高中化学 第3章 第2节 有机化合物结构的测定 第1课时教案 鲁科版选修

1、第第 3 3 章章 第第 2 2 节节 有机化合物结构的测定（有机化合物结构的测定（1 1） 教学分析教学分析 教材在第一节“有机化合物的合成”的基础上，一方面是希望帮助大家对有机化合物合成的一般程序有一 个完整的认识，有机化合物结构的测定的核心步骤为确定化合物的分子式，以及检测分子中所含官能团及其在 碳骨架上的位置。另一方面，在一定程度上对主要官能团的化学性质进行总结，也反映了这些化学性质在结构 测定中的应用。本节就是围绕这两个核心问题展开的，并用某种医用胶单体结构的测定作为案例，阐述有机化 合物结构测定的一般程序。这样的编写次序井然，符合逻辑，便于教学活动的开展。 学生已经学习了烃、烃的衍

2、生物、 糖类、蛋白质、油脂等有机物的性质，有较好的知识基础。要充分运用 学生讨论、归纳总结学习有机化合物分子式确定的方法；利用探究、问题讨论法掌握有机化合物结构测定的解 题方法；通过教材例题分析体会测定有机化合物结构的一般过程和核心步骤。 教学目标教学目标 知识与技能知识与技能 1、了解测定有机化合物结构的一般过程。 2、知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构。 3、知道 C、H、O、N、X 等元素测定的方法。 4、掌握确定有机化合物的相对分子质量、分子式的常用计算方法。 过程与方法过程与方法 通过对确定有机化合物的相对分子质量、分子式的各种题型的练习，分析总结出解题规律、方法

3、、结论， 真正提高学生的思维能力、解决问题能力。 情感态度与价值观情感态度与价值观 体会有机物结构的测定的重要性；通过本节的练习，体验确定有机化合物分子式的过程和科学方法，提高 自身的科学素养。 重点难点重点难点 确定有机化合物的相对分子质量、分子式的各种计算方法。 教学模式教学模式 “两先两后一小结” ，即先学后教，先练后讲，巩固小结模式。 教学过程教学过程 投影投影 海葵毒素照片 教师教师 海葵毒素是从海洋生物中分离出的一种剧毒物质。1989 年开始历经 8 年，哈佛大学的 Kishi 领导 24 名博士和博士后对其结构进行研究并成功合成了海葵毒素。研究得知其分子式为 C129H223N3

4、O54，可能存在的异 构体数目为 271个，有 64 个手性碳和 7 个骨架内双键，是目前已发现的最复杂的化合物。该毒素在高温下依 然稳定。测定有机化合物结构的一般过程是怎样的呢？核心步骤是什么？ 设计意图设计意图 强调有机化合物结构的测定对有机化学的发展的重要性，引入新课。 板书板书 第 2 节 有机化合物结构的测定 学生学生 自学课本 P108，了解测定有机化合物结构的一般过程。 投影投影 相对分子 质量测定 有机化合物 元素组成相对分子质量 官能团及碳骨架状况分子式 分子结构 化学分析或 仪器分析 定性定量 分析 有机化合物结构测定的核心步骤是确定分子式，以及检测分子中所含有的官能团及其

5、在碳骨架上的位置。 设计意图设计意图 体会有机物结构测定的重要性；了解测定的一般过程和核心步骤。 学生学生 阅读课本 P109110，思考并回答下列问题： 1、确定有机化合物的分子式需要哪些方面？ 2、如何分析有机物的元素组成？碳元素、氢元素、氮元素、卤素如何测定？ 3、如何测定有机物的相对分子质量？ 小结小结 1、确定有机化合物的分子式需要：元素组成、各元素质量分数、相对分子质量。 2、元素组成、各元素质量分数通过有机物的化学性质进行测定。 3、质谱法：质谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量。 板书板书 一、有机化合物分子式的确定 在氧气流 中燃烧 在二氧化碳 气流中反应 燃烧 与N

6、aOH溶液混合反 应后，加入稀硝酸 酸化，再加入AgNO3 溶液 碳、氢元素 质量分数的测定 测二氧化碳和水 的质量 氮元素 质量分数的测定 卤素 质量分数的测定 测氮气的体积测卤化银的质量 1、组成元素分析：化学性质 2、相对分子质量的测定：质谱法 设计意图设计意图 了解测定有机物的元素组成、各元素质量分数的方法。 教师教师 确定有机物相对分子质量还有哪些其它常用方法？ 练习练习 11 在标准状况下，气态有机物 A 的密度为 2.59gL，气态有机物 B 对空气的相对密度为 1.87，250mL 气态有机物 C 的质量为 0.49g，求这三种有机物的相对分子质量。 学生学生 先独自解答，后交

7、流总结。 有机物 A M=22.4L/mol2.59g/L =58g/mol 有机物 B M=1.8729g/mol =54g/mol 有机物 C M=0.49g250mL22400mL/mol =44g/mol 有机物 A、B、C 的相对分子质量分别为 58、54、44。 板书板书 3、相对分子质量的计算 （1）M = m / n （2）根据蒸气的相对密度 D，M1 = DM2 （3）标准状况下蒸气的密度为 g/L，M = 22.4L/mol g/L 设计意图设计意图 掌握确定有机化合物的相对分子质量的各种计算方法 练习练习 22 某气态烃 A 中含碳 85.7% ，含氢 14.3% 。在标

