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1、第一章 認識有機化合物 第四節(jié) 研究有機化合 物的一般步驟和方法 (2) 教學目標 : 1、掌握有機化合物 定性分析 和 定量分析 的基本方法 2、了解鑒定有機化合物結構 的 一般過程 與 數(shù)據(jù)處理 方法 教學重點 : 有機化合物組成 元素分析 與相 對 分子質量 的 測定 方法;分子 結 構 的 鑒定 研究有機化合物要經過以下幾個步驟 : 粗 產 品 分離 提純 定性 分析 定量分析 除 雜 質 確定 組成 元素 質 量 分 析 測 定 分 子 量 結 構 分 析 實驗式或最簡式 分子式 結構 式 每一個操作步驟 是怎樣完成的呢 ? 二、元素分析與
2、相對分子質量的測定 1、元素分析: 定性分析 有機物的組成元素分析; 定量分析 分子內各元素原子的質量分數(shù) 李比希氧化產物吸收法 現(xiàn)代元素分析法 數(shù)據(jù)經處理后即可確定有機物的實驗式(最簡式) 分析方法 例:某含 C、 H、 O三種元素的未知物 A, 經燃燒分析實驗測定該未知物 A中碳的質量 分數(shù)為 52.16%,氫的質量分數(shù) 13.14%試求 該未知物 A的實驗式。(最簡式) 2、相對分子質量的測定 質譜法 原理:用高能電子流轟擊樣品,使分子失去電子 變成帶正電荷的分子離子和碎片離子,在磁場的 作用下,由于它們的相對質量不同而使其到達檢 測器的時間也先后不同,其
3、結果被記錄為質譜圖。 15 27 31 45 46 m/e 相對豐度 乙醇 乙醇的質譜圖 相對豐度 (RA) 以圖中最強的離子峰 (基峰 )高為 100, 其它峰的峰高則用相對于基峰的百分數(shù)表示。 29 CH3CH2+ CH2=OH+ CH3CH=OH+ CH3CH2OH+ 100% 0 60% 20% 50 30 20 質荷比最大的數(shù) 據(jù)表示未知物 A 的相對分子質量。 有機物 A的分子式為 : (C2H6O) =C2H6O 相對分子質量 實驗最簡式量 C2H6O的分子結構怎樣呢 ? 三、分子結構的鑒定: 可用以下方法對分子結構進行鑒定 1、紅外光譜:閱讀 P.21
4、 2、核磁共振氫譜:閱讀 P.22 3、 X-射線晶體衍射技術 1、紅外光譜 : 在有機物分子中,組成化學鍵或官能 團的 原子處于不斷振動的狀態(tài) ,其 振動頻 率與紅外光的振動頻率相當 。所以,當用 紅外線照射有機物分子 時,分子中的化學 鍵或官能團 可發(fā)生振動吸收 ,不同的化學 鍵或官能團吸收頻率不同,在紅外光譜圖 上將處于不同的位置, 從而可獲得 分子中 含有何種化學鍵或官能團的信息 。 P.22圖:吸收越強,透過率越低,則說明 含有該種原子團(官能團) 2、核磁共振氫譜 : 氫原子核具有磁性,如用電磁波照射 氫原子核,它能通過共振吸收電磁波能量, 發(fā)生躍遷。用核磁共
5、振儀可以記錄到有關 信號,處在不同環(huán)境中的氫原子因產生共 振時吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出 現(xiàn)的位置也不同, 各類氫原子的這種差異 被稱作化學位移 ;而且吸收峰的面積與氫原 子數(shù)成正比 . P.23圖 由上述圖譜可知 : 未知物 A的結構應為 CH3CH2OH 研究有機化合物要經過以下幾個步驟 : 粗 產 品 分離 提純 定性 分析 定量分析 除 雜 質 確定 組成 元素 質 量 分 析 測 定 分 子 量 結 構 分 析 實驗式或最簡式 分子式 結構 式 結晶 萃取 蒸餾 質 譜 法 紅 外 光 譜 核 磁 共 振 譜 能否用化學方法 ? 布置作業(yè) : P.23 2 3 練習 : P.21 學與問