人教版高中化学选修五第一章 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
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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。
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。
研究有机合物的一般步骤和方法一、教材分析《研究有机合物的一般步骤和方法》是人教版高中选修五《有机基础》第1章第4节的教内容,主要习研究有机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、教目标1.知识目标:1.了解研究有机合物的一般步骤;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.了解测定有机合物元素含量、相对分子质量的一般方法;4.掌握确定有机合物的分子式;5.解解鉴定有机合物结构的一般过程和方法。
2.能力目标: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,培养生勇于实践的精神和态度。
(2)通过联系知识与研究方法的关系,激发生对的兴趣热爱,认识有机物结构的重要性。
三、教重点难点重点:有机物分子组成与结构的确定。
难点:有机物分离与提纯。
四、情分析我们的生属于平行分班,生已有的知识和实验水平有差距。
分离实验生有一定的基础,但有些生还是不清楚,所以讲解时需要详细。
对于用高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、教方法1.实验法:有机物的分离与提纯生进行分组实验(如条件不具备可采用演示实验)。
2.案导:见后面的案。
3.新授课教基本环节: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→发导案、布置预习六、课前准备1.生的习准备:预习实验“蒸馏”“重结晶”,初步把握实验的原和方法步骤。
2.教师的教准备:多媒体课件制作,,课内探究案,课后延伸拓展案。
3.教环境的设计和布置:六(或八)人一组,实验室内教。
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、教过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了生的预习情况并了解了生的疑惑,使教具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
高中化学学习资料金戈铁骑整理制作第一章第四节研究有机化合物的一般步骤和方法1、有机物的天然提取和人工合成经常获取的是混杂物,假设给你一种这样的有机混杂物让你研究,一般要采用的几个步骤是()A.分别、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式B.分别、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式C.分别、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式D.确定化学式→确定实验式→确定结构式→分别、提纯答案: B剖析:化学式表示的是纯净物,因此研究有机物的第一步是获取纯净物,故 D 错误;化学式与实验室一般是倍数关系,因此测定化学式前,获取实验式是最为简单的;故 A 、C 均不正确,本题答案为 B2、考据某有机物属于烃,应完成的实验内容是()A.只测定它的 C、H 原子数目比B.只要证明它完好燃烧后产物只有H2O 和 CO2C.只测定其燃烧产物中H2O 与 CO2的物质的量的比值D.测定该试样的质量及试样完好燃烧后生成CO 2和 H2的质量O答案: D剖析: A、 B、 C 都不能够说明该有机物中可否还含有其他元素.3、质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在 PMR 谱中都给出了相应的峰 (信号 ).峰的强度与结构中的 H 原子数成正比,比方乙酸分子的 PMR 谱中有两个信号峰,其强度比为 3∶ 1. 现有某化学式为 C3H6O2的有机物的PMR 谱有三个峰,其强度比为3∶ 2∶ 1,则该有机物的结构简式不.可能是()A.CH CH COOH B.CH COOCH3233C.HCOOCH2CH3D. CH3COCH2OH答案: B剖析:在 PMR 谱中,等性氢原子都给出了相应的峰 (信号 ),峰的强度与结构中的H 原子数成正比.因此 PMR 谱有三个峰说明有三种化学环境不同样的氢原子,而且其个数比为 3∶2∶1. B 答案中显然的只有两种化学环境的氢原子,且其个数比为1:1.故 B 不正确。
第一章认识有机化合物第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第1课时有机化合物的分离、提纯●新知导学1.研究有机化合物的基本步骤分离、提纯→元素定量分析确定实验式→质谱分析→测定相对分子质量→确定分子式→波谱分析确定结构式。
2.有机物的分离、提纯(1)蒸馏①用途:常用于分离、提纯沸点不同的液态有机物。
②适用条件。
A.有机物热稳定性较强。
B.有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)。
(2)重结晶是提纯固态有机物的常用方法适用条件:在所选溶剂中:①杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易除去。
②被提纯的有机物在该溶剂中溶解度受温度影响较大。
(3)萃取包括液—液萃取和固—液萃取①液—液萃取原理是:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
常用玻璃仪器是分液漏斗。
②固—液萃取原理是用固体物质溶剂从有机中溶解出有机物的过程。
●自主探究1.蒸馏是分离液态有机物的常用方法,蒸馏是否也能用于提纯液态有机物?提示:能。
如由工业酒精制无水酒精就是采用加入新制生石灰后再蒸馏的方法。
2.如何区别物质的分离与提纯?提示:分离的对象中不分主体物质和杂质,其目的是得到混合物中一种纯净的物质(保持原来的化学成分和物理状态),提纯的对象分主体物质和杂质,其目的是净化主体物质,不必考虑提纯后杂质的化学成分和物质状态。
知识点一蒸馏的原理及实验注意事项●教材点拨1.蒸馏的原理:蒸馏是利用混合物各组分在沸点上的差异,使它们在不同温度下进行汽化而将它们进行分离。
蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。
