学习目标:了解研究有机化合物的步骤和常用方法。研究有机化合物的基本步骤分离、提纯→得到纯品元素定量分析→确定实验式质谱法测定相对分子质量→确定分子式波谱分析→确定结构式一、分离、提纯→得到纯品分离与提纯的区别:分离:将混合物中的各组分分开,各组保持原来的化学成分和物理状态;提纯:净化主体物质,不必考虑提纯后杂质的化学成分和物质状态。提纯有机物的方法主要有:蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等。1.蒸馏(1)是分离、提纯液态有机物的常用方法(2)使用条件:•液态有机物热稳定性较强•被提纯有机物与杂质沸点相差超过30℃(3)仪器、装置:(4)注意事项:•加入素烧瓷片作沸石,防止暴沸;•温度计水银球上缘对齐蒸馏烧瓶支管下沿;•冷凝管内的冷凝水流向与蒸气流向相反;•使用锥形瓶接收馏分,减少馏分的挥发。铁架台酒精灯铁圈铁夹石棉网蒸馏烧瓶温度计冷凝管接受器锥形瓶2.重结晶(1)结晶:固体溶质从溶液中析出的过程•蒸发结晶:适合于溶解度随温度变化不大的溶质•冷却结晶:适合于溶解度随温度变化较大的溶质•重结晶:将较纯的晶体用溶剂溶解,再经过滤、蒸发浓缩、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯的晶体的过程。溶剂的选择要求:①杂质在溶剂中的溶解度很小或很大;②被提纯物质在该溶剂中的溶解度受温度影响较大。3.萃取包括:液-液萃取、固-液萃取。(1)液-液萃取:利用有机物在两种互不相溶的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过程。常用萃取剂:乙醚、石油醚、CH2Cl2。常配合分液操作:利用互不相溶的液体密度的不同,用分液漏斗将它们分离出来。仪器:分液漏斗、漏斗架、烧杯(2)固-液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物。4.色谱法利用吸附剂对不同有机物吸附作用不同,分离、提纯有机物的方法叫色谱法。常用的吸附剂有碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等分类:纸上色谱法、薄层色谱法、气色谱法、液相色谱法等。[实践活动]用粉笔分离菠菜叶中的色素步骤:剪碎→研磨→萃取→过滤→吸附二、元素分析1.元素定性分析:燃烧有机物,根据产物判断:C→CO2、H→H2O、Cl→HCl。燃烧产物只有CO2和H2O时,有机物一定含有C、H,可能含O。根据C、H元素质量总和与有机物质量的相对大小判断是否含O2.元素定量分析→确定实验式(最简式):m(CO2)→m(C)m(H2O)→m(H)m(O)=m(有机物)-m(H)-m(C)16m(O):1m(H):12m(C)N(O):N(H):N(C)三、质谱法测定相对分子质量→确定分子式1.质谱仪工作原理练习:第二教材30页第5题2.分子式的确定方法:第二教材29页(1)直接法:直接求分子中各原子个数(2)最简式法:相对分子质量÷最简式式量(3)余数法求烃的分子式:•分子中碳原子数=相对分子质量/12的商•分子中氢原子数=相对分子质量/12的余数氢原子太少时,减1个碳原子加12个氢原子,氢原子数不能超过2n+2(4)方程式法练习:P28例4、第4题四、波谱分析→确定结构式1.红外光谱确定化学键或官能团的种类练习:课本23页第3题第二教材P30例题5四、波谱分析→确定结构式2.核磁共振氢谱峰的数目:氢原子的种数峰的面积之比:各种氢原子的个数比练习:第二教材:P10111题P30第6题P3713题课本:P25第6题