高中化学选修5《研究有机化合物的一般步骤和方法》第一课时教案
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法
教学目标
【知识与技能】
1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。
2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
【过程与方法】
通过录象方式,参观了解质普、红外光谱、核磁共振普仪等仪器核实验操作过程。
【情感、态度与价值观】
通过本节的练习,从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。
教学重点
研究有机化合物的一般步骤和常用方法。
教学难点
有机物的分离和提纯。测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。
教学过程
★第一课时
【引入】师:我们已经知道,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。那么,该怎样对有机物进行研究呢?一般的步骤和方法是什么?这就是我们这节课将要探讨的问题。
【板书】第四节研究有机化合物的一般步骤和方法
师:从天然资源中提取有机物成分,首先得到的是含有有机物的粗品。在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物,得到的往往是混有未参加反应的原料,或反应副产物等的粗品。因此,必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:
【板书】
师:首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。
【板书】一、分离、提纯
师:提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。
【板书】1、蒸馏
师:蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。当液态有机物含有少量杂质,而且该有机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于30C),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。
【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏
所用仪器:铁架台(铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。如图所示:
特别注意:冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。
【演示实验1-2】(要求学生认真观察,注意实验步骤)
【板书】2、结晶和重结晶
(1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。
(2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。
(3)重结晶:将以知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯净的晶体的过程。
【说明】重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,要求该溶剂:(1)杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大,易于除去;(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度,受温度的影响较大。
【板书】3、萃取
(1)所用仪器:烧杯、漏斗架、分液漏斗。
(2)萃取:利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,前者称为萃取剂,一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。
分液:利用互不相溶的液体的密度不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。
【说明】注意事项:1、萃取剂必须具备两个条件:一是与溶剂互不相溶;二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。
2、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。
3、萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静置分层。
4、分液时,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从漏斗颈放出,当下层液体刚好放完时,要立即关闭活塞,上层液体从上口倒出。
【小结】本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法;有机物的分离和提纯。包括操作中所需要注意的一些问题。
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高中化学选修5《研究有机化合物的一般步骤和方法》第二课时教案
第二课时
【引入】师:上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯,接下来进行第二步——元素定量分析确定实验式。
【板书】二、元素分析与相对分子质量的测定
1、元素分析
师:元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧,分解为简单的无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定其实验式。以便于进一步确定其分子式。
例1、某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。
【分析解答】分析:此题题给条件很简单,是有机物分子式确定中最典型的计算。由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。则该烃中各元素原子数(N)之比为:
C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比,是该烃的实验式,不是该烃的分子式。
设该烃有n个C2H5,则
因此,烃的分子式为C4H10。
【讲解】对于一种未知物,如果知道了物质的元素组成和相对分子质量,就会很容易通过计算得出分子式。确定有机物的分子式的途径:1.确定实验式2.确定相对分子质量
例2、燃烧某有机物A1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。
解答:首先要确定该物质的组成元素。
1.5gA中各元素的质量:
