人教版高中化学第二册必修有机物分子式和结构式的确定.docx

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人教版高中化学第二册必修有机物分子式和结构式的确定

有机物分子式和结构式的确定

教学目标

使学生了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算。

重点、难点烃的衍生物的分子式和结构式的确定。

教学过程：

复习提问：

1、分子式可以表示什么意义？

2、有机化学中如何确定碳氢元素的存在？

教授新课：

1：

最简式和分子量确定分子式。

通过测定有机物中各元素的质量分数，确定有机物的最简式，再依据有机物的分子量来确定分子式。

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。

该有机物中C、H、O的原子个数比为N（C）：

N（H）：

N（O）=1：

2：

1。

因此，该有机物的最简式为CH2O。

设其分子式为（CH2O）n。

又其分子量为90，故有：

n=3。

即其分子式为C3H6O3。

例2：

课本P156例1略。

注意：

（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。

1、据各元素原子个数确定分子式。

通过测定有机物中各元素的质量分数，再结合分子量，可以确定有机物中各元素的原子个数，从而写出分子式。

例3：

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。

试确定其分子式。

解：

由已知条件可知含氧为16.84%，观察可知含N量最少，据原子量可知，含N原子的个数最少，可设含n个N原子，则吗啡的分子量为14n/4.91%=285n<300，即吗啡含有1个N，分子量为285。

则吗啡分子中：

N（C）=17N（H）=19N（O）=3吗啡的分子式为C17H19NO3

例4：

P156例2

2、据通式确定分子式

烷烃通式为CnH2n+2,烯烃通式为CnH2n，炔烃通式为CnH2n-2，苯及同系物的通式为CnH2n-6，饱和一元醇的通式为CnH2n+2O等，可以根据已知条件，确定分子中的碳原子数（或分子量）再据通式写出分子式。

如某烃含氢元素17.2%，求此烃的分子式。

该烃分子中各元素的原子个数之比为N（C）/N（H）=2：

5根据烃的通式，C、H原子个数有三种情况。

（1）烷烃：

n/（2n+2）<1/2；

（2）烯烃：

n/2n=1/2；（3）炔烃和芳香烃：

n/（2n-2）和n/（2n-6）均>1/2。

本题N（C）/N（H）=2：

5，符合

（1）则有n/（2n+2）=2/5，n=4，所以烃的分子式为C4H10

《讨论》：

通过计算确定有机物的分子式需要哪些必要数据？

（1）有机物相对分子质量

（2）有机物中各元素的质量关系

质量比，

质量分数，

通式。

4．确定有机物分子式的其它方法。

1）根据化学方程式确定分子式：

P157例3

2）商余法确定分子式

若已知有机物的式量、耗氧量、电子数，均可据的式量（14）、耗氧量（1.5）、电子数（8）确定有机物的分子式。

如：

（1）某烃的式量是128，则128/14=9^2，则此烃则此烃含9个CH2和2个H，其分子式为C9H20，C10H8（注意：

余2为烷烃，除尽为烯烃，差2为炔烃，差6为苯及同系物）

（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。

若1mol某烃充分燃烧耗氧8mol，则8/1.5=5^0.5，5表示此烃分子含有5个CH2，0.5表示除5个CH2外的原子或原子团耗氧0.5,应为2个H，因此该烃分子式为C5H12。

（注意：

余0.5为烷烃，差0.5为炔烃，除尽为烯烃）

（3）某烃分子中含42个电子，则42/8=5^2，5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。

（注意：

余2为烷烃，差2为炔烃，除尽为烯烃）

二、通过实验确定乙醇的结构式

1、乙醇的分子式为C2H6O，其结构可能有两种：

2、要确定是哪种结构，可以利用乙醇能与Na反应，测定产生的H2的量，确定乙醇与氢的物质量的比来确定乙醇中可被置换的H原子的个数，而确定结构式。

实验装置如图所示：

A：

操作顺序：

1）、组装：

从上到下，从左到右

2）、检查气密性：

（方法......）

3）、加药品：

先加烧瓶中的钠，再往分液漏斗中加入一定量的乙醇，并放置在烧瓶上，往广口瓶中加入水。

4）、反应、收集、读取数据。

B：

数据处理：

C：

实验时注意：

（1）金属钠要过量。

（2）加入乙醇时要缓慢。

（3）读数时要冷至室温，并使量筒中液面与广口瓶中液面平齐。

一：

有机物分子式的确定

1．直接法

如已知物质的Mr及元素质量分数ω（x），则___________________________。

2．最简式法

先根据元素的质量分数，求得最简式，再利用分子量与最简式的关系，求得分子式。

3．燃烧通式法

确定有机物分子式的常用技巧及思维方法

1．差量法

2．平均组成法

3．极端思维法

4．归一法

5．十字交叉法

【过关演练】

一、选择题

1．某混合气体由两种气态烃组成，取2.24L该混合气体完全燃烧后得到4.48L二氧化碳（气体已折算为标准状况）和3.6g水，则这两种气体可能是（）

A.CH4和C3H8B.CH4和C3H4C.C2H4和C3H4D.C2H2和C2H6

2．将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收，经过滤得到沉淀20g，滤液质量比原石灰水减少5.8g，该有机物可能是（）

