有机物分子式的测定

1、“有机物分子式的测定”教学设计高中化学选修5 （人教版）湖南省岳阳县教研室江敏教学目标：1知道如何确定有机物的元素组成，学会用简式法和直接法确定有机物分子式，并评价方法 的特点；2. 知道质谱、红外光谱、核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的简单应用；3体验有机物组成的研究过程，学习科学探究的方法，提高科学探究的能力，初步形成独立 思考的能力；4尝试运用观察、实验与查阅资料等手段获取信息，并运用比较、归纳等方法对信息进行加 工，能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习能力；5从科学家探索元素组成的过程，体验科学探究的艰辛和喜悦，养成良好的科学态度和形成 正确的价值观。教学重点：

2、1. 学会用简式法和直接法确定有机物分子式；2. 知道质谱、红外光谱、核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的简单应用；3体验有机物组成的研究过程，学习科学探究的方法，提高科学探究的能力，初步形成独立 思考的能力；4尝试运用观察、实验与查阅资料等手段获取信息，并运用比较、归纳等方法对信息进行加 工，能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习能力； 教学难点：质谱、红外光谱、核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的简单应用； 教学方法：三段四问教学法教师导学学生活动课刖 预习学生 问教材你想知道科学家是怎样研究 有机物组成的吗？请阅读左边材料和教材P20至P23,尝试解答如下问题：1.

3、元素分析有哪些类别？元 素分析的方法主要有哪些？2. 质谱法测定相对分子质量的原理是什么？3. 化学研究中用什么方法确 定有机物分子中的官能团和 氢原子种类？阅读材料：德国著名的化学家李比希1803年5月12日生于达姆施塔特一个经营药物、染料及化学 试剂的小商人家庭。1818年曾当药剂师的学徒。 1820年在波恩大学学习，一年后转学到埃朗根大 学，1822年获哲学博士学位。同年到巴黎，常听 J.-L.盖-吕萨克和P.-L杜隆等化学家的讲演。1824 年回到德国，任吉森大学化学教授，创立了吉森 实验室。李比希从童年就逐渐具有自己认识事物 的独特方法。他认为只有那些在实验室中能够以 模仿再现的东西

4、，只有那些亲眼看到并能亲自研 究过的东西，才是有意义的。李比希在有机化学 领域内的贡献多得惊人。他作过大量的有机化合 物的准确分析，改进了有机分析的右干方法，疋 出大批化合物的化学式，发现了同分异构现象。他在化学上的重要贡献还有：1829年发现并分析马尿酸；1831年发现并制得氯仿和氯醛；1832年 与F.维勒共冋发现安息香基并提出基团理论，为 有机结构理论的发展作出贡献；1839年提出多元酸理论。课中学习学生问学生课中学习1. 请将你预习后的学习成果 与组员进行交流，互相作评 价。2通过阅读，你有哪些学习心 得，还有哪些问题值得探讨？3. 将交流结论写在右边空白 处。1图1 5中，“相对丰度

5、”、“质 荷比”的具体含义是什么？学生问老师2. 如何根据质谱图判断物质的相对分子质量？3. 除以上问题外，你还有哪些 问题需要老师帮助解答？1. 你怎么理解教材中“用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子问和碎片离子。”？从逻辑上讲这句题 话是否严密？如何修正？2. 核磁共振谱中峰的组数、峰的强 度对应的是物质中氢原子的哪些信息？1. 某有机物由碳、氢、氧三种元素组成，该有机物含碳的质量分数为54.5%,所含氢原子数是碳原子数的2倍；又知最简式即为分子式，则有机物的分子式为（）课中学习老师问学生A .CH2O B. CH2O2 C . C2H4O2 D. C2H4O

6、2. 实验测得某碳氢化合物 A中含碳80%，含氢20%，又测得该化合物相对分 子质量30。求该化合物的最简式和分子式。达 标 检 测3. 糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症，以高血糖为主要标 志。长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。糖尿病人不可饮酒， 酒精在肝脏内可被转化成有机物 A。A的实验结果如下：I、 通过样品的质谱测得 A的相对分子质量为 60II、 核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值（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：乙醇 （CH3CH2OH）有三种氢原子（图1）。经测定，有机物 A的核磁共振氢谱示意 图如

7、图2III、将A溶于水，滴入石蕊试液，发现溶液变红。 试推导写出A的结构简式。1. 某烃经测定其相对分子质量为 56。取该有机化合物样品 5.6g，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7.2g和17.6g。试求该有机 物的分子式。2. 标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄9.3g。清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0g，若用碱石灰吸收燃烧产物，增重计算燃烧产物中水的质量。若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。若 原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出他们的分 子式（只要求写出一组）。3. 肉桂酸甲酯是

8、常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基。现 测出A的核磁共振氢谱谱图有6个峰，其面积之比为 1 : 2 : 2： 1 : 1 : 3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如下应用（1）肉桂酸甲酯的结构简式为（2）G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体, 其分子结构模型如右图所示（图中球与球之间连线表示单键或双键）。用芳香烃A为原料合成G的路线如下：A（C9H10）Br2/CCI 4H2O/NaOH_ c（C 9H12O2）O2/Cu |D化合物E中的官能团有（填名称） AtE的

9、反应类型是 , EtF的反应类型是 写化学方程式：Ct D yEt H E的同分异构体甚多，其中有一类可用通式X X表示（其中X、丫均不为H）,试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式：课后反思提升 能力1通过本节课的学习，你认为从事科学研究应持什么态度？2.用图表简单表示分子式确定方法、途径。附：知识小结有机物分子式的确定方法一、确定有机物分子式的基本途径和思路1.确定途径可用下图表示：2.确定有机物分子式和结构式的基本思路：由组成元素白分含量韭進耳分子式 根据通式、,可 能的结构式一艷蠻叫结构式二、元素分析与相对分子质量的测定1. 元素分析（1）定性分析：有机物的组成元素分析（2）定量分析：分子内各兀素原子的质量分数（3）分析方法：李比希氧化产物吸收法现代元素分析法2相对分子质量的测定质谱法（1）原理：用高能电子流等轰击样品分子，使该分子发生变化（失去电子和化学键断裂）变成带正电荷的分子离子和碎片离子， 在磁场的作用下，由于它 们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同，结果被记录为质谱图。（2）相对丰度：以图中最强的离子峰（基峰）高为 100%，其它峰的峰高则