,所以有机物中还含有O元素。
则
实验式为CH2O,其式量为30。
又因该有机物的相对分子质量
因此实验式即为分子式。
【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要,计算有机物相对分子质量的方法有哪些?密度法(标准状况),相对密度法(相同状况)。另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出,还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。
【归纳总结】确定有机物分子式的一般方法.
(1)实验式法:
①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比(最简式)。
②求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)。
(2)直接法:
①求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)
②根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。
师:有机物的分子式的确定方法有很多,在今后的教学中还会进一步介绍。今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。应该说以上所学的方法是用推算的方法来确定有机物的分子式的。在同样计算推出有机物的实验式后,还可以用物理方法简单、快捷地测定相对分子质量,比如——质谱法。
【板书】2、相对分子质量的测定——质谱法
师:质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。
(接下来对质谱法的原理,怎样对质谱图进行分析以确定有机物的相对分子质量,以及此方法的优点作简要精确的介绍)
【强调】以乙醇为例,质谱图最右边的分子离子峰表示的就是上面例题中未知物A(指乙醇)的相对分子质量。
师:好了,通过测定,现在已经知道了该有机物的分子式,但是,我们知道,相同的分子式可能出现多种同分异构体,那么,该如何进以步确定有机物的分子结构呢?下面介绍两种物理方法。
【板书】三、分子结构的鉴定
1、红外光谱(介绍红外光谱法鉴定分子结构的原理,对红外光谱图的正确分析,最终确定有机物的分子结构)
【说明】从未知物A的红外光谱图上发现右O—H键、C—H键和C—O键的振动吸收,可以判断A是乙醇而并非甲醚,因为甲醚没有O—H键。
【板书】2、核磁共振氢谱(介绍核磁共振氢谱法鉴定分子结构的原理,对核磁共振氢谱图的正确分析,最终确定有机物的分子中所含H原子的种类和个数)
【说明】未知物A的核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰,说明A只能是乙醇而并非甲醚,因为甲醚只有一种氢原子。
【小结】本节课主要掌握鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。包括测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。了解几种物理方法——质谱法、红外光谱法和核磁共振氢谱法。
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“有机化合物”,希望能对您有所帮助,请收藏。
总课时数37科目高一化学使用时间学校临清二中学科化学
选修5第一章第三节有机化合物的命名
课前预习学案
一、预习目标
预习:烷烃命名的方法及分类。
二、预习内容
1、烷烃的命名:
烷烃常用的命名法有和。
(1)普通命名法
烷烃可以根据分子里所含原子的数目来命名称为“某烷”,碳原子数在以下的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、、、、来表示;碳原子数在以上的,就用数字来表示。例如C5H12叫烷,C17H36叫烷。戊烷的三种同分异构体,可用“”、“”、“”来区别,这种命名方法叫普通命名法。只能适用于构造比较简单的烷烃。
(2)系统命名法
用统命名法给烷烃命名时注意选取作主链(两链等长时选取含支链
),起点离支链最开始编号(主链两端等距离出现不同取代基时,选取一端开始编号)。相同取代基,支链位置的序号的和要
,不同的取代基的写在前面,的写在后面。请用系统命名法给新戊烷命名,。
2、烃基
(1)定义:烃分子失去一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基,烃基一般用“R-”来表示。若为烷烃,叫做。如“—CH3”叫基;“—CH2CH3”叫基;“—CH2CH2CH3”叫基“—CH(CH3)2”叫丙基
(2)思考:
根和基的区别是什么?
3、烯烃和炔烃的命名
(1)将含有或的碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。
(2)从距离或最的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
(3)用阿拉伯数字标明或的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“”“”等表示双键或三键的个数。
4、苯的同系物的命名
写出C8H10在苯的同系物范围内的同分异构体并命名:
名称也叫;
名称也叫;
名称也叫;
名称也叫;
[练习1]写出-OH、-CH3、OH—的电子式。
课内探究学案
一、学习目标
1、理解烃基和常见的烷基的意义。
2、掌握烷烃的习惯命名法以及系统命名法。
3、能根据结构式写出名称并能根据命名写出结构式。
学习重点:烷烃的系统命名法。
学习难点:命名与结构式间的关系。
二、学习过程
有机化合物的命名
有机化合物的命名的基本要求是必须能够反映出分子结构,使我们看到一个不很复杂的名称就能写出它的结构式,或是看到构造式就能叫出它的名称来。
一、烷烃系统命名法的命名规则
(1)选定分子中最长的碳链(即含有碳原子数目最多的链)为主链,并按照主链上碳原子
的数目称为“某烷”。遇多个等长碳链,则取代基多的为主链。如:
(2)把主链中离支链最近的一端作为起点,用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位,使支链获得最小的编号,以确定支链的位置。如:
①从碳链任何一端开始,第一个支链的位置都相同时,则从较简单的一端开始编号。如:
②有多种支链时,应使支链位置号数之和的数目最小,如:
(3)把支链作为取代基,把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置,并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。如,异戊烷的系统命名方法如下:
(4)如果主链上有相同的取代基,可以将取代基合并起来,用二、三等数字表示,在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“,”隔开;如果主链上有几个不同的取代基,就把简单的写在前面,把复杂的写在后面。如:
[小结1]系统命名法的基本步骤可归纳为:
①选主链,称某烷;②编号码,定支链;③取代基,写在前,注位置,短线连;④不同基,简在前,相同基,二三连。
以2,3-二甲基己烷为例,对一般有机物的命名可图析如下:
(阿拉伯数字注明的位置,中文数字注明相同的个数)
[小结2]命名时,必须满足五原则:“长、多、近、简、小”;既:主链碳原子数最多,连有支链最多,编号离支链最近,取代基位置编号数之和最小原则。
[练习2]
1、写出下面烷烃的名称:
(1)CH3CH2CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH(CH2CH3)CH3
(2)CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C
CH3CH2CH2CH2CH3
(3)(CH3)3C-CH2-C(CH3)3
2、写出下列物质的结构简式:
(1)2,3,5-三甲基已烷
(2)2,5-二甲基-4-乙基已烷
3、下列烷烃的命名是否正确?若不正确请在错误命名下边写出正确名称。
二、烯烃和炔烃的命名
1、将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。
2、从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
3、用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。
4、支链的定位应服从所含双键或三键的碳原子的定位。
[练习3]写出下列物质的名称:
三、苯的同系物的命名
1、苯分子中的一个被取代后,命名时以苯作母体,苯环上的烃基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环。例如:
2、二烃基苯有三种异构体,由于取代基在苯环上的位置不同,也称为位置异构。命名用邻位或1,2位;间位或1,3位;对位或1,4位表示取代基在苯环上的位置。例如,二甲苯的三种位置异构体:
[练习4]
1、下面四种物质间的关系是:
其一氯代物分别有几种:,,,。苯环上的一氯代物分别有几种:,,,。
2、若苯环上有二个或二个以上的取代基时,则将苯环进行编号,编号时从小的取代基开始,并沿使取代基位次和较小的方向进行。
3、当苯环上连有不饱和基团或虽为饱和基团但体积较大时,可将苯作为取代基。
当堂检测题:
1、写出下列物质的名称
(1)CH3CH(CH2CH3)CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
(2)CH3CH=C(CH2CH2CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH3
2、写出下列名称的结构简式
(1)2,4—二甲基—3,3—二乙基己烷(2)2,5—二甲基—3,4—二乙基—3—己烯
(3)2,3—二甲基—1,3—丁二烯
课后练习与提高:
1、下列四种名称所表示的烃,命名正确的是();不可能存在的是()
A.2-甲基-2-丁炔B.2-乙基丙烷C.3-甲基-2-丁烯D.2-甲基-2-丁烯
2、(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是()
A.3-甲基戊烷B.2-甲基戊烷C.2-乙基丁烷D.3-乙基丁烷
3、某炔烃经催化加氢后,得到2-甲基丁烷,该炔烃是
A.2-甲基-1-丁炔B.2-甲基-3-丁炔C.3-甲基-1-丁炔D.3-甲基-2-丁炔
4、下列有机物的名称肯定错误的是
A.1,1,2,2-四溴乙烷B.3,4-二溴-1-丁烯
C.3-乙基戊烷D.2-甲基-3-丁烯
5、2,2,6,6-四甲基庚烷的一氯取代物的同分异构体共有
A.2种B.3种C.4种D.5种
6、1-丁炔的最简式是,它与过量溴加成后的产物的名称是,有机物B的分子式与1-丁炔相同,而且属于同一类别,B与过量的溴加成后的产物的名称是。
7、有A、B、C三种烃,它们的结构简式如下图所示:
A的名称是;B的名称是;C的名称是。
8、1摩尔某有机物A能与1摩尔氢气发生加成,反应的产物是2,2,3-三甲基戊烷,A可是(写出名称)。
9、写出符合下列要求的可能结构
(1)分子式为C7H16主链上有四个碳原子的结构简式。
(2)碳原子数为4的烷基的结构简式。
(3)分子式为C9H12的苯的同系物只含一个支链的结构简式。
学案答案
课前预习学案答案
1、普通命名法系统命名法
(1)、碳、十、庚、辛、壬、癸、十、戊烷、十七烷、正、异、新
(2)、最长链、最多、近、编号和最小、合并、最小、简单、复杂、
2,2-二甲基丙烷
2、(1)烷基甲乙丙异丙
(2)“根”带电荷,“基”不带电荷;根能独立存在,而基不能单独存在。
3、(1)双键、三键、最长
(2)双键、三键、近
(3)双键、三键、二、三
4、
乙基苯乙苯1,2-二甲苯邻二甲苯
1,3-二甲苯间二甲苯1,4-二甲苯对二甲苯
[练习1]答案:
氢氧根离子电子式为。
[练习2]答案:
1、(1)3,6-二甲基-4-乙基辛烷(2)4-甲基-4-乙基壬烷
(3)2,2,4,4-四甲基戊烷
2、(1)CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
(2)CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH(CH3)CH3
3、(1)错3,4,6,7-四甲基壬烷(2)错2,2,4-三甲基-3-乙基已烷
[练习3]答案:
(1)4-甲基-1-戊炔(2)2,3-二乙基-1-己烯
[练习4]答案:
1、互为同分异构体5、3、4、23、2、3、1
2、(1)1-甲基-3-乙基苯(2)1-甲基-4-乙基苯
3、(1)苯乙烯(2)苯乙炔
当堂检测题答案:
1、(1)2,4,5-三甲基庚烷(2)5-乙基-3-丙基-2-庚烯
2、(1)CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)2CH(CH3)CH2CH3
(2)CH3CH(CH3)C(CH2CH3)=C(CH2CH3)CH(CH3)CH3
(3)CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2
课后练习与提高答案:
1-5D、AACDB
6、CH≡C-CH2CH31,1,2,2-四溴丁烷
CH3-C≡C-CH32,2,3,3-四溴丁烷
7、2-甲基-1-丁烯2-甲基-2-丁烯3-甲基-1-丁烯
8、3,4,4-三甲基-1-戊烯3,4,4-三甲基-2-戊烯
3,3-三甲基-2-乙基-1-丁烯
9、(1)C(CH3)3CH(CH3)CH3
(2)—CH2CH2CH2CH3—CH(CH3)CH2CH3
—CH2CH(CH3)CH3—C(CH3)3
(3)C6H5—CH2CH2CH3C6H5—CH(CH3)2
文章来源:http://m.jab88.com/j/32142.html
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