A.乙烯B.乙二醇C.乙醇D.甲酸甲酯

3．10mL某气态烃，在50mL氧气里充分燃烧，得到液态水和体积为35mL的混合气体（所有气体体积都是在同温同压下测定的）。

则该气态烃可能是（）

A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丙烯

4．在20℃，某气态烃与氧气混合充入密闭容器中，点燃爆炸后，又恢复到20℃。

此时容器内气体的压强为反应前的一半，经氢氧化钠溶液吸收后，容器内几乎成真空。

此烃的分子式可能是（）

A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C2H4

5．150℃时1L混合烃和9LO2混合置于密闭容器中充分燃烧完全反应后恢复至150℃容器内压强增大8%，则该混合烃的组成是（）

A.V（CH4）:

V（C2H6）=1:

1B.V（C2H4）:

V（C4H10）=1:

4

C.V（C2H4）:

V（C4H8）=1:

4D.V（C3H4）:

V（C4H8）=1:

4

6．乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后，产物通过浓H2SO4，浓H2SO4增重2.04g，然后通过Na2O2，Na2O2增重2.24g，混合气体中乙烷和丙烷的体积比为（）

A.1:

1B.2:

3C.3:

2D.3:

5

7．若甲烷分子中的四个氢原子都被苯基取代，得到分子，对该分子的

描述，不正确的是（）

A.该分子的化学式为C25H20B.分子中所有碳原子一定在同一平面上

C.物质属于芳香烃D.一卤代物共有三种

8．一定质量的某有机物和足量Na反应可得到VAL气体，同质量的该有机物与足量纯碱反应，可得到相同条件下VBL气体，若VA>VB，则该有机物可能是（）

A.HO－CH2－COOHB.HO－CH2－CH2－COOH

C.HOOC－COOHD.CH3COOH

9．（2001全国高考）某有机物X能发生水解反应，水解产物为Y和Z。

同温同压下，相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同，化合物X可能是（）

A.乙酸丙酯B.甲酸乙酯C.乙酸甲酯D.乙酸乙酯

10．（2001上海高考）2001年9月1日将执行国家食品卫生标准规定，酱油中3-氯丙醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不得超过1PPm。

相对分子质量为94.5的氯丙醇（不含结构）

共有（）

A.2种B.3种C.4种D.5种

二、填空题

11．请写出六种你学过的有机化合物的结构简式，这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O（g）的体积比符合如下比值（各写三种）：

⑴V（CO2）/V（H2O气）=2的有_____________________________________。

⑵V（CO2）/V（H2O气）=0.5的有_____________________________________。

12．400K，1.01×105Pa时，2L烃A的蒸气能在mL氧气中完全燃烧，反应后体积增至（m+4）L（体积在同前条件下测定）。

⑴烃A的组成上应满足的条件是________________________。

⑵当m=15时，该烃可能的分子式为___________________________。

⑶若A在常温常压下为气态，m的取值范围是_____________________。

13．某有机物A广泛存在于许多水果内，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。

已知A的分子量为134，其碳的含量为35.8%，氢的含量为4.5%，氧的含量为59.7%。

该化合物具有如下性质：

④A在一定温度下脱水生成的链状化合物可和溴水发生加成反应：

试回答：

⑴A的分子式为________________。

⑵对A的分子结构可作出的判断是_______________。

a．肯定有碳碳双键b．有两个羧基c．有一个羟基d．有－COOH官能团

⑶有机物A的结构简式（不含－CH3）为_____________________。

⑷有机物在一定温度下的脱水产物和溴水反应的化学方程式

_____________________________________________________________________________。

14．（1999上海高考）化合物A（C8H17Br）经NaOH醇溶液处理后生成两种烯烃B1和B2。

B2（C8H16）经过①用臭氧化处理，②在Zn存在下水解，只生成一种化合物C。

C经催化氢化吸收一摩尔氢气生成醇D（C4H10O），用浓硫酸处理D只生成一种无侧链的烯烃E（C4H8）。

已知：

试根据已知信息写出下列物质的结构简式：

A：

_______________________________B2：

____________________________________

C：

_______________________________E：

______________________________________。

15．（1994全国高考）A、B两种有机化合物，分子式都是C9H11O2N。

⑴化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基（－CH3）。

化合物A的结构式是________________________。

⑵化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物（硝基连在芳环上）。

化合物B的结构式是________________________。

16．（1995年全国高考）有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。

如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变。

那么，A、B组成必须满足的条件是___________

________________________________________________。

若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，分子量最小的是（写出分子式）_________，并写出分子量最小的含有甲基（－CH3）的B的2种同分异构体结构简式：

_____________________________________________________________。