《第四节研究有机化合物的一般步骤》PPT.ppt

中学数理化 数学、物理、化学、生物新课标专业网站 知识补充 —— 常见官能团及其不饱和度 二、元素分析与相对分子质量的测定 （一）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，然后确定实验式。　 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 元素定量分析的原理: （一）元素分析： 定量分析 分析方法 李比希氧化产物吸收法 现代化元素分析仪 CO2 H2O 一定量 有机物 燃烧 C 是否有O ? H 元素定量分析 H2O CO2 “李比希元素分析法”的原理： 取定量的 有机物 加氧化铜 氧化 H2O CO2 用无水 CaCl2吸收 用KOH浓 溶液吸收 得前后质量差 得前后质量差 计算C、H含量 计算O含量 得出实验式 求有机物的实验式： 【例1】某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定A中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%，求A的实验式。 解： 氧的质量分数为 1－ 52.16%－ 13.14% ＝34.70% 各元素原子个数比 N(C)：N(H)：N(O) ＝ ＝ 2：6：1 A的实验式为： C2H6O 若要确定它的分子式，还需要什么条件？ 例2：实验测得某碳氢化合物A中， 含碳80%、含氢20%，求化合物的 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。 实验式是CH3，分子式是C2H6 1、计算确定相对分子质量的常见方法： （1）根据标况下气体的密度可求：M = 22.4L/mol ?ρg/L=22.4ρ g/mol （2）依据气体的相对密度：M1 = DM2(D:相对密度) （3）求混合物的平均式量： （二）确定相对分子质量 5.8g某有机物完全燃烧，得CO213.2g, H2O 5.4g。含C、H元素各有多少? 含碳3.6g(0.3mol) 含氢0.6g(0.6mol) 含氧1.6g(0.1mol) 是否含有氧元素?如何确定? 能否确定该有机物的实验式? C3H6O 质量守恒原理 2、质谱法确定相对分子质量 （MS） ①原理： 用高能电子流等轰击样品分子， 使该分子失去电子变成带正电荷的 分子离子和碎片离子。不同离子具有 不同的质量，质量不同的离子在磁场 作用下达到检测器的时间有差异， 其结果被记录为质谱图。 离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间最长，因此谱图中的 质荷比最大的就是未知物的相对分子质量 ②如何读质谱图： 质谱法确定相对分子质量 是最精确、最快捷的方法。 M = 46 相 对 丰度 质荷比 例3：对有机物分子进行质谱法分析，测定其质荷比。设H＋的质荷比为β，某有机物样品的质荷比如图所示，则该有机物可能是 A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯 B 例4：某有机物的结构确定： ①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是（ ）。 ②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量（ ），分子式为（ ）。 C4H10O 例4：某有机物的结构确定： ①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是（ ）。 ②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量（ ），分子式为（ ）。 C4H10O 74 C4H10O （三）分子式的确定方法： 【方法一】最简式法 根据分子式为最简式的整数倍，因此利用相对分子质量的最简式可确定其分子式。 【例题】某同学为测定维生素C（可能含C、H或C、H、O）中碳、氢的质量分数，取维生素C样品研碎，称取该样品0.352 g，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重0.144g和0.528g，生成物完全被吸收。试回答以下问题： （1）维生素C中碳的质量分数是 ，氢的质量分数是 。 （2）维生素C中是否含有氧元素？为什么？ （3）试求维生素C的实验式：