有机物组成和结构的确定方法.ppt
有机物组成和结构的确定方法,研究有机物的一般步骤,分离、提纯,元素定量分析确定实验式,测定相对分子质量确定分子式,现代物理实验方法确定结构式,一、有机化合物组成的研究,N、Cl、Br、S,卤素,想一想 为什么说“一种有机物燃烧后的产物有CO2和H2O，那么该有机物不一定为烃”？提示：(1)若再有其它产物如“HCl”等，则该有机物不是烃；(2)若只有CO2和H2O，该有机物可能为含C、H、O的化合物。,二、有机化合物结构的研究,种类数,个数,(1)核磁共振法在1H核磁共振谱中：特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的_；特征峰的面积之比就是不同化学环境的氢原子的_比。,下图为分子式为C2H6o的两种有机化合物的1H核磁共振谱图，你能分辨出哪一幅是乙醇的1H-NMR谱图吗?请与同学交流后说出你作出判断的理由。,分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振谱图,问题探究：1、下列有机物中有几种H原子以及个数之比？,种；：,种,种；：,种；：,CH3-CH2-OH,2、下图是某有机物的1H核磁共振谱图，则该有机物可能是()A.CH3CH2OH B.CH3CH2CH2OH C.CH3OCH3 D.CH3CHO,C,(2)红外光谱法应用：初步判定有机物中_的种类。,基团,原理：当用红外线照射有机物时，分子中的化学健或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。,红外光谱仪,例：下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为：,COC,C=O,不对称CH3,CH3CH2COOCH3或CH3COOCH2CH3,练习有一有机物的相对分子质量为74，确定分子结构，请写出该分子的结构简式。,COC,对称CH3,对称CH2,CH3CH2OCH2CH3,(3)质谱法 用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”，分析带电“碎片”的特征谱，从而分析有机物的结构。,测定相对分子质量的方法很多，质谱法是最精确、最快捷的方法。,例1、某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%。（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？,三、有机化合物分子式的计算方法,C2H6O,求有机物相对分子质量的常用方法,（1）M=m/n（2）根据有机蒸气的相对密度D，M1=DM2（3）标况下有机蒸气的密度为g/L，M=22.4L/mol g/L,有机物分子式的三种常用求法,1、先根据元素原子的质量分数求实验式，再根据分子量求分子式,2、直接根据相对分子质量和元素的质量分数求分子式,3、对只知道相对分子质量的范围的有机物，要通过估算求分子量，再求分子式,课本11页例题1,课本12页例题2,例3：某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，其相对分子质量为74.0，含C的质量分数为0.648,含H的质量分数为0.135，其余为O。(1)试确定该化合物的分子式。(2)经红外光谱和1H核磁共振谱显示该分子中有3个甲基，请写出其结构简式。,【解析】该化合物中含有C、H、O原子个数分别为：C：740.648124；H：740.135110；O：74(10.6480.135)161。判断该有机物的分子式为C4H10O。,结构简式为,例题：25 时，10 mL某气态烃和50 mL氧气混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积变为35 mL，则该烃不可能为()ACH4 BC2H6 CC3H6 DC4H6,烃的燃烧规律,AC,若燃烧后生成液态水时，VV后V前x1(xy/4)(1y/4)0。烃完全燃烧后气体的体积一定减小。若燃烧后生成气态水时，VV后V前(xy/2)1(xy/4)y/41。若y4，燃烧前后体积不变；若y4，燃烧后体积增大；若y4，燃烧后体积减小。气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关。,烃燃烧时耗氧量的计算相同质量的烃完全燃烧时，氢的百分含量越大，耗氧量越大。a最简式相同的烃，不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定，完全燃烧时的耗氧量、生成二氧化碳的量、生成水的量均是定值。b混合物中，若各组成部分含碳量相同，则它们以任意比混合，只要总质量一定，完全燃烧生成CO2的质量是一定值；若各组成部分氢原子数相同，则它们以任意比混合，只要总物质的量一定，完全燃烧生成H2O的质量是一定值。物质的量相同的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量的大小决定于(xy/4)，即(xy/4)越大,耗氧量越大。,自主体验 1.某有机物完全燃烧时只生成水和二氧化碳，且两者的物质的量之比为32，因而可以说()A该有机物是含碳、氢、氧三种元素 B该化合物可能是乙烷 C该化合物分子中碳、氢原子个数之比是23 D该化合物分子中含2个碳原子，6个氢原子，但不能确定是否含氧原子,BD,2.图1和图2是A、B两种物质的1H核磁共振谱。已知A、B两种物质都是烃类，都含有6个氢原子。请根据图1和图2两种物质的1H核磁共振谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质是()AA是C3H6；B是C6H6 BA是C2H6；B是C3H6 CA是C2H6；B是C6H6 DA是C3H6；B是C2H6,B,3.某有机物8.8 g完全燃烧，只生成22 g CO2和10.8 g H2O，没有其他产物，则该有机物()A含有的元素无法确定 B一定含有C、H、O三种元素 C最简式为C5H12 D分子式为C5H12O,BD,
