第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
一、教学设计
本节通过解决实际问题的形式,让学生初步了解怎样研究有机化合物,应该采取什么步骤和常用方法等,从中体验研究一个有机化合物(药物、试剂、染料、食品添加剂等)的过程和科学方法。
由于中学的教学条件所限,对现代物理方法只要求初步概略地了解,不涉及过多的名词术语,通过多种教学媒体了解质谱、红外光谱、核磁共振氢谱的用途。
教学重点:有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程与方法;对学生的科学方法教育,提高学生的科学素养。
教学难点:鉴定有机化合物结构的物理方法的介绍。
教学方案参考
【方案Ⅰ】归纳概括,实验操作
1研究有机化合物的一般步骤和方法
(1)分离、提纯(蒸馏、重结晶、升华、色谱分离);
(2)元素分析(元素定性分析、元素定量分析)──确定实验式;
(3)相对分子质量的测定(质谱法)──确定分子式;
(4)分子结构的鉴定(化学法、物理法)。
2有机物的分离、提纯实验
组织学生完成或演示【实验1-1】和【实验1-2】。
物质的提纯的基本原理是利用被提纯物质与杂质的物理性质的差异,选择适当的实验手段将杂质除去。去除杂质时要求在操作过程中不能引进新杂质,也不能与被提纯物质发生化学反应。
【方案Ⅱ】情景创设,实验探究
从公元八世纪起,人们就已开始使用不同的手段制备有机物,但由于化学理论和技术条件的限制,其元素组成及结构长期没有得到解决。直到19世纪中叶,李比希在拉瓦锡推翻了燃素学说,在建立燃烧理论的基础上,提出了用燃烧法进行有机化合物中碳和氢元素定量分析的方法。准确的碳氢分析是有机化学史上的重大事件,对有机化学的发展起着不可估量的作用。随后,物理科学技术的发展,推动了化学分析的进步,才有了今天的快速、准确的元素分析仪和各种波谱方法。