1.4研究有机化合物的一般步骤和方法同步学案 新人教版选修5

选修五有机化学基础全套学案

第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法

一、物质的分离和提纯有什么区别？分别有哪些方法？

1．物质的分离

是把混合物的各种物质分开的过程，分开以后的各物质应该尽量减少损失，而且是比较纯净的。

(1)物理方法有：过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、分馏、液化、分液、萃取、渗析、溶解、盐析、汽化、洗气等。

(2)化学方法有：加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱溶解或中和、络合、水解、化学方法洗气等。

2．物质的提纯

将某物质中的杂质，采用物理或化学方法除掉的过程。它和分离的主要区别在于除掉后的杂质可以不进行恢复。

(1)物质提纯的原则

①不增：是指在提纯过程中不增加新物质

②不减：指在提纯过程中不减少被提纯物

③易分离：指被提纯物与杂质易分离

④易复原：是指在提纯过程中被提纯物转变成了其他物质时，应容易将其恢复到原来的状态。

(2)提纯的方法

①杂转纯：将要除去的杂质变为被提纯物，这是提纯物质的最佳方案。如除去Na2CO3中混有的NaHCO3，可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3。

②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。 ③化为气：加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。如食盐水中混有Na2CO3，可加盐

－酸使CO23变为CO2逸出。

④溶剂分：加入一种溶剂将杂质或被提纯物质萃取出来。如用CCl4可将碘从水中萃取出来。

特别提醒 依据被提纯物质的性质，选择适当的物理方法和化学方法可以解决有机物的分离提纯问题。在分离和提纯时要注意以下几点：①除杂试剂需过量；②过量试剂需除尽；

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1．有机物组成元素的推断

一般来说，有机物完全燃烧后，各元素的对应产物为：C―→CO2，H―→H2O，Cl―→HCl。某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，其有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。 2．有机物分子式的确定

(1)燃烧通式法

根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系，利用原子个数守恒来求出1 mol有机物所含C、H、O原子的物质的量，从而求出分子式。如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为CxHyOz(z＝0为烃)，燃烧通式为CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2―→xCO2＋y/2H2O

(2)平均值法

根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。平均值的特征为：C小≤C≤C大；H小≤H≤H大。

（3）实验室法

a首先根据题意求出烃的实验式，设为CaHb，＝x， b

讨论：

1n①若x<，该烃必定是烷烃。可直接求分子式，据烷烃的通式CnH2n＋2，

＝x，求出22n＋2

n值即可。

1②若x2

确定分子式。

1③若<x<1，该烃可能是CnH2n－2或CnH2n－6。可直接求分子式，用CnH2n－2或CnH2n－6分2

别代入验证，看是否符合。

④若x＝1，是C2H2或C6H6或C8H8等，不能直接求分子式。

特别提醒 对无机物来说，可以根据该物质所含元素的原子个数比来确定其分子式，对于有机物，这种方法仅能得到该物质的有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的实验式。当求得的有机物实验式中H已达到饱和，该有机物实验式就是分子式。

3．确定有机物结构式的技巧

(1)根据价键规律确定：

某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式。例如C2H6，只能是CH3CH3；CH4O只能是CH3OH。

(2)通过定性实验确定：

实验→有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有

，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰

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酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。

(3)通过定量实验确定：

①通过定量实验确定有机物的官能团，如课本中乙醇结构式的确定；②通过定量实验确定官能团的数目，如测得某醇1 mol与足量钠反应可得到1 mol气体，则可说明醇分子含2个—OH。

(4)根据实验测定的有机物的结构片断“组装”有机物：

实验测得的往往不是完整的有机物，这就需要我们根据有机物的结构规律如价键规律、 性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。

类型1 物质的分离和提纯

例1 除去下列括号内的杂质通常采用的方法是什么？将答案填在横线上。

(1)H2O(NaClMgCl2)_________________________________________________________；

(2)CH3OH(H2O)____________________________________________________________； (注：CH3OH为甲醇，沸点为 64.7℃) (3)____________________________________________________________；

(4)_____________________________________________________________。 答案 (1)蒸馏 (2)蒸馏(可加入生石灰) (3)重结晶 (4)萃取分液(常选用NaOH溶液做萃取剂)

解析 蒸馏是根据液体的热稳定性及与杂质(可以是液体也可以是固体)的沸点差别大小(一般约相差30℃)，来提纯液态物质；重结晶用于固体的分离；萃取用于液态物质在不同溶剂中溶解性不同而进行的分离操作。

类型2 有机物分子式的确定

例2 某有机物A 3.0 g，完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，①求该有机物的分子式；②若此有机物为醇类，写出其结构简式。

答案 ①C3H8O ② CH3CH2CH2OH

解析 (1)求有机物A的相对分子质量：

Mr(A)＝30×2＝60。

(2)求有机物A中各元素的质量：

3.36 L－m(C)mol1＝1.8 g。 －×12 g·22.4 L·mol

3.6 g－m(H)mol1＝0.4 g。 －×2×1 g·18 g·mol

因m(C)＋m(H)＝2.2 g＜3.0 g，则有机物A中含有O元素，其质量为m(O)＝3.0 g－2.2 g＝0.8 g。

(3)求有机物A的实验式：

1.8 g0.4 g0.8 gn(C)∶n(H)∶n(O)＝∶＝3∶8∶1。 12116

则有机物A的实验式为C3H8O。

(4)求有机物A的分子式：

由(C3H8O)n＝60，可得n＝1。

故有机物A的分子式为C3H8O。

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(5)确定结构简式 CH3CH2CH2OH

有机物是否含氧元素的求算方法

根据有机物燃烧后的产物的性质和质量可判断有机物的元素组成，求出有机物的分子式。 一般有机物燃烧后的产物为CO2和H2O，通过相关的有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有CC，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。

12可以确定CO2和H2O的质量，进而求得有机物中C和H的质量m(C)m(CO2)，m(H)44

2＝×m(H2O)。 18

若m(有机物)＝m(C)＋m(H)，则说明有机物中只含C和H两种元素。

若m(有机物)>m(C)＋m(H)，且完全燃烧只生成CO2和H2O，则说明有机物含有C、H、O三种元素，其中m(O)＝m(有机物)－m(C)－m(H)。

类型3 有机物结构式的确定

例3 分子式为C2H4O2的结构可能有和

结构进行物理方法鉴定，可用__________或____________。

(1)

若为

________个峰。 两种，为对其，则红外 …… 此处隐藏：3120字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……