研究有机化合物的一般步骤和方法(1)详解
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研究有机化合物的一般步骤和方法用第一步是确定问题。
在研究有机化合物之前,需要明确研究的目标和问题。
这可能是合成其中一种化合物,研究其化学性质或探索其应用等。
第二步是实验设计。
基于确定的问题,研究者需要设计实验方案。
这包括选择适当的合成方法、合成试剂和条件,以及确定适当的分析方法。
第三步是合成。
根据实验设计,研究者将开始合成目标化合物。
有机合成可以采用多种方法,如传统的有机合成反应、催化反应等。
在合成中需要考虑合成路线的选择、反应条件的优化等。
第四步是分离和纯化。
合成后的产物中通常会存在未反应试剂和副产物等杂质。
因此,需要对产物进行分离和纯化。
分离可以采用物理方法,如萃取、析出、晶体化等。
纯化则可以采用重结晶、柱色谱、高效液相色谱等分离技术。
第五步是表征。
对于合成后的纯化产物,需要对其进行表征。
这包括确定物质的外观、熔点、沸点、密度等物理性质,以及测定其元素成分、功能团等化学性质。
第六步是谱图分析。
对于有机化合物的结构确定,谱图分析是非常重要的。
常用的谱图包括核磁共振谱(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等。
这些谱图可以提供有机分子的结构信息。
最后一步是结构确定。
基于前面的实验结果和谱图分析,研究者可以准确确定化合物的结构。
这通常包括通过利用谱图数据的结构解析软件进行计算预测,与数据库对比进行验证等手段。
除了上述步骤和方法外,研究中还需要注意实验过程中的安全操作,确保实验的可重复性和结果的可靠性。
此外,如果合成的目标化合物具有潜在的应用价值,还需要进行相关的应用评价和实验验证。
总之,研究有机化合物的一般步骤和方法涉及到确定问题、实验设计、合成、分离和纯化、表征、谱图分析以及结构确定等多个方面。
通过系统的实验和分析,可以准确确定有机化合物的结构,并进一步开展相关的性质和应用研究。
第一章:认识有机化合物——考点四研究有机物的一般步骤和方法知识回顾一、研究有机化合物的基本步骤在化学上,要鉴定和研究未知有机化合物的结构与性质,必须得到纯净的有机物,下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:二、分离、提纯有机化合物的常用方法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。
分离、提纯有机物的常用方法有蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等。
分离、提纯有机物的常用方法实验方法实验原理实验相关内容蒸馏利用有机物与杂质沸点的差异(一般约大于30℃),将有机物蒸出,然后冷却得到产品蒸馏操作时需注意两点:①温度计水银球要置于蒸馏烧瓶支管口处;②冷凝管中水的流向与蒸气在冷凝管中的流向相反重结晶(重点)利用有机物与杂质在溶剂中溶解度的不同,使有机物多次从溶液中析出的过程重结晶可分为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶三个步骤,其首要工作是选择合适的溶剂,要求:①杂质在此溶剂中溶解度很大或很小,易于除去;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萃取液液萃取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。
固液萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程分液漏斗是萃取常用的玻璃仪器,萃取分液后,应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常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
色谱法利用吸附剂对不同有机物吸附作用不同,分离、提纯有机物的方法常用的吸附剂有碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等要点解释:(1)蒸馏是物理变化。
(2)蒸馏时接收汽凝液的容器应用小口容器(如锥形瓶),以减少汽凝液的挥发。
(3)萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静置分层。
三、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析:用化学方法鉴定有机物分子的元素组成,以及分子内各元素原子的质量分数,这就是元素的定性、定量分析。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法教学目标(一)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。
(二)过程与方法通过录像方式,参观了解质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪等仪器实验操作过程。
(三)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。
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元素组成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。
今天我们就来学习研究有机化合物的一般步骤。
【学生】阅读课文【归纳】1研究有机化合物的一般步骤和方法(1)分离、提纯(蒸馏、重结晶、升华、色谱分离);(2)元素分析(元素定性分析、元素定量分析)──确定实验式;(3)相对分子质量的测定(质谱法)──确定分子式;(4)分子结构的鉴定(化学法、物理法)。
2有机物的分离、提纯实验一、分离、提纯1.蒸馏完成演示【实验1-1】【实验1-1】注意事项:(1)安装蒸馏仪器时要注意先从蒸馏烧瓶装起,根据加热器的高低确定蒸馏瓶的位置。
然后,再接水冷凝管、尾接管、接受容器(锥形瓶),即“先下后上”“先头后尾”;拆卸蒸馏装置时顺序相反,即“先尾后头”。
(2)若是非磨口仪器,要注意温度计插入蒸馏烧瓶的位置、蒸馏烧瓶接入水冷凝器的位置等。
(3)蒸馏烧瓶装入工业乙醇的量以1/2容积为宜,不能超过2/3。
不要忘记在蒸馏前加入沸石。
如忘记加入沸石应停止加热,并冷却至室温后再加入沸石,千万不可在热的溶液中加入沸石,以免发生暴沸引起事故。
研究有机化合物的一般步骤和方法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。
(2)萃取剂与原溶质、溶剂均不发生化学反应。
(3)被萃取物质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。
1.下图实验装置一般不用于分离物质的是()解析:选D A项用于分离沸点不同的液体混合物;B项用于不相溶的液体混合物的分离;C 项为液固混合物的分离——过滤;D项用于一定物质的量浓度溶液的配制,不用于分离物质。
2.下列实验中,不能达到预期目的的是()①用升华法分离碘和氯化铵的混合物②用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物③用分液法分离水和硝基苯的混合物④用蒸馏法分离乙醇(沸点为78.5 ℃)和乙酸乙酯(沸点为77.5 ℃)的混合物A.①④B.②③C.③④D.②④解析:选A①中I2易升华,而NH4Cl受热易分解为NH3、HCl,NH3、HCl冷却又会化合生成NH4Cl,不能分离;④中两种有机物沸点十分接近,不能用蒸馏法分离。