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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

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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。

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。

相关知识

研究有机化合物的一般步骤和方法


学校:临清二中学科:化学

第一章第4节研究有机化合物的一般步骤和方法

课前预习学案
一、预习目标
预习“研究有机化合物的一般步骤”有哪些,初步认识各步骤的研究方法有哪些及及判断依据。

二、预习内容
研究有机化合物的步骤一般有四个,即:、、

、。

1.分离与提纯
蒸馏重结晶萃取
分离对象
满足条件
使用仪器

2.元素分析确定实验式
一般采用,由燃烧产物计算求得有机物的。

3.M的测定
采用,图中最大的代表了该有机物的相对分子质量。

4.分子结构的鉴定:
一是光谱,利用或的振动吸收频率不同,从而获得分子中含有何种或的信息。
二是谱,通过观察图谱中峰的和,确定不同环境的氢原子的种类与个数。

课内探究学案
一、学习目标
1.了解研究有机化合物的一般步骤;
2.掌握有机物的分离与提纯方法(蒸馏法、重结晶法、萃取法等);
3.了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法;
4.掌握确定有机化合物的分子式;
5.理解鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
学习重难点:分离与提纯方法。
二、学习过程
(一)、分离与提纯
探究:1,研究有机物为什么要先分离与提纯?
2,分离与提纯有什么区别?
3,有机物除杂原则是什么?
⒈蒸馏
温度计水银球位于;为什么?加热前加素烧瓷片,目的是;冷凝水进出方向为口进,口出。
探究:什么是共沸溶液?怎样提纯含少量水的乙醇?
⒉重结晶:
探究:实验1-2中,为了获得更多的苯甲酸晶体,是不是结晶的温度越低越好?
⒊萃取:
操作:振荡,静置分层,下层液体从口放出,上层液体从口倒出。
例举:其它分离、提纯的方法还有
(二)、元素分析与相对分子质量的测定
⒈元素分析的目的是。
思考:如何进行元素C、H、O的测定?

⒉相对分子质量的测定
测定可用质谱法,该法是现代最快速、微量、精确测定相对分子质量的方法,此外还可用:标态密度法、相对密度法等进行求算。
(三)、有机物分子式的确定:
由最简式结合相对分子质量求出。

(四)、分子结构的鉴定
⒈分子结构鉴定的常用方法:
⑴化学方法:设计实验,利用特征反应鉴定出官能团,再进一步确认。
⑵物理方法:红外光谱、核磁共振氢谱等。
⒉红外光谱:
可用于测或的信息。
⒊核磁共振氢谱:
可用于测不同环境的原子的种类与个数。
三、反思总结
步骤分离、提纯元素分析、定实验式测M、定分子式波谱分析、定结构式
方法

四、当堂检测
1.能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是()
A.质谱B.红外光谱C.紫外光谱D.核磁共振谱
2.下列属于分离、提纯液态有机物的操作的是()
A.蒸馏B.蒸发C.重结晶D.过虑
3.天然色素的提取往往应用到萃取操作,现在有用大量水提取的天然色素,下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是()
A.石油醚B.丙酮C.乙醇D.乙醚
4,用一种试剂鉴别苯酚、1-己烯、碘化钾溶液、苯四种液体,应选用()
A.盐酸B.酸性高锰酸钾溶液C.溴水D.四氯化碳
5.下列各组混合物中,可以用分液漏斗分离的是()
A.溴苯和水B.乙酸和乙醇C.酒精和水D.溴苯和苯
6.现有三组混合液,①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是()
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液
7.通过核磁共振氢谱可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少种化学环境的氢原子()
A.6B.5C.4D.3
8,烃A的蒸汽对N2的相对密度为5.07,若A为链烃,其分子式为其同分异构体中支链最多的一种异构体的名称是若A为环烃,其分子式为。

课后练习与提高
1,质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)。峰的强度与结构中的H原子数成正比,例如乙酸分子的PMR谱中有两个信号峰,其强度比为3:1。现有某化学式为C3H6O2的有机物的PMR谱有三个峰,其强度比为3:2:1,则该有机物的结构简式不可能是()
A.CH3CH2COOHB.CH3COOCH3
C.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH

