2018-2019版高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物第2节 有机化合物结构的测定 第1课时课件 鲁科版选修5.ppt

第1课时 有机化合物分子式的确定,第3章 第2节 有机化合物结构的测定,学习目标定位 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。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,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 ；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。,CO2,一、有机化合物元素组成的确定,H2O,SO2,C、H,O,C、H,不含,含,2.确定有机物中各元素的质量分数(定量分析) (1)碳、氢元素质量分数的测定燃烧分析法,碱液,吸水剂,_,(2)氮元素质量分数的测定,N2的体积,(3)卤素质量分数的测定,NaOH溶液,(4)氧元素质量分数的计算 氧元素的质量分数100%其他元素质量分数之和。,例1 某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是 A.该化合物仅含碳、氢两种元素 B.该化合物中碳、氢原子个数比为12 C.无法确定该化合物中是否含氧元素 D.该化合物中一定含氧元素,答案,解析,m(C)0.2 mol12 gmol12.4 g,m(H)0.4 mol21 gmol10.8 g m(C)m(H)2.4 g0.8 g3.2 g6.4 g,所以n(C)n(H)n(O)0.20.80.2141。,规律总结,完全燃烧只生成H2O和CO2的有机物不一定含有氧元素，可根据氧原子守恒判断有机物中是否含有氧元素。,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，计算该气体的相对分子质量Mr22.4(限于标准状况下)。 (2)A、B两种气体的相对密度为D，计算气体的相对分子质量Mr(A) 。 (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Mr 。 (4)质谱法可以测定有机物的 ，在质谱图中，一般最大的质荷比就是有机物的 。,DMr(B),二、有机物分子式的确定,Mr(A)w(A)Mr(B)w(B),相对分子质量,相对分子质量,2.有机物分子式的确定方法 (1)直接法 由题意求算出1 mol有机化合物中各元素原子的物质的量，从而确定各原子的个数，即可推出分子式。 利用相对分子质量及各元素质量分数求算出1分子有机物中各元素的原子个数，从而确定分子式。,例如：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_。,CH2O,解析 有机物的相对分子质量是1.042930，,答案,解析,有机物分子中含有：,故该有机物分子式为CH2O。,(2)实验式法 先利用有机物中各元素的质量分数求出有机物的最简式，再结合有机物的相对分子质量求得分子式。 例如： 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_。,CH3,答案,解析,C2H6,方法一：设该化合物分子中含有n个CH3，则,方法二：A分子式中各元素原子的数目：,故该化合物A的分子式是C2H6。,(3)化学方程式法 利用燃烧反应的化学方程式，由题给条件并依据下列燃烧通式所得CO2和H2O的量求解x、y、z。,例如： 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_。,C3H6O3,答案,解析,解析 设有机物的分子式为CxHyOz,90 g1.8 g44x g2.64 g x3 90 g1.8 g9y g1.08 g y6,有机物的分子式为C3H6O3。,1.确定有机化合物分子式的一般途径,2.确定有机物分子式的其他方法 (1)利用各类有机物的分子式通式和相对分子质量确定,(2)商余法(只适用于烃),例2 某卤代烃的蒸气对同温、同压下H2的相对密度是54.5。取5.45 g的该卤代烃与足量NaOH溶液作用后，再加入过量的稀HNO3酸化至溶液显酸性，最后加入过量的AgNO3溶液可生成9.40 g浅黄色沉淀，则此卤代烃是 A.CH3Cl B.CH3CH2Cl C.CH3CH2Br D.,答案,解析,规律总结,确定有机化合物分子式的关键 首先要知道该物质的组成元素、各元素质量分数，必要时还要测定其相对分子质量。,例3 (2017广东清远三中高二月考)有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3 g A与4.48 L(标准状况)氧气在密闭容器中充分燃烧，生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰充分吸收，浓硫酸增重3.6 g，碱石灰增重4.4 g，剩余气体体积为1.12 L(标准状况)。回答下列问题： (1)3 g A燃烧后生成物的物质的量分别为n(H2O)_，n(CO2)_，n(CO)_。,答案,0.2 mol,0.1 mol,0.05 mol,(2)通过计算确定A的分子式。,答案,答案 3 g A中，n(H)2n(H2O)20.2 mol0.4 mol，n(C)n(CO2)n(CO)0.1 mol0.05 mol0.15 mol，n(O)2n(CO2)n(CO)n(H2O)2n(O2)20.1 mol0.05 mol0.2 mol20.2 mol0.05 mol，所以n(C)n(H)n(O)0.15 mol0.4 mol0.05 mol381，所以A的最简式为C3H8O，由于达到结合H原子的最大数目，所以最简式就是该物质的分子式，即该物质的分子式为C3H8O。,(3)写出A的所有可能的结构简式。,答案,答案 CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2OCH3,规律总结,实验式的特殊应用 (1)已知某些特殊组成的实验式，在未告知有机物相对分子质量时，也可根据组成特点确定其分子式。例如：实验式为CH3的有机物，其分子可表示为(CH3)n，仅当n2时，氢原子已达到饱和，故其分子式为C2H6。同理，实验式为CH3O的有机物，当n2时，其分子式为C2H6O2。 (2)部分有机物的实验式中，氢原子已达到饱和，则该有机物的实验式即为分子式。例如，实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O等的有机物，其实验式即为分子式。,达标检测,解析 水蒸气和CO2的物质的量之比为11，根据原子守恒可知，有机物分子中碳、氢原子个数比为12，A错误； 有机物的相对分子质量未给出，无法判断有机物中是否含有氧元素，B、C错误，D正确。,1.(2017福建莆田一中高二月考)某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和CO2的物质的量比为11, 由此可得出的结论是 A.分子中碳、氢原子个数比为21 B.该有机物分子中C、H、O个数比为123 C.有机物中必定含氧 D.无法判断有机物中是否含有氧元素,答案,1,2,3,4,5,6,解析,2.(2017吉林德惠实验中学高二月考)A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，那么A的实验式是 A.C5H12O4 B.C5H12O3 C.C4H10O4 D.C5H10O4,答案,解析,1,2,3,4,5,6,3.将0.1 mol某有机物与0.3 mol O2混合，于密闭反应器中用电火花点火，将燃烧产物通入过量的澄清石灰水中，可得到沉淀20.0 g，溶液质量减少5.8 g；剩余气体继续通过灼热的CuO，可以使CuO质量减少1.6 g，由此可知该有机物的分子式为 A.C2H6O B.C3H6O C.C3H6O2 D.C4H8O2,答案,解析,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,4.(2017济南一中高二期中)某物质在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数比为21，则该物质可能是 CH4 C2H4 C2H5OH CH3OH A. B. C. D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 该物质完全燃烧生成水和二氧化碳的分子数比为21，即N(H2O)N(CO2)21，则该物质中氢原子与碳原子个数之比为(22)141，化学式满足N(C)N(H)14的有CH4、CH3OH，所以B正确。,5.(2017河北辛集中学高二期中)某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8 g和3.52 g。这种烃的化学式是 A.C2H6 B.C4H10 C.C5H10 D.C5H12,1,2,3,4,5,6,答案,解析,1,2,3,4,5,6,6.某含碳、氢、氧三种元素的有机物X的质谱图如图所示。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_。,1,2,3,4,5,6,C4H10O,答案,解析,解析 常用实验式和相对