第一章第四節(jié)第2課時(shí)元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定

1、高中化學(xué)精品課件高中化學(xué)精品課件 選修選修5 CH4第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法 第第2課時(shí)元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定課時(shí)元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定 分子結(jié)構(gòu)的鑒定分子結(jié)構(gòu)的鑒定主目錄主目錄元素分析與相對(duì)元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定分子質(zhì)量的測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的鑒定分子結(jié)構(gòu)的鑒定u探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一 有機(jī)物分子式的確定有機(jī)物分子式的確定u探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二 有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的確定主目錄主目錄1.通過(guò)對(duì)典型實(shí)例的分析，初步學(xué)會(huì)測(cè)定有機(jī)化合物元素含量、相對(duì)分子質(zhì)量的通過(guò)對(duì)典型實(shí)例的分析，初步學(xué)會(huì)測(cè)定有機(jī)化合物元素含量、相對(duì)分子質(zhì)量的 一般方法，并

2、能據(jù)此確定有機(jī)化合物的分子式。一般方法，并能據(jù)此確定有機(jī)化合物的分子式。2.能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)和某些物理方法確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)和某些物理方法確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：有機(jī)化合物的分子式和結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物的分子式和結(jié)構(gòu)的確定。溫故追本溯源溫故追本溯源推陳方可知新推陳方可知新主目錄主目錄(3)判斷是否含氧元素，可先求出產(chǎn)物判斷是否含氧元素，可先求出產(chǎn)物CO2和和H2O中中 兩元素的質(zhì)量和，兩元素的質(zhì)量和，再與有機(jī)物的質(zhì)量比較，若兩者相等，則說(shuō)明原有機(jī)物中再與有機(jī)物的質(zhì)量比較，若兩者相等，則說(shuō)明原有機(jī)物中 元素，否則元素，否則有機(jī)物中有機(jī)物中 元素。元素。1鑒定有機(jī)

3、物中含有哪些元素鑒定有機(jī)物中含有哪些元素(定性分析定性分析)(1)將某有機(jī)物在將某有機(jī)物在O2中充分燃燒后，各元素對(duì)應(yīng)的燃燒產(chǎn)物：中充分燃燒后，各元素對(duì)應(yīng)的燃燒產(chǎn)物：SO2CCO2H H2ONN2S(2)若將有機(jī)物完全燃燒，生成物只有若將有機(jī)物完全燃燒，生成物只有H2O(使無(wú)水使無(wú)水CuSO4變藍(lán)變藍(lán))和和CO2(使澄清石灰使澄清石灰水變渾濁水變渾濁)，則該有機(jī)物中一定含有的元素是，則該有機(jī)物中一定含有的元素是 ，可能含有的元素是，可能含有的元素是 。C、HOC、H不含氧不含氧含氧含氧 溫故追本溯源溫故追本溯源推陳方可知新推陳方可知新主目錄主目錄2確定有機(jī)物中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定有機(jī)物中各元素

4、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(定量分析定量分析)二者中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，可能不同的是二者中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，可能不同的是原子個(gè)數(shù)原子個(gè)數(shù)。(1)有機(jī)物中元素定量分析原理有機(jī)物中元素定量分析原理(李比希法李比希法)先用紅熱的先用紅熱的CuO作氧化劑將僅含作氧化劑將僅含C、H、O元素的有機(jī)物氧化，然后元素的有機(jī)物氧化，然后分別用無(wú)水分別用無(wú)水CaCl2和和KOH濃溶液吸收生成的濃溶液吸收生成的水水和和二氧化碳二氧化碳；根據(jù)吸收前后吸收劑的質(zhì)量變化即可算出反應(yīng)生成的根據(jù)吸收前后吸收劑的質(zhì)量變化即可算出反應(yīng)生成的水水和和二氧化碳二氧化碳的質(zhì)量，的質(zhì)量，從而確定有機(jī)物中從而確定有機(jī)物中氫元素氫元素和和碳元素碳元素

5、的質(zhì)量，剩余則為的質(zhì)量，剩余則為氧元素氧元素的質(zhì)量；的質(zhì)量；最后計(jì)算確定有機(jī)物分子中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。最后計(jì)算確定有機(jī)物分子中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)實(shí)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)式(最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式)和分子式的區(qū)別和分子式的區(qū)別實(shí)驗(yàn)式表示化合物分子中所含元素的原子數(shù)目實(shí)驗(yàn)式表示化合物分子中所含元素的原子數(shù)目最簡(jiǎn)單整數(shù)比最簡(jiǎn)單整數(shù)比的式子；的式子；分子式表示化合物分子所含元素的分子式表示化合物分子所含元素的原子種類(lèi)及數(shù)目原子種類(lèi)及數(shù)目的式子；的式子；基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一有機(jī)物分子式的確定有機(jī)物分子式的確定(4)質(zhì)譜法可以測(cè)定有機(jī)物的質(zhì)譜法可以測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子

