第二单元 科学家怎样研究有机物第二课时教案

《有机化合物组成和结构的研究》教案

高二年级

化学 一、教学目标

知识与技能

1、知道如何确定有机物的最简式

2、了解有机物中元素的定性测定方法。

3、了解有机物中几种常见元素质量分数测定的定量计算。

过程与方法

通过教师举例讲解、学生课堂练习以及最后老师的解析使学生掌握有机物化学式的确定

情感、态度与价值观

通过计算及科学探究，培养学生严谨的科学态度

二、教学重点

有机物化学式的确定及元素定量的计算

三、教学难点

有机物化学式的确定

四、教学过程

【知识回顾】

1、有机化学成为一个独立的分支是始于谁提出的有机化学概念？

2、打破无机化学和有机化学界限的化学家是谁？他用什么物质的变化证明？

3、什么叫有机物？有何特点？

1

由有机化合物的组成和结构特点决定了多数有机物不溶于水，易溶于有机溶剂，熔点、沸点较低，容易燃烧，受热易分解，反应速率比较慢，副反应较多。

4、人类研究有机物的过程

1、从天然动植物中提取、分离出一些纯净的有机物

2、研究有机物的组成、结构、性质、反应和应用

3、根据需要对有机化合物进行设计和合成

【新课引入】

一、有机化合物组成的研究

人们对有机物的研究经历了“从天然的动植物中提取”，“分离出一些纯净物”、“研究有机化合物的组成、结构、性质、和应用”、“根据需要对有机物分子进行设计和合成”的发展过程。

【板书】（一）定性分析确定有机物的组成元素

【板书】有机物组成元素的一般测定方法——燃烧法 【设问】在日常生活中，我们经常见到有机物燃烧。有机物燃烧的产物能给我们提供哪些有机物组成方面的信息？ 【归纳】一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应的产物为C→CO2，H→H2O，Cl →HCl。某有机物完全燃烧后，若产物只有CO2和H2O ，其组成元素肯定有C、H, 可能有O。那么，如何判断该有机物中是否含氧元素？

【板书】（二）其它常见的元素测定方法

①

钠融法可定性确定有机物中是否存在N、Cl、Br、S等元素

备注：有机物与Na混合熔融：N → NaCN Cl → NaCl Br → NaBr S → 2

Na2S ②铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素。

备注：将一根纯铜丝加热至红色，蘸取试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰呈绿色

③元素分析仪可同时对C、H、O、S等多种元素进行分析。 【板书】（三）有机物分子式的确定

1、直接法（物质的量法）

直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，即可确定分子式。

2、最简式法：

根据有机物中各元素的质量分数（或元素的质量比），求出该有机物的最简式，再根据其相对分子质量求n的值，即可确定分子式。

【补充】有机物相对分子质量的确定

1、标态密度法：根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：M＝22.4×ρ

2、相对密度法：根据气体A相对于气体B的相对密度，求算该气体的相对分子质量：Ma＝D×Mb

3、混合物的平均相对分子质量：Mm总

n总二、有机化合物结构的研究

在有机物分子中，原子主要通过共价建结合在一起。分子中的原子之间可能存在多种结合方式或连接顺序，原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异，因此，分子式相同的物质，其结构可能不同，性质也可能不同。

3

【板书】有机物中的基团：有机物中的基团具有不同的结构和性质，它们是不带电的。

1、 1832年和维勒合作提出“基团论”。（早期的研究

）

【介绍】李比希对“基团”概念的贡献；学生阅读教材

【学生活动】

【教师总结并板书】例如：—COOH具有酸性 －NH2具有碱性，有机物的性质可以看作是各种基团性质的加和。

2、现代化学测定有机物结构的方法



核磁共振(NMR) 

红外光谱(IR) 

质谱法和紫外光谱法等

（1）核磁共振谱图——确定有机物的结构

在核磁共振分析中，最常见的是对有机化合物的1H核磁共振谱（1H－NMR）进行分析。有机物分子中的H原子核所处的化学环境（附近的基团）不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁特性的峰在核磁共振谱图中横坐标（化学位移）的位置也就不同。

例如：分子式为C2H6O的两种有机物1H的核磁共振谱图（教材P9）

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分析：乙醇的结构简式为CH3CH2OH，乙醇分子中存在三种不同位置的H原子

因此，在核磁共振谱图中就会出现三个峰，峰的高度与H原子的个数成正H C

H H C H H

H C H H C

H

O

H 比。

H O H 甲醚的结构为：

其中6个H都处于同一位置，因此在核磁共振谱图上只出现一个峰。

【课堂小结】本节课学习物质元素的定性测定方法和物质元素的定量计算，以及有机物化学式的确定，以及有机物常见基团和官能团的结构及性质；通过对质谱和红外光谱的学习，了解了有机物分子结构的确定及科学方法。

【作 业】 【反 思】

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