142研究有机化合物的一般步骤和方法.doc

课题 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法(二) 课时 1 编制 时间 教 学 目 标 知识技能 能通过仪器分析及燃烧法的简单计算结果，会分析有机物中的元素种类 了解鉴定有机化合结构的一般过程、并确定有机物分子结构 过程方法 1、通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能根据其确定有机化合物的分子式 2、通过有机化合物研究方法的学习，了解燃烧法测定有机物的元素组成，了解质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等先进的分析方法 情感态度 价值观 感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用，体验严谨求实的有机化合物研究过程 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 教学难点 分子结构的测定 教学方法 元素分析 化学式确定 结构分析 物质测定 教学用具 Ppt 板 书 设 计 教学反思 当堂反馈 反馈内容及方式： 反馈结果： 北京市日坛中学教案用纸  北京市日坛中学教案用纸 教师活动 学生活动 【引入】从公元八世纪起，人们就已开始使用不同的手段制备有机物，但由于化学理论和技术条件的限制，其元素组成及结构长期没有得到解决。直到19世纪中叶，李比希在拉瓦锡推翻了燃素学说，在建立燃烧理论的基础上，提出了用燃烧法进行有机化合物中碳和氢元素定量分析的方法。准确的碳氢分析是有机化学史上的重大事件，对有机化学的发展起着不可估量的作用。随后，物理科学技术的发展，推动了化学分析的进步，才有了今天的快速、准确的元素分析仪和各种波谱方法。 【设问】定性检测物质的元素组成是化学研究中常见的问题之一，如何用实验的方法探讨物质的元素组成？ 【板书】二、元素分析与相对分子质量的测定 1、元素分析 例如：实验探究：葡萄糖分子中碳、氢元素的检验 图1-1? 碳和氢的鉴定 例如： C12H22O11+24CuO12CO2+11H2O+24Cu 实验：取干燥的试样──蔗糖0.2 g和干燥氧化铜粉末1 g，在研钵中混匀，装入干燥的硬质试管中。如图1-1所示，试管口稍微向下倾斜，导气管插入盛有饱和石灰水的试管中。用酒精灯加热试样，观察现象。 【说明】讲解或引导学生看书上例题，这里适当补充一些有机物燃烧的规律的专题练习。 元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。以便于进一步确定其分子式。 例1、某烃含氢元素的质量分数为17.2%，求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58，求该烃的分子式。 【讲解】对于一种未知物，如果知道了物质的元素组成和相对分子质量，就会很容易通过计算得出分子式。确定有机物的分子式的途径： 1.确定实验式 2. 确定相对分子质量 例2、燃烧某有机物A 1.50g，生成1.12L（标准状况）CO2和0.05mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。 解答：首先要确定该物质的组成元素。 1.5g A中各元素的质量： ，所以有机物中还含有O元素。 则 实验式为CH2O，其式量为30。 又因该有机物的相对分子质量 因此实验式即为分子式。 【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要，计算有机物相对分子质量的方法有哪些？密度法(标准状况)，相对密度法(相同状况)。另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出，还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。 【板书】2、相对分子质量的测定——质谱法 质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。 【说明】质谱仪有什么作用？其原理是什么？ 1、质荷比是什么？ 分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值 2、如何确定有机物的相对分子质量？ 由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长，因此质谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量 【强调】以乙醇为例，质谱图最右边的分子离子峰表示的就是上面例题中未知物A（指乙醇）的相对分子质量。 通过测定，现在已经知道了该有机物的分子式，但是，我们知道，相同的分子式可能出现多种同分异构体，那么，该如何进以步确定有机物的分子结构呢？下面介绍两种物理方法。 【补充】1、求有机物相对分子质量的常用方法 （1）M = m / n （2）根据有机蒸气的相对密度D， M1 = DM2 （3）标况下有机蒸气密度为ρg/L：M = 22.4L/mol ?ρg/L 2、有机物分子式的三种一般常用求法（1）、先根据元素原子的质量分数求实验式，再根据分子量求分子式 （2）、直接根据相对分子质量和元素质量分数求分子式（3）、对只知道相对分子质