高中化学研究有机物的一般步骤和方法全解课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 认识有机化合物,第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法(课时1),第一章 认识有机化合物第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法,1,分离、提纯,元素定量分析,确定实验式,波谱分析,确定结构式,测定相对分子质量,确定分子式,一、研究有机化合物的基本步骤:,实验式即是最简式，表示化合物分子所含各元素原子数目最简单整数比的式子，不能确切表明分子中的原子个数。,分子式表示分子中所含元素的原子种类和数目。,分离、提纯元素定量分析 波谱分析测定相对分子质量一、研究有,2,研究有机化合物的基本步骤:,粗产品,分离提纯,定性分析,定量分析,除杂质,确定组成元素,质量分析,测定分子量,结构分析,实验式或最简式,分子式,结构式,每一个操作步骤是怎样完成的呢?,分离提纯的方法有哪些？,除杂的原则是什么？,不增（不引入新杂质）,不减（不减少被提纯物质）,易分离（被提纯物与原物质易分离）,易复原（被提纯物质易复原）,除杂的方法是什么？,杂转纯（,将要除去的杂质变为提纯物,）,杂变沉（,加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀，最后用过滤的方法除去沉淀。,）,化为气（,加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出,）,溶剂分（,加入一种试剂将杂质或被提纯物质萃取出来,）,物理方法：溶解、过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、萃取、分液、液化、汽化、渗析、盐析、洗气等。,化学方法：加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱中和、络合、水解、化学方法洗气等。,研究有机化合物的基本步骤:粗产品分离提纯定性分析定量分析除杂,3,1.重 结 晶,2.蒸 馏,3.萃 取,二、分离、提纯,常用的分离、提纯物质的方法有哪些？,1.重 结 晶2.蒸 馏3.萃 取二、分离、提纯常,4,苯甲酸的重结晶实验,课本P18实验1-2,实验步骤：,1、,加热溶解,：往装有粗苯甲酸的烧杯中加入40mL蒸馏水，在石棉网上搅拌加热，至粗甲苯溶解。全溶后在加入少量蒸馏水。,2、,趁热过滤,：用玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一100mL烧杯中。(注意：一贴，二低，三靠),3、,冷却结晶,：将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。,4、,滤出晶体,。,注：苯甲酸在水中的溶解度：0.17g（25）6.8g（95）,温度越低，苯甲酸的溶解度越小,粗苯甲酸的状态：,粗苯甲酸是粉末细小粒子状态的固体,观察滤液冷却时的实验现象：,在冷却过程中溶液会变成浑浊,重结晶后苯甲酸的状态：,鳞片状或针状结晶,苯甲酸的重结晶实验 课本P18实验1-2实验步骤：粗,5,1、,在实验中我们是如何尽量减少苯甲酸损失的？,2、,冷却温度越低得到的晶体是不是越多？,3、,怎么选择重结晶溶剂？,实验再思考：,温度过低，杂质溶解度降低易析出，达不到提纯目的,趁热过滤,杂质与被提纯物在溶剂中的溶解度差异大,有机物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大。,加热溶解,1、在实验中我们是如何尽量减少苯甲酸损失的？2、冷却温度越低,6,利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将其杂质除去的方法。,关键：选择适当的溶剂,溶剂的条件：,（1）杂质在溶剂中的溶解度很小或很大；,（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。,例如：苯甲酸的重结晶,粗产品,热溶解,热过滤,冷却结晶,提纯产品,1、重结晶：,利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将,7,蒸发结晶,降温结晶,两种方法的操作过程有什么区别？,利用,多次结晶,的方法进一步提纯物质的过程，叫,重结晶,。,蒸发结晶降温结晶两种方法的操作过程有什么区别？利用多次结晶的,8,2、蒸馏：,利用混合物中各种成分的沸点不同而使其分离的方法。如石油的分馏。,常用于分离提纯,液态,有机物。,条件：有机物热稳定性较强、含少量杂质、与杂质沸点相差较大（30左右）,课本P.17实验1-1工业乙醇的蒸馏,含杂工业乙醇,工业乙醇(95.6%),无水乙醇（99.5%以上）,蒸馏,加CaO,蒸馏,2、蒸馏：含杂工业乙醇工业乙醇(95.6%)无水乙醇（99,9,核磁共振仪,质谱仪,蒸馏烧瓶,冷凝管,温度计,尾接管,冷水,热水,使用前要检查装置的气密性！,核磁共振仪 质谱仪蒸馏烧瓶冷凝管温度计尾接管冷水热水使用前要,10,注意事项：,1、温度计的水银球应正对蒸馏烧瓶,支管口处,。,2、烧瓶中加入碎瓷片的目是,防止暴沸,。,3、,先打开,冷凝水,，再加热。,4、烧瓶盛放液体不能超过其容积的,2/3,，也不要少于,1/3,。,5、冷凝管中冷水的流向是,下进上出,。,注意事项：,11,方 法,适用条件,主要仪器,玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯,重结晶,蒸馏,固体有机物溶解度随温度的变化较大,分离各组分沸点不同的液态混合物,蒸馏瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶,过滤,分离固体和液体互不相溶的固液混合物,玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯,方 法 适用条件 主要仪器 玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯重结晶,12,3、萃取：,原理：,利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，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的方法。,主要仪器：,分液漏斗,操作过程：振荡、静置、分液,常用的萃取剂有,乙醚,、,石油醚,、,二氯甲烷,、,氯仿,、,四氯化碳,、,苯,等。,3、萃取：原理：利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的,13,萃取包括：,(1),液,液萃取,：是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,：是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。