[名校联盟]浙江省温州市第十一中学高二化学《科学家怎样研究有机物》课件.ppt

科学家怎样研究有机物 你知道人类研究有机物的过程吗？ 一、有机物组成的研究 有机物组成测定法 2、定量测定法 练 习 二、有机物结构的研究 2、有机物结构的分析方法 2、红外光谱法（IR） 3、质谱分析法（MS） 4、紫外光谱法（UV） 练习与实践 视野拓展——诺贝尔化学奖与物质结构分析 原子的连接顺序和连接方式一样结构唯一吗？ 手性分子 三、有机化学反应的研究 2、有机反应机理 练习与实践 小 结 视野拓展——诺贝尔化学奖与逆合成分析理论 视野拓展——诺贝尔化学奖与同位素示踪法 视野拓展——诺贝尔化学奖与不对称合成 * 1、从天然的动植物中提取、分离出一些纯净物 2、研究有机物的组成、结构、性质和应用 3、根据需要对有机物分子进行设计和合成 组成：元素组成、元素的质量分数→最简式 结合一定结构条件→有机物的结构简式 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。 1、定性测定 （1）李比希燃烧法 C→CO2 H→H2O N →N2 Cl →HCl （2）李比希钠熔法确定N、Cl、Br、S等元素 N → NaCN Br →NaBr Cl →NaCl S →Na2S （3）李比希铜丝燃烧法确定卤素 将一根纯铜丝加热至红色，蘸取试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰呈绿色 （1）利用CuO在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳 H→H2O 高氯酸镁吸收 C→CO2 碱石棉吸收 确定C、H的量。 （2）元素分析仪 样品在氧气流中，用高温（950～1200℃）氧化，检测仪自动检测，计算机定量分析。 例2、某有机物A 3.0g在4.48LO2中充分燃烧，产物只有CO2、CO、H2O，将产物依次通过浓硫酸、碱石灰，浓硫酸增重3.6g，碱石灰增重4.4g，求该有机物的分子式。 例3、为了测定一种气态烃A的化学式，取一定质量的A置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下（图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除），试回答： （1）根据两个方案，你认为能否求出A的最简式？ 。 （2）根据你选出的方案，通过计算求出A的最简式。 。 （3）若要确定A的化学式，是否还需要测定其它数据？如果需要，该测定哪些数据？ 。 原子的连接方式和连接顺序的不同，决定有机物的不同 1、李比希的“基团理论” 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： （1）“基”是一系列化合物中不变的部分； （2）“基”可以被其它单个原子取代； （3）置换“基”的基团可以被其他基团取代。 德国化学家李比希（1803～1873） （1）核磁共振法（1H-NMR） 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。 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。 基本原理：使所研究的混合物或单体在真空高能电子束的作用下形成离子，M→M+ ，然后使形成的离子按质荷比m／z 进行分离。 原理：紫外光谱法就是紫外可见分光光度法，它是以紫外或可见单色光照射吸光物质的溶液,用仪器测量入射光被吸收的程度(常用吸光度表示),记录吸光度随波长的变化的曲线,或波长一定时,用吸光度和吸光物质浓度之间的关系来进行定性或定量分析。 1、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O－H键和烃基上 C－H键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数比为2︰1 ，它们的相对分子质量为62，试写出该有机物的结构简式。 2、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__________。 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