2.二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法及物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是()
A.利用金属钠或者金属钾B.利用质谱法
C.利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱
3,两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中不符合条件的是
A.CH4、C2H4B.CH4、C3H6
C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H6
4,在一定条件下,萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝化生成二硝基物,它是1,5—二

硝基萘、1,8-二硝基萘的混合物,后者可溶于质量分数大

于98%的硫酸,而前者不能。利用这一性质可将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量98%的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是()
A.蒸发浓缩结晶B.向滤液中加水过滤
C.用碳酸钠溶液处理滤液D.将滤液缓缓加入水中
5.下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别可以用什么方法除去。
(1)酒精(水)(2)壬烷(己烷)
(3)KNO3(NaCl)(4)乙酸乙酯(乙醇)
(5)甲烷(乙烯)(6)NaCl(泥沙)
(7)溴水(水)(8)CO2(HCl)
6,某气态烃1L(标态)跟适量O2用电火花点燃,二者确好完全反应,生成物在1atm、273℃时体积为xL,冷却到标态时体积为yL,则该烃的分子式为。

参考答案
课内探究学案
(一)、⒈支管口附近;测出来的蒸汽的温度。防止剧烈沸腾。下,上。先加生石灰,然后蒸馏。
2,不是,杂质也会析出。
3.下,上。过滤,蒸发等。
(二)、1.确定化合物的组成元素。利用燃烧的产物确定C、H元素,结合C、H元素的质量与总质量确定是否含O元素。
(四)、2。官能团、化学键。3.H

当堂检测:
1.A2.B3.C4.C5.A6.C7.B8.C10H122,2,3,3-四甲基丁烷C11H10

课后练习与提高:
1.B2.B3.B、D4.D5.(1)加入CaO蒸馏(2)蒸馏(3)重结晶(4)加饱和碳酸钠溶液分液(5)通过溴水,洗气(6)加水,过滤,蒸发(7)加四氯化碳,萃取,蒸馏(8)通过饱和碳酸氢钠溶液,洗气6.CyH(x-2y)

高中化学选修5《有机化合物的命名》第二课时教案


高中化学选修5《有机化合物的命名》第二课时教案

第二课时
二、烯烃和炔烃的命名:
 命名方法:与烷烃相似,即一长、一近、一简、一多、一小的命名原则。但不同点是主链必须含有双键或叁键。
 命名步骤:
 1、选主链,含双键(叁键);
 2、定编号,近双键(叁键);
 3、写名称,标双键(叁键)。 其它要求与烷烃相同!!!
三、苯的同系物的命名
是以苯作为母体进行命名的;对苯环的编号以较小的取代基为1号。
有多个取代基时,可用邻、间、对或1、2、3、4、5等标出各取代基的位置。
有时又以苯基作为取代基。
四、烃的衍生物的命名
卤代烃:以卤素原子作为取代基象烷烃一样命名。
醇:以羟基作为官能团象烯烃一样命名
酚:以酚羟基为1位官能团象苯的同系物一样命名。
醚、酮:命名时注意碳原子数的多少。
醛、羧酸:某醛、某酸。
酯:某酸某酯。
【作业】P16课后习题及《优化设计》第三节练习
【补充练习】
(一)选择题
1.下列有机物的命名正确的是(D)
A.1,2─二甲基戊烷B.2─乙基戊烷
C.3,4─二甲基戊烷D.3─甲基己烷
2.下列有机物名称中,正确的是(AC)
A.3,3—二甲基戊烷B.2,3—二甲基—2—乙基丁烷
C.3—乙基戊烷D.2,5,5—三甲基己烷
3.下列有机物的名称中,不正确的是(BD)
A.3,3—二甲基—1—丁烯B.1—甲基戊烷
C.4—甲基—2—戊烯D.2—甲基—2—丙烯
4.下列命名错误的是(AB)
A.4―乙基―3―戊醇B.2―甲基―4―丁醇
C.2―甲基―1―丙醇D.4―甲基―2―己醇
5.(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是(D)
A.2-乙基丁烷B.3-乙基丁烷C.2-甲基戊烷D.3-甲基戊烷
6.有机物的正确命名是(B)
A.3,3-二甲基-4-乙基戊烷B.3,3,4-三甲基己烷
C.3,4,4-三甲基己烷D.2,3,3-三甲基己烷
7.某有机物的结构简式为:,其正确的命名为(C)
A.2,3—二甲基—3—乙基丁烷B.2,3—二甲基—2—乙基丁烷
C.2,3,3—三甲基戊烷D.3,3,4—三甲基戊烷
8.一种新型的灭火剂叫“1211”,其分子式是CF2ClBr。命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。按此原则,对下列几种新型灭火剂的命名不正确的是(B)
A.CF3Br──1301B.CF2Br2──122
C.C2F4Cl2──242D.C2ClBr2──2012

