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课时学案 鲁科版选修5-鲁科版高二选修5化学学案VIP免费

第1课时有机化合物分子式的确定[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。一、有机化合物元素组成的确定1．鉴定有机物中含有哪些元素(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→CO2；H→H2O；S→SO2。(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C、H，可能含有的元素是O。(3)判断是否含氧元素，可先求出产物CO2和H2O中C、H两元素的质量和，再与有机物的质量比较，若两者相等，则说明原有机物中不含氧元素，否则有机物中含氧元素。2．确定有机物中各元素的质量分数(定量分析)(1)碳、氢元素质量分数的测定——燃烧分析法(2)氮元素质量分数的测定―――→N2――→N2的体积――→氮元素的质量分数(3)卤素质量分数的测定――――――――――→AgX――→卤素的质量分数(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1某化合物6.4g在氧气中完全燃烧只生成8.8gCO2和7.2gH2O。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1∶2C．无法确定该化合物中是否含氧元素D．该化合物中一定含氧元素答案D解析n(CO2)＝＝0.2molm(C)＝0.2mol×12g·mol－1＝2.4gn(H2O)＝＝0.4molm(H)＝0.4mol×2×1g·mol－1＝0.8gm(C)＋m(H)＝2.4g＋0.8g＝3.2g＜6.4g所以该化合物中含氧元素n(O)＝＝0.2mol所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.2∶0.8∶0.2＝1∶4∶1。【考点】有机物分子式的确定【题点】有机物组成元素的分析及应用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。二、有机物分子式的确定1．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ρ，计算该气体的相对分子质量Mr＝22.4ρ(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)＝D·Mr(B)。(3)A、B两种气体组成的混合气体中，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＝Mr(A)·w(A)＋Mr(B)·w(B)。(4)质谱法可以测定有机物的相对分子质量，在质谱图中，一般最大的质荷比就是有机物的相对分子质量。2．有机物分子式的确定方法(1)直接法①由题意求算出1mol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。②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A1.50g，生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。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________。答案CH2O解析有机物的相对分子质量是1.04×29≈30，有机物的物质的量为＝0.05mol，有机物分子中含有：N(C)＝＝1，N(H)＝＝2，N(O)＝＝1。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________。答案CH3C2H6解析n(C)∶n(H)＝∶＝1∶3，该化合物的实验式是CH3。方法一：设该化合物分子中含有n个CH3，则n＝＝＝2；故该化合物的分子式是C2H6。方法二：A分子式中各元素原子的数目：n(C)＝＝2n(H)＝＝6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，由题给条件并依据下列燃烧通式所得CO2和H2O的量求解x、y、z。①CxHy＋(x＋)O2――→xCO2＋H2O。②CxHyOz＋(x＋－)O2――→xCO2＋H2O。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1.8g，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1.08g和2.64g。试求该有机物的分子式__________。答案C3H6O3解析设有机物的分子式为CxHyOzCxHyOz＋(x＋－)O2――→xCO2＋H2O90g44xg9yg1.8g2.64g1.08g90g∶1.8g＝44xg∶2.64gx＝390g∶1.8g＝9yg∶1.08gy＝6z＝＝3有机物的分子式...