研究有机化合物的一般步骤和方法()分子结构的确定

研究有机化合物的一般步骤和方法—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解研究有机化合物的一般步骤和方法。

2．初步学会分离提纯有机物的常规方法。

3．初步了解测定元素种类、含量以及相对分子质量的方法。

4．了解确定分子式的一般方法与过程以及根据特征结构和现代物理技术确定物质结构的方法。

1.研究有机化合物结构的基本步骤：分离、提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式2．采用蒸馏法可将沸点差大于30 ℃热稳定性强的有机混合物提纯。

3．利用萃取剂将有机物从另一种溶剂中提取出来的过程叫萃取。

4．质谱图中最大质荷比即为相对分子质量。

5．红外光谱测定有机物分子中的化学键或官能团。

6．核磁共振氢谱图中峰数即氢原子种类数，面积之比为各类氢原子个数之比。

有机物的分离与提纯1．研究有机化合物的一般步骤2．有机物的分离与提纯(1)蒸馏①用途：分离、提纯液态有机物。

③装置和主要仪器：(2)重结晶①用途：分离提纯固态有机物。

②原理：利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大，采用冷却或蒸发将物质分离提纯。

③适用条件a．杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大，易于除去。

b．被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。

该有机化合物在热溶液中的溶解度较大，冷溶液中的溶解度较小，冷却后易于结晶析出。

④实验仪器与操作步骤：(3)萃取①原理：液－液萃取是利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。

固－液萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机化合物的过程。

②适用条件：有机化合物与杂质在某种溶剂中的溶解度有较大差异。

③实验装置：④实验操作：加萃取剂后充分振荡，静置分层后，打开分液漏斗活塞，从下口将下层液体放出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出。

[特别提醒] 选用萃取剂的三原则(1)萃取剂与原溶剂互不相溶。

研究有机化合物的一般步骤和方法知识点归纳总结：1.分离、提纯有机物：在化学上，必须鉴别和研究边线有机化合物的结构与性质，必须获得清澈的有机物，下面就是研究有机化合物通常必须经过的几个基本步骤：−→确定实验式−−→确定分子式−−→确定结构式分离、提纯−拆分、纯化有机物的常用方法存有：酿造、重结晶、提炼、色谱法等。

2.元素分析与相对分子质量的测定：(1)元素分析：①碳、氢元素质量分数的测定：燃烧后，测二氧化碳和水的质量；②氮元素质量分数的测量：在二氧化碳气流中催化剂冷却，测氮气的体积；③卤素质量分数的测量：与agno3溶液及浓硝酸混合共冷，测卤化银的质量。

(2)确认相对分子质量：质谱法(不做过多研究)：质荷比最大的数据表示未知物a的相对分子质量。

3.有机物中与否含氧元素的戊日和方法：算出混合物中h元素、o元素分别的质量，然后与有机物的质量相比较即可。

4.确定有机物分子式的基本方法：(1)根据有机物中各元素的质量分数，谋出来有机物的实验式，再根据有机物的相对分子质量确认分子式。

(2)根据有机物的摩尔质量和各元素的质量分数，求出1mol该有机物中各元素原子的物质的量，从而确定出该有机物的分子式。

(3)根据有机物的冷却通式及消耗o2的量(或分解成产物的量)，通过排序确认出来有机物的分子式。

(4)根据有机物的分子通式和化学反应的有关数据求分子通式中的n，得出有机物的分子式。

5.有机物分子结构的测量：(1)重要官能团的化学性质：①能够与na反应：醇羟基、酚羟基、羧基②能够与naoh反应：酚羟基、羧基③能与na2co3反应：酚羟基(生成nahco3)、羧基④能与nahco3反应：羧基⑤能够出现银镜反应的物质类别：醛、甲酸、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖(3)核磁共振氢谱存有几个峰表明存有几种氢，峰面积之比就是这几种氢的个数比。

6.烃完全燃烧前后气体体积的变化完全燃烧的通式：cxhy＋(x+y)o24yh2o2(1)冷却后温度低于100℃时，水为气态：∆v=v后-v前=①y＝4时，∆v＝0，体积维持不变；②y>4时，∆v>0，体积减小；③y(2)燃烧后温度低于100℃时，水为液态：∆v=v前-v后=1+※无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子个数有关，而与氢分子中的碳原子数毫无关系。

研究有机化合物的一般方法习题【1组】1.研究有机化合物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。

