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-鲁科版高二选修5化学课件

1、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鉴定有机物中含有哪些元素(定性分析定性分析)(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

2、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H2OSO2C、HOC、H不含含2.确定有机物中各元素的质量分数确定有机物中各元素的质量分数(定量分析定量分析)(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12C.无法确定该化合物中

3、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 gm(H)0.4 mol21 gmol10.8 gm(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

4、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。

5、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

6、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答案解析解析解析设有机物的分子式为CxHyOz90 g1.8 g44x g2.64 g x390 g1.8 g9y g1.08 g y6有机物的分子式为C3H6O3。归纳总结归纳总结1.确定有机化合物分子式的一般途径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确定有机物分子式的其他方法(1)利用各类有机

7、物的分子式通式和相对分子质量确定类别通式相对分子质量烷烃CnH2n2Mr14n2(n1)环烷烃、烯烃CnH2nMr14n(烯烃n2，环烷烃n3)二烯烃，炔烃CnH2n2Mr14n2(炔烃n2)苯及苯的同系物CnH2n6Mr14n6(n6)饱和醇CnH2n2OxMr14n216x饱和一元醛CnH2nOMr14n16饱和一元羧酸及酯CnH2nO2Mr14n32(2)商余法(只适用于烃)例例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

8、烃是 A.CH3Cl B.CH3CH2ClC.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)_，

9、n(CO)_。答案0.2 mol0.1 mol0.05 mol(2)通过计算确定A的分子式。答案答案答案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

10、所有可能的结构简式。答案答案答案CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2OCH3规律总结实验式的特殊应用实验式的特殊应用(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。达标检测解析解析水蒸气和CO2的物质的

11、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21B.该有机物分子中C、H、O个数比为123C.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123456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.C5H

12、12O4 B.C5H12O3C.C4H10O4 D.C5H10O4答案解析1234563.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.C3H6OC.C3H6O2 D.C4H8O2答案解析1234561234564.(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 CH4C2H4C2H5OHCH3OHA. B.C. D

13、.答案解析123456解析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.C4H10C.C5H10 D.C5H12123456答案解析1234566.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_。123456C4H10O答案解