科學(xué)家怎樣認(rèn)識(shí)有機(jī)物.ppt

,第二單元 科學(xué)家怎樣研究有機(jī)物,第一小節(jié) 有機(jī)化合物組成的研究,有機(jī)化合物組成的研究,1有機(jī)物與無(wú)機(jī)物除_上存在差異，在_和_上也有明顯不同。 2人類對(duì)有機(jī)物的研究經(jīng)歷了_，_，_ 三個(gè)發(fā)展過(guò)程。,性質(zhì),結(jié)構(gòu),組成,1.有機(jī)化合物通常含有_元素和_元素，測(cè)定有機(jī)物中含有_、_元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最早由科學(xué)家_于1831年提出。 2測(cè)定有機(jī)物中是否含有C和H，通常采用的試劑是_，測(cè)定有機(jī)物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素，采用_法；確定是否存在鹵素可采用_法。,有機(jī)化合物組成的研究,C,H,C,H,李比希,CuO,鈉融,銅絲燃燒,方向一 有機(jī)物分子式的確定,具體方法如下： (1)直接求算法 直接求算出1 mol氣體中各元素原子的物質(zhì)的量，即可推出分子式。 (2)求最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)式) 根據(jù)分子式為最簡(jiǎn)式的整數(shù)倍，利用相對(duì)分子質(zhì)量及求得的最簡(jiǎn)式可確定其分子式。,(4)方程式法 如平均值法、十字交叉法、討論法等技巧可速求有機(jī)物的分子式。 當(dāng)堂練習(xí)1+課后練習(xí)12,【慎思1】 如何確定有機(jī)物中是否含有氧元素？ 【答案】一般有機(jī)物完全燃燒后的產(chǎn)物是CO2和H2O，在有機(jī)物燃燒火焰的上方罩上一個(gè)潔凈、干燥的小燒杯，觀察燒杯內(nèi)壁上有細(xì)小的水珠出現(xiàn)，證明有機(jī)物中一定含有氫元素；將小燒杯倒過(guò)來(lái)，向燒杯內(nèi)注入少量澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明有機(jī)物中一定含碳元素。有機(jī)物是否還含有氧元素要進(jìn)行定量分析。,如果有機(jī)物的質(zhì)量C元素的質(zhì)量H元素的質(zhì)量，則說(shuō)明有機(jī)物只含C和H兩種元素。 如果有機(jī)物的質(zhì)量C元素的質(zhì)量H元素的質(zhì)量，且完全燃燒只生成二氧化碳和水，則說(shuō)明有機(jī)物還含有O元素。 導(dǎo)學(xué)當(dāng)堂練習(xí),【體驗(yàn)1】某有機(jī)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11，由此可以得出的結(jié)論是 A該有機(jī)物中C、H、O的原子個(gè)數(shù)之比為123 B分子中C、H的原子個(gè)數(shù)比為12 C有機(jī)物中必定含O D有機(jī)物中必定不含O 【答案】B,第二小節(jié) 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究,1.有機(jī)化合物分子中原子主要通過(guò)_鍵結(jié)合在一起。 2下列基團(tuán)的化學(xué)式是：羥基_、醛基_、羧基_、氨基_、烴基_。 3現(xiàn)代化學(xué)測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的分析方法比較多，經(jīng)常采用的是_和_等方法。 4測(cè)定有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代分析方法還有_和_法。,有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究,共價(jià),OH,CHO,COOH,NH2,R,核磁共振,紅外光譜,質(zhì)譜法,紫外光譜,核磁共振氫譜與紅外光譜,紅外光譜是利用有機(jī)物分子中( )不同，測(cè)試并記錄有機(jī)物對(duì)一定波長(zhǎng)范圍的紅外光譜吸收情況。它可以初步判斷( ),不同基團(tuán)的特征吸收頻率,有機(jī)物中含有哪些基團(tuán),核磁共振氫譜圖主要展現(xiàn)（ ）和（ ） 當(dāng)堂練習(xí),幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫,氫的個(gè)數(shù)比,手性分子： (1)定義：_稱為手性分子。如：丙氨酸分子有A和B兩種結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)互為鏡像且不能重疊，稱為_(kāi)；與4個(gè)不同原子或原子團(tuán)相連的碳原子稱為_(kāi)。 (2)意義：具有神奇的_特性（旋光性）。,分子不能與其鏡像重疊著,對(duì)映異構(gòu)體,手性碳原子,光學(xué),第三小節(jié) 有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究,有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究,自由基型,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,2同位素示蹤法研究酯的水解反應(yīng) (1)方法：將乙酸乙酯與_在H2SO4催化下加熱水解，檢測(cè)_的分布情況，判斷酯水解時(shí)的斷鍵情況。 (2)反應(yīng)機(jī)理 由此可以判斷，酯在水解過(guò)程中斷開(kāi)的是酯中的鍵，水中的18OH連接在鍵上。,18O,【慎思2】 酯在水解時(shí)分子中的哪個(gè)共價(jià)鍵發(fā)生了斷裂？,【慎思3】 請(qǐng)說(shuō)說(shuō)同位素示蹤法研究化學(xué)反應(yīng)運(yùn)用了同位素的哪些性質(zhì)？ 【答案】同位素示蹤法主要是利用的放射性核素及它們的化合物，與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是具有不同的核物理性質(zhì)。因此，就可以用同位素作為一種標(biāo)記，制成含有同位素的標(biāo)記化合物(如標(biāo)記食物、藥物和代謝物質(zhì)等)代替相應(yīng)的非標(biāo)記化合物。,3你知道同位素示蹤法可用于研究其他化學(xué)反應(yīng)嗎？請(qǐng)完成以下方程式。,某有機(jī)物中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64.86%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.5%，該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式是 ，結(jié)合該有機(jī)物的質(zhì)譜圖該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為 ，分子式為?,【例1】 常溫下，一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體，A和B的分子中最多只含有4個(gè)碳原子，且B分子中的碳原子數(shù)比A分子中的多。 (1)將1 L該混合氣體充分燃燒，在同溫、同壓下得到2.5 L CO2氣體。試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比，并將結(jié)論填入表中。,(2)120 時(shí)取1 L該混合氣體與9 L O2混合，充分燃燒，當(dāng)恢復(fù)到燃燒前的溫度和壓強(qiáng)時(shí)，體積增大6.25%，試通過(guò)計(jì)算確定A和B的分子式。,解析 設(shè)混合氣體的平均分子式為CnHm，因?yàn)橥瑴?、同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以1 mol混合烴充分燃燒可以生成2.5 mol CO2，即n2.5，故混合烴的平均分子式為C2.5Hm。可推斷，混合氣體只能由碳原子數(shù)小于2.5的烷烴(CH4和C2H6)和碳原子數(shù)大于2.5的氣態(tài)烯烴(C3H6和C4H8)組成。它們有4種可能的組合，根據(jù)每一種組合中烷烴的碳原子數(shù)及平均分子式中的碳原子數(shù)，可以確定A和B的體積比。,其他組同理可以用十字交叉法確定出VAVB。,(2)120 時(shí)取1 L該混合氣體與9 L O2混合，充分燃燒，當(dāng)恢復(fù)到燃燒前的溫度和壓強(qiáng)時(shí)，體積增大6.25%，試通過(guò)計(jì)算確定A和B的分子式。,答案 (1) (2)A為C2H6；B為C4H8,(1)產(chǎn)生的氧氣按從左到右的流向，所選裝置各導(dǎo)管的連接順序是_。 (2)C裝置中濃H2SO4的作用是_(3)D裝置中MnO2的作用是_。 (4)燃燒管中CuO的作用是_。 (5)若準(zhǔn)確稱取0.90 g樣品(只可能含C、H、O)，經(jīng)充分燃燒后，A管質(zhì)量增加1.32 g，B管質(zhì)量增加0.54 g，則該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為_(kāi) (6)要確定該有機(jī)物的分子式，還要知道_,【例2】電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成，下列