高中化学 第1部分 专题1 第二单元 科学家怎样研究有机物讲义（含解析）苏教版选修5-苏教版高二选修5化学教案VIP免费

科学家怎样研究有机物1．某有机物在O2中完全燃烧生成CO2和H2O，你能确定该有机物中含有哪些元素吗？提示：该有机物中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素。2．C2H6O是否存在同分异构体？若存在，写出其结构简式。提示：C2H6O存在同分异构体，分别为CH3CH2OH和CH3OCH3。3．什么是官能团？你能写出羟基、醛基、羧基、氨基的结构简式吗？提示：决定有机物化学性质的原子或基团称为官能团。羟基、醛基、羧基、氨基的结构简式分别为—OH、—CHO、—COOH、—NH2。[新知探究]探究6.4g某有机化合物，完全燃烧测得生成8.8gCO2和7.2gH2O，无其他物质生成。你能确定该有机化合物中是否含有氧元素吗？提示：8.8gCO2中碳元素的质量为×12g·mol－1＝2.4g，7.2gH2O中氢元素的质量为×2g·mol－1＝0.8g。因6.4g>(2.4g＋0.8g)，故该有机物中一定含有氧元素。探究某烃在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等，你能确定该烃的最简式吗？提示：该烃中C、H的原子个数比为1∶2，即最简式为CH2。[必记结论]1．最简式最简式又称实验式，是表明有机化合物所含各元素原子个数的最简整数比的式子。2．李比希燃烧确定元素组成法有机化合物――→水＋二氧化碳――→测定出水和CO2的质量；由原有机化合物的质量―→确定有机化合物中碳、氢的质量分数。模拟图如下：说明：实验中的CuO能确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O。3．确定元素组成的其他方法(1)燃烧法：有机物完全燃烧，各元素分别转化为以下物质：C―→CO2H―→H2ON―→N2Cl―→HCl(2)钠融法：①应用：用钠融法可定性确定有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。②方法：(3)铜丝燃烧法：将一根铜丝加热至红热，蘸上有机试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为绿色。用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤族元素。[成功体验]1．为测定一种气态烃的化学式，取一定量的A置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除)：甲方案：燃烧产物――→增重――→增重――→生成CO22.52g1.32g1.76g乙方案：燃烧产物――→增重减轻――→增重5.6g0.64g4g试回答：(1)根据两方案，你认为能否求出A的最简式(填“能”或“不能”)?甲方案：________；乙方案：________。(2)根据你选出的方案，求出A的最简式(实验式)为___________________________________。(3)若要确定A的化学式，是否还需要测定其他数据？如果需要，应该测定哪些数据？__________________________________。解析：(1)乙方案中将燃烧产物通过碱石灰时，二氧化碳和水蒸气都被吸收，不能求出碳氢元素的物质的量之比，所以不能求出A的最简式。(2)甲方案中将燃烧产物先通过浓硫酸，水蒸气被吸收，通过碱石灰时，二氧化碳被吸收，点燃时CO反应生成二氧化碳，可以求出碳氢元素的物质的量之比，所以能求出A的最简式。氢元素的物质的量为：n(H)＝×2＝0.28mol，碳元素的物质的量为：n(C)＝＝0.07mol，n(C)∶n(H)＝0.07∶0.28＝1∶4，所以A的最简式为CH4。答案：(1)能不能(2)最简式为CH4(3)还需要测定相对分子质量[新知探究]探究甲醚和乙醇的分子式都是C2H6O，用1H核磁共振谱为什么能区分二者？提示：甲醚(CH3OCH3)分子中的6个氢原子处于相同的化学环境，在1H核磁共振谱上只有一组峰，而乙醇(CH3CH2OH)分子中存在3种不同化学环境的氢原子，在1H核磁共振谱上有3组峰。探究C3H8(丙烷)的1H核磁共振谱中有几组特征峰？其面积之比为多少？提示：C3H8的1H核磁共振谱中有2组特征峰，其面积之比是1∶3。探究能快速、微量、精确的测定有机物相对分子质量的物理方法是什么？提示：质谱法。[必记结论]1．基团理论有机物中的“基团”包含两类，一类是烃基，另一类是官能团。人们研究有机化合物时首先研究其所具有的基团，如甲基(—CH3)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、氨基(—NH2)、烃基(—R)。2．有机物结构的测定(1)红外光谱法(IR)：①作用：初步判断该有机物中具有哪些基团。②原理：用红外线照射有机物分子时，分子中的基团发生振...