《高三化学研究有机化合物的一般步骤和方法》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三化学研究有机化合物的一般步骤和方法(21页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、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(1)教学目标:1、掌握有机化合物分离提 纯的常用方法和分离原理2、了解鉴定有机化合物结 构的一般过程与方法 教学重点:有机化合物分离提纯的常 用方法和分离原理内容复习1、混合物分离 中常用的操作 有哪些?2、过滤、结晶的基本原 理和操作要领?3、分离除杂的基本原则:怎样获得一种纯净的有机产品呢? 1)来源:不增、不减、易分、复原2)分离提纯的方法天然或人工合成3)确定分子结构:组成元素 分子组成 分子结构考 虑实验式分子式结构式即研究有机化合物要经过以下几个步骤:粗 产 品分离 提纯定性 分析定量分析除 杂 质确定 组成 元素质
2、量 分 析测 定 分 子 量结 构 分 析实验式或最简式分子式结构 式每一个操作步骤 是怎样完成的呢 ?一、分离提纯1、蒸馏:利用混合物中各种成分的沸点 不同而使其分离的方法。如石油的分馏;常用于分离提纯液态有机物;条件:有机物热稳定性较强、含少量杂 质、与杂质沸点相差较大(30左右)课本P.17实验1-1工业乙醇的蒸馏含杂 工业 乙醇95.6%(m /m)工业 乙醇无水乙醇 (99.5% 以上)蒸馏加吸 水剂 蒸馏蒸 馏 烧 瓶冷 凝 管温度计尾 接 管冷水热水使用前要检查装置的气密性!2、重结晶:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中 的溶解度不同而将其杂质除去的方法。 关键:选择适当的溶剂。
3、选择溶剂的条件:(1)杂质在溶剂中的溶解度很小或很大; (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。例如:苯甲酸的重结晶P.18图1-8粗产品热溶解热过滤冷却 结晶提纯 产品是不是温度越 低越好?3、萃取: 原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶 的两种溶剂中的溶解性不同,用一种溶剂 把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提 取出来的方法。 主要仪器:分液漏斗 操作过程: 振 荡 静 置分 液萃取包括: 1)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。2)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 。(专 用仪器设
4、备) 4、色谱法:阅读P.19利用吸附剂对不同有机物吸附作用的 不同,分离、提纯有机物的方法。 例如:用粉笔分离色素布置作业:P.23 1 P.25 5 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(2)教学目标:1、掌握有机化合物定性分析 和定量分析的基本方法2、了解鉴定有机化合物结构 的一般过程与数据处理方法 教学重点:有机化合物组成元素分析与相 对分子质量的测定方法;分子结 构的鉴定研究有机化合物要经过以下几个步骤:粗 产 品分离 提纯定性 分析定量分析除 杂 质确定 组成 元素质 量 分 析测 定 分 子 量结 构 分 析实验式或最简式分子式结构 式每一个操作步骤 是
5、怎样完成的呢 ?二、元素分析与相对分子质量的测定 1、元素分析: 定性分析有机物的组成元素分析; 定量分析分子内各元素原子的质量分数 李比希氧化产物吸收法 现代元素分析法 数据经处理后即可确定有机物的实验式(最简式)分析方法例:某含C、H、O三种元素的未知物A, 经燃烧分析实验测定该未知物A中碳的质量 分数为52.16%,氢的质量分数13.14%试求 该未知物A的实验式。(最简式)2、相对分子质量的测定质谱法 原理:用高能电子流轰击样品,使分子失去电子变 成带正电荷的分子离子和碎片离子,在磁场的作用 下,由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的 时间也先后不同,其结果被记录为质谱图。 乙醇的质
6、谱图相对丰度(RA)以图中最强的离子峰(基峰)高为100, 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。 29CH3CH2+CH2=OH+CH3CH=OH+CH3CH2OH+100%060%20%503020质荷比最大的 数据表示未知物A 的相对分子质量。有机物A的分子式为: (C2H6O) =C2H6O相对分子质量 实验最简式量 C2H6O的分子结构怎样呢? 三、分子结构的鉴定: 可用以下方法对分子结构进行鉴定 1、红外光谱:阅读P.21 2、核磁共振氢谱:阅读P.22 3、X-射线晶体衍射技术1、红外光谱 :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
7、动频率相当。所以,当用 红外线照射有机物分子时,分子中的化学 键或官能团可发生振动吸收,不同的化学 键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图 上将处于不同的位置,从而可获得分子中 含有何种化学键或官能团的信息。P.22图:吸收越强,透过率越低,则说明 含有该种原子团(官能团)2、核磁共振氢谱 :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,处在不同环境中的氢原子因产生 共振时吸收电磁波的频率不同,在图谱上 出现的位置也不同,各类氢原子的这种差 异被称作化学位移;而且吸收峰的面积与氢 原子数成正比. P.23图 由上述图谱可知 : 未知物A的结构应为CH3CH2OH研究有机化合物要经过以下几个步骤:粗 产 品分离 提纯定性 分析定量分析除 杂 质确定 组成 元素质 量 分 析测 定 分 子 量结 构 分 析实验式或最简式分子式结构 式结晶萃取蒸馏质 谱 法红 外 光 谱 核 磁 共 振 谱能否用化学方法?布置作业: P.23 2 3 练习: P.21 学与问大码女装 大码女装 awo200uio