化學(xué)選修五第一章教案-資料下載頁(yè)
2025-08-05 03:26本頁(yè)面
【正文】 物中各元素原子的物質(zhì)的量。確定相對(duì)分子質(zhì)量的方法有：（1）M = m/n （2）根據(jù)有機(jī)蒸氣的相對(duì)密度D，M1 = DM2 （3）標(biāo)況下有機(jī)蒸氣的密度為ρg/L， M = ?ρg/L［講］有機(jī)物的分子式的確定方法有很多，在今后的教學(xué)中還會(huì)進(jìn)一步介紹。今天我們僅僅學(xué)習(xí)了利用相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式共同確定有機(jī)物的基本方法。應(yīng)該說(shuō)以上所學(xué)的方法是用推算的方法來(lái)確定有機(jī)物的分子式的。在同樣計(jì)算推出有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式后，還可以用物理方法簡(jiǎn)單、快捷地測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量，比如——質(zhì)譜法。相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定——質(zhì)譜法（MS）(1) 質(zhì)譜法的原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子，在磁場(chǎng)的作用下，由于它們的相對(duì)質(zhì)量不同而使其到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間也先后不同，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。［強(qiáng)調(diào)］以乙醇為例，質(zhì)譜圖最右邊的分子離子峰表示的就是上面例題中未知物A（指乙醇）的相對(duì)分子質(zhì)量。［投影］圖115 [思考與交流]質(zhì)荷比是什么？如何讀譜以確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量？分子離子與碎片離子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷的比值。由于相對(duì)質(zhì)量越大的分子離子的質(zhì)荷比越大，達(dá)到檢測(cè)器需要的時(shí)間越長(zhǎng)，因此譜圖中的質(zhì)荷比最大的就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)量。［過(guò)渡］好了，通過(guò)測(cè)定，現(xiàn)在已經(jīng)知道了該有機(jī)物的分子式，但是，我們知道，相同的分子式可能出現(xiàn)多種同分異構(gòu)體，那么，該如何進(jìn)以步確定有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)呢？下面介紹兩種物理方法。［板書］三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定紅外光譜（IR）［板書］(1)原理：由于有機(jī)物中組成化學(xué)鍵、官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)狀態(tài)，且振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻譜相當(dāng)。所以，當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵、官能團(tuán)可發(fā)生震動(dòng)吸收，不同的化學(xué)鍵、官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜圖中將處于不同位置。從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。（2）作用：推知有機(jī)物含有哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)。［講］從未知物A的紅外光譜圖上發(fā)現(xiàn)右O—H鍵、C—H鍵和C—O鍵的振動(dòng)吸收，可以判斷A是乙醇而并非甲醚，因?yàn)榧酌褯](méi)有O—H鍵。［投影］圖117［講］從上圖所示的乙醇的紅外光譜圖上，波數(shù)在3650cm1區(qū)域附近的吸收峰由OH鍵的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生，波數(shù)在29602870cm1區(qū)域附近的吸收峰由CH (CHCH2)鍵的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生；在1450650cm1區(qū)域的吸收峰特別密集(習(xí)慣上稱為指紋區(qū))，主要由CC、CO單鍵的各種振動(dòng)產(chǎn)生。要說(shuō)明的是，某些化學(xué)鍵所對(duì)應(yīng)的頻率會(huì)受諸多因素的影響而有小的變化。［點(diǎn)擊試題］有一有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為74，確定分子結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。C—O—C對(duì)稱CH2對(duì)稱CH3ANS：（CH3—CH2—O—CH2—CH3）［板書］核磁共振氫譜(NMR) ［講］在核磁共振分析中，最常見(jiàn)的是對(duì)有機(jī)化合物的1H核磁共振譜(1HNMR)進(jìn)行分析。氫核磁共振譜的特征有二：一是出現(xiàn)幾種信號(hào)峰，它表明氫原子的類型，二是共振峰所包含的面積比，它表明不同類型氫原子的數(shù)目比。（1）原理：氫原子核具有磁性，如用電磁波照射氫原子核，它能通過(guò)共振吸收電磁波能量，發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號(hào)，處在不同環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同，在圖譜上出現(xiàn)的位置也不同，各類氫原子的這種差異被稱作化學(xué)位移，而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。［講］有機(jī)物分子中的氫原子核，所處的化學(xué)環(huán)境（即其附近的基團(tuán))不同），表現(xiàn)出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振譜圖中橫坐標(biāo)的位置(化學(xué)位移，符號(hào)為δ)也就不同。即表現(xiàn)出不同的特征峰；且特征峰間強(qiáng)度(即峰的面積、簡(jiǎn)稱峰度)與氫原子數(shù)目多少相關(guān)。（2）作用：不同化學(xué)環(huán)境的氫原子（等效氫原子）因產(chǎn)生共振時(shí)吸收的頻率不同，被核磁共振儀記錄下來(lái)的吸收峰的面積不同。所以，可以從核磁共振譜圖上推知?dú)湓拥念愋图皵?shù)目。①吸收峰數(shù)目＝氫原子類型②不同吸收峰的面積之比（強(qiáng)度之比）＝不同氫原子的個(gè)數(shù)之比［講］未知物A的核磁共振氫譜有三種類型氫原子的吸收峰，說(shuō)明A只能是乙醇而并非甲醚，因?yàn)榧酌阎挥幸环N氫原子。［投影］圖1一19未知物A的核磁共振氫譜圖1一20二甲醚的核磁共振氫譜［列題］一個(gè)有機(jī)物的分子量為70,紅外光譜表征到碳碳雙鍵和C＝O的存在，核磁共振氫譜列如下圖：①寫出該有機(jī)物的分子式：C4H6O O②寫出該有機(jī)物的可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： H—C—CH=CHCH3有四類不同信號(hào)峰，有機(jī)物分子中有四種不同類型的H。［小結(jié)］本節(jié)課主要掌握鑒定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的一般過(guò)程和方法。包括測(cè)定有機(jī)物的元素組成、相對(duì)分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)。了解幾種物理方法——質(zhì)譜法、紅外光譜法和核磁共振氫譜法。［課后練習(xí)］有機(jī)物中含碳40﹪、﹪，其余為氧，又知該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量是60。求該有機(jī)物的分子式。（C2H4O2）燃燒某有機(jī)物A ，（標(biāo)準(zhǔn)狀況） H2O 。，求該有機(jī)物的分子式。 （CH2O）分子式為C2H6O的有機(jī)物，有兩種同分異構(gòu)體，乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3)，則通過(guò)下列方法，不可能將二者區(qū)別開(kāi)來(lái)的是( ) A、紅外光譜 B、1H核磁共振譜 C、質(zhì)譜法 D、與鈉反應(yīng)某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為84，紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵，核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫。則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______【板書設(shè)計(jì)】二、元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定元素分析相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定——質(zhì)譜法（MS）(1) 質(zhì)譜法的原理： 三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定紅外光譜（IR）(1)原理： （2）作用：推知有機(jī)物含有哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)。核磁共振氫譜(NMR，nuclear magnetic resonance) （1）原理：（2）作用：①吸收峰數(shù)目＝氫原子類型②不同吸收峰的面積之比（強(qiáng)度之比）＝不同氫原子的個(gè)數(shù)之比教學(xué)反思：22
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