第一章 第二节 研究有机化合物的一般方法（第2课时）
二、确定实验式
1．元素的定性、定量分析：
(1)内容：用______方法测定有机化合物的______组成，以及各元素的______分数。
(2)原理：燃烧有机物，测定生成的无机物的______，推算各元素的质量分数，计算各元素原子的最简整数
比，确定______式(也称最简式)。
(3)实例：李比希法，具体过程如右图：
【例题】某种含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.2%，氢
的质量分数为13.1%，试求未知物A的实验式。
【练习1】已知某有机物9.2 g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后，将反应生成的气体依次通过浓硫酸
和碱石灰。浓硫酸增重10.8 g，碱石灰增重17.6 g，则该有机物的实验式是_______________。
(4)注意：元素定量分析只能确定有机物分子中各组成原子的最简整数比，得到实验式，不能确定分子式和
分子结构。“分子式”=n个“实验式”(n取正整数)。
三、确定分子式
1．原理：质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的____________和碎片
离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其分析后，
得到它们的____________和__________的比值，即__________。
2．质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标记录
测试结果所建立的坐标图。
如右图为未知物A的质谱图，则该有机物的相对分子质量为 ，
结合未知物A的实验式，可确定未知物A的分子式为__________。
【归纳1】有机物相对分子质量的求算方法
(1)读图法：质谱图中质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量。
(2)标准状况和密度求算法：M =22.4 L/mol×ρ，ρ(g/L)为标准状况下气体的密度。
(3)相对密度法：气体A相对于气体B的相对密度为D，则MA＝D×MB。
(4)混合物的平均摩尔质量：＝。
未知物A的结构可能为：CH3OCH3(二甲醚)、CH3CH2OH(乙醇)，如何进一步确定未知物A的结构呢？
四、确定分子结构
1．红外光谱
(1)原理：不同的_________或_________对红外线的吸收频率不同，在红外光谱图的不同位置产生吸收峰。
(2)作用：判断有机物分子中含有的_________或_________。
若未知物A的红外光谱图如下左图，图中可找到_____、_____、_____的吸收峰，可初步推测该未知物
A是含有羟基官能团的化合物，结构可表示为_________。
2．核磁共振氢谱
(1)原理：处于不同化学环境中的氢原子因核磁共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的
位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与___________成正比。
(2)作用：测定有机物分子中处于不同化学环境的氢原子的________和相对________比。
(3)分析：“吸收峰数目”=“不同化学环境的氢原子的________”，
“吸收峰面积比”=“不同化学环境的氢原子的相对________比”。
若未知物A的核磁共振氢谱如上右图，可知未知物A中有______种不同化学环境的氢原子且个数比为
3∶2∶1，可推知其结构应为________________。
3．X射线衍射
(1)原理：X射线是一种波长很短(约10-10 m)的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。
(2)作用：可获得分子结构的有关数据，如________、________等，常用于有机化合物__________的测定。
【归纳2】谱图法在确定有机物分子结构中的应用
①核磁共振氢谱图中，峰的个数即氢原子的种类数，而峰面积之比为各类氢原子个数之比。
②可根据红外光谱图推知有机物分子中含有哪些化学键、官能团，从而确定有机物的结构。
③将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定。
【归纳3】确定有机物分子结构的一般思路——青蒿素结构的测定(教材21页)
①分离、提纯：使用乙醚从中药中提取并用柱色谱法分离得到青蒿素；
②确定分子式：通过元素分析和质谱法，确定青蒿素的相对分子质量为282，分子式为C15H22O5；
③确定分子结构：
1>化学方法：通过化学反应证明分子中含有过氧基(－O－O－)；
2>波谱分析：经红外光谱和核磁共振谱分析，确定分子中含有酯基和甲基等结构片段；
通过X射线衍射最终测定青蒿素的分子结构。
【练习2】化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氢谱如右图所示，
A的结构简式为______，B的核磁共振氢谱中吸收峰的峰面积之比为____。
【练习3】某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C—H、O—H、C—O的振动吸收，该
有机物的相对分子质量是60，其核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物的结构简式是( )
A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3 C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CHO
