人教版高中化学选修五 1.4研究有机化合物的一般步骤和方法 学案
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1.4研究有機化合物的一般步驟和方法教學設計第1、2課時教學目的知識與技能1、瞭解怎樣研究有機化合物應採取的步驟和方法2、掌握有機化合物分離提純的常用方法3、掌握蒸餾、重結晶和萃取實驗的基本技能過程方法1、通過有機化合物研究方法的學習,瞭解分離提純的常見方法情感態度價值觀通過化學實驗激發學生學習化學的興趣,體驗科學研究的艱辛和喜悅,感受化學世界的奇妙與和諧重點有機化合物分離提純的常用方法和分離原理難點有機化合物分離提純的常用方法和分離原理教學過程引入]我們已經知道,有機化學是研究有機物的組成、結構、性質、製備方法與應用的科學。
那麼,該怎樣對有機物進行研究呢?一般的步驟和方法是什麼?這就是我們這節課將要探討的問題。
第四節研究有機化合物的一般步驟和方法講]從天然資源中提取有機物成分,首先得到的是含有有機物的粗品。
在工廠生產、實驗室合成的有機化合物也不可能直接得到純淨物,得到的往往是混有未參加反應的原料,或反應副產物等的粗品。
因此,必須經過分離、提純才能得到純品。
如果要鑒定和研究未知有機物的結構與性質,必須得到更純淨的有機物。
下麵是研究有機化合物一般要經過的幾個基本步驟:板書]思考與交流]分離、提純物質的總的原則是什麼?1.不引入新雜質;2.不減少提純物質的量;3.效果相同的情況下可用物理方法的不用化學方法;4.可用低反應條件的不用高反應條件講]首先我們結合高一所學的知識了學習第一步——分離和提純。
一、分離(separation)、提純(purification)講]提純混有雜質的有機物的方法很多,基本方法是利用有機物與雜質物理性質的差異而將它們分離。
接下來我們主要學習三種分離、提純的方法。
1、蒸餾講]蒸餾是分離、提純液態有機物的常用方法。
當液態有機物含有少量雜質,而且該有機物熱穩定性較強,與雜質的沸點相差較大時(一般約大於30ºC),就可以用蒸餾法提純此液態有機物。
定義:利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的操作過程。
1.4《研究有机化合物的一般步骤和方法》教案4 新人教版选修5第四节研究有机化合物的一般步骤和方法一、教学目标【知识与技能】1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。
2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
【过程与方法】通过录象方式,参观了解质普、红外光谱、核磁共振普仪等仪器核实验操作过程。
【情感、态度与价值观】通过本节的练习,从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。
二、教学重点研究有机化合物的一般步骤和常用方法。
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、分子式的有关计算三、教学难点有机物的分离和提纯。
测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。
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四、课时安排 2课时五、教学过程★ 第一课时【引入】从天然资源中提取有机物成分或者是工业生产、实验室合成的有机化合物不可能直接得到纯净物,因此,必须对所得到的产品进行分离提纯,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。
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】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 1!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。
第1课时有机化合物的分离、提纯记一记有机化合物的分离、提纯知识体系探一探一、分离、提纯分离、提纯物质总的原则是什么?[提示](1)不引入新杂质;(2)不减少提纯物质的量;(3)效果相同的情况下可用物理方法的不用化学方法;(4)可用低反应条件的不用高反应条件。
二、蒸馏操作相关知识1.仪器的组装按什么顺序进行?[提示]“先下后上,由左至右”。
2.蒸馏烧瓶能否直接加热?若不行,应怎么办?[提示]不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网。
3.加热前加碎瓷片或沸石,目的是什么?[提示]防止溶液暴沸。
4.加热时对烧瓶内盛装液体的量有什么要求?[提示]蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的2/3;不得将全部溶液蒸干。
5.冷凝水流动方向是什么呢?[提示]冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反(逆流:下进上出)。
6.温度计的位置在哪?其作用是什么呢?[提示]温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度。
三、重结晶相关知识1.在重结晶过程中进行热过滤后,要用少量热溶剂冲洗一遍,其目的是什么?[提示]洗涤不溶性固体表面的可溶性有机物。
