高中化学 专题1 认识有机化合物 第2单元 科学家怎样研究有机物（第1课时）有机物组成和结构的研究学案 苏教版选修5-苏教版高二选修5化学学案VIP免费

第二单元科学家怎样研究有机物第1课时有机物组成和结构的研究1．知道如何确定有机化合物的最简式，了解元素分析仪的工作原理。2．了解李比希提出的“基团理论”，体会其对有机化合物结构研究的影响。3．能用1H核磁共振谱图分析简单的同分异构体，知道核磁共振法、红外光谱法、质谱法等是用来研究有机化合物结构的方法。(重点)有机化合物组成的研究[基础·初探]教材整理有机物组成的研究1．研究方法2．仪器——元素分析仪(1)工作原理：使有机化合物充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。(2)特点某有机物燃烧产物只有CO2和H2O，能否推测该有机物一定为烃类？【提示】不能确定一定为烃类，因为含氧衍生物(如乙醇)的燃烧产物也只有CO2和H2O。[合作·探究]有机物分子组成式的测定探究[探究背景]为了测定一种气态烃A的分子式，取一定量的A置于一密闭容器中燃烧，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(箭头表示气流的方向，实验前系统内的空气已排尽)：甲：燃烧产物――→质量增加2.52g――→质量增加1.30g――→生成CO21.78g乙：燃烧产物――→质量增加5.60g――――→质量减少0.64g[探究问题]1．根据两方案，你认为学生甲、乙谁能求出A的最简式？请思考分析。【提示】甲方案：浓硫酸中增加的质量为水的质量，产物再通过碱石灰，增加的质量为CO2的质量，最后CO继续燃烧后产生CO2。n(H)＝×2＝0.28mol，两次产生CO2的总质量为1.30g＋1.78g＝3.08g，n(C)＝＝0.07mol。碳氢原子个数比为1∶4，故烃A的最简式为CH4。乙方案：通过碱石灰，则同时吸收CO2和H2O的质量，而无法得到两者的各自质量，所以无法求得碳氢原子个数比。2．若要确定A的分子式，是否需要测定其他数据？说明其原因。【提示】不需要，因最简式中氢的含量已达到最大，最简式就是A的分子式。[核心·突破]1．有机物组成元素的推断一般来说，某有机物完全燃烧后，若产物只有CO2和H2O，其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含氧元素，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C、H的质量之和与原来有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧元素；否则，原有机物的组成中含氧元素。2．分子式的确定方法(1)实验式(最简式)法：根据有机物中各元素的质量分数(或各元素的质量比)，求出有机物的实验式，再根据有机物的相对分子质量确定分子式。(2)直接法：直接推算出1mol该有机物中各元素的原子的物质的量，从而得到分子中的各原子个数，确定分子式。(3)燃烧反应通式法：常用的化学方程式有：CxHy＋O2――→xCO2＋H2OCxHyOz＋O2――→xCO2＋H2O。注意：确定分子式的两种特殊情况：①某些特殊组成的实验式，在不知相对分子质量时，也可依据组成特点确定其分子式。例如实验式为CH3的有机物，其分子式可表示为(CH3)n，当且仅当n＝2，碳原子达饱和，故其分子式为C2H6。同理，实验式为CH3O的有机物，当且仅当n＝2，分子式为C2H6O2时，才存在该物质。②部分有机物的实验式中，碳原子已达饱和，则该有机物的实验式即为分子式。例如实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3等有机物，其实验式即为分子式。[题组·冲关]题组有机物分子式的确定1．某有机物的蒸气对氢气的相对密度为39。该烃中各元素的质量分数为C：92.3%，H：7.7%，则该有机物的分子式为()A．C2H2B．C2H4C．C6H6D．C3H6【解析】M(有机物)＝39×2g·mol－1＝78g·mol－1，有机物分子中N(C)∶N(H)＝∶＝1∶1，最简式为CH，分子式C6H6。【答案】C2．某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，经测定其相对分子质量为90。取有机物样品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。【解析】已知m(H)＝1.08g÷18g·mol－1×2×1g·mol－1＝0.12g，m(C)＝2.64g÷44g·mol－1×12g·mol－1＝0.72g，m(O)＝1.8g－0.12g－0.72g＝0.96g；n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.72/12∶0.12/1∶0.96/16＝1∶2∶1，则其实验式为CH2O；可设分子式为(CH2O)n，则有30n＝90，解之得：n＝3，故分子式为C3H6O3。【答案...