高考化学总复习二轮系列课件4 有机物分子式的确定

1、高三化学总复习,有机化学,有机物分子式的确定,一有机物组成元素的判断,某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。,欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。,二、有机物分子式的确定,1、根据最简式和分子量确定分子式,例1：某有机物中含碳40%、氢6.7%、氧53.3%，且其分子量为90，求其分子式。,例2:某烃中碳和氢的质量比是245，该烃在标准状况下的密度是2.59g/L，写出该烃的分子式。,注意：

2、(1)某些特殊组成的最简式，在不知化合物相对分子质量时，也可根据组成特点确定其分子式。例如最简式为CH3的在机物，其分子式可表示为(CH3)n ，仅当n=2时，氢原子已达饱和，故其分子式为C2H6 。同理，最简式为CH3O的有机物，当n=2时，其分子式为C2H6O2,(2)部分有机物的最简式中，氢原子已达饱和，则该有机物的最简式即为分子式。例如最简式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3等有机物，其最简式即为分子式。,常见最简式相同的有机物,2、根据各元素原子个数确定分子式,例1：吗啡分子含C： 71.58% H： 6.67% N ：4.91% , 其余为氧，其分子量不超过300。试

3、确定其分子式。,例2:实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。,3、根据通式确定分子式,烷烃CnH2n+2 烯烃或环烷烃CnH2n,炔烃或二烯烃CnH2n-2 苯及同系物CnH2n-6,用CnH2n-x（-2x6）和相对分子量可快速确定烃或分子式。,如某烃的相对分子质量为M，则有：12n+2n-x=M，整理得x=14n-M,例：已知某烃的相对分子量为56，且此烃碳原子数为4，确定此烃的结构简式？,根据燃烧产物CO2和H2O的相对大小来判断烃或混合烃的组成 分析主要各类烃燃烧生成的CO2和H2O量的关系： 烷烃 CnH2n

4、2 nCO2 (n1)H2O 烯烃 CnH2n nCO2 nH2O 炔烃 CnH2n2 nCO2 (n1)H2O 苯及其共同物： CnH2n6 nCO2 (n3)H2O,4、商余法确定分子式,M/12得整数商和余数，商为可能的最大碳原子数，余数为 最小的H原子数。, 若H原子个数未达到饱和，则将碳原子数依次减少一个，每减少1个碳原子即增加12个H原子，直到分子中H原子数达到饱和。,例：相对分子量为128的烃的分子式是什么？,5、根据化学方程式确定分子式,利用燃烧的化学方程式进行计算推断，要抓住以下关键： 气体体积的变化 气体压强的变化 气体密度的变化 混合物平均式量。 同时可结合适当的方法，如

5、平均值法、十字交叉法、讨论法等技巧。规律如下：,（1）当烃为混合物时，一般是设平均分子式，结合反应方程式和体积求出平均组成，利用平均值的含义确定混合烃可能的分子式。有时也利用平均分子量来确定可能的组成，此时，采用十字交叉法计算较为简捷。,例 有A、B两种气态烃组成的混合气体，对H2的相对密度为17常温常压下，取这种混合气体10 mL与80 mL O2（过量）混合，当完全燃烧后恢复到原状态，测得气体的体积为70 mL. 求(1)混合气体的平均组成； (2)两种烃的可能组成及体积比,x2.5. 平均组成为 C2.5H4由此可知一定含有炔烃 可能的组合及体积比为：,（3）两混合气态烃，充分燃烧后，生

6、成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积，则原混合烃中必有CH4； 若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量，则原混合烃中必有C2H2。,（4）（温度在100以上）气体混合烃与足量的氧气充分燃烧后，若总体积保持不变，则原混合烃中的氢原子平均数为4；若体积扩大，则原混合烃中的氢原子平均数大于4；若体积缩小，则原混合烃中氢原子平均数小于4，必有C2H2。,（2）两混合烃，若平均分子量小于或等于26，则该烃中必含甲烷。,根据混合链烃完全燃烧生成的nCO2和nH2O的多少来判断混合烃的可能组成 (1)当nH2OnCO2时，一定会有烷烃，也可能有烯烃、炔烃 可能组合及各类烃的关系：,推导,(2)当n