以下用于研究有机化合物的方法错误的是()A.蒸馏常用于分离提纯液态有机化合物B.燃烧法是研究确定有机化合物成分的有效方法C.对有机化合物分子红外光谱图的研究有助于确定有机化合物分子中的官能团D.核磁共振氢谱通常用于分析有机化合物的相对分子质量,液态有机混合物中各成分的沸点相差较大时,可用蒸馏的方法进行分离,A正确;利用燃烧法,能将有机化合物转化为简单无机化合物,并作定量测定,通过无机化合物的质量推算出组成该有机化合物的元素的质量分数,然后计算出该有机化合物分子所含元素原子的最简整数比,即燃烧法是研究确定有机化合物成分的有效方法,B正确;不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所以红外光谱图能确定有机化合物分子中的化学键或官能团,C正确;从核磁共振氢谱图上可以推知有机化合物分子有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目,从而确定有机化合物的分子结构,质谱图通常用于分析有机化合物的相对分子质量,D错误。

2.二甲醚和乙醇是同分异构体,鉴别二者可采用化学方法或物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是() A.利用金属钠或金属钾 B.利用燃烧法C.利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱CO2、H2O,通过它们只能求得其最简式和分子式,但燃烧法并不能判断原物质中存在的基团及其相对位置。

3.下列有关叙述正确的是()A.质谱法通常用来确定有机化合物的分子结构B.将有机化合物燃烧进行定量分析,可以直接确定该有机化合物的分子式C.在核磁共振氢谱中能出现三组峰,峰面积之比为3∶1∶4D.乙醚与1-丁醇不能利用红外光谱法进行鉴别解析质谱法通常用来确定有机化合物的相对分子质量,A错误;将有机化合物燃烧进行定量分析,不能直接确定该有机化合物的分子式,B错误;根据有机化合物结构简式可知,在核磁共振氢谱中能出现三组峰,峰面积之比为6∶2∶8=3∶1∶4,C正确;乙醚与1-丁醇含有的官能团不同,可以利用红外光谱法进行鉴别,D错误。

研究有机化合物的一般步骤和方法一、教材分析《研究有机化合物的一般步骤和方法》是人教版高中化学选修五《有机化学基础》第1章第4节的教学内容，主要学习研究有机化合物的一般步骤和实现这些步骤的方法有哪些，通过这些方法讨论有机物的分子组成与结构，这部分知识放在学习各类有机物之前，目的是为进一步研究有机物打下一个良好的基础。

二、教学目标1．知识目标：1．了解研究有机化合物的一般步骤；2．掌握有机物的分离与提纯方法（蒸馏法、重结晶法、萃取法等）；3．了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法；4．掌握确定有机化合物的分子式；5．理解理解鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。

2．能力目标：学会确定有机物的分子组成与结构3．情感、态度和价值观目标：(1)通过对“分离和提纯”实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。

(2)通过联系知识与科学研究方法的关系，激发学生对化学学科的兴趣热爱，认识有机物结构的重要性。

三、教学重点难点重点：有机物分子组成与结构的确定。

难点：有机物分离与提纯。

四、学情分析我们的学生属于平行分班，学生已有的知识和实验水平有差距。

分离实验学生有一定的基础，但有些学生还是不清楚，所以讲解时需要详细。

对于用高科技方法确定有机物结构式首次接触，需要教师指导并得出正确的认识。

五、教学方法1．实验法：有机物的分离与提纯学生进行分组实验（如条件不具备可采用演示实验）。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习实验“蒸馏”“重结晶”，初步把握实验的原理和方法步骤。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：六（或八）人一组，实验室内教学。

课前打开实验室门窗通风，课前准备好所需实验用品。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

1.2 研究有机化合物的一般方法基本步骤：分离和提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式一、分离和提纯1、蒸馏：利用有机物与杂质沸点的差异（一般温度差大于30℃），将有机物以蒸汽的形式蒸出，然后冷凝得到产品（1）适用条件：①分离提纯互溶的液体混合物，也可用于分离液体和可溶性固体②被提纯的有机物的稳定性较强③有机物与杂质的沸点相差较大（一般大于30℃）（2）仪器：铁架台、酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶、石棉网（3）装置：（4）注意事项：①蒸馏烧瓶中所盛液体体积：1/3≤V≤2/3②蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网③蒸馏烧瓶中加入沸石，防止暴沸④温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处⑤冷水从下口进，上口出⑥检查装置气密性：用酒精灯对蒸馏烧瓶微热，伸入到水槽的牛角管有连续均匀的气泡冒出，且停止加热后，牛角管口形成一段水柱，说明不漏气⑦操作顺序：实验前：先通水，再加热；实验后：先停止加热，再停水2、萃取：（1）分类：①液液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。

