课堂设计高中化学 专题1 第二单元 课时1 有机化合物组成和结构的研究课时作业 苏教版选修5.doc

第二单元科学家怎样研究有机物第1课时有机化合物组成和结构的研究学习目标1.了解有机化合物组成的研究方法，知道如何确定最简式。2.了解有机化合物结构的研究方法及李比希的基团理论。一、有机化合物组成的研究1研究方法2仪器元素分析仪(1)工作原理：使有机化合物充分燃烧，再对_进行自动分析。(2)特点二、有机化合物结构的研究1李比希基团理论1831年，李比希提出基团理论，他认为：有机化合物中往往有一部分_的结构，我们称之为基团。常有的有机基团有_、_、_等，不同的基团因具有不同的_而具有不同的特性。2测定有机化合物结构的分析方法(1)核磁共振法在1h核磁共振谱中：特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的_；特征峰的面积之比就是不同化学环境的氢原子的_比。如乙醚(ch3ch2och2ch3)分子中有10个氢原子，在1h核磁共振谱中会出现_个峰，峰面积之比为_。(2)红外光谱法原理：不同基团的特征吸收频率不同，对红外光吸收的波长不同。应用：初步判定有机物中_的种类。知识点1有机化合物组成的研究1将铜丝上蘸上有机样品后，放在酒精灯火焰上灼烧，看到火焰呈绿色，则该有机物中含有()as元素 bp元素cn元素 dx(卤族元素)2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12c无法确定该化合物是否含有氧元素d该化合物中一定含有氧元素知识点2有机化合物结构的研究3某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有ch 键、oh键、co键的振动吸收峰，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是()ach3ch2och3 bch3ch(oh)ch3cch3ch2oh dch3cooh4核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子核所处的化学环境(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振谱图中坐标的位置(化学位移，符号为)也就不同。现有一物质的核磁共振氢谱如下图所示。则可能是下列物质中的()5二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是()a利用金属钠或者金属钾 b燃烧法c利用红外光谱法 d利用核磁共振氢谱练基础落实1有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，假设给你一种这样的有机混合物让你研究，一般要采取的几个步骤是()a分离、提纯确定化学式确定实验式确定结构式b分离、提纯确定实验式确定化学式确定结构式c分离、提纯确定结构式确定实验式确定化学式d确定化学式确定实验式确定结构式分离、提纯2某有机物在氧气中充分燃烧，生成的co2和h2o的物质的量之比为12，则下列说法中正确的是()a分子中c、h、o个数比为123b分子中c、h个数比为14c分子中含有氧元素d此有机物的最简式为ch43若1 mol某气态烃cxhy完全燃烧，需消耗3 mol o2，则()ax2，y2 bx2，y4cx3，y6 dx3，y842002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特维特里希发明的“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是()ahcho bch3ohchcooh dch3cooch3练方法技巧燃烧法确定分子式5一定量有机物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量的石灰水，过滤后得到白色沉淀10 g，但称量滤液时只减少2.9 g，则此有机物不可能是()ac2h5oh bc4h8o2cc2h6 dc2h6o2练高考真题6(2008海南，18)在核磁共振氢谱中出现两组峰，且其面积之比为32的化合物是()7(2009海南，181)下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是()a2,2,3,3四甲基丁烷 b2,3,4三甲基戊烷c3,4二甲基己烷 d2,5二甲基己烷练综合拓展8为测定某有机化合物a的结构，进行如下实验：(一)分子式的确定：(1)将有机物a置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成 5.4 g h2o和8.8 g co2，消耗氧气6.72 l(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是_。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为_，该物质的分子式是_。(3)根据价键理论，预测a的可能结构并写出结构简式_。(二)结构式的确定：(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(clch2och3)有两种氢原子如图。经测定，有机物a的核磁共振氢谱示意图如图，则a的结构简式为_。第二单元科学家怎样研究有机物第1课时有机化合物组成和结构的研究基础落实一、1最简式氮、氯、溴、硫卤素2(1)燃烧产物(2)高小快碳、氢、氧、硫二、1不变羟基羧基氨基结构2(1)种类个数232(2)基团课堂练习1d2d由题可知生成的co2为0.2 mol，h2o为0.4 mol，其中碳和氢原子的质量之和为0.2 mol12 gmol10.4 mol21 gmol13.2 g6.4 g，故该化合物还含有氧元素。3b由题意，该有机物分子中含有的官能团只有羟基，a项中没有羟基，c项中相对分子质量小于60，d中还存在键，均不符合要求。4b由核磁共振氢谱的定义可知，在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子，从上图中可知有4种化学环境不同的氢原子。分析选项可得a项是2种，b项是4种，c项是2种，d项是3种。5b甲醚和乙醇中含有的基团不同，故其分子结构和性质也不同，二甲醚(ch3och3)分子结构中含有醚键，只有一类氢原子，不能与钠、钾等活泼金属反应；乙醇(ch3ch2oh)分子结构中含有羟基，有三类氢原子，能与钠、钾活泼金属反应，从二者元素组成和结构对比可知，二者互为同分异构体，其燃烧产物相同，综上分析b项不能用于区分二者。课时作业1b分离提纯后的有机物经过纯度鉴定后，再用元素组成的分析确定实验式，相对分子质量的测定确定分子式，波谱分析确定结构式。2b由生成的co2和h2o的物质的量之比为12，只能得知分子中c、h个数之比为14，不能确定有无氧元素。3b根据cxhy燃烧的化学反应方程式：cxhy(x)o2xco2h2o1 mol某气态烃cxhy完全燃烧耗o2的量为(xy/4)，代入选项，得b项耗o2为3 mol。4ahcho分子中的两个氢原子完全相同，所以核磁共振氢谱中只有一种信号。5bn(co2)n(caco3)0.1 mol，则通入石灰水中的co2的质量应是4.4 g，而产生的caco3的质量是10 g，若无其他物质进入，则石灰水质量应减少5.6 g，题目中只减少2.9 g，故该有机物燃烧时应同时生成2.7 g水，有机物中所含h元素的物质的量为n(h)20.3 mol，所以此有机物中c、h元素物质的量之比是13，与含氧多少无关，故选项a、c、d均有可能，b选项符合题意。6d据核磁共振氢谱中出现两组峰的情况分析a中氢原子数之比为31，b中氢谱中出现的是三组峰，c中氢原子数之比为34，d对。7d2,2,3,3四甲基丁烷的结构简式为，该分子中只有一类氢原子，核磁共振氢谱中出现一组峰；2,3,4三甲基戊烷的结构简式为，该分子中有四类氢原子，核磁共振氢谱中出现四组峰；3,4二甲基己烷的结构简式为，该分子中有四类氢原子，核磁共振氢谱中出现四组峰；2,5二甲基己烷的结构简式为，该分子中有三类氢原子，核磁共振氢谱中出现三组峰。8(1)261(2)46c2h6o(3)ch3ch2ohch3och3(4)ch3ch2oh解析(1)据题意有：n(h2o)0.3 mol，则有n(h)0.6 mol，n(co2)0.2 mol，则有n(c)0.2 mol，据氧原子守恒有n(o)n(h2o)2n(co2)2n(o2)0.3 mol20.2 mol20.1 mol，则n(c)n(h)n(o)n(c)n(h)n(o)261。(2)据(1)可知该有机物的实验式为c