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(共24张PPT)
第2课时 实验式、分子式、分子结构的确定
第二节 研究有机化合物的一般方法
化学
1.以乙醇分子结构的测定为主线，掌握元素定量分析法以及红外光谱、质谱仪、核磁共振氢谱、X射线衍射等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用，并掌握测定有机化合物元素含量、相对分子质量、分子式、结构式的一般方法。
2.通过提取和分析谱图中的有效信息推测分析结构,发展证据推理意识。
学习目标
重难点：
有机化合物的实验式、分子式和分子结构的确定方法。
学习重难点
分离、提纯
确定实验式
确定分子式
确定分子结构
蒸馏、
萃取、
重结晶等
元素定量分析
研究有机化合物的基本步骤：
复习回顾
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课堂探究
现代元素分析仪
李比希还建立了含氮、硫、卤素等有机化合物的元素定量分析方法，这些方法为现代元素定量分析奠定了基础。现在，元素定量分析使用现代化的元素分析仪分析的精确度和分析速度都达到了很高的水平。
现代化的元素分析仪
可以直接测出有机物中各元素原子的质量分数
一、确定实验式
确定实验式——元素分析
李比希
有机化合物的元素定量分析最早由德国化学家李比希（J·von Liebig，1803—1873）提出。
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【思考总结】1. 元素分析的一般步骤 ？
2. 有机物中C、H、O元素的的质量分数如何测定？
①燃烧法，通过质量分析确定各元素质量分数 ②求出实验式
课堂探究
一、确定实验式
确定实验式——元素分析
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【典例1】某种含C、H、O三元素的未知物A，经燃烧分析实验测定
该未知物中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.1%，则：
①氧的质量分数为__________ ；
②C、H、O的原子个数比：N(C)：N(H)：N(O)= ________ ；
③该未知物的实验式为___________。
课堂探究
一、确定实验式
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【反思总结】
1.实验式和分子式有何区别
2.如何确定分子式？
确定有机物的相对分子质量
课堂探究
一、确定实验式
1.计算法：
（1）M = m / n
（2）根据有机蒸气的相对密度D，
D =M1 / M2
（3）标况下有机蒸气的密度为ρg/L，
M = 22.4 L/mol ×ρ g/L
课堂探究
二、确定分子式---确定相对分子质量
1. 某混合气体在标准状况下的密度为0.821 g/L, 该混合气体的平均相对分子质量为_________。
2. 某卤代烃的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的11.75倍，该卤代烃的摩尔质量为 ______________。
　　
18.4
188 g/mol
【典例2】
课堂探究
二、确定分子式---确定相对分子质量
课堂探究
2.质谱法——相对分子质量的测定
有机物分子
确定相对分子质量
离子的质荷比
高能电子
流轰击
带正电荷的分子离子和碎片离子
磁场作用下先后到达检测仪
质谱图
质荷比=
电荷
相对分子质量
二、确定分子式---确定相对分子质量
..
质谱图中质荷比的最大值就是样品分子的相对分子量。（右侧质谱图表示：物质的相对分子质量为46）
2.仪器测定 质谱法
课堂探究
二、确定分子式---确定相对分子质量
分离、提纯
确定实验式
确定分子式
确定分子结构
蒸馏、
萃取、
重结晶等
元素定量分析
质谱法
波谱分析：
红外光谱、
核磁共振氢谱、
X射线衍射等
研究有机化合物的基本步骤：
【想一想】符合分子式为C2H6O的可能结构有哪些？
如何进一步确定其结构？
课堂探究
二、确定分子式---确定相对分子质量
如下图所示是未知物A（化学式为C2H6O）的红外光谱图，从图中可以找到C—O、C—H和O—H的吸收峰，因此，可以初步推测该未知物A是含有羟基官能团的化合物，结构可表示为C2H5OH。
不表示C—C单键的吸收峰
课堂探究
三、确定分子结构
1.红外光谱
有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，因此分析有机化合物的红外光谱图，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息。
课堂探究
三、确定分子结构
【想一想】符合分子式为C2H6O的可能结构有哪些？
如何进一步确定其结构？
课堂探究
三、确定分子结构
2.核磁共振氢谱
（1）原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移（用δ表示）。
（2）应用：确定机化合物分子中有几种不同类型的氢原子
以及它们的相对数目等信息。
课堂探究
三、确定分子结构
测定有机物中H 原子的种类和数目
信号个数
信号强度之比
峰面积
吸收峰数目＝氢原子类型
不同吸收峰的面积之比（强度之比）＝
不同氢原子的个数之比
读谱要点
课堂探究
三、确定分子结构
3.X射线衍射谱 结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。
课堂探究
三、确定分子结构
有机化合物
定量元素分析
相对分子质量测定
化学分析或仪器分析
元素组成
相对分子质量
官能团及碳骨架
分子式
分子结构
质谱法： 确定相对分子质量
红外光谱－确定化学键、官能团
核磁共振氢谱－确定等效氢原子的类型和数目
X射线衍射可以确定键长、键角等结构信息
课堂小结
1.已知某有机化合物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示：
下列说法中不正确的是(　　)
A．由红外光谱可知，该有机化合物分子中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机化合物分子中有三种不同的氢原子
C．仅由核磁共振氢谱无法得知该有机化合物分子中的氢原子总数
D．若A的分子式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
评价反馈
2.为测定某有机化合物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机化合物可能是(　　)
评价反馈
评价反馈
3.化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氢谱如图所示，则A的结构简式为　　　　，请预测B的核磁共振氢谱图上有　　　　组吸收峰。
谢谢大家

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