《高中化學(xué)新人教選修5 研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法 第2課時(shí)(ppt)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué)新人教選修5 研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法 第2課時(shí)(ppt)(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、元素定量分析的原理元素定量分析的原理:復(fù)習(xí)復(fù)習(xí): :物質(zhì)分離提純的幾個(gè)主要操作。物質(zhì)分離提純的幾個(gè)主要操作。 是將一定量的有機(jī)物燃燒,分解為簡(jiǎn)單的是將一定量的有機(jī)物燃燒,分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,并作定量測(cè)定,通過(guò)無(wú)機(jī)物的質(zhì)量無(wú)機(jī)物,并作定量測(cè)定,通過(guò)無(wú)機(jī)物的質(zhì)量推算出組成該有機(jī)物元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù),推算出組成該有機(jī)物元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù),然后計(jì)算出該有機(jī)物分子所含元素原子最簡(jiǎn)然后計(jì)算出該有機(jī)物分子所含元素原子最簡(jiǎn)單的整數(shù)比,即確定其實(shí)驗(yàn)式。單的整數(shù)比,即確定其實(shí)驗(yàn)式。二、元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定二、元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定1 1、元素分析、元素分析有機(jī)物的元素定量分析最早是由德有機(jī)物的元素定
2、量分析最早是由德國(guó)人李比希提出的。他用國(guó)人李比希提出的。他用CuOCuO作氧化作氧化劑將僅含劑將僅含C C、H H、O O元素的有機(jī)物氧化,元素的有機(jī)物氧化,產(chǎn)生的產(chǎn)生的H H2 20 0用無(wú)水用無(wú)水CaClCaCl2 2吸收,吸收,COCO2 2用用KOHKOH濃溶液吸收。分別稱出吸收前后濃溶液吸收。分別稱出吸收前后吸收劑的質(zhì)量,計(jì)算出碳、氫原子吸收劑的質(zhì)量,計(jì)算出碳、氫原子在分子中的含量,剩余的就是氧原在分子中的含量,剩余的就是氧原子的含量。李比希還建立了含氮、子的含量。李比希還建立了含氮、硫、鹵素等有機(jī)物的元素定量分析硫、鹵素等有機(jī)物的元素定量分析方法,這些方法為現(xiàn)代元素定量分方法,這些
3、方法為現(xiàn)代元素定量分析奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)在,元素定量分析奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)在,元素定量分析采用的是現(xiàn)代化的元素分析儀,析采用的是現(xiàn)代化的元素分析儀,由計(jì)算機(jī)控制,無(wú)論是分析的精確由計(jì)算機(jī)控制,無(wú)論是分析的精確度,還是分析速度都已達(dá)到很高的度,還是分析速度都已達(dá)到很高的水平。水平。 講解講解: :(1)(1)先確定該有機(jī)物中各組成元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先確定該有機(jī)物中各組成元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52521616,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13131414則氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為則氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 1525216161313141434347070(2 2)在求各元素原子個(gè)數(shù)比)在
4、求各元素原子個(gè)數(shù)比N(C)N(C):N(H)N(H):N(O)= =2N(O)= =2:6 6:1 1則該未知物則該未知物A A的實(shí)驗(yàn)式為的實(shí)驗(yàn)式為C C2 2H H6 6OO。例題例題: :某含某含C C、H H、OO三種元素的未知物三種元素的未知物A A,經(jīng)燃燒分,經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定該未知物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為析實(shí)驗(yàn)測(cè)定該未知物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.16%52.16%,氫,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.14%13.14%。(。(1 1)試求該未知物)試求該未知物A A的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)式(分子中各原子的最簡(jiǎn)單的整數(shù)比)。式(分子中各原子的最簡(jiǎn)單的整數(shù)比)。(2 2)若要確定它的分子式,還需要什么條
5、件?)若要確定它的分子式,還需要什么條件?2相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定質(zhì)譜法質(zhì)譜法質(zhì)譜是近代發(fā)展起來(lái)的快質(zhì)譜是近代發(fā)展起來(lái)的快速、微量、精確測(cè)定相對(duì)分速、微量、精確測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的方法。它用高能電子質(zhì)量的方法。它用高能電子流等轟擊樣品分子,使該子流等轟擊樣品分子,使該分子失去電子變成帶正電荷分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子。分的分子離子和碎片離子。分子離子、碎片離子各自具有子離子、碎片離子各自具有不同的相對(duì)質(zhì)量,它們?cè)诖挪煌南鄬?duì)質(zhì)量,它們?cè)诖艌?chǎng)的作用下到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)場(chǎng)的作用下到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間將因質(zhì)量的不同而先后有間將因質(zhì)量的不同而先后有別,其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖別,其結(jié)
6、果被記錄為質(zhì)譜圖:點(diǎn)撥點(diǎn)撥:1-14中最右邊的分子離子峰中最右邊的分子離子峰(CH3CH2OH)表表示的是上面例題中未知物質(zhì)示的是上面例題中未知物質(zhì)A的相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)分子質(zhì)量。三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定1 1、紅外光譜、紅外光譜在有機(jī)物分子中,組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子在有機(jī)物分子中,組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)的狀態(tài),其振動(dòng)頻率與紅外光的處于不斷振動(dòng)的狀態(tài),其振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當(dāng)。所以,當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物振動(dòng)頻率相當(dāng)。所以,當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物分子時(shí),分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)主主動(dòng)分子時(shí),分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)主主動(dòng)吸收,不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同
7、,吸收,不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同,在紅外光譜上將處于不同的位置,從而可以獲在紅外光譜上將處于不同的位置,從而可以獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。 分析分析: : 圖圖1-61-6上發(fā)現(xiàn)有上發(fā)現(xiàn)有O-HO-H鍵、鍵、C-HC-H鍵和鍵和C-OC-O鍵的鍵的振動(dòng)吸收因此,可以初步推測(cè)該未知物振動(dòng)吸收因此,可以初步推測(cè)該未知物A A是含是含羥基的化合物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫為羥基的化合物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫為C C2 2H H5 5一一OHOH。2 2核磁共振氫譜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具有磁性,如用電磁波照射氫原子核,它能通過(guò)共振
8、吸收電磁波氫原子核,它能通過(guò)共振吸收電磁波能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號(hào),處在不同化學(xué)環(huán)境記錄到有關(guān)信號(hào),處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,在譜圖上出現(xiàn)的位置也的頻率不同,在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同,各類氫原子叩這種差異被稱為不同,各類氫原子叩這種差異被稱為化學(xué)位移化學(xué)位移,而且吸收峰的面積與氫,而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成平比。因此,從核磁共振氫原子數(shù)成平比。因此,從核磁共振氫譜圖上可以推知該有機(jī)物分子有幾種譜圖上可以推知該有機(jī)物分子有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目。不同類型的氫原子及它們的數(shù)目。