（专用仪器设备）,选择萃取剂的三条原则：,(1)萃取剂与原溶剂互不相溶,(2)萃取剂与溶质、原溶剂均不反应,(3)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大得多,萃取包括：(1)液液萃取：是利用有机物在两种互不相溶的溶,14,练习1,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）KNO,3,(NaCl),（3）,甲烷（乙烯）,（4）CO,2,（HCl）,（5）,苯（水）,（6）NaCl,（泥沙）,蒸馏,重结晶,溴水，洗气,分液,饱和NaHCO,3,溶液，洗气,过滤,练习1 下列物质中的杂质（括号中是杂质）分别可以用什么方,15,练习2,可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是,A,溴和四氯化碳,B,苯和溴苯,C,汽油和苯,D,硝基苯和水,练习3,下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是,A 乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水,B 四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水,C 甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇,D 汽油和水，苯和水，己烷和水,练习2可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是练习3下,16,有机物分离、提纯方法：,蒸馏,色谱法,萃取、分液,结晶,过滤,有机物分离、提纯方法：蒸馏色谱法萃取、分液结晶过滤,17,色谱法：,阅读P19,俄国植物学家茨卫特,1906年，,茨卫特在一根玻璃管的细端塞上一小团绵花，在管中充填碳酸钙粉末，让溶有绿色植物叶子色素的石油醚溶液自上而下地通过。结果植物色素便被碳酸钙吸附，分成三段不同颜色：绿色、黄色、黄绿色。再将碳酸钙吸附柱取出，并用乙醇洗脱，即得色素的溶液：叶绿素、叶黄素、胡萝卜素,。,利用吸附剂对不同有机物,吸附作用,的不同，分离、提纯有机物的方法叫,色谱法,。,色谱法：阅读P19俄国植物学,18,德国化学家库恩,茨卫特的色谱实验当时并未引起人们的注意。直到25年后的1931年，德国化学家库恩在分离、提纯、确定胡萝卜素异构体和维生素的结构中，应用了色谱法，并获得1938年诺贝尔化学奖。,德国化学家库恩茨卫特的色谱实验当时并未引起人们的注意。直,19,常用的吸附剂：,碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等。,色谱法是化学家分离、提纯有机物不可缺少的方法。,根据物质在两相(气液、液液等)间溶解性或吸附能力不同，分为：,纸上色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法,等。,常用的吸附剂：碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等。色谱法是化学,20,气相色谱仪,高效液相色谱仪,离子色谱仪,三聚氰胺分析仪(色谱法),气相色谱仪 高效液相色谱仪 离子色谱仪 三聚氰胺分析仪(色谱,21,1.天然有机物的提取和人工合成往往得到的是混合物，假设给你一种这样的有机混合物让你研究，一般要采取的几个步骤是（）,A分离、提纯确定化学式确定实验式确定结构式,B分离、提纯确定实验式确定化学式确定结构式,C分离、提纯确定结构式确定实验式确定化学式,D确定化学式确定实验式确定结构式分离、提纯,B,1.天然有机物的提取和人工合成往往得到的是混合物，假设给你一,22,2、将甲、乙两种有机物在常温常压下的混,合物分离，已知它们的物理性质如下：,物质,密度/(g/cm,3,),沸点/,水溶性,溶解性,甲,0.7893,68.5,溶,溶于乙,乙,1.220,100.7,溶,溶于甲,则应采用的分离方法是(),A分液 B蒸馏 C过滤 D萃取,B,2、将甲、乙两种有机物在常温常压下的混物质密度/(g/cm3,23,3、,现有三组混合物：,沙子和乙酸钠溶液,乙醇和丁醇混合溶液,苯甲酸和氯化钠的水溶液。,分离以上各混合液的正确方法依次是（）,A、重结晶、过滤、蒸馏,B、过滤、蒸馏、重结晶,C、重结晶、蒸馏、过滤,D、蒸馏、过滤、重结晶,B,3、现有三组混合物：B,24,一、研究有机化合物的基本步骤:,分离、提纯确定实验式确定化学式确定结构式,二、分离、提纯,蒸馏,色谱法,萃取、分液,结晶,过滤,一、研究有机化合物的基本步骤:分离、提纯确定实验式确定化,25,第一章 认识有机化合物,第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法(课时2),第一章 认识有机化合物第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法,26,1、元素分析：,李比希法现代元素分析法,三、元素分析与相对分子质量的确定,元素分析仪,1、元素分析：李比希法现代元素分析法三、元素分析与相对分子,27,一有机物组成元素的判断,某有机物完全燃烧后若产物只有CO,2,和H,2,O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。,欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO,2,中碳元素的质量及H,2,O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。,一有机物组成元素的判断 某有机物完全燃烧后若产物只有C,28,高中化学研究有机物的一般步骤和方法全解课件,29,1、某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%,则其实验式是_。,C,4,H,10,O,n,(C):,n,(H):,n,(O)=,64.86%,12,13.51%,1,21.63%,16,:,:,=4:10:1,1、某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳,30,某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16，氢的质量分数为13.14，试求该未知物A的,实验式,。,【,思路点拨,】,(1)先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数,(2)再求各元素原子的个数比,（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。,（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？,C,2,H,6,O,相对分子质量,某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定,31,高中化学研究有机物的一般步骤和方法全解课件,32,高中化学研究有机物的一般步骤和方法全解课件,33,有哪些方法可以求相对分子质量？,（1）M=m,/,n,（2）根据有机蒸气的相对密度D:D=M,1,/,M,2,（3）标况下有机蒸气的密度为,g/L，,M=22.4L/mol,g/L,质谱法测定相对分子质量。,有哪些方法可以求相对分子质量？（1）M=m/n质谱法,34,2.相对分子质量的确定,质谱法,有机物分子,高能电子束轰击,带电的,“,碎片,”,确定结构,碎片的质荷比,（由于分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的