《化學：《科學家怎樣研究有機物》：課件二（26張PPT）（蘇教版選修5）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學：《科學家怎樣研究有機物》：課件二（26張PPT）（蘇教版選修5）（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,歡迎進入化學課堂,第二單元科學家怎樣研究有機物,研究有機物的步驟：,粗產(chǎn)品,分離提純,定性分析,定量分析,,,,,除雜質(zhì),,確定組成元素,質(zhì)量分析,測定分子量,結(jié)構(gòu)分析,,實驗式或最簡式,分子式,結(jié)構(gòu)式,,,,,,每一個操作步驟是怎樣完成的呢?,一、有機物的分離與提純,物質(zhì)的分離與提純方法有：過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾、層析等物質(zhì)分離提純的原則：不增、不減、易分、復(fù)原思考：如何從工業(yè)乙醇中獲得99.5%的無水乙醇？請同學們設(shè)計：提純粗鹽（雜質(zhì)為氯化鎂）的實驗方案,含雜質(zhì)的工業(yè)乙醇,95.6%工業(yè)乙醇,99.5%無水乙醇,,,蒸餾,蒸餾,加吸水劑,二、有機物組成的研究,如何確定有機物的組成元素？（定性分析）有機物燃燒后，各元素對應(yīng)的產(chǎn)物為：C→CO2H→H2OCl→HCl思考：如果某有機物完全燃燒后若產(chǎn)物只有CO2和H2O，其組成元素可能有什么？可能為C、H或C、H、O如何判斷該有機物中是否含有氧元素？先求出產(chǎn)物中CO2中碳元素的質(zhì)量及H2O中氫元素的質(zhì)量，然后將碳、氫元素的質(zhì)量之和與原有機物質(zhì)量比較，若兩者相等原有機物組成中不含氧；否則，原有機物的組成中含氧。,有機物的定性分析和定量分析,1831年，李比希提出了測定有機化合物中碳、氫元素質(zhì)量分數(shù)的方法。其基本原理是什么？什么是鈉融法？銅絲燃燒法可以確定有機物是否含有?，F(xiàn)代元素分析法：元素分析儀的工作原理課堂練習：1、實驗測得某碳氫化合物A中含碳80%，含氫20%，求該化合物的實驗式（最簡式）。又測得該化合物的相對分子質(zhì)量為30，求該化合物的分子式。,鹵素,課堂練習,某有機物在氧氣中充分燃燒，生成的水蒸氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1：1，由此可以得出的結(jié)論是：A、該有機物中C、H、O的原子個數(shù)比為1：2：3B、分子中C、H的原子個數(shù)比為1：2C、有機物中必定含有氧D、有機物中必定不含有氧取8g某有機物（相對分子質(zhì)量為32）在氧氣中完全燃燒，生成物中只有11gCO2和9gH2O1）該有機物是否含有氧元素？2）請確定該有機物的分子式3）若誤服該有機物會使人中毒失明甚至死亡，請寫出該有機物的結(jié)構(gòu)簡式。,課堂小結(jié),有機物的分離與提純,有機物組成的研究,,燃燒法確定元素構(gòu)成,鈉融法確定N、Cl、Br、S等,銅絲燃燒法確定鹵素,元素儀分析法,科學家怎樣研究有機物,,有機物結(jié)構(gòu)的研究,有機化學反應(yīng)的研究,作業(yè)布置,嗎啡是嚴格查禁的毒品，嗎啡的組成中，碳元素的質(zhì)量分數(shù)為71.58%，氫元素的質(zhì)量分數(shù)為6.67%，氮元素的質(zhì)量分數(shù)為4.91%，其余為氧元素，已知嗎啡的相對分子質(zhì)量不超過300，請求出嗎啡的相對分子質(zhì)量并確定嗎啡的分子式。P14/2、3,三、有機化合物結(jié)構(gòu)的研究,1831年李比希提出的基團理論啟發(fā)、引導化學家們對有機化合物分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系展開研究，如今我們學習過那些方法對有機化合物進行分類？根據(jù)有機化合物的來源分類：天然有機化合物和合成有機化合物根據(jù)有機化合物分子中碳的骨架分類：根據(jù)有機化合物官能團分類：什么是官能團？什么是烴的衍生物？,有機化合物,鏈狀化合物,環(huán)狀化合物,脂環(huán)化合物,芳香化合物,,,按官能團對有機化合物進行分類,知識升華,官能團：是指決定化合物化學特性的原子或原子團。烴的衍生物：是指烴分子里的氫原子被其他原子或原子團取代所生成的一系列新的有機化合物。課堂練習：指出下列有機物各屬于哪一類別：,測定有機化合物的組成和結(jié)構(gòu)的分析方法,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。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號。有機物分子中的氫原子核，所處的化學環(huán)境（附近的基團）不同，表現(xiàn)得核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振譜圖中橫坐標的位置（化學位移，符號為δ)也就不同。