8、准状况下 11.2L 该气态烃的质量为 14g。求此烃的分 子式。 学生学生 先独自解答，后交流总结。 （1）求该烃的摩尔质量 （2）求 1mol 该烃中碳、氢原子的物质的量 故分子式为 C2H4 。 小结小结 直接法：直接根据相对分子质量和元素的质量分数，求出 1mol 有机物中各元素原子的物质的量，从而 得分子式。 练习练习 332.3g 某有机物 A 完全燃烧后，生成 0.1 mol CO2和 2.7gH2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度 是 1.6，求该化合物的分子式。 学生学生 先独自解答，后交流总结。 CO2中的 C、H2O 中的 H 全部来自于有机物。相对分子质量为 291

9、.6=46，0.05mol 有机物生成 0.1 mol CO2和 0.15 mol H2O，所以 1mol 该有机物含 C2mol、含 H6mol，分子式为 C2H6Ox，根据相对分子质量为 46，求得该有 机物的分子式是 C2H6O。 练习练习 44 常温下，某气态烷烃 10mL 与 85mL O2，点燃完全燃烧，生成液态水，在相同条件下测得气体体积变 为 70mL，求烃的分子式。 学生学生 先独自解答，后交流总结。 根据方程式 CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(l)V y 4 烧烧 y 2 1 mL (1+) mL y 4 10mL 25mL 解得：y=6烷烃通式为 CnH2n+2，

10、2n26，n=2，该烃分子式为 C2H6。 小结小结 燃烧守恒法：根据一定量的有机物燃烧生成的二氧化碳和水的量，利用原子守恒，确定分子式 练习练习 55 6.0g 某饱和一元醇跟足量的金属钠反应，让生成的氢气通过 5g 灼热的氧化铜，氧化铜固体的质量变 成 4.36g。这时氢气的利用率是 80%。求该醇的分子。 学生学生 先独自解答，后交流总结。 设与 CuO 反应的氢气的物质的量为 x 而醇反应生成的氢气为 饱和一元醇的通式为 ，根据方程式 得该醇的物质的量为 0.1 摩尔，相对分子质量是 60。根据饱和一元醇的通式 CnH2n+1OH，有 ，则分子式是 C2H6O。 小结小结 化学方程式计

11、算法，组成通式法。 练习练习 66 若某烃的分子量为 128，则分子式可能为_或_。 学生学生 先独自解答，后交流总结。 128/14=9 余 2，所以可能是烷烃 C9H20，然后等价替换，即“1 个 C 等同于 12 个 H” ，得 C10H8 。 小结小结 商余法：由相对分子质量确定分子式，即 M/14 法，其中 14 代表“CH2”的式量， 若 M/14 为整数，余数为 0，则为烯烃、环烷烃。 若余数=2，则为烷烃。 若余数=12 或-2，则为炔烃、二烯烃。 若余数=8 或-6，则为苯的同系物。 另外，它们之间还可以进行“等量代换” ，即“1 个 C 等同于 12 个 H，1 个 O 等

12、同于 1 个 C 和 4 个 H” ，从 而可以互相代换” 。 设计意图设计意图 通过对确定有机化合物分子式的各种题型的练习，分析总结出解题规律、方法、结论，真正提高学 生的思维能力、解决问题能力。体验确定有机化合物分子式的过程和科学方法，提高自身的科学素养。 教师教师 通过本节课学习探究，你对有机物分子式确定有了哪些新的认识？有什么收获、启示、发现？还有什么 问题？ 学生学生 自我总结，交流认识、感受和体会、解决问题。 设计意图设计意图 引导学生自我完成课堂小结。 巩固提高巩固提高1、吗啡是一种精神科药物，具有梦境一般的镇痛效果，1 周以上可致依赖性，是严格查禁的毒品。 吗啡的组成中，碳元素

13、的质量分数为 71.58%，氢元素的质量分数为 6.67%，氮元素的质量分数为 4.91%，其余 为氧元素。已知吗啡的相对分子质量不超过 300，则吗啡的相对分子质量为 ，吗啡的分子式 为 。 2、有机物 A 是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A 蒸气与乙醇蒸气的相对密度是 2。1.38gA 完全燃烧后，若 将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加 3.06g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加 1.08g；取 4.6gA 与足量的金属钠反应，生成的气体在标准状况下的体积为 1.68L；A 不与纯碱反应。通过计算 确定 A 的分子式和结构简式。 参考答案：1、285 C17H19NO3 2、A 为丙三醇，C3H8O3， 结构简式为： 设计意图设计意图 及时巩固，加深理解，形成能力。 课后作业课后作业 化学自主学习丛书P84 第 1 课时内容。 板书设计板书设计 第 2 节有机化合物的分子式的确定 一、组成元素分析：化学性质 二、相对分子质量的测定： 1、质谱法 2、M = m / n 3、相对密度 D，M1 = DM2 4、标况下密度，M = 22.4L/mol g/L 三、有机化合物的分子式的求算 1、直接法 2、实验式法 3、守恒法 4、方程式法 5、