《科学家怎样研究有机物》导学案1

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1、《科学家怎样研究有机物》导学案学习要求1.知道如何确定有机物的最简式2.了解李比希提出的基团理论，认识常见的基团以及在有机物中的性质3.能看懂简单的核磁共振谱图4.认识手性分子5.了解简单有机反应的反应机理学习重点难点1.认识常见的基团以及在有机物中的性质2.知道如何确定有机物的最简式学习过程一、有机化合物组成的研究对于有机物的研究首先就要知道有机物的组成及结构。1.定性分析确定有机物的组成元素(1)燃烧法有机物完全燃烧，各元素分别转化为以下物质C→__________H→________N→________Cl→___________(

2、2)钠熔法确定有机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素。有机物与Na混合熔融：N→NaCNCl→NaClBr→NaBrS→Na2S(3)铜丝燃烧法确定有机物是否含有卤素将一根纯铜丝加热至红色，蘸取试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰呈绿色2.定量计算确定有机物的分子式李比希法：利用CuO在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳H→H2O_____________吸收C→CO2_____________吸收确定C、H的量。【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。(1)最简式

3、法(2)直接计算法直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，即可确定分子式。【补充】有机物相对分子质量的确定(1)标态密度法：根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：M＝______________(2)相对密度(D)法：根据气体A相对于气体B的相对密度，求算该气体的相对分子质量：MA＝D×MB(3)混合物的平均相对分子质量：【例2】某有机物A3.0g在4.48LO2中充分燃烧，产物只有CO2、CO、H2O，将产物依次通过浓硫酸、碱石灰，浓硫酸增重3.6g，碱石灰增重4.4g，求该有机物的分子式。注意：某有机物燃烧产物为

4、CO2和H2O，则需确定该有机物中是否含有O元素。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二、有机物结构的研究在有机物分子中，原子主要通过共价建结合在一起。分子中的原子之间可能存在多种结合方式或连接顺序，原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异，因此，分子式相同的物质，其结构可能不同，性质也可能不同。1.有机物中的基团有机物中的基团具有不同的结构和性质，它们是不带电的。李比希最早提出基团的概念：P8例如：—COOH具有酸性－NH2具有碱性有机物的性质可以

5、看作是各种基团性质的加和。2.有机物中基团种类的确定——红外光谱法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，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那些基团。例如下图是乙醇的红外光谱图：3.核磁共振谱图——确定有机物的结构在核磁共振分析中，最常见的是对有机化合物的1H核磁共振谱(1H－NMR)进行分析。有机物分子中的H原子核所处的___________(附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁特性的峰在核磁共振谱图中横坐标(化学位移)的位置也就不同。例如：分子式为C2H6O的两种有

6、机物1H的核磁共振谱图分析：乙醇的结构简式为CH3CH2OH，乙醇分子中存在三种不同位置的H原子因此，在核磁共振谱图中就会出现_________个峰，峰的高度与H原子的个数成________甲醚的结构为：________________________其中6个H都处于同一位置，因此在核磁共振谱图上只出现_______________个峰。【例3】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。【例2】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。用质谱法还可以测定有机物的相对分子质

7、量。3.手性分子(1)手性分子如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。(分子内能找到对称轴或对称中心的分子为非手性的)(2)手性碳原子当____________________________时，形成的化合物存在手性异构体。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)反应方程式：________________________反应机理：________________________2.酯化反应

8、及酯类水解反应的反应机理问题解决：我们知道乙酸和乙醇在浓硫酸作用下，能够生成酯，写出该反应的化学方程式：____________________________________________