第二单元 科学家怎样研究有机物.

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1 第二单元 科学家怎样研究有机物

2 有机物（不纯） 结构式 （有哪些官能团） 有机物的性质
分离 提纯 有机物（纯净） 有机物（不纯） 有机物组成 确定分子式 有机物结构 结构式 （有哪些官能团） 有机化学反应 有机物的性质

3 一、有机化合物组成的研究 元素组成→各元素的质量分数→最简式

4 （一）有机物组成元素的判断 1、燃烧法：（若产物只有CO2和H2O ，其组成元素肯定有C、H 可能有O。） 欲判断该有机物中是否含氧元素：
　　　　　欲判断该有机物中是否含氧元素： 设有机物燃烧后CO2中碳元素的质量为m(C)，H2O中氢元素质量为m(H)。若 m(有机物)＞m(C)＋m(H)→有机物中含有氧元素 m(有机物)＝m(C)＋m(H)→有机物中不含氧元素

5 P6 资料卡 2、碳、氢元素的分析法（氧化法或李比希法)

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7 3、钠融法：确定含有Ｎ、Ｃl、Ｂr、Ｓ等元素
4、铜丝燃烧法：确定含有卤素－－火焰为绿色 5、元素分析仪【阅读课本P7】

8 练习1． 某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的水和二氧化碳，则该有机物必须满足的条件是( ) A分子中的C、H、O的个数比为1：2：3 B、分子中C、H个数比为1：2 C该有机物的相对分子质量为14 D、该分子中肯定不含氧元素

9 练习2． 某化合物6. 4 g在氧气中完全燃烧，只生成8. 8 g CO2和7
练习2． 某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是( ) A该化合物仅含碳、氢两种元素 B、该化合物中碳、氢原子个数比为1：4 C、无法确定该化合物是否含有氧元素 D、该化合物中一定含有氧元素

10 （二）有机物分子式的确定 1.直接法（物质的量法） 直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，即可确定分子式。
例1、已知某烃0.5mol完全燃烧时生成水36g， 二氧化碳66g，求该烃的分子式。 例2、某有机物6.2g完全燃烧后生成8.8g二氧化 碳和0.3mol水，该有机物对氢气的相对 密度为31，试求该有机物的分子式。

11 最简式(课本P6下小字），与分子式在数值上相差n倍
2.最简式法： 最简式(课本P6下小字），与分子式在数值上相差n倍 根据有机物中各元素的质量分数（或元素的质量比），求出该有机物的最简式，再根据其相对分子质量求n的值，即可确定分子式。

12 二、有机化合物结构的研究 课本P7【化学史话】
1832年和维勒合作提出“基团论”：有机化合物由“基”组成，这类稳定的“基”是有机化合物的基础。 1838年李比希还提出了“基”的定义

13 1、基团 －ＯＨ羟基、 －ＣＨＯ醛基、 －ＣＯＯＨ羧基、 －ＮＨ2氨基、 －Ｒ烃基、 －ＣＨ3甲基、
－ＯＨ羟基、　－ＣＨＯ醛基、　－ＣＯＯＨ羧基、　－ＮＨ2氨基、　－Ｒ烃基、　　－ＣＨ3甲基、 －ＣＨ2ＣＨ3乙基、－Ｃ6Ｈ5苯基、－Ｎ０2硝基、 —X等 2、官能团： －ＯＨ羟基、　－ＣＨＯ醛基、　－ＣＯＯＨ羧基、　－ＮＨ2氨基、－Ｎ０2硝基、--X等

14 【阅读课本P8-10】那如何确定有机化合物的结构呢？用什么方法呢？
2、结构分析法 回顾等效C,等效H 氢原子种类不同（所处的化学环境不同） ①核磁共振氢谱 特征峰　也不同 ②　红外光谱 ③质谱法与紫外光谱法

15 （1）.核磁共振氢谱（1H-NMR）的应用 (阅读课本8—9页） 从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子与数目。

16 峰的高度与H原子的个数成正比

17 例1. 已知某有机物的分子式为C3H6O，其核磁共振谱图如下所示，请写出它的结构式

18 例2. 已知某有机物的分子式为C4H10，其 核磁共振谱图如下所示，请写出它的结构式

19 （2）有机物中基团种类的确定——红外 光谱法
（2）有机物中基团种类的确定——红外 光谱法 （阅读课本9—10页） 例如下图是乙醇的红外光谱图

20 课本10页《拓展视野》 诺贝尔化学奖与物质结构分析

21 资料卡：手性分子

22 3. 手性分子（课本P11资料卡） （1）手性分子 （2）手性碳原子——连接四个不同的原子或基团的碳原子。 （3）对映异构体（手性异构体）

23 手性分子结构图

24 手性碳原子 连结四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。 α–氨基酸都是手性分子

25 课堂练习 2.指出下列手性碳原子 下列化合物中含有手性碳原子的是( ) A、CCl2F2 B、CH3CH2OH C、 D、 CH2－OH
CH3－CH－COOH OH CHOH CBrCl CHBrCl COOH 2.指出下列手性碳原子 CH3－CH－COOH NH2

26 三、有机化学反应的研究 1 烷烃与卤素单质的光取代反应机理 （自由基反应）

27 甲烷与氯气取代的机理 化合物分子在光或热等条件下，共价键发生均裂，形成具有很强反应活性的单电子原子或基团，它们可与其他反应物分子作用，生成新的游离基，引发链式反应。 Cl 光照 Cl + Cl C H + Cl H Cl C H Cl C H Cl + Cl

28 课本P13《问题解决》 CH3-C-O-CH2-CH3 O CH3-C-O-18O-H O 硫酸 + H218O + CH3-CH2-OH

29 2.同位素示踪法研究化学反应过程 酯化反应的反应机理 酯的水解反应机理 O O
18 O O CH3—C—OH+H—O—C2H CH3—C—O—C2H5 + H2O 浓H2SO4 酯的水解反应机理 H2SO4 18 O O CH3—C—O—C2H5+H2O CH3—C—O—H+ C2H5OH

30 课本P13《拓展视野》 诺贝尔化学奖与不对称合成 美国科学家诺尔斯、 日本科学家野依良治 美国科学家夏普雷斯。
得奖理由：在手性催氢化反应研究方面做出卓越贡献