湖南省衡阳八中高二化学人教版选修五学案：第一章认识有机物第四节研究有机化合物的一般步骤和方法（第二课时）.docVIP

第四节　研究有机化合物的一般步骤和方法 第2课时　元素分析与相对分子质量的测定 分子结构的鉴定 编号：6 【学习目标】1. 通过对典型实例的分析，初步学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能据其确定有机化合物的分子式。2. 能够根据实验和某些物理方法确定有机化合物的结构。 1．鉴定有机物中含有哪些元素(定性分析) (1)将某有机物在O2中充分燃烧后，各元素对应的燃烧产物：C→；H→；N→；S→。 (2)若将有机物完全燃烧，生成物只有H2O(使无水CuSO4变蓝)和CO2(使澄清石灰水变浑浊)，则该有机物中一定含有的元素是，可能含有的元素是。(3)判断是否含氧元素，可先求出产物CO2和H2O中两元素的质量和，再与有机物的质量比较，若两者相等，则说明原有机物中氧元素，否则有机物中氧元素。 2．确定有机物中各元素的质量分数(定量分析) (1)有机物中元素定量分析原理(李比希法) 先用红热的作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化，然后分别用无水CaCl2和KOH浓溶液吸收生成的和； 根据吸收前后吸收剂的质量变化即可算出反应生成的和的质量，从而确定有机物中和的质量，剩余则为的质量； 最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数。 (2)实验式(最简式)和分子式的区别 实验式表示化合物分子中所含元素的原子数目的式子； 分子式表示化合物分子所含元素的的式子； 二者中各元素的质量分数相等，可能不同的是。 探究点一　有机物分子式的确定 1．有机物相对分子质量的确定方法 (1)根据标准状况下气体的密度ρ，计算该气体的相对分子质量M＝22.4 ρ(限于标准状况下)。 (2)依据气体的相对密度D，计算气体的相对分子质量MA＝。 (3)A、B两种气体组成的混合气体中，它们的体积分数分别为w(A)、w(B)，该混合气体的平均相对分子质量M＝。(4)质谱法可以测定有机物的，在质谱图中，最大的质荷比就是有机物的。 2．有机物分子式的确定方法 (1)实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%，含氢20%，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。 (2)燃烧某有机物A 1.50 g，生成1.12 L(标准状况)CO2和0.05 mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。 (3)某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其相对分子质量为90。取该有机物样品1.8 g，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式__________。 有机物分子式的确定方法： (1)实验方法 先根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比(最简式)。再根据有机物的摩尔质量(相对分子质量)，求出有机物的分子式。 (2)直接法 根据有机物各元素的质量分数和有机物的摩尔质量(相对分子质量)直接求出1 mol有机物中各元素原子的物质的量。(3)方程式法 根据有机物的燃烧通式及消耗O2的量(或生成产物的量)通过计算确定出有机物的分子式。 1．某气态有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的最少条件是(　　) ①X中含碳质量分数　②X中含氢质量分数　③X在标准状况下的体积　④质谱确定X的相对分子质量　⑤X的质量 A．①② B．①②④ C．①②⑤ D．③④⑤ 2．某含碳、氢、氧三种元素的有机物X质谱图如图所示。经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，该有机物的分子式是。 探究点二　有机物结构式的确定 1．阅读下列材料，回答问题： 红外光谱(infrared spectroscopy)中不同频率的吸收峰反映的是有机物分子中不同的化学键或官能团的吸收频率，因此从红外光谱可以获得有机物分子中含有何种化学键或官能团的信息。 核磁共振氢谱(nuclear magnetic resonance spectra)中有多少个峰，有机物分子中就有多少种处在不同化学环境中的氢原子；峰的面积比就是对应的处于不同化学环境的氢原子的数目比。 (1)红外光谱在确定有机物分子结构中的作用是。用红外光谱仪处理该化合物，得到如图所示图谱。 (2)核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的作用是。 (3)分析乙醇和甲醚的核磁共振氢谱，填写下表： 乙醇 甲醚 核磁共振氢谱 结论 不同氢原子的个数之比＝不同吸收峰的面积之比＝ 只有一种类型的氢原子 2. 根据题给条件，确定有机物的结构 (1)烃A分子式为C3H6且能使溴的四氯化碳溶液褪色，其结构简式为。 (2)实验测得某醇1 mol与足量钠反应可得1 mol气体，该醇分子中含羟基的个数是。 (3)烃B的分子式为C8H18，其一