如乙醇和甲醚的譜圖（P9圖1-9）,測定有機化合物的組成和結(jié)構(gòu)的分析方法,紅外光譜：利用有機化合物分子中不同基團的特征吸收頻率不同，測試并記錄有機化合物對一定波長范圍內(nèi)的紅外光吸收情況。根據(jù)對紅外光譜的分析，可以初步判斷有機化合物中具有那些基團。（P9圖1-1）課堂練習：某有機物由C、H、O三種元素組成，它的紅外光譜表明有O-H鍵和烴基C-H鍵的紅外吸收峰，且烴基與羥基上氫原子個數(shù)比為2：1，它的相對分子質(zhì)量為62，試寫出該有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式。,測定有機化合物的組成和結(jié)構(gòu)的分析方法,質(zhì)譜法：測定有機化合物的相對分子質(zhì)量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(zhì)量不同而使其到達檢測器的時間也先后不同，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。課堂練習：實驗表明，許多咖啡喝可樂飲料中含有興奮物質(zhì)咖啡因。經(jīng)實驗測定咖啡因分子中含各元素的質(zhì)量分數(shù)是：碳49.5%、氫5.20%、氧16.5%、氮28.9%，其摩爾質(zhì)量為194.1g/mol，你能確定它的分子式嗎？作業(yè)布置：P14/5、P15/2、4、5,資料卡：手性分子,手性分子結(jié)構(gòu)圖,手性碳原子,連結(jié)四個不同的原子或基團的碳原子稱為手性碳原子。,α–氨基酸都是手性分子,課堂練習,下列化合物中含有手性碳原子的是()A、CCl2F2B、CH3CH2OHC、D、指出手性碳原子：,歸納小結(jié),科學家怎樣研究有機物,,有機物的分離與提純,有機物組成的研究,有機物結(jié)構(gòu)的研究,,核磁共振氫譜,紅外光譜,質(zhì)譜法,手性分子—手性碳—對映結(jié)構(gòu),有機化學反應(yīng)的研究,結(jié)合方式—共價鍵,基團理論,現(xiàn)代結(jié)構(gòu)研究法,,四、有機化學反應(yīng)的研究,在60年代中期，科里創(chuàng)造了逆合成分析的原理，并提出了合成子和切斷這兩個基本概念。他的方法是從合成產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)入手，采用切斷（一種分析法，這種方法就是將分子的一個鍵切斷，合分子轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N可能的原料）的方法得到合成子（在切斷里得到的概念性分子碎片，通常是個離子）這樣就獲得了不太復(fù)雜的可以在合成過程中加以裝配的結(jié)構(gòu)單元?？评锏暮铣煞椒ê屠碚撻_創(chuàng)了計算機輔助有機合成的新紀元。,伊萊亞斯.科里,甲烷與氯氣取代的機理,+,+,,,+,,,化合物分子在光或熱等條件下，共價鍵發(fā)生均裂，形成具有很強反應(yīng)活性的單電子原子或基團，它們可與其他反應(yīng)物分子作用，生成新的游離基，引發(fā)鏈式反應(yīng)。,運用同位素示蹤法研究化學反應(yīng)過程,將乙酸乙酯與H218O混合后，加入稀硫酸作催化劑，乙酸乙酯在加熱條件下將發(fā)生水解反應(yīng)下面是該反應(yīng)的化學方程式：根據(jù)產(chǎn)物中18O的分布情況，你能判斷出乙酸乙酯在反應(yīng)過程中有哪些共價鍵發(fā)生了斷裂？同位素示蹤法研究化學反應(yīng)是運用了同位素的那些性質(zhì)？放射性,+H218O,+CH3-CH2-OH,運用同位素示蹤法研究化學反應(yīng)過程,你知道同位素示蹤法可研究其他化學反應(yīng)嗎？請舉例說明。課堂練習1用CH3COOH與H18OC2H5在酸性催化下發(fā)生酯化反應(yīng)，18O存在于那種產(chǎn)物中？課堂練習2的可逆反應(yīng)平衡后，充入18O2，問過一段時間重新建立新平衡后，18O存在那些物質(zhì)中？1、18O存在于酯中2、18O存在于所有物質(zhì)中（SO2、SO3、O2中）,歸納小結(jié),科學家怎樣研究有機物,,有機物的分離與提純,有機物組成的研究,有機物結(jié)構(gòu)的研究,有機化學反應(yīng)的研究,甲烷與氯氣取代的機理,同位素示蹤法,不對稱合成,,有機物分子式確定的基本方法,各組成元素的質(zhì)量分數(shù),各組成元素的質(zhì)量,各組成元素的質(zhì)量比,1mol有機物燃燒生成產(chǎn)物的量,質(zhì)量和物質(zhì)的量,相對密度,化學反應(yīng),標況下密度,,,最簡式,摩爾質(zhì)量相對分子質(zhì)量,,分子式,確定有機物結(jié)構(gòu)式的方法,解題思路,,特征反應(yīng),推知官能團的種類,,反應(yīng)機理,推知官能團的位置,,計算解析,推知官能團的數(shù)目,,產(chǎn)物結(jié)構(gòu),推知碳架結(jié)構(gòu),,化學性質(zhì)、核磁共振氫譜、紅外光譜,,確定有機物的結(jié)構(gòu),同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,