2023-2024学年人教版新教材选择性必修三 第一章第二节 研究有机化合物的一般方法（第2课时） 教案.docx

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1、第二节研究有机化合物的一般方法第2课时有机化合物分子式和分子结构的确定1 .学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能据此确定有机化合物的分子式。2 .能够根据化学分析和波谱分析确定有机化合物的结构。一、有机化合物实验式和分子式的确定1 .确定实验式(1)相关概念实验式：有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，又称为最简式。例如，乙酸出氢的分 算、素量 计碳兀质数的元一质数 余X的分 剩为素不的分子式为C2H4O2，实验式为CFhOo元素分析分类定性分析定量分析含义用化学方法测定有机化合物的元素组成将定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机化合物(如CTCo2,HH2O),并定量测

2、定各产物的质量，从而推算出有机物中各组成元素的质量分数，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，确定其实验式实验式的测定步骤(李比希法)(3)实验式(最简式)与分子式的关系：分子式=(最简式2 .确定分子式(1)原理质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比。(2)质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标，根据记录结果所建立的坐标图。如下图为某有机物的质谱图：200JkCH 而203040质荷比从图中可知，

3、该有机物的相对分子质量为46,即质荷比最大的数据就是样品分子的相对分子质量。【归纳总结】有机物相对分子质量的求算方法(1)标态密度法:根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量:M=22.4xp(2)相对密度法：根据气体A相对于气体B的相对密度D,求算该气体的相对分子质量:(3)混合物的平均相对分子质量：M=T(4)读图法：质谱图中，质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量。二、有机物分子结构的确定1 .红外光谱(1)原理：不同官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。(2)作用：初步判断有机物中含有的官能团或化学键。如分子式为CzFkO的有机物A有如下两种可能的结构：

4、CH3CH2OH或CH3OCH3,利用红外光谱来测定，分子中有OH或一OH可确定A的结构简式为CH3CH2OHo2 .核磁共振氢谱(1)原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。(2)作用：测定有机物分子中氢原子的类型和数目。(3)分析：吸收峰数目=氢原子的类型数，吸收峰面积比=氢原子个数比。如分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图,可知A中有3种不同化学环境的氢原子且个数比为3：2：1,可推知该有机物的结构应为CH3CH2OH。H) 8642 O 有机物A的核磁共振氢谱刿思l3 .X射线衍射(1)原理：X射线是一种波长很短的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。(2)作用：可获得分子结构的有关数据，如键长、键角等，用于有机化合物晶体结构的测定。【归纳总结】1 .谱图法在确定有机物分子结构中的应用(1)核磁共振氢谱图中，峰的个数即氢原子的种类数，而峰面积之比为各类氢原子个数之比。(2)可根据红外光谱图推知有机物分子中含有哪些化学键、官能团，从而确定有机物的结构。(3)将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定。2 .确定有机物分子式(结构式)的般思路