②固液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。

例：用水浸取甜菜中的糖类；用酒精浸取黄豆中的豆油以提高产量（2）萃取剂：萃取用的溶剂称为萃取剂。

萃取剂的选择原则：①萃取剂与原溶剂互不相溶，且密度相差较大，易于静置分层②萃取剂与原溶剂、原溶质均不发生反应③被萃取物质在萃取剂中的的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多常见与水互不相溶的有机溶剂：乙醚、石油醚、二氯甲烷、苯（密度小于水）、四氯化碳（密度大于水）3、分液：把两种互不相溶的液体分开的操作（1）仪器：分液漏斗（2）步骤：验漏→装液→振荡（排气）→静置分层→分液（上上，下下）（3）注意事项：①通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离②下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出③萃取和分液是两个不同的概念，分液可以单独进行，但萃取之后一定要进行分液④萃取或分液之前必须检查分液漏斗是否漏液。

研究有机化合物的一般步骤和方法【教学重点】①蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作②通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构③确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算【教学难点】确定有机物相对分子质量和鉴定有机物分子结构的物理方法的介绍第三课时三、分子结构的测定1．红外光谱注：该法不需要学生记忆某些官能团对应的波长范围，主要让学生知道通过红外光谱可以知道有机物含有哪些官能团。

2．核磁共振氢谱注：了解通过该谱图确定了（1）某有机物分子结构中有几种不同环境的氢原子（2）有核磁共振氢谱的峰面积之比可以确定不同环境的氢原子的个数比。

有机物分子式的确定1．有机物组成元素的判断一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，Cl→HCl。

某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。

欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。

2．实验式(最简式)和分子式的区别与联系(1)最简式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。

不能确切表明分子中的原子个数。

注意：①最简式是一种表示物质组成的化学用语；②无机物的最简式一般就是化学式；③有机物的元素组成简单，种类繁多，具有同一最简式的物质往往不止一种；④最简式相同的物质，所含各元素的质量分数是相同的，若相对分子质量不同，其分子式就不同。

例如，苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的最简式相同，均为CH，故它们所含C、H元素的质量分数是相同的。

(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。

注意：①分子式是表示物质组成的化学用语；②无机物的分子式一般就是化学式；③由于有机物中存在同分异构现象，故分子式相同的有机物，其代表的物质可能有多种；④分子式＝(最简式)n。

研究有机化合物的一般步骤和方法1.化合物合成：有机化合物的合成是研究有机化合物的首要步骤。

化合物的合成通常基于已有的化合物合成路线，也可以根据需要进行新的合成路径的设计。

常用的有机合成方法包括：催化反应、导向合成、环化反应、加成反应、氧化还原反应等。

2. 结构鉴定：鉴定有机化合物的结构是研究有机化合物的重要环节。

常用的结构鉴定方法包括：核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)等。

这些技术可以提供有关分子中原子连接方式和官能团的信息。

3.形态表征：除了结构鉴定外，有机化合物的形态表征也是研究的重要内容。

常用的表征方法包括：X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等。

这些手段可以提供关于化合物的晶体结构、形貌和尺寸信息。

4. 性质研究：有机化合物的研究还包括对其性质的研究。

例如，热稳定性、溶解性、热导率、光学性质等。

这些性质的研究通常通过热重分析、差示扫描量热法(DSC)、循环伏安法(CV)、紫外可见光谱(UV-Vis)等方法来完成。

5.反应机理研究：了解有机化合物的反应机理对于研究其应用有重要意义。

反应机理研究通常通过实验和计算化学手段来实现。

实验方法包括动力学研究、反应中间体的生成和检测等。

计算化学方法包括分子轨道理论、密度泛函理论等。

综上所述，研究有机化合物的一般步骤和方法包括合成化合物、结构鉴定、形态表征、性质研究和反应机理研究。

这些方法的选用根据研究目的和化合物的特性而定，综合运用这些方法可以为有机化合物的研究提供全面的信息。

研究有机化合物的一般步骤和方法
第一课时
【引入】师：我们已经知道，有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。

那么，该怎样对有机物进行研究呢？一般的步骤和方法是什么？这就是我们这节课将要探讨的问题。

【板书】第四节研究有机化合物的一般步骤和方法
师：从天然资源中提取有机物成分，首先得到的是含有有机物的粗品。

在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物，得到的往往是混有未参加反应的原料，或反应副产物等的粗品。

因此，必须经过分离、提纯才能得到纯品。

如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质，必须得到更纯净的有机物。

下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤：
【板书】
师：首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。

【板书】一、分离、提纯
师：提纯混有杂质的有机物的方法很多，基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。

接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。

【板书】1、蒸馏
师：蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。

当液态有机物含有少量杂质，而且该有机物热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大时（一般约大于30ºC），就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。

【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏。