高二化学有机物组成和结构的研究

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1、一、有机化合物组成的研究矿一中高一化学备课组专题一 第二单元 科学家怎样研究有机物确定有机物化学式的一般步骤：确定组成 的元素分子式结构式定性定性定量定量在日常生活中，我们经常见到 有机物燃烧。有机物燃烧的产物能 给我们提供哪些有机物组成方面的 信息？（一）有机物组成元素的判断n一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对 应的产物为CCO2，HH2O，Cl HCl 某有机物完全燃烧后，若产物只有CO2和 H2O ，其组成元素肯定有C、H可能有O 。n欲判断该有机物中是否含氧元素：设有机物燃烧后CO2中碳元素的质量为m(C)，H2O中氢 元素质量为m(H)。若m(有机物)m(C)m(H)有机物中含有氧

2、元素m(有机物)m(C)m(H)有机物中不含氧元素（二）有机物相对分子质量的确定 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：M22.42.相对密度法： 根据气体A相对于气体B的相对密度，求算该气 体的相对分子质量：MADMB3.混合物的平均相对分子质量：（三）有机物分子式的确定1.直接法（物质的量法）直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的 量，即可确定分子式。标况密度（或相对密度）相对分子 质量分子式1mol有机物中元素 原子各多少摩例1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%， 含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密 度为15。求该化合物的分子式。 （三）有

3、机物分子式的确定2.最简式法：最简式又称实验式，指有机物中 所含元素原子个数的最简整数比。与分子式在 数值上相差n倍根据有机物中各元素的质量分数（或元素的质 量比），求出该有机物的最简式，再根据其相对分 子质量求n的值，即可确定分子式。标况密度（或相对密度）相对分子质量分子式有机物中各元素原子 的质量分数或质量比最简式最简式 的式量例1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%， 含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密 度为15。求该化合物的分子式。 练习1、吗啡是严格查禁的毒品。吗啡的组成中 ，碳元素的质量分数为71.58%，氢元素的质量 分数为6.67%，氮元素的质量分数为4.91%，其 余为

4、氧元素。已知吗啡的相对分子质量不超过 300，则吗啡的相对分子质量为_，吗啡的 分子式为_。285 C17H19O3N练习2、取8 g某有机物A（相对分子质量为32） 在氧气中完全燃烧，生成物中只有11 g CO2和9 g H2O，则A中一定含有_元素，其分子式 是_；误服A会使人中毒失明甚至死亡，其 化学名称为_，写出此物质在空气中燃烧的 化学方程式_。练习4、A、B两种烃的最简式相同。7.8 g A完 全燃烧后的产物通入足量澄清石灰水中，得到 干燥的沉淀60 g。A不能使酸性KMnO4溶液褪 色，B却可以使之褪色。在标准状况下0.5 mol B完全燃烧生成了22.4 L CO2，A、B在相

5、同善 下蒸气密度比为31。求A、B的分子式和结构 简式。练习3、2.3 g某有机物完全燃烧后生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O，测得该化合物的蒸气与空气的 相对密度是1.6，求该化合物的分子式 。二、有机化合物结构的研究德国化学家李比希（18031873）1832年和维勒合作提出“ 基团论”：有机化合物由“基” 组成，这类稳定的“基”是有 机化合物的基础。1838年李比希还提出了“ 基”的定义 红外光谱的应用原理在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振 动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用 红外线照射有机物时，分子中的化学健或官能团可发生振动吸 收，不同

6、的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将 处于不同位置，从而可以获得分子中含有何种化学键盘或官能 团的信息。 核磁共振氢谱（1H-NMR）的应用原理氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过 共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有 关信号，处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收的频 率不同，在谱图上出现的位置也不同，且吸收峰的面积与氢原 子数成正比。因此，从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分 子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。例2、某有机物由C、H、O三种元素组成， 它的红外吸收光谱表明有羟基OH键和烃基 上 CH键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢 原子个数

7、比为21 ，它们的相对分子质量为 62，试写出该有机物的结构简式。 练习5、分子式为C3H6O2的有机物，若在1H- NMR谱上观察到氢原子峰的强度为3:3，则结 构简式可能为_, 若给出峰的强度 为3:2:1，则可能为_。CH3COOCH3CH3CH2COOH、 HCOOCH2CH3、CH3COCH2OH诺贝尔化学奖与物质结构分析斯德格尔摩时间10月9日，北京时间10月9日，瑞典皇家科学 院决定将2002年度诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰.B.芬、 日本科学家Koichi Tanaka和瑞士科学家库尔特.伍斯里奇。瑞典皇家科学院称赞约翰.B.芬和Koichi Tanaka的研究工作 “发展了

8、生物宏观形态的鉴别和结构分析方法”。瑞典皇家科学院 对库尔特.伍斯里奇的褒奖辞中则称“他在测定生物大分子在溶液 中的三维结构中，引入了核磁共振光谱学”。 手性分子诺贝尔化学奖与逆合成分析理论科里(Elias James Corey)，美国有机化学家，生于1928年7月12日， 科里从20世纪50年代后期开始从事有机合成的研究工作，30多年来他和 他的同事们共同合成了几百个重要天然化合物。这些天然化合物的结构 都比较复杂，合成难度很大。1967年他提出了具有严格逻辑性的“逆合成 分析原理”，以及合成过程中的有关原则和方法。他建议采取逆行的方式， 从目标物开始，往回推导，每回推一步都可能有好几种断

9、裂键的方式， 仔细分析并比较优劣，挑其可行而优者，然後继续往回推导至简单而易 得的原料为止。按照这样的方式，一个有机合成化学家就不需要漫无边 际的冥想，而不知从何着手了，因为他的起点其实就是他的终点。科里还 开创了运用计算机技术进行有机合成设计。这实际上是使他的“逆合成分 析原理”及有关原则、方法数字化。由于科里提出有机合成的“逆合成分析 方法”并成功地合成50多种药剂和百余种天然化合物，对有机合成有重大 贡献，而获得1990年诺贝尔化学奖。三、有机化学反应的研究1818O OCH3COH+HOC2H5 CH3COC2H5 + H2O浓H2SO4酯化反应的反应机理H2SO41818O OCH3

10、COC2H5+H2O CH3COH+ C2H5OH酯的水解反应机理诺贝尔化学奖与同位素示踪法海维西(GeorgeHevesy)，匈牙利化学家，1885年8月1日生于布达佩斯。 海维西曾就读于柏林大学和弗赖堡大学。1911年在曼彻斯特大学E卢瑟福 教授的指导下研究镭的化学分离，为他日后研究放射性同位素作示踪物打 下了基础。海维西主要从事稀土化学、放射化学和X射线分析方面的研究。 他与F，帕内特合作，在示踪研究上取得成功。1920年，海维西与科斯特 合作，按照玻尔的建议在锆矿石中发现了铪。1926年海维西任弗赖堡大学 教授，开始计算化学元素的相对丰度。1934年在制备一种磷的放射性同位 素之后，进

11、行磷在身体内的示踪，以研究各生理过程，这项研究揭示了身 体成分的动态。1943年，海维西任斯德哥尔摩有机化学研究所教授。同年， 他研究同位素示踪技术，推进了对生命过程的化学本质的理解而获得了 诺贝尔化学奖。1945年后海维西人瑞典国籍。海维西发表的主要专著是 放射性同位素探索。海维西于1966年7月5日在德国去世，享年81岁。 诺贝尔化学奖与不对称合成2001年度诺贝尔化学奖授予给三位科学家，他们分别是 美国科学家诺尔斯、日本科学家野依良治及美国科学家夏普 雷斯。得奖理由：在手性催氢化反应研究方面做出卓越贡献 传统意义上的红包也叫压岁钱，是过农历春节时长辈给小孩儿用红纸包裹的钱。据传明清时，压

12、岁钱大多数是用红绳串着赐给孩子。民国以后，则演变为用红纸包裹 qq红包群 http:/ qq红包群 dvh17eyc 现在泛指包着钱的红纸包；用于喜庆时 馈赠礼金。也指奖金、贿赂他人的钱。在中国粤语区红包被称为利市（俗作利是、利事、励事），是将金钱放置红色封套内做成的一种礼品。全没有。更可惜南宫大爷虽自称大爷，腰包里却没有几个大子儿。于是明柯笑咪咪抱起这坛昂贵的云子，就好像全城最帅的蛐蛐已经抱在了自 己手里：“我真等不及叫你姐夫了。”措词不是不粗俗，但在大喜的心情里，唐静轩忍了。太守夫人跟福珞，几乎是同一天到苏家的。宝音却 恰好在这一天，跟丫头乐韵一起开始上吐下泻，被疑为传染病疾，不得不搬离老

13、太太的院子。明柯说得对，宝音真是个麻烦人。她这病，病得 真不巧。老太太好不容易对她产生的欣赏、怜惜、重视，一下子又全都要打消了。宝音自己却一副不识相的样子，哭着向老太太求情，不敢回 自己原来的院子。她倒没指责明蕙，大约知道没有证据的话，指责也没有用，只好另找个理由，说她不敢回花卉有灵异的院子。老太太头也要 炸了！真想不睬她。“不妥当哪，奶奶，”明秀轻言慢语，“笙妹妹病成这样，恕孙女儿说句不吉利的话，还逆着她、吓着她，怕要出岔子的 。她若有个万一，外头传说，是被花妖克的，咱们家的名声置于何地？”苏府出个花妖，还克死人是够难听的。说不定连宫里的明诗都会 受牵累。老太太道：“依你，该当如何？”明秀道

14、：“请笙妹妹到我屋里休养罢？她应该乐意的。”老太太大摇其头：“珞儿住你那里了，再 搬个病人进去，成何样子？”这是明摆着的。明秀便道：“那末”“你母亲那儿，录事夫人去住了，”老太太又道，“总不能又叫珞儿挤 过去，不如陪你，也有个照应。”明秀脸通红。太守的长子，作了本城录事，录事夫人就是唐静轩的母亲，这次来作客，明摆着是过来看看准 媳妇儿的。她早就见过明秀，对明秀印象还是不错的，但还是要再看看，婚约有谱之后，明秀的表现是否仍然稳重可靠？明秀通过她的考验几 无悬念。录事夫人将把很多精力放在大太太身上，看苏府整体表现是否跟明秀本人一样好，各方面的嫁妆是否能让太守家满意。这里的嫁妆， 取广意，不止指金银

15、珠宝，还指官场、农庄、甚至商事等安排。苏家好歹是锦城数得着的大家，太守有很多方面，指望着苏家，当然，太守方 面的聘礼，也将作出很有诚意的表示。录事夫人代表了太守家前来，大太太代表唐家接洽，在非常大家风范的仪态下，展望两家前景，像商人 谈合作条件一样的谈，大约要用上好几天的时间，达到初步合意，然后太守家就可以正式来向苏家提亲了。这样，录事夫人住到了大太太那边 。挨下来，福珞跟明秀同住同起，是很自然的事。准儿媳跟准婆婆晨夕碰面，身边是该有个外姓同龄女伴作陪，以免尴尬。明秀红着脸低着头 ，不再评价客人的住宿，老太太却谈起福珞来：“珞儿这孩子，我记得比你小两岁。”“虚龄是小两岁。”明秀回道，“我比珞表妹大上二十 个月。”“她也没