【教案】【苏教版】2018年高中化学选修五：1.2《科学家怎样研究有机物》教学案.docVIP

1．某有机物在O2中完全燃烧生成CO2和H2O，你能确定该有机物中含有哪些元素吗？ 提示：该有机物中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素。 2．C2H6O是否存在同分异构体？若存在，写出其结构简式。 提示：C2H6O存在同分异构体，分别为CH3CH2OH和CH3OCH3。 3．什么是官能团？你能写出羟基、醛基、羧基、氨基的结构简式吗？ 提示：决定有机物化学性质的原子或基团称为官能团。羟基、醛基、羧基、氨基的结构简式分别为—OH、—CHO、—COOH、—NH2。 [新知探究] 探究　6.4 g某有机化合物，完全燃烧测得生成8.8 g CO2和7.2 g H2O，无其他物质生成。你能确定该有机化合物中是否含有氧元素吗？ 提示：8.8 g CO2中碳元素的质量为×12 g·mol－1＝2.4 g，7.2 g H2O中氢元素的质量为×2 g·mol－1＝0.8 g。因6.4 g(2.4 g＋0.8 g)，故该有机物中一定含有氧元素。 探究　某烃在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等，你能确定该烃的最简式吗？ 提示：该烃中C、H的原子个数比为1∶2，即最简式为CH2。 [必记结论] 1．最简式 最简式又称实验式，是表明有机化合物所含各元素原子个数的最简整数比的式子。 2．李比希燃烧确定元素组成法 有机化合物水＋二氧化碳测定出水和CO2的质量；由原有机化合物的质量―→确定有机化合物中碳、氢的质量分数。 模拟图如下： 说明：实验中的CuO能确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O。 3．确定元素组成的其他方法 (1)燃烧法： 有机物完全燃烧，各元素分别转化为以下物质： C―→CO2　H―→H2O　N―→N2　Cl―→HCl (2)钠融法： ①应用：用钠融法可定性确定有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。 ②方法： (3)铜丝燃烧法： 将一根铜丝加热至红热，蘸上有机试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为绿色。用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤族元素。 [成功体验] 1．为测定一种气态烃的化学式，取一定量的A置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除)： 甲方案： 燃烧产物增重增重生成CO2 　　　　　　2.52 g　　1.32 g 　1.76 g 乙方案： 燃烧产物增重减轻增重 　　　　　　　5.6 g　　　 　0.64 g　　　4 g 试回答： (1)根据两方案，你认为能否求出A的最简式(填“能”或“不能”)? 甲方案：________；乙方案：________。 (2)根据你选出的方案，求出A的最简式(实验式)为 ___________________________________。 (3)若要确定A的化学式，是否还需要测定其他数据？如果需要，应该测定哪些数据？ __________________________________。 解析：(1)乙方案中将燃烧产物通过碱石灰时，二氧化碳和水蒸气都被吸收，不能求出碳氢元素的物质的量之比，所以不能求出A的最简式。 (2)甲方案中将燃烧产物先通过浓硫酸，水蒸气被吸收，通过碱石灰时，二氧化碳被吸收，点燃时CO反应生成二氧化碳，可以求出碳氢元素的物质的量之比，所以能求出A的最简式。氢元素的物质的量为： n(H)＝×2＝0.28 mol， 碳元素的物质的量为： n(C)＝＝0.07 mol， n(C)∶n(H)＝0.07∶0.28＝1∶4， 所以A的最简式为CH4。 答案：(1)能　不能 (2)最简式为CH4 (3)还需要测定相对分子质量 [新知探究] 探究　甲醚和乙醇的分子式都是C2H6O，用1H核磁共振谱为什么能区分二者？ 提示：甲醚(CH3OCH3)分子中的6个氢原子处于相同的化学环境，在1H核磁共振谱上只有一组峰，而乙醇(CH3CH2OH)分子中存在3种不同化学环境的氢原子，在1H核磁共振谱上有3组峰。 探究　C3H8(丙烷)的1H核磁共振谱中有几组特征峰？其面积之比为多少？ 提示：C3H8的1H核磁共振谱中有2组特征峰，其面积之比是1∶3。 探究　能快速、微量、精确的测定有机物相对分子质量的物理方法是什么？ 提示：质谱法。 [必记结论] 1．基团理论 有机物中的“基团”包含两类，一类是烃基，另一类是官能团。人们研究有机化合物时首先研究其所具有的基团，如甲基(—CH3)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、氨基(—NH2)、烃基(—R)。 2．有机物结构的测定 (1)红外光谱法(IR)： ①作用：初步判断该有机物中具有哪些基团。 ②原理：用红外线照射有机物分子时，分子中的基团发生振动