2025春高二化學(xué)人教版選擇性必修3教學(xué)課件 1.2.2 有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定

第一章第二節(jié)第2課時(shí)有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定新課導(dǎo)入有機(jī)化合物的元素定量分析最早是德國化學(xué)家李比希于1831年提出。稱量準(zhǔn)確稱量的樣品置于一燃燒管中燃燒紅熱的氧化銅氧化后，再將其徹底燃燒成二氧化碳和水定量分析用純的氧氣流把它們分別趕入燒堿石棉劑(附在石棉上粉碎的氫氧化鈉)及高氯酸鎂的吸收管內(nèi)氫氧化鈉將排出的二氧化碳變?yōu)樘妓徕c，高氯酸鎂吸收水變?yōu)楹薪Y(jié)晶水的高氯酸鎂，這兩個(gè)吸收管增加的重量分別表示生成的二氧化碳和水的重量，由此即可計(jì)算樣品中的碳和氫的含量，碳與氫的百分含量相加達(dá)不到100，而又檢測不出其他元素，則差數(shù)就是氧的百分含量有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定元素的定性分析一定量的有機(jī)物燃燒，轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物元素的定量分析有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式的確定有機(jī)化合物分子式的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式的確定元素定量分析確定元素組成有機(jī)物燃燒，轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物計(jì)算各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)通過無機(jī)物的質(zhì)量推算出該有機(jī)物所含各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)化為最簡整數(shù)比計(jì)算出該有機(jī)物分子內(nèi)各元素原子的最簡整數(shù)比實(shí)驗(yàn)式（也稱最簡式）有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式的確定李比希法有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式的確定【例1】含C、H、O三元素的未知物A，經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測定該未知物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.1%。試求該未知物A的實(shí)驗(yàn)式。該未知物A的實(shí)驗(yàn)式C2H6O有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式的確定李比希法圖1-13現(xiàn)代元素分析儀有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子式的確定質(zhì)譜法待測樣品分子分子離子、碎片離子質(zhì)譜圖高能電子流轟擊將所有離子及其相對豐度按質(zhì)荷比記錄質(zhì)荷比質(zhì)荷比：正電荷的分子、離子和碎片離子的相對質(zhì)量與電荷數(shù)的比值質(zhì)譜圖：以質(zhì)荷比為橫坐標(biāo)，以各類離子的相對豐度為縱坐標(biāo)記錄測試結(jié)果有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子式的確定質(zhì)譜儀有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子式的確定質(zhì)譜法【例2】例1中未知物A的實(shí)驗(yàn)式。未知物A的實(shí)驗(yàn)式為C2H6O觀察質(zhì)譜圖，發(fā)現(xiàn)最右側(cè)的分子離子（）的質(zhì)荷比為46A的相對分子質(zhì)量為46。由此可以推算出A的分子式也是C2H6O有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定符合分子式C2H6O的可能的結(jié)構(gòu)有以下兩種：二甲醚乙醇質(zhì)譜圖中的碎片峰對我們確定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)有一定幫助，但未知物A究竟是二甲醚還是乙醇？有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定1.紅外光譜原理有機(jī)化合物受到紅外線照射時(shí)，能吸收與它的某些化學(xué)鍵或官能團(tuán)的振動頻率相同的紅外線，通過紅外光譜儀的記錄形成該有機(jī)化合物的紅外光譜圖。應(yīng)用可獲得分子中所含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定1.紅外光譜【例3】例2中未知物A的結(jié)構(gòu)依紅外光譜可以找到C—O，C—H，O—H的吸收峰該未知物A是含有羥基結(jié)構(gòu)可表示為C2H5OH結(jié)構(gòu)式為有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定2.核磁共振氫譜原理氫原子核具有磁性，如果用電磁波照射含氫元素的化合物，其中的氫核會吸收特定頻率電磁波的能量而產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象，用核磁共振儀可以記錄有關(guān)信號。處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同，相應(yīng)的信號在譜圖中出現(xiàn)的位置也不同，具有不同的化學(xué)位移（用δ表示），而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。應(yīng)用由核磁共振氫譜圖可以獲得該有機(jī)化合物分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的相對數(shù)目等信息有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定2.核磁共振氫譜核磁共振儀有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定【例4】例2中未知物A的結(jié)構(gòu)未知物A的核磁共振氫譜圖：A中含有3種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，其個(gè)數(shù)比為3：2：1，A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH。乙醇核磁共振氫譜2.核磁共振氫譜有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式、分子式、分子結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的確定3.X射線衍射原理X射線是一種波長很短（約10m）的電磁波，它和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射譜圖。應(yīng)用可以從中獲得分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù)，包括鍵長、鍵角等分子結(jié)構(gòu)信息。將X射線衍射技術(shù)用于有機(jī)化合物（特別是復(fù)雜的生物大分子）晶體結(jié)構(gòu)的測定，可以