7、H2OnCO2，其可能的组合为 均为烯烃,(3) 当nCO2nH2O可能组合，则一定有炔烃,思考：以上的各种关系如何推出？,提示：设烷烃含x mol，烯烃含 y mol，炔烃 z mol. 每一种烃燃烧生成的nH2OnCO2ni CnH2n2 nCO2(n1)H2O n1 1 1 x x CnH2n nCO2nH2O n2 1 0 y 0 CnH2n2 nCO2(n1)H2O n3 1 1 z z,(1)若组成为烷烃和烯烃的混合物 总：nH2O nCO2n1n2xn烷 (2)若组成为烷烃和炔烃的混合物 总：nH2O nCO2n1n3xzn烷n炔 其它同理可得,返回,例 充分燃烧3L甲烷、乙烯、

8、乙炔组成的混合物气体，生成7LCO2和4.82g水（气体体积为S.T.P测定），则原混合物气体中甲烷、乙烯、乙炔的体积比可能是（ ） .1:1:1 .1:2:3 .3:2:1 .3:1:2, nCO2nH2O n烷n炔 要得正确答案：,（5）当条件不足时，可利用已知条件列方程，进而解不定方程，结合烃CxHy中的x、y为正整数，烃的三态与碳原子数相关规律（特别是烃为气态时，x4）及烃的通式和性质，运用讨论法，可简捷地确定烃的分子式。,6、运用等效原理推断有机物的分子组成,进行等量代换确定出同式量其他烃或烃的衍生物的化学式： (1)1个C原子可代替12个H原子； (2)1个O原子可代替16个H原子

9、或1个“CH4”基团； (3)1个N原子可代替14个H原子或1个“CH2”基团，注意H原子数要保持偶数。,例：某有机物分子中含有40个电子,它燃烧时只生成等体积的CO2和H2O(g),该有机物 若为烃,分子式为_ 若为烃的衍生物,分子式为_,解析：先求出烃的分子式. 根据题意,生成的CO2和H2O(g)体积相等,可设该烃分子式为(CH2)n,而CH2含8e.故为C5H10.,推断烃的含氧衍生物 一个O原子含8e，正好相当于CH2所含电子数(等效原理） 即OCH2 故可用一个O代替一个CH2进行变换,若已知有机物的式量、耗氧量、电子数，均可据CH2的式量(14)、耗氧量(1.5)、电子数(8)确

10、定有机物的分子式。如：,(1)某烃的式量是128，则128/14=92，则此烃则此烃含9个CH2和2个H，其分子式为C9H20、C10H8,(2)某烃1mol充分燃烧耗氧7.5mol则7.5/1.5=5，则此烃分子含5个CH2，其分子式为C5H10，由等量变换(4个H耗氧量与1个C同)可得变式C6H6。,(3)某烃分子中含42个电子，则42/8=52，5表示该烃含5个CH2,2表示余2个电子即表示除5个CH2外还有2个H，其分子式为C5H12，由等量变换(6个H含电子数与1个C同)可得变式C6H6。,例：常温有A、B两份混和气体，A是烷烃R与足量O2的混合气体；B是烷烃R与炔烃Q及足量O2的混合气体，各取2.24升A、B引燃，充分燃烧后气体总体积A仍为2.24升，B为2.38升（同温同压且t100） 求：烷烃R和炔烃Q的分子式 2.24升B中，R所允许最大值,解 A燃烧前后Vg0且t100 烷烃R中H原子数为4，可推出R一定为CH4. 又B燃烧V后V前Vg0，设B的平均组成为CxHy.则y4 Q的通式为 CnH2n2 Q为气态（常温） n4而y4. 即 2n24 n3 Q只能为 C4H6.,设C4H6为x