2.蒸馏装置和主要仪器:3.蒸馏的实验注意事项(1)注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”。
(2)不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网。
(3)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;需使用沸石或碎瓷片。
(4)冷凝水水流方向应与蒸气流方向相反(逆流:下进上出)。
(5)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。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法(一 )知识教与技术学过程方法目感情态度的价值观1、认识如何研究有机化合物应采纳的步骤和方法2、掌握有机化合物分别提纯的常用方法3、掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本技术1、经过有机化合物研究方法的学习,认识分别提纯的常有方法经过化学实验激发学生学习化学的兴趣,体验科学研究的艰辛和愉悦,感觉化学世界的巧妙与和睦重点有机化合物分别提纯的常用方法和分别原理难点有机化合物分别提纯的常用方法和分别原理教课过程引入]我们已经知道,有机化学是研究有机物的构成、构造、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商讨的问题。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法讲]从天然资源中提取有机物成分,第一获得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行能直接获得纯净物,获得的常常是混有未参加反响的原料,或反响副产物等的粗品。
所以,必须经过分别、提纯才能获得纯品。
假如要判定和研究未知有机物的构造与性质,一定获得更纯净的有机物。
下边是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:板书]思虑与沟通]分别、提纯物质的总的原则是什么?1.不引入新杂质 ;2.不减少提纯物质的量;3.成效同样的状况下可用物理方法的不用化学方法;4.可用低反响条件的不用高反响条件讲]第一我们联合高一所学的知识了学习第一步——分别和提纯。
一、分别( separation )、提纯 (purification)讲]提纯混有杂质的有机物的方法好多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差别而将它们分别。
接下来我们主要学习三种分别、提纯的方法。
1、蒸馏讲]蒸馏是分别、提纯液态有机物的常用方法。
当液态有机物含有少许杂质,并且该有机物热稳固性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于30oC),就能够用蒸馏法提纯此液态有机物。
定义:利用混淆液体或液-固系统中各组分沸点不一样,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分别整个组分的操作过程。
第一章第四节研究有机化合物的一般步骤和方法
1、有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机混合物让
你研究,一般要采取的几个步骤是()
A.分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式
B.分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式
C.分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D.确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
答案:B
解析:化学式表示的是纯净物,因此研究有机物的第一步是获取纯净物,故D错误;化学式与实验室一般是倍数关系,所以测定化学式前,得到实验式是最为简单的;故A、C均不正确,本题答案为B
2、验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是 ( )
A.只测定它的C、H原子数目比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
答案:D
解析:A、B、C都不能说明该有机物中是否还含有其他元素.
3、质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号).峰的强度与结构中的H原子数成正比,例如乙酸分子的PMR谱中有两个信号峰,其强度比为3∶1. 现有某化学式为C3H6O2的有机物的PMR谱有三个峰,其强度比为3∶2∶1,则该有机物的结构简式不.可能是 ( )
A.CH3CH2COOH B.CH3COOCH3
C.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH
答案:B
解析:在PMR谱中,等性氢原子都给出了相应的峰(信号),峰的强度与结构中的H 原子数成正比.因此PMR谱有三个峰说明有三种化学环境不同的氢原子,而且其个数比为3∶2∶1. B 答案中显然的只有两种化学环境的氢原子,且其个数比为1:1.故B不正确。
4、某化合物有碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O 键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式是( )
A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3
C.CH3CH2OH D.CH3COOH
答案:B
解析:A中不存在O—H键;C中相对分子质量不是60;D中还存在C===O键.
5、已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示,下列说法中不正确的是( )
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱图可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
答案:D
解析:红外光谱一般确定的是有机物的特征官能团,由上图可以看出该有机物的确有三种化学键,分别是碳氢键、氧氢键和碳氧键,故A正确;核磁共振氢谱能确定的是氢的种类以及各种氢之间的个数比,并不能确定氢的总数,故B、C正确;D中物质显然的只有一种化学环境的氢原子,同时也不存在氧氢键;故D不正确。