《有機物分子式、結(jié)構(gòu)式的確定》

1、有機物分子式的確定有機物分子式的確定一、一、 有機物組成元素種類的判斷。有機物組成元素種類的判斷。問題問題1 1：有機物中常見元素的實驗確定？特征元素的有效判斷方：有機物中常見元素的實驗確定？特征元素的有效判斷方 法？法？1一般來說，有機物在一般來說，有機物在O2或空氣中完全燃燒，各元素對或空氣中完全燃燒，各元素對應(yīng)的產(chǎn)物是：應(yīng)的產(chǎn)物是：C ，H ，SSO2，NN2等。等。2烴、烴的含氧衍生物，在氧氣中完全燃燒，都生成且烴、烴的含氧衍生物，在氧氣中完全燃燒，都生成且僅生僅生 成成 和和 。有機物和。有機物和CO2之間碳質(zhì)量守恒，有之間碳質(zhì)量守恒，有機物和機物和H2O之間氫質(zhì)量守恒。即有機物完全

2、燃燒后若產(chǎn)物之間氫質(zhì)量守恒。即有機物完全燃燒后若產(chǎn)物僅為僅為CO2和和H2O，則其組成元素可能為，則其組成元素可能為 或或 。CO2H2OCO2H2OC、HC、H、O3如何確定有機物中是否含氧元素？如何確定有機物中是否含氧元素？（提示：根據(jù)燃燒前后提示：根據(jù)燃燒前后C、H質(zhì)量守恒）質(zhì)量守恒）某有機物某有機物6.4g在氧氣中完全燃燒，只生成在氧氣中完全燃燒，只生成8.8g CO2和和7.2g H2O，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是 () A該化合物僅含該化合物僅含C、H兩種元素兩種元素 B分子中分子中C、H原子個數(shù)比為原子個數(shù)比為1 2 C無法確定該化合物是否含有氧元素無法確定該化合物是

3、否含有氧元素 D該化合物的分子式一定是該化合物的分子式一定是CH4O若所得實驗式（即最簡式）中氫原子已飽和，實驗式若所得實驗式（即最簡式）中氫原子已飽和，實驗式即所求分子式。即所求分子式。D例例1：有機物：有機物A中含中含C、H、O, w(C)=44.1% ,w(H)=8.82%, (1)求求A的最簡式的最簡式; (2)求求A的分子式。的分子式。 解析：解析： w(O)=47.08%n(C)：n(H)：n(O)= ： ： 44.1128.82147.0816最簡式為最簡式為C5H12O4;氫原子已經(jīng)飽和，故分子式為氫原子已經(jīng)飽和，故分子式為C5H12O4= 5 ：12 ：4二、有機物分子式的確

4、定二、有機物分子式的確定1.實驗式（最簡式）法實驗式（最簡式）法2、商余法、商余法-之等量代換之等量代換 (1) 若若H個數(shù)大于個數(shù)大于12時，可減時，可減12個個H而加而加1個個C。 (2) 若為烴的含若為烴的含氧衍生物氧衍生物，求出烴分子式后，用，求出烴分子式后，用 1個個“O” 代換代換1個個“CH4” ，看是否合理。，看是否合理。練：某有機物練：某有機物A的相對分子質(zhì)量為的相對分子質(zhì)量為128,若若A是烴是烴,則它的分子式可能是則它的分子式可能是 或或 。 C9H20C10H83、燃燒方程式法、燃燒方程式法有機物有機物分子分子高能電子束轟擊高能電子束轟擊帶電的帶電的 “碎片碎片”確定分

5、確定分子量子量碎片的質(zhì)荷比碎片的質(zhì)荷比質(zhì)荷比：質(zhì)荷比：碎片的相對質(zhì)量（碎片的相對質(zhì)量（m m）和所帶電荷的比值）和所帶電荷的比值（由于分子離子的質(zhì)荷比越大，達到檢測器需要的時間最長，因此（由于分子離子的質(zhì)荷比越大，達到檢測器需要的時間最長，因此譜圖中的最大質(zhì)荷比的就是未知物的相對分子質(zhì)量譜圖中的最大質(zhì)荷比的就是未知物的相對分子質(zhì)量）質(zhì)譜法質(zhì)譜法二、相對分子質(zhì)量的確定二、相對分子質(zhì)量的確定311008060402002030405027294546CH3CH2+CH2=OH+CH3CH=OH+乙醇的質(zhì)譜圖乙醇的質(zhì)譜圖 最大分子離子最大分子離子的質(zhì)荷比最大的質(zhì)荷比最大，達到檢測器需要達到檢測器需要