高中化学选修5《认识有机化合物》第二课时教案


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高中化学选修5《认识有机化合物》第二课时教案

第二课时
[思考回忆]同系物、同分异构体的定义?(学生思考回答,老师板书)
[板书]
二、有机化合物的同分异构现象、同分异构体的含义
同分异构体现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。
同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。
(同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。)
[知识导航1]
引导学生再从同系物和同分异构体的定义出发小结上述2答案,从中得出对“同分异构”的理解:
(1)“同分”——相同分子式(2)“异构”——结构不同
分子中原子的排列顺序或结合方式不同、性质不同。
(“异构”可以是象上述②与③是碳链异构,也可以是像⑥与⑦是官能团异构)
“同系物”的理解:(1)结构相似———一定是属于同一类物质;
(2)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团——分子式不同
[学生自主学习,完成《自我检测1》]
《自我检测1》
下列五种有机物中,互为同分异构体;互为同一物质;
CH3︱
CH3-C=CH-CH3
CH3-CH=C

CH3
CH3︱
互为同系物。
CH3-CH-CH=CH2

CH3

①②③
④CH2=CH-CH3⑤CH2=CH-CH=CH2
[知识导航2]
(1)由①和②是同分异构体,得出“异构”还可以是位置异构;
(2)②和③互为同一物质,巩固烯烃的命名法;
(3)由①和④是同系物,但与⑤不算同系物,深化对“同系物”概念中“结构相似”的含义理解。(不仅要含官能团相同,且官能团的数目也要相同。)
(4)归纳有机物中同分异构体的类型;由此揭示出,有机物的同分异构现象产生的本质原因是什么?(同分异现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的,这也是有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象,如顺反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。)
[板书]
二、同分异构体的类型和判断方法
1.同分异构体的类型:
a.碳链异构:指碳原子的连接次序不同引起的异构
b.官能团异构:官能团不同引起的异构
c.位置异构:官能团的位置不同引起的异构
[小组讨论]通过以上的学习,你觉得有哪些方法能够判断同分异构体?
[小结]抓“同分”——先写出其分子式(可先数碳原子数,看是否相同,若同,则再看其它原子的数目……)
看是否“异构”——能直接判断是碳链异构、官能团异构或位置异构则最好,若不能直接判断,那还可以通过给该有机物命名来判断。那么,如何判断“同系物”呢?(学生很容易就能类比得出)
[板书]
2.同分异构体的判断方法
[课堂练习投影]——巩固和反馈学生对同分异构体判断方法的掌握情况,并复习巩固“四同”的区别。
1)下列各组物质分别是什么关系?
①CH4与CH3CH3②正丁烷与异丁烷③金刚石与石墨④O2与O3⑤H与H
2)下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构?
①CH3COOH和HCOOCH3②CH3CH2CHO和CH3COCH3
③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3④1-丙醇和2-丙醇
CH3-CH-CH3
CH3
⑤和CH3-CH2-CH2-CH3
[知识导航3]——《投影戊烷的三种同分异构体》
启发学生从支链的多少,猜测该有机物反应的难易,从而猜测其沸点的高低。(然后老师投影戊烷的三种同分异构体实验测得的沸点。)
[板书]
三、同分异构体的性质差异
带有支链越多的同分异构体,沸点越低。
[学生自主学习,完成以下练习]
《自我检测3——课本P122、3、5题》

