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1-2-2 研究有机化合物的一般方法
教学目标：
1. 了解研究有机化合物的一般方法和基本步骤。
2. 学会确定有机化合物的实验式、分子式、分子结构的方法。
3. 能够通过提取和分析谱图中的有效信息推测分子结构，发展证据推理意识。
教学过程：
环节要点 教师活动 学生活动
环节一： 新课引入 酿酒小故事 【播放视频】酿酒小故事。 【过渡】看完欣赏完这么精彩的故事后请问同学们你们知道这美酒中 的主要成分是什么呢？它的分子结构又是怎样的呢？假设黄酒中主 要成分是有机化合物 A，本节课我们将根据研究有机化合物的基本步 骤和一般方法一步步揭开黄酒中有机化合物 A 的神秘面纱。 【讲解】研究有机化合物的基本步骤主要包括以下四步：分离、提纯 →确定实验式→确定分子式→确定分子结构 观看视频、 聆听
环节二： 回顾——有机化 合物的分离提纯 方法 【提问】下面进入研究有机化合物的第 1 个基本步骤——有机化合物 的分离提纯。以下是黄酒中的有机化合物 A 部分物理性质，请思考如 何提纯黄酒中的有机化合物A？ 【讲解】上节课我们学到有机化合物的分离提纯常用方法有蒸馏、重 结晶、萃取。结合题干信息，我们不难得出提纯黄酒中的有机化合物 A 应选用蒸馏法。 思考、回答
【过渡】下面进入研究有机化合物的第 1 个基本步骤——有机化合物 的分离提纯。 分三部分内容讲解“实验式的确定”过程。 【讲解】 一、实验式的定义； 二、根据定义确定元素分析的方法； 【讲解】元素分析既需要进行定性分析又需要进行定量分析，其中定 性分析可采用化学方法进行鉴定，如燃烧法。燃烧法的原理是：有机 化合物充分燃烧后 C 会生成二氧化碳，H 会生成水，然后对产物进行 聆听
环节三： 学会确定有机 化合物的实验式 验证，可以得出有机化合物的元素组成。定量分析也常常采用燃烧法， 其原理与定性分析相似，但需要测定反应物和产物的量，并通过计算 推测出有机化合物的元素组成。下面我们来学习两种元素定量分析 法：一是由化学家李比希提出的“李比希法” ，二是现代元素分析法。 【展示】李比希法设备图和简易装置图。 【思考】观察图 2 ，请同学们思考一下李比希法的原理。 【讲解】李比希法的原理是取一定量含有 C、H 可能含 O 的有机化合 物，在 CuO 的氧化作用下生成水和二氧化碳，分别用无水氯化钙和 浓氢氧化钾进行吸收，测定吸收前后装置的质量差，计算出有机化合 物中 C 、H 元素的质量，依据总质量减去 C 、H 元素的质量确定是否 含有 O 元素，最后用 C 、H 、O 元素原子的比例确定实验式。 【展示】元素分析仪和工作原理图片 【讲解】现代元素分析法是指使用元素分析仪直接测出有机化合物中 各元素的质量分数 三、通过计算确定有机化合物的实验式 【思考】 经测定黄酒中有机化合物 A 中碳和氢的质量分数分别为 52.2％、13. 1% ，试求有机化合物 A 的实验式。 【讲解】思考题的解题过程。 聆听，思考 思考，聆听
【过渡】有机化合物的实验式只能表示有机化合物分子内原子个数的
最简整数比，不能反映有机化合物的真实组成。因此 C2H6O 不能反映
出 A 的真实组成，接下来我们还需要进一步推出能反映 A 真实组成
的分子式。
分三部分内容讲解“有机化合物分子式的确定”过程。
环节四： 聆 听 ， 思
一、分子式的定义
学会确定有机 考，回答问
【讲解】
化合物的分子式 题
1 、有机化合物分子式的定义。
2 、以乙烯为例，归纳小结有机化合物分子式与实验式的关系及有机 化合物相对分子质量和实验式式量的关系。 二、相对分子质量的测定—— 质谱法
【讲解】质谱法测定样品相对分子质量的仪器、原理，读图技巧。
【思考】下图是黄酒中有机化合物 A 的质谱图，请问 A 的相对分子
质量是多少？ 【练习 1】下图是某有机化合物 B 的质谱图，请问 B 的相对分子质量 是多少？ 三、根据相对分子质量和实验式确定分子式 【思考】结合下图试求黄酒中有机化合物 A 的分子式。(已知 A 的实 验式为 C2H6O) 【讲解】思考题的解题过程
【过渡】问题来了，符合该分子式的分子可能的结构有以下两种，乙
醇和二甲醚。那么黄酒中有机化合物 A 究竟是哪一种呢？这需要我们
进行下一步的研究，接下来我们进入研究有机化合物的第 4 个基本步
骤——确定分子结构。
分两部分内容讲解有机化合物分子结构的确定过程。
一、有机化合物分子结构的确定流程
【讲解】确定有机化合物的分子结构可以通过化学性质实验或仪器分
析谱图等方法推测出化学键类型，判断官能团种类及官能团所处位置 等，最后确定分子结构。 聆 听 、 思 考、回答问
二、分子结构的确定方法——波谱分析法 题
【讲解】下面我们来学习最简单最直接的分子结构的确定方法——波
环节五： 谱分析法。波谱法分析主要包括以下 3 种：红外光谱、核磁共振氢谱、
学会确定有机化 X 射线衍射。
合物的分子结构 【讲解】红外光谱法的工作原理和用途 【展示】红外光谱仪及工作原理示意图。
【思考】下图是黄酒中有机化合物 A 的红外光谱图，请判断 A 中所 含的化学键或官能团并推测 A 的分子结构。那么眼前的谱图我们又该 看哪里呢？
【讲解】看吸收峰谷中标出的化学键或官能团。图上吸收峰谷中显示 有机化合物 A 中含有碳氢键、羟基、碳氧单键。我们再对比一下前面 提到的符合 C2H6O 的两种结构：二甲醚中含有碳氢键、醚键；乙醇中 含有碳氢键、碳碳单键、羟基、碳氧单键，由此我们可以推测出A 为 乙醇。
【练习 2】
【讲解】核磁共振氢谱法的工作原理和用途。 【展示】核磁共振仪及工作原理示意图。 【思考】下图是分子式为 C2H6O 的两种核磁共振氢谱，其中图 1 是黄 酒中有机化合物 A 的核磁共振氢谱，请推测 A 的分子结构。 【讲解】核磁共振氢谱的看图技巧及解答以上思考。 【思考】经过以上的探究请问黄酒中的有机物 A 是什么？ 【讲解】A 是乙醇，实验式和分子式均为碳 2 氢 6 氧 1 ，分子中含有 碳氢键、碳碳单键、碳氧单键和羟基。 【讲解】简单 X 射线衍射的用途。 【展示】X 射线衍射仪及工作原理示意图。
环节六： 阶段性小结 【讲解】三种图谱的对比 对比，重温
环节七： 课堂检测 课堂练习 巩固新知
环节八： 总结 【讲解】研究有机化合物的基本步骤和一般方法 重温
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