6、的時間越長的時間越長，因因此此質(zhì)譜圖中的質(zhì)質(zhì)譜圖中的質(zhì)荷比最大的就是荷比最大的就是未知物的相對分未知物的相對分子質(zhì)量子質(zhì)量。 練習練習22某有機物的結(jié)構(gòu)確定：某有機物的結(jié)構(gòu)確定：測定實驗式：某含測定實驗式：某含C C、H H、O O三種元素的有機物，經(jīng)燃燒分析實三種元素的有機物，經(jīng)燃燒分析實驗測定其碳的質(zhì)量分數(shù)是驗測定其碳的質(zhì)量分數(shù)是64.86%64.86%，氫的質(zhì)量分數(shù)是，氫的質(zhì)量分數(shù)是13.51%, 13.51%, 則則其實驗式是（其實驗式是（ ）。）。 確定分子式：下圖是該有機物的質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量確定分子式：下圖是該有機物的質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為（為（ ），分子式為），分子式

7、為（ ）。）。C4H10O74C4H10O核磁共振氫譜核磁共振氫譜氫原子種類不同（所氫原子種類不同（所處的化學環(huán)境不同）處的化學環(huán)境不同）特征峰也不同特征峰也不同紅外光譜紅外光譜作用：作用：獲得分子中含有何種獲得分子中含有何種化學鍵化學鍵或或官能團官能團的信息的信息作用：作用：測定有機物分子中測定有機物分子中等效氫原子等效氫原子的類型和數(shù)目的類型和數(shù)目 三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定 例例3 3、下圖是一種分子式為、下圖是一種分子式為C C3 3H H6 6O O2 2的有機物的紅外光的有機物的紅外光譜譜圖譜譜圖, ,則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：CH3COOCH3或或

8、HOOCH2CH3COCC=O不對稱不對稱CH3用核磁共振儀可以記錄氫原子有關(guān)信號，用核磁共振儀可以記錄氫原子有關(guān)信號，處于不處于不同化學環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時吸收的頻率同化學環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時吸收的頻率不同不同，在譜圖上出現(xiàn)的，在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同位置也不同。且。且吸收峰的吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比面積與氫原子數(shù)成正比?？梢酝浦撚袡C物分子可以推知該有機物分子有有幾種不同類型的氫原子幾種不同類型的氫原子及及它們的數(shù)目多少它們的數(shù)目多少。2.2.核磁共振氫譜核磁共振氫譜結(jié)構(gòu)分析：結(jié)構(gòu)分析：核磁共振法核磁共振法作用：作用：測定有機物中測定有機物中H 原子的原子的種類種類和和數(shù)目

9、數(shù)目信信號號個個數(shù)數(shù)信號強度信號強度之比之比峰峰面面積積吸收峰數(shù)目氫原子類型吸收峰數(shù)目氫原子類型不同吸收峰的面積之比（強度之比）不同吸收峰的面積之比（強度之比）不同氫原子的個數(shù)之比不同氫原子的個數(shù)之比例例4 4、分子式為、分子式為C C2 2H H6 6O O的兩種有機化合物的的兩種有機化合物的1 1H H核磁共振核磁共振譜，你能分辨出哪一幅是乙醇的譜，你能分辨出哪一幅是乙醇的1 1H-NMRH-NMR譜圖嗎譜圖嗎? ?核磁共振儀核磁共振儀 C6.6.下列有機物在下列有機物在H-NMR上只給出一組峰的是上只給出一組峰的是( ) ( ) A A、HCHO BHCHO B、CHCH3 3OH OH

10、 C C、HCOOH DHCOOH D、CHCH3 3COOCHCOOCH3 3A 5.5.下圖是某有機物的下圖是某有機物的1 1H H核磁共振譜圖，則該有機核磁共振譜圖，則該有機物可能是物可能是 ( )( )A. CHA. CH3 3CHCH2 2OH B. CHOH B. CH3 3CHCH2 2CHCH2 2OH OH C. CHC. CH3 3O OCHCH3 3 D. CH D. CH3 3CHOCHO核磁共振儀核磁共振儀 問題探究：問題探究：1.1.下列有機物在下列有機物在H-NMR上各有幾組上各有幾組峰？峰面積之比又分別是多少？峰？峰面積之比又分別是多少？組；組；組組組；組；4

11、4組；組；CHCH3 3-CH-CH-CH-CH3 3CHCH3 3CHCH3 3-C-CH-C-CH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH-CH-CH3 3CHCH3 3CHCH3 3-CH-CH2 2-OH-OH7.7.分子式為分子式為C C3 3H H6 6O O2 2的二元混合物，分離后的二元混合物，分離后, ,在核在核磁共振氫譜上觀察到氫原子給出的峰有兩種情磁共振氫譜上觀察到氫原子給出的峰有兩種情況。第一種情況峰給出的強度為況。第一種情況峰給出的強度為1 11 1；第二種；第二種情況峰給出的強度為情況峰給出的強度為3 32 21 1。由此推斷混合。由此推斷混合物的組成可能是（寫結(jié)構(gòu)簡式）物的組成可能是（寫結(jié)構(gòu)簡式） 。CH3COOCH3CH3CH2COOHHOCH2COCH3HCOOCH2CH31 13 2 1核磁共振儀核磁共振儀 質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀一、元素分析與相對原子質(zhì)量的測定一、元素分析與相對原子質(zhì)量的測定1.1.元素分析：元素分析：元素組成（定性）（定性） 分子式（定量）（定量）2.2.相