2.在晶体析出后,分离晶体和滤液时,要用少量的冷溶剂洗涤晶体,其洗涤的目的是什么?为什么要用冷溶剂?[提示]洗涤除去晶体表面附着的可溶性杂质;用冷溶剂洗涤可降低洗涤过程中晶体的损耗。
3.温度越低,苯甲酸的溶解度越小,为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时的温度越低越好?[提示]温度过低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质会析出,达不到提纯苯甲酸的目的;温度极低时,溶剂(水)也会结晶,给实验操作带来麻烦。
判一判判断正误(对的在括号内打√,错的在括号内打×)(1)有机物分子中碳、氢原子个数比为1:4,则该有机物一定是CH4。
(×)解析:C:H之比为1:4时可以为CH4O(CH3OH甲醇)。
(2)蒸馏分离液态有机物时,在蒸馏烧瓶中应加少量碎瓷片。
(√)(3)根据相似相溶原理用乙醇从水溶液中萃取有机物。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法【学习目标】1.通过对蒸馏、萃取、重结晶的实验原理和基本操作的学习,初步学会有机物分离提纯的方法,学会研究有机化合物的一般步骤和方法。
2.结合实例,能说出测定有机化合物分子结构的常用仪器和分析方法,能结合简单图谱信息分析判断有机化合物的分子结构。
【核心素养】1.能列举测定物质组成和结构的实验方法,能根据仪器分析的数据和图表推测简单物质的组成和结构。
(科学探究与创新意识)2.通过质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等现代仪器测定、探析有机物的分子组成、结构,揭示有机物结构的异同;能认识仪器分析对确定物质微观结构的作用。
(宏观辨识与微观探析)3.从官能团的鉴别,构建不同有机物的结构模型,结合官能团的性质,推理出各类有机物的结构。
(证据推理与模型认知)一、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)蒸馏装置和仪器:(2)重结晶用途分离提纯固态有机物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适用条件①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去。
②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。
(3)萃取①萃取的基本原理②主要仪器提示:在工业乙醇中加入生石灰,再蒸馏。
(2)教材实验1-2中趁热过滤的目的是什么?提示:减少苯甲酸因温度降低析出晶体而引起的损失。
二、元素分析、相对分子质量的测定与分子结构的鉴定1.元素分析(1)定性分析——确定有机物的元素组成用化学方法鉴定有机物的元素组成,如:(2)定量分析(李比希法)——确定有机物的实验式将一定量的有机物燃烧并测定各产物的质量,从而推算出各组成元素的质量分数,然后计算有机物分子中所含元素原子的最简整数比,确定实验式。
具体流程如下:2.相对分子质量的测定——质谱法(1)原理:用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。
高中人教版选修51.4研究有机化合物的一般步骤和方法班级:姓名:学号:一、两查,一背(一)检查复习1.蒸馏是利用液体的不同,除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质。
常用的玻璃仪器有、、、、、等。
2.过滤是分离性固体与液体的一种方法。
常用玻璃仪器有: 、、。
3.萃取是利用物质在的溶剂里的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的一种方法;将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作叫做。
常用的玻璃仪器是。
(二)检查预习纯净物→元素定量分析→测定相对分子质量→波谱分析↑↓↓↓分离、提纯确定确定确定(三)抽背梳理好的知识点1、蒸馏原理:利用混合物中各组分的沸点不同而使其分离的方法。
常用于分离提纯液态互溶的有机物,如石油的分馏。
2、蒸馏注意事项:(1)温度计水银球的部位(蒸馏烧瓶支管口处)(2)烧瓶中放少量沸石或碎瓷片(防止暴沸)(3)进出水方向(下进上出)(4)使用前要检查装置的气密性3、重结晶原理:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同,将析出的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯净的晶体,从而将其杂质除去的方法。
4、重结晶关键是:选择适当的溶剂选择溶剂需考虑的条件:①杂质在溶剂中的溶解度很小或很大;易除去。
②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大。
在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却时易于结晶析出。
5、萃取和分液①分液漏斗使用前一定要检验是否漏水。
②萃取剂的条件:和原溶液中的溶剂互不相溶,对溶质的溶解度要远大于原溶剂;并且与原溶剂的密度不相等且互相不反应。
③分液的操作要点:下层溶液从下口放出并及时关闭活塞,上层溶液从上口倒出,。
④常见与水不互溶的有机溶剂:苯、CCl4、己烷、乙醚、石油醚、二氯甲烷、氯仿等。
6、谱图中的质荷比最大的值就是未知物的相对分子质量。
7、红外光谱图用来推知有机物含有哪些化学键、官能团。
