第二单元科学家怎样研究有机物.ppt

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1、科学家怎样研究有机物1、知道如何确定有机化合物的最简式，了解元素分析仪的工作原理。2、了解李比希提出的基团理论，体会其对有机化合物结构研究的影响。3、能用1H核磁共振波谱图分析简单的同分异构体，知道几种波普用来研究有机化合物结构的方法。4、了解手性化合物，能区分出手性分子。5、认识反应机理在有机化学反应研究中的重要性，能用同位素失踪法解释简单的化学反应。知识与技能：教学目标确定有机物化学式的一般步骤：确定组成的元素分子式结构式定性定性定量定量你知道吗？在日常生活中，我们经常见到有机物燃烧。有机物燃烧的产物能给

2、我们提供哪些有机物组成方面的信息？有机物组成元素的判断1定性方法确定元素种类（燃烧法）（1）李比希法C→CO2H→H2ON→N2Cl→HCl（2）钠熔法确定N、Cl、Br、S等元素N→NaCNBr→NaBrCl→NaClS→Na2S（3）铜丝燃烧法确定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，火焰呈绿色有机物分子式的确定2.定量方法确定有机物分子式（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高氯酸镁吸收C→CO2碱石棉吸收确定C、H的量。例1：实验测得某碳氢化合

3、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）最简式法确定各元素原子个数比，求出最简式根据有机物的M求出分子式（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。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。二、有机化合物结构的研究德国化学家李比希（1803～1873）1832年和维勒合作提出“基团论”：有机化

4、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。有机物的性质可以看作是各种基团性质的加和。例如：—COOH具有酸性—NH2具有碱性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

5、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原子核所处的化学环境（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的两种有机物1H的核磁共振谱图（教材P9）峰的高度与H原子的个数成正比例1：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，请写出它的结构式拓展视野诺贝尔化学奖与物质结构分析斯德格尔摩时间10月9日，

6、北京时间10月9日，瑞典皇家科学院决定将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KoichiTanaka和瑞士科学家库尔特.伍斯里奇。瑞典皇家科学院称赞约翰.B.芬和KoichiTanaka的研究工作“发展了生物宏观形态的鉴别和结构分析方法”。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的三维结构中，引入了核磁共振光谱学”。资料卡手性分子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

7、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——连接四个不同的原子或基团的碳原子当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。三、有机化学反应的研究问题解决烷烃与卤素单质的光取代反应机理（自由基反应）三、有机化学反应的研究1818OOCH3—C—OH+H—O—C2H5CH3—C—O—C2H5+H2O浓H2SO4问题解决酯化反应的反应机理酯的水解反应机理1818OOCH3—C—O—C2H5+H2OCH3—C

8、—O—H+C2H5OHH2SO4拓展视野诺贝尔化学奖与同位素示踪法海维西(GeorgeHevesy)，匈牙利化学家，1885年8月1日生于布达佩斯。海维西曾就读于柏林大学和弗赖堡大学。1911年在曼彻斯特大学E·卢瑟福教授的指导下研究镭的化学分离，为他日后研究放射性同位素作示踪物打下了基础。海维西主要从事稀土化学、放射化学和X射线分析方面的研究。他与F，帕内特合作，在示踪研究上取得成功。1920年，