科学家怎样研究有机物1

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1、有机化学基础第二单元科学家是怎样研究有机物专题１认识有机化合物思考某一未知的有机物，如果你是一位化学家你如何研究该物质？有机物1、研究有机物的组成。2、研究有机物的结构。3、研究有机物进行的反应。有机物（不纯）有机物（纯净）有机物的性质确定结构式（有哪些官能团）确定元素种类、含量，确定最简式分离提纯有机物研究的一般思路：确定分子式一、有机化合物组成的研究思考：有机化合物的组成包括什么？如何确定？1、燃烧法测定C、H元素最早测定有机化合物中碳、氢元素质量分数——李比希法2、钠融法确定有机物中是否还有

2、N、Cl、Br、S等元素将有机物与金属钠混合熔融，氮、氯、溴、硫等元素将以氰化钠、氯化钠、溴化钠、硫化钠等形式存在，再用无机定性分析法测定。3、铜丝燃烧法确定卤素。将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为绿色。1、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)m(有机物)＝m(C)＋m(H)[思考]有机物在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，怎样判断有机物中是否含氧元素?2、设有机物燃烧后CO2氧元素的质量为

3、m(O)，H2O中氧元素质量为m(O)。若m(氧气)<二氧化碳和水中氧的质量有机物中还有氧元素。若相等则没有氧元素。有机物燃烧法、钠熔法等方法确定元素的种类和质量最简式通过一定的方法确定有机物的式量分子式最简式法例1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%，含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密度为15。求该化合物的分子式。现在，人们常借助元素分析仪来确定有机物的组成。元素分析仪的工作原理是在不断通入氧气流的条件下，把样品加热到950——1200℃，使之充分燃烧，在对燃烧产物进行自动分析。元素分析仪

4、自动化高，分析元素含量时所需样品量小，分析速度快，可以同时对C、H、O、S等多种元素进行分析，分析试样可以是易挥发的或难溶物。元素分析仪与计算机相连，可进行数据的存储和统计分析，并可根据要求生成各种形式的分析报告。二、有机物结构的研究德国李比希（1803～1873）尤斯图斯·冯·李比希，男爵（JustusvonLiebig，1803年5月12日出生于德国达姆施塔特，1873年4月18日逝世于德国慕尼黑）是一位德国化学家，他最重要的贡献在于农业和生物化学，他创立了有机化学。因此被称为“化学之父”。作

5、为大学教授他发明了现代面向实验室的教学方法，因为这一创新，他被誉为历史上最伟大的化学教育家之一。他发现了氮对于植物营养的重要性，因此也被称为“肥料工业之父”。1、核磁共振谱图图谱功能：测定有机物中H原子的种类和数目。峰数：H原子的种类峰高：同类H原子的数目等效氢原子法（又称对称法）：1）同一碳原子上的氢原子是等效的。2）同一碳原子上所连甲基上的氢原子也是等效的。3）处于对称位置上的氢原子等效。例1已知某有机物的分子式为C2H6O，其核磁共振谱图如下所示，请写出它的结构式.CH3—O—CH3CH3—

6、CH2—OH例2：下列有机物在1H-NMR上仅给出一组峰的是（）A、HCHOB、CH3OHC、HCOOHD、CH3COOCH3例3:已知某有机物的分子式为C3H6O，其核磁共振谱图如下所示，请写出它的结构式例3：分子式为C3H6O2的有机物，若在1H-NMR谱上观察到氢原子峰的强度为3:3，则结构简式可能为__________,若给出峰的强度为3:2:1，则可能为。CH3COOCH3CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OH红外光谱是利用有机物分子中不同基团的特征吸收频率不同

7、，测试并记录有机物对一定波长范围的红外光谱吸收情况。它可以初步判断该有机物中含有哪些基团。主要用于确定有机物的类型。例如下图是乙醇的红外光谱图：2、红外光谱法3、紫外光谱法适用于分子中具有不饱和结构的物质特别是共轭结构的化合物。4、质谱法不仅可以精确测定分子量，还可以计算出分子中碳原子的数目。拓展视野诺贝尔化学奖与物质结构分析2002年度诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰.B.芬、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特.伍斯里奇。瑞典皇家科学院对库尔特.伍斯里奇的褒奖辞中则称“他在测定生物大分子在溶液中

8、的三维结构中，引入了核磁共振光谱学”。手性分子左右手的镜像关系研究发现，碳原子分别连有4个不同的原子或原子团(-H、-CH3、-NH2、-COOH)，当这4个原子或原子团以不同的空间排列方式与该碳原子相连时，分子不能与其镜像重叠者，称为手性分子；与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子。手性分子例4、以下有机物中具有手性碳原子的是（）A、B、CH3CHCH3OHC、HCOOHD、CH3CH2CH3三、有机化学反应的研究：有机化学反应的研究主要研究反应需要什么条件、受哪些因