8、核磁共振氢谱用来测定有机物分子中氢原子的类型和数目。
人教版高三化学选修5《研究有机化合物的一般步骤和》教案及教学反思教学背景有机化学是高中化学的重点和难点,学生需要掌握有机化合物命名、结构特点和反应机理等方面的知识。
本教案主要围绕研究有机化合物的一般步骤展开,提高学生的实验技能和思维能力。
教学目标1.掌握研究有机化合物的基本步骤和实验方法。
2.培养学生勤奋好学、认真负责的实验态度。
3.提高学生的实验技能和思维能力,培养独立思考和问题解决的能力。
教学内容研究有机化合物的一般步骤1.确定化合物的性质通过化合物的物理性质如熔点、沸点、比重等和化学性质如反应性、氧化物性、亲和性等确定化合物的大致性质。
2.获得化合物的数据包括元素分析、分子式、分子量、谱学数据(如紫外光谱、红外光谱、质谱)等。
3.确定分子式通过化合物的元素分析结果,求出碳、氢、氧、氮等元素之间的比值,再通过分子量和分子式之间的关系求得分子式。
4.推断化合物的结构通过分子式、谱学数据等综合判断,结合有机化合物的常见官能团、化学键的特性等,推断出化合物的结构。
实验步骤1.得到未知有机化合物首先,老师会给同学们提供几种未知有机化合物,由学生们通过实验找到它们的性质、分子式和结构。
2.采取样品把约1 ~ 2g的未知有机化合物采取称量,记录下约1g的精确质量。
3.制备纯品把粗品加入少量活性炭,加热溶解,再滴加适量芳香胺,在沸腾搅拌下冷却结晶,再用去离子水洗几次,过滤、干燥纯化。
4.测定化合物的性质测定化合物的物理性质如熔点、沸点、密度等,并加以比较和分析。
5.用密度法测定分子量利用密度和分子式之间的关系,通过密度法测定化合物的相对分子质量。
6.测定基本结构和官能团通过实验测定化合物的主要结构、官能团等。
7.确定氢、碳和氮的含量通过燃烧分析测定化合物中碳、氢、氮的含量。
8.选用光谱法确定结构光谱学是研究化学物质的分子结构和分子相互作用的重要手段之一。
教学方法1.授课法通过课堂讲述来掌握基础知识。
2.实验法通过实验来加深对有机化合物的研究。
自主学习研究有机化合物的一般步骤和方法(阅读教材P20)【例1】2.3 g 某有机物A 完全燃烧后,测得D 增重2.7 g, E 増重4.4 g c 求该有机物的分子式。
练习:(1).阿司匹林是一种药物,其相对分子质量为180。
经元素分析发现,分子屮含碳60%, 含氢4.4%,其余为氧。
试求阿司匹林的分子式。
(C9H8O4)(2)・某桂中含C 和H 的质量比为24: 5。
在标况下的密度2.59 g/L,试求其分子式。
(C 4H 10)编号:使用时间: 班级:小组: 姓名: 组内评价:教师评价: 第一章第4节研究有机化合物的般步骤和方法(第3课时)于比希元索分析仪 (按电脑)C D E合作探究1•讨论下列有机化合物结构分析的一般步骤确定有机化合物结构简式一般过程归纳:⑴组成元素质量比(l)M = 22.4Xd(2)M = DXMr (D—相对密度,、Ir—相对气体分子质量)(3)M=M A XA%+M B XB%+练习(3):吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。
吗啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.92%、其余为0。
已知其分子量不超过300。
试求吗啡的分子式。
(c卅4N)鉴定有机物结构的方法化学方法物理方法原理:以官能团的特征反应为基础,鉴定出官能团,还要制备它的衍生物以进一步确认该未知物。
一一红外光谱质谱法——上元素分析仪核礒共振谱紫外光谱巩固提咼1.红外光谱(2)组成元素质量分数(3)燃烧产物的质量比或物质的量比分子式相对分子质量有机物结构筒式机式式有简验化学性质翳朋踰 g的有机物的红外海图'2•对于CH3CH2OH、CH3-O-CH3这两种物质来说,除了氧原子的位置、连接方式不同外,碳原子、氢原子的连接方式也不同、所处的环境不同,即等效碳、等效氢的种数不同。
不同化学环境的氢原子(等效氢原子)因产生共振时吸收的频率不同,被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。
所以,可以从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目。
選修五第一章第四節研究有機化合物的一般步驟和方法第一課時【引入】從天然資源中提取有機物成分或者是工業生產、實驗室合成的有機化合物不可能直接得到純淨物,因此,必須對所得到的產品進行分離提純,如果要鑒定和研究未知有機物的結構與性質,必須得到更純淨的有機物。
今天我們就來學習研究有機化合物的一般步驟。
【學生】閱讀課文【歸納】1研究有機化合物的一般步驟和方法(1)分離、提純(蒸餾、重結晶、昇華、色譜分離);(2)元素分析(元素定性分析、元素定量分析)──確定實驗式;(3)相對分子品質的測定(質譜法)──確定分子式;(4)分子結構的鑒定(化學法、物理法)。
2有機物的分離、提純實驗一、分離、提純1.蒸餾完成演示【實驗1-1】【實驗1-1】注意事項:(1)安裝蒸餾儀器時要注意先從蒸餾燒瓶裝起,根據加熱器的高低確定蒸餾瓶的位置。
然後,再接水冷凝管、尾接管、接受容器(錐形瓶),即“先上後下”“先頭後尾”;拆卸蒸餾裝置時順序相反,即“先尾後頭”。
(2)若是非磨口儀器,要注意溫度計插入蒸餾燒瓶的位置、蒸餾燒瓶接入水冷凝器的位置等。
(3)蒸餾燒瓶裝入工業乙醇的量以1/2容積為宜,不能超過2/3。
不要忘記在蒸餾前加入沸石。
如忘記加入沸石應停止加熱,並冷卻至室溫後再加入沸石,千萬不可在熱的溶液中加入沸石,以免發生暴沸引起事故。
