高二化学研究有机物的一般步骤和方法人教实验版.docVIP

高二化学研究有机物的一般步骤和方法人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 研究有机物的一般步骤和方法 1、有机物的分离提纯。 2、元素分析与相对分子质量的测定。 3、用物理方法确定有机化合物的结构。 二. 重点、难点： 1、能够根据有机化合物中各组成元素含量及相对分子质量确定有机化合物分子式的方法。 2、知道研究有机化合物结构的一般过程与方法。 三. 教学过程： 研究有机化合物的一般步骤： （1）用重结晶、蒸馏、萃取等方法对有机物进行分离、提纯； （2）对纯净的有机物进行元素分析，确定实验式； （3）可用质谱法测定相对分子质量，确定分子式； （4）可用红外光谱、核磁共振氢谱确定有机物中的官能团和各类氢原子的数目，确定结构式。 （一）分离、提纯 提纯固体有机物常采用重结晶法，提纯液体有机物常采用蒸馏操作，也可以利用有机物与杂质在某种溶剂中溶解性的差异，用溶剂萃取来提纯。 1. 蒸馏：当液态有机物含有少量杂质，而且该有机物热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大时（一般约大于30℃ ），就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。 [思考] （1）实验室进行蒸馏时，用到的仪器有哪些？ 温度计，蒸馏烧瓶，石棉网，铁架台，酒精灯，冷凝管，牛角管，锥形瓶 ②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。 ③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3，也不能少于l/3。 ④冷凝管中冷却水从下口进，从上口出。 ⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。 ⑥不能直接加热蒸馏烧瓶，应垫上石棉网。 （3）这样得到的酒精是否就是无水酒精？怎样才能得到无水酒精？ 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。 [思考] （1）重结晶对溶剂有何要求？ 杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大，易于除去。 （2）被提纯的有机物的溶解度需符合什么特点？ 被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。该有机物在热溶液中的溶解度较大，在冷溶液中的溶解度较小，冷却后易于结晶析出。 （3）重结晶的步骤：高温溶解、趁热过滤、低温结晶。 不纯固体物质 残渣 滤液 （不溶性杂质） 母液 晶体 （可溶性杂质和部分被提纯物） （产品） 3. 萃取：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。 [思考] （1）如何选取萃取剂？ 萃取剂与原溶剂互不相溶；被萃取的物质在萃取剂中的溶解度比原溶剂要大得多。 （2）常见的有机萃取剂有哪些？ 常见的有机萃取剂有乙醚、石油醚、二氯甲烷、四氯化碳…… （二）元素分析与相对分子质量的测定 1. 元素分析方法： [思考] 1. 如何确定有机化合物中C、H元素的存在？ （1）定性分析：确定有机物中含有哪些元素。（李比希法） 一般讲有机物燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，若有机物完全燃烧，产物只有CO2和H2O，则有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。 （2）定量分析：确定有机物中各元素的质量分数。（现代元素分析法） 2. 如何确定有机化合物的分子式？ [练习]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中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%。 （1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。C2H6O [小结1]实验式和分子式的区别：实验式表示化合物分子所含元素的原子数目最简单整数比的式子。分子式表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。 （2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？ [小结2]确定有机化合物的分子式的方法： （一）由物质中各原子（元素）的质量分数→ 各原子的个数比（实验式）→由相对分子质量和实验式 → 有机物分子式 （二）有机物分子式 ← 知道一个分子中各种原子的个数 ← 1mol物质中的各种原子的物质的量 ← 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量 ←1mol物质中各种原子（元素）的质量等于物质的摩尔质量与各种原子（元素）的质量分数之积 [练习]实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%、含氢20%，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。 [小结3]确定相对分子质量的方法有： （1）M = m/n （2）根据有机蒸气的相对密度D，M1 = DM2 （3）标况下有机蒸气的密度为ρg/L， M = 22.4L/mol ?ρg/L [总结]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 （3）确定有机物分子式 [练习] 某同学为测定维生素