专题14研究有机化合物的一般步骤和方法高中化学选修5有机化学基础课件

槟榔是我国的四大南药之一。李时珍在《本草纲目》中记载，槟榔有“下水肿、通关节、健脾调中、治心痛积聚”等诸多病症。如果你是化学家，你该如何来研究槟榔中的有机化合物？一般的步骤和方法是什么？研究有机化合物的一般步骤和方法步骤分离、提纯元素定量分析确定实验式测定相对分子质量确定分子式波谱分析确定结构式方法蒸馏、重结晶、萃取李比希元素分析、现代元素分析仪质谱法红外光谱、核磁共振氢谱一、分离、提纯1.蒸馏a.蒸馏法适用于分离、提纯什么有机物？对有机物与杂质的沸点差别有何要求？b.蒸馏装置主要仪器有哪些？有哪些注意事项？分离、提纯液态有机物，该有机物的热稳定性较强，与杂质的沸点相差一般约大于30℃。实验1-1含有杂质的工业乙醇的蒸馏77℃以下主要是沸点较小的甲醇77~79℃主要是乙醇和水的共沸物79℃以上主要是水2.重结晶利用有机物和杂质在同一溶剂中溶解度随温度的变化程度不同，常用冷却或蒸发分离出有机物。提纯固体有机物常采用重结晶法。a.溶剂要求杂质在此溶剂中溶解度很小或很大；被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。b.实验步骤加热溶解→趁热过滤→冷却结晶实验1-2苯甲酸的重结晶加热溶解趁热过滤冷却结晶为什么在粗苯甲酸全溶后再加少量蒸馏水？水量刚好，趁热过滤过程中温度降低，溶液易达到饱和而结晶析出，损失苯甲酸。温度越低，苯甲酸的溶解度越小，为了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时的温度越低越好？不是。温度过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质会析出，达不到提纯苯甲酸的目的。学与问12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？洗涤不溶性固体表面的可溶性有机物。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？洗涤除去晶体表面附着的可溶性杂质；用冷溶剂洗涤可降低洗涤过程中晶体的溶解损失。思考与交流123.萃取【思考与交流】a.如何提取碘水中的碘？b.实验原理是什么？c.用到的实验仪器(玻璃仪器)有哪些？d.如何选取萃取剂？e.这样得到的碘纯净吗？如果不纯，如何处理？f.请大家阅读课本，看还有什么要补充的知识？3.萃取分类概念原理条件液—液萃取固—液萃取萃取剂与原溶剂互不相溶萃取剂与溶液中的成分不发生反应溶质在萃取剂中的溶解度大用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法利用混合物中一种溶质在不同溶剂里的溶解度的不同，加以分离123现有四组混合物：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和甘油③溴化钠和单质溴的水溶液④碘和四氯化碳的混合物分离以上各混合物的正确方法依次是()A.分液、萃取、蒸馏、萃取B.萃取、蒸馏、分液、萃取C.分液、蒸馏、萃取、蒸馏D.蒸馏、萃取、分液、萃取达标检测C纯碱和氯化钠的溶解度曲线如右图，将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来，最好应用()A.蒸馏法B.萃取法C.重结晶法D.分液法达标检测C下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是()A.在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应伸入液面以下B.分离碘与CCl4的混合物，不可采用蒸馏的方法C.在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水D.在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤达标检测C二、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析定性分析——鉴定有机物分子的元素组成例如有机物完全燃烧，生成物使无水CuSO4变蓝、澄清石灰水变浑浊，则该有机物中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。定量分析——测定有机物中各元素的质量分数确定有机物的实验式李比希元素分析法现代元素分析仪12一定量含C、H、O的有机物H2OCO2测前后质量差测前后质量差计算C、H含量(计算O含量)加CuO氧化得出实验式李比希元素分析法用无水CaCl2吸收用KOH浓溶液吸收某含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例题2.相对分子质量的测定——质谱法质谱图中的质荷比最大值就是有机物的相对分子质量。三、分子结构的鉴定1.红外光谱判断有机物中的化学键和官能团2.核磁共振氢谱确定氢原子的种类及数目氢原子种类＝吸收峰数目不同氢原子个数比＝不同吸收峰面积比达标检测符合下面核磁共振氢谱图的有机物是()A.CH3COOCH2CH3B.CH2=CHCH2CH3C.D.A达标检测下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是()D达标检测设H＋的质荷比为β，某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，则该有机物可能是()A.甲醇(CH3OH)B.甲烷C.丙烷D.乙烯B达标检测某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，其核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物的结构简式是()A.CH3CH2OCH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2CH2OHD.CH3CH2CHOB某化合物6.2g在氧气中完全燃烧，只生成8.8gCO2和5.4gH2O。下列说法正确的是()A.该化合物仅含碳、氢两种元素B.该化合物中碳、氢原子个数比为1∶2C.该有机物的分子式为C2H6D.该化合物中一定含有氧元素达标检测D