(4)乙醇易燃,實驗中應注意安全。
如用酒精燈、煤氣燈等有明火的加熱設備時,需墊石棉網加熱,千萬不可直接加熱蒸餾燒瓶!物質的提純的基本原理是利用被提純物質與雜質的物理性質的差異,選擇適當的實驗手段將雜質除去。
去除雜質時要求在操作過程中不能引進新雜質,也不能與被提純物質發生化學反應。
2.重結晶【思考和交流】1.P18“學與問”溫度過低,雜質的溶解度也會降低,部分雜質也會析出,達不到提純苯甲酸的目的;溫度極低時,溶劑(水)也會結晶,給實驗操作帶來麻煩。
2.為何要熱過濾?【實驗1-2】注意事項:苯甲酸的重結晶1)為了減少趁熱過濾過程中的損失苯甲酸,一般再加入少量水。
第4节研究有机化合物的一般步骤和方法课前预习学案一、预习目标预习“研究有机化合物的一般步骤”有哪些,初步认识各步骤的研究方法有哪些及及判断依据。
二、预习内容研究有机化合物的步骤一般有四个,即:、、、。
1.分离与提纯2.元素分析确定实验式一般采用,由燃烧产物计算求得有机物的。
3.M的测定采用,图中最大的代表了该有机物的相对分子质量。
4.分子结构的鉴定:一是光谱,利用或的振动吸收频率不同,从而获得分子中含有何种或的信息。
二是谱,通过观察图谱中峰的和,确定不同环境的氢原子的种类与个数。
课内探究学案一、学习目标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.理解鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
学习重难点:分离与提纯方法。
二、学习过程(一)、分离与提纯探究:1,研究有机物为什么要先分离与提纯?2,分离与提纯有什么区别?3,有机物除杂原则是什么?⒈蒸馏温度计水银球位于;为什么?加热前加素烧瓷片,目的是;冷凝水进出方向为口进,口出。
探究:什么是共沸溶液?怎样提纯含少量水的乙醇?⒉重结晶:探究:实验1-2中,为了获得更多的苯甲酸晶体,是不是结晶的温度越低越好?⒊萃取:操作:振荡,静置分层,下层液体从口放出,上层液体从口倒出。
例举:其它分离、提纯的方法还有(二)、元素分析与相对分子质量的测定⒈元素分析的目的是。
思考:如何进行元素C、H、O的测定?⒉相对分子质量的测定测定可用质谱法,该法是现代最快速、微量、精确测定相对分子质量的方法,此外还可用:标态密度法、相对密度法等进行求算。
(三)、有机物分子式的确定:由最简式结合相对分子质量求出。
(四)、分子结构的鉴定⒈分子结构鉴定的常用方法:⑴化学方法:设计实验,利用特征反应鉴定出官能团,再进一步确认。
(10分钟)根据蒸馏的定义和蒸馏的装置图请试着想一想,在蒸馏的实验中,我们【自主学习】(5分钟)阅读课本P20并思考:定性检测物质的元素组成是化学研究中常见的问题之一,如何用实验的方法探讨物质的元素组成?【合作探究】(10分钟)(师生共同完成)二、元素分析与相对分子质量的测定1. 元素分析例如:实验探究:葡萄糖分子中碳、氢元素的检验。
原理:碳、氢两元素通常采取将有机物氧化分解,使碳氧化生成二氧化碳,使氢氧化生成水的方法而检出。
例如:实验:取干燥的试样──蔗糖0.2g和干燥氧化铜粉末1g,在研钵中混匀,装入干燥的硬质试管中。
如图1-1所示,试管口稍微向下倾斜,导气管插入盛有饱和石灰水的试管中。
用酒精灯加热试样,观察现象。
结论:若导出气体使石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,表明试样中有碳元素;试管口壁出现水滴(让学生思考:如何证明其为水滴?),则表明试样中有氢元素。
例1. 某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。
又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。
【分析解答】分析:此题题给条件很简单,是有机物分子式确定中最典型的计算。
由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。
则该烃中各元素原子数(N)之比为:C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比,是该烃的实验式,不是该烃的分子式。
设该烃有n个C2H5,则因此,烃的分子式为C4H10。
【补充】求有机物相对分子质量的常用方法:(答案CH3—CH2—O—CH2—CH3)红外光谱具有高度的特征性,不仅可以用来研究分子的结构和化未知物A的核磁共振氢谱二甲醚的核磁共振氢谱【补充练习】(8分钟)。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法知识重点一、物质的分离和提纯有什么区别?分别有哪些方法?1.物质的分离是把混合物的各种物质分开的过程,分开以后的各物质应该尽量减少损失,而且是比较纯净的。
(1)物理方法有:过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、分馏、液化、分液、萃取、渗析、溶解、盐析、汽化、洗气等。
(2)化学方法有:加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱溶解或中和、络合、水解、化学方法洗气等。
2.物质的提纯将某物质中的杂质,采用物理或化学方法除掉的过程。
它和分离的主要区别在于除掉后的杂质可以不进行恢复。
(1)物质提纯的原则①不增:是指在提纯过程中不增加新物质②不减:指在提纯过程中不减少被提纯物③易分离:指被提纯物与杂质易分离④易复原:是指在提纯过程中被提纯物转变成了其他物质时,应容易将其恢复到原来的状态。