高二化学教案:《研究有机化合物的一般步骤和方法》教学设计


[目标定位] 熟知蒸馏法、萃取法、重结晶法提纯有机物的原理,能够根据有机物的性质、特点选择其分离方法。

一 含有杂质的工业乙醇的蒸馏

1.蒸馏原理

蒸馏的原理是在一定温度和压强下加热液态混合物,沸点低的物质或组分首先气化,将其蒸气导出后再进行冷凝,从而达到与沸点高的物质或组分相分离的目的。

2.仪器装置

(1)仪器A的名称是 。

(2)仪器B的名称是 。

(3)仪器C的名称是 。

(4)仪器D的名称是 。

3.实验步骤

在250 mL蒸馏烧瓶中加入100 mL工业乙醇,再在烧瓶中投入少量素烧瓷片,安装好蒸馏装置,向冷凝器中通入冷却水,加热蒸馏。

(1)加素烧瓷片的目的是 。

(2)温度计水银球应处于 。

(3)冷却水进出水方向是 。

4.实验结果

收集77~79 ℃的馏分为95.6%的乙醇和4.4%水的共沸混合物。

【归纳总结】 蒸馏的适用范围与条件

(1)适用范围:蒸馏可用来分离提纯液态有机物。

(2)适用条件

①有机物热稳定性较强;

②有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃)。

二 重结晶提纯苯甲酸

1.重结晶原理

利用有机物和杂质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大,采用冷却或蒸发将有机物分离出来,是提纯固体有机物的常用方法。

2.实验步骤

(1)加热溶解:将粗苯甲酸1 g加到100 mL的烧杯中,再加入50 mL蒸馏水,在石棉网上边搅拌边加热,使粗苯甲酸溶解,全溶后再加入少量蒸馏水。

(2)趁热过滤:用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一个100 mL烧杯中。

(3)冷却结晶:将滤液静置,使其缓慢冷却结晶。

(4)分离晶体:过滤分离滤液,得到晶体。

3.实验思考

(1)在重结晶过程中进行热过滤后,要用少量热溶剂冲洗一遍,其目的是什么?

(2)在晶体析出后,分离晶体和滤液时,要用少量的冷溶剂洗涤晶体,其洗涤的目的是什么?为什么要用冷溶剂?

【归纳总结】

1.重结晶选择溶剂的要求

(1)杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去。(2)被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大;该有机物在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于结晶析出。

2.重结晶实验操作步骤

(1)加热溶解;(2)趁热过滤;(3)冷却结晶。

三 萃取的实验原理与操作

1.萃取的原理

(1)液—液萃取原理:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。

(2)固—液萃取原理:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。

(3)常用的与水不互溶的有机溶剂有乙醚、石油醚、二氯甲烷等。

2.操作要求

加入萃取剂后充分振荡,静置分层后,打开分液漏斗活塞,下层液体从 流出,并及时关闭活塞,上层液体从 倒出。

【归纳总结】 萃取的原理

(1)萃取和分液是两个不同的概念,分液是将两种互不相溶的液体组成的混合物分离的操作。分液可单独进行,但萃取之后一般要进行分液。

(2)萃取和分液常用的玻璃仪器是分液漏斗。

(3)萃取剂选择的条件

①萃取剂与原溶剂互不相溶。

②溶质在萃取剂中的溶解度大。

③萃取剂与溶液中的成分不发生反应。

【本节小结】有机物分离与提纯的常用方法总结

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分离、提纯的方法

目的

主要仪器

实例

蒸馏

分离、提纯沸点相差较大的混合溶液

蒸馏烧瓶、冷凝管、接收器

分离乙醛与乙醇

重结晶

分离、提纯溶解度受温度影响较大的固体混合物

过滤器

提纯苯甲酸

分液

分离、提纯互不相溶的液体混合物

分液漏斗

分离硝基苯与水

洗气

分离、提纯气体混合物

洗气装置

除去甲烷中的乙烯

过滤

分离不溶性的固体和液体

过滤器

分离硬脂酸与氯化钠

【反馈训练】

1.现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是()

A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、分液、蒸馏

C.萃取、蒸馏、分液 D.分液、蒸馏、萃取

2.欲用96%的工业酒精制取无水乙醇时,可选用的方法是()

A.加入无水CuSO4,再过滤 B.加入生石灰,再蒸馏

C.加入浓硫酸,再加热,蒸出乙醇 D.将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏出来

3.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,它们的性质如下表,据此,将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是 ()

物质

分子式

沸点/℃

熔点/℃

密度/g·cm-3

溶解性

乙二醇

C2H6O2

-11.5

198

1.11

易溶于水和乙醇

丙三醇

C3H8O3

17.9

290

1.26

能跟水、酒精以任意比互溶

文章来源:http://m.jab88.com/j/34933.html

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