(2)提纯的方法①杂转纯:将要除去的杂质变为被提纯物,这是提纯物质的最佳方案。
如除去Na2CO3中混有的NaHCO3,可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3。
②杂变沉:加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀。
③化为气:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。
如食盐水中混有Na2CO3,可加盐酸使CO2-3变为CO2逸出。
④溶剂分:加入一种溶剂将杂质或被提纯物质萃取出来。
如用CCl4可将碘从水中萃取出来。
特别提醒依据被提纯物质的性质,选择适当的物理方法和化学方法可以解决有机物的分离提纯问题。
在分离和提纯时要注意以下几点:①除杂试剂需过量;②过量试剂需除尽;③除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
二、物质分离和提纯的常用方法1.有机物组成元素的推断一般来说,有机物完全燃烧后,各元素的对应产物为:C―→CO2,H―→H2O,Cl―→HCl。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O,其有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。
2.有机物分子式的确定(1)燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系,利用原子个数守恒来求出1 mol有机物所含C、H、O原子的物质的量,从而求出分子式。
如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为C x H y O z (z =0为烃),燃烧通式为C x H y O z +(x +y /4-z /2)O 2―→x CO 2+y /2H 2O(2)平均值法根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。
平均值的特征为:C小≤C ≤C 大;H 小≤H ≤H 大。
(3)实验室法首先根据题意求出烃的实验式,设为C a H b ,ab =x ,讨论:①若x <12,该烃必定是烷烃。
可直接求分子式,据烷烃的通式C n H 2n +2,n2n +2=x ,求出n 值即可。
②若x =12,该烃可能是烯烃。
不能直接根据通式求分子式,需再知道相对分子质量才能确定分子式。
③若12<x <1,该烃可能是C n H 2n -2或C n H 2n -6。
可直接求分子式,用C n H 2n -2或C n H 2n -6分别代入验证,看是否符合。
④若x =1,是C 2H 2或C 6H 6或C 8H 8等,不能直接求分子式。
特别提醒 对无机物来说,可以根据该物质所含元素的原子个数比来确定其分子式,对于有机物,这种方法仅能得到该物质的有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的实验式。
当求得的有机物实验式中H 已达到饱和,该有机物实验式就是分子式。
3.确定有机物结构式的技巧 (1)根据价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接根据分子式确定其结构式。
例如C 2H 6,只能是CH 3CH 3;CH 4O 只能是CH 3OH 。
(2)通过定性实验确定:实验→有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有,不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。
(3)通过定量实验确定:①通过定量实验确定有机物的官能团,如课本中乙醇结构式的确定;②通过定量实验确定官能团的数目,如测得某醇1 mol 与足量钠反应可得到1 mol 气体,则可说明醇分子含2个—OH 。
(4)根据实验测定的有机物的结构片断“组装”有机物:实验测得的往往不是完整的有机物,这就需要我们根据有机物的结构规律如价键规律、 性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。
典例剖析类型1 物质的分离和提纯例1 除去下列括号内的杂质通常采用的方法是什么?将答案填在横线上。
(1)H 2O(NaClMgCl 2)_________________________________________________________; (2)CH 3OH(H 2O)____________________________________________________________; (注:CH 3OH 为甲醇,沸点为 64.7℃)(3)____________________________________________________________;(4)_____________________________________________________________。
类型2 有机物分子式的确定例2 某有机物A 3.0 g ,完全燃烧后生成3.6 g 水和3.36 L CO 2(标准状况),已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,①求该有机物的分子式;②若此有机物为醇类,写出其结构简式。
拓展延伸有机物是否含氧元素的求算方法根据有机物燃烧后的产物的性质和质量可判断有机物的元素组成,求出有机物的分子式。
一般有机物燃烧后的产物为CO 2和H 2O ,通过相关的有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有CC ,不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。
可以确定CO 2和H 2O 的质量,进而求得有机物中C 和H 的质量m (C)=1244×m (CO 2),m (H)=218×m (H 2O)。
若m (有机物)=m (C)+m (H),则说明有机物中只含C 和H 两种元素。
若m (有机物)>m (C)+m (H),且完全燃烧只生成CO 2和H 2O ,则说明有机物含有C 、H 、O 三种元素,其中m (O)=m (有机物)-m (C)-m (H)。
类型3 有机物结构式的确定例3 分子式为C 2H 4O 2的结构可能有和两种,为对其结构进行物理方法鉴定,可用__________或____________。
(1)若为,则红外光谱中应该有______个振动吸收;核磁共振氢谱中应有________个峰。
(2)若为,则红外光谱中有______个振动吸收;核磁共振氢谱中应有______个峰。
方法技巧①用红外光谱照射有机物可表明化学键或官能团的种类。
②从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目。
随堂练习1.可以用分液漏斗分离的一组混合物是()A.溴和CCl4B.苯和溴苯C.酒精和水D.硝基苯和水2.现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液。
分离以上各混合液的正确方法依次是()A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液3.现有一瓶物质,为甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性质如下表。
据此,将甲和乙分离的最佳方案是()A.4.下列实验操作中错误的是()A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口C.可用酒精萃取碘水中的碘D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘5.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是()A.该有机物中C、H、O的原子个数比为1∶2∶3B.分子中C、H的原子个数比为1∶2C.有机物中必定含氧D.有机物中必定不含氧6.在一定条件下,萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基物,它是1,5-二硝基萘()、1,8-二硝基萘()的混合物,后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。
利用这一性质可以将这两种异构体分离,将上述硝化产物加入适量的98%硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是() A.蒸发浓缩结晶B.向滤液中加水后过滤C.用Na2CO3溶液处理滤液D.将滤液缓缓加入水中并过滤7.选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取分液B.升华C.重结晶D.分液E.蒸馏F.过滤(1)__________分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)__________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。
(3)__________分离水和汽油的混合物。
(4)__________分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
8.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
试回答下列问题:图一图二(1)有机物A的相对分子质量是________。
(2)有机物A的实验式是________。
(3)能否根据A的实验式确实A的分子式________(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是________,若不能,请说明原因_____________________________________ ________________________________________________________________________。
9.标准状况下,1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。
若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g,(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
参考答案典例剖析例1 【答案】 (1)蒸馏 (2)蒸馏(可加入生石灰) (3)重结晶 (4)萃取分液(常选用NaOH 溶液做萃取剂)【解析】 蒸馏是根据液体的热稳定性及与杂质(可以是液体也可以是固体)的沸点差别大小(一般约相差30℃),来提纯液态物质;重结晶用于固体的分离;萃取用于液态物质在不同溶剂中溶解性不同而进行的分离操作。