6、質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量，在質(zhì)譜圖中，最大的質(zhì)荷比就是，在質(zhì)譜圖中，最大的質(zhì)荷比就是有機(jī)物的有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量。1有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的確定方法有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的確定方法(1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度，計(jì)算該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量，計(jì)算該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量M22.4(限于標(biāo)限于標(biāo)準(zhǔn)狀況下準(zhǔn)狀況下)。(2)依據(jù)氣體的相對(duì)密度依據(jù)氣體的相對(duì)密度D，計(jì)算氣體的相對(duì)分子質(zhì)量，計(jì)算氣體的相對(duì)分子質(zhì)量MADMB。(3)A、B兩種氣體組成的混合氣體中，它們的體積分?jǐn)?shù)分別為兩種氣體組成的混合氣體中，它們的體積分?jǐn)?shù)分別為w(A)、w(B)，該混，該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量合氣體的平均

7、相對(duì)分子質(zhì)量MMAw(A)MBw(B)?；A(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔飳?shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔顰中，含碳中，含碳80%，含氫，含氫20%，求該化合物的實(shí)驗(yàn)式，求該化合物的實(shí)驗(yàn)式_。又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是。又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是30，求該化合物的分子式，求該化合物的分子式_。2有機(jī)物分子式的確定方法有機(jī)物分子式的確定方法方法一：方法一： 解析解析方法二：方法二： C2H6CH3基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄(2)燃燒某有機(jī)物燃燒某有機(jī)物A 1.50 g，生成，生成1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO

8、2和和0.05 mol H2O。該有機(jī)物的。該有機(jī)物的蒸氣對(duì)空氣的相對(duì)密度是蒸氣對(duì)空氣的相對(duì)密度是1.04，求該有機(jī)物的分子式，求該有機(jī)物的分子式_。CH2O 基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄(3)某有機(jī)化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量為某有機(jī)化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量為90。取。取該有機(jī)物樣品該有機(jī)物樣品1.8 g，在純氧中完全燃燒，將產(chǎn)物先后通過(guò)濃硫酸和堿石灰，兩者，在純氧中完全燃燒，將產(chǎn)物先后通過(guò)濃硫酸和堿石灰，兩者分別增重分別增重1.08 g和和2.64 g。試求該有機(jī)物的分子式。試求該有機(jī)物的分子式_。C3

9、H6O3基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄歸納總結(jié)歸納總結(jié)有機(jī)物分子式的確定方法有機(jī)物分子式的確定方法 根據(jù)有機(jī)物的燃燒通式及消耗根據(jù)有機(jī)物的燃燒通式及消耗O2的量的量(或生成產(chǎn)物的量或生成產(chǎn)物的量)通過(guò)計(jì)算確定通過(guò)計(jì)算確定出有機(jī)物的分子式。出有機(jī)物的分子式。(1)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法先根據(jù)有機(jī)物各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出分子組成中各元素的原子個(gè)數(shù)比先根據(jù)有機(jī)物各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出分子組成中各元素的原子個(gè)數(shù)比(最簡(jiǎn)最簡(jiǎn)式式)。再根據(jù)有機(jī)物的摩爾質(zhì)量。再根據(jù)有機(jī)物的摩爾質(zhì)量(相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量)，求出有機(jī)物的分子式。，求出有機(jī)物的分子式。(2)直接法直接法根據(jù)有機(jī)物各元素的

10、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和有機(jī)物的摩爾質(zhì)量根據(jù)有機(jī)物各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和有機(jī)物的摩爾質(zhì)量(相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量)直接求直接求出出1 mol有機(jī)物中各元素原子的物質(zhì)的量。有機(jī)物中各元素原子的物質(zhì)的量。(3)方程式法方程式法基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄題目解析題目解析活學(xué)活用活學(xué)活用B 由由C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可推出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可推出O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由各元素的質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定量分?jǐn)?shù)可確定X的實(shí)驗(yàn)式，的實(shí)驗(yàn)式，由相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式可由相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式可確定確定X的分子式。的分子式?；A(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄題目解析題目解析活學(xué)活

11、用活學(xué)活用C4H10O 基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的確定 紅外光譜紅外光譜(infrared spectroscopy)中不同頻率的吸收峰反映的是有機(jī)物分子中不中不同頻率的吸收峰反映的是有機(jī)物分子中不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的吸收頻率，因此從紅外光譜可以獲得有機(jī)物分子中含有同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的吸收頻率，因此從紅外光譜可以獲得有機(jī)物分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。核磁共振氫譜核磁共振氫譜(nuclear magnetic resonance spectra)中有多少個(gè)峰，有機(jī)物分子中有多少個(gè)峰

12、，有機(jī)物分子中就有多少種處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子；峰的面積比就是對(duì)應(yīng)的處于不同中就有多少種處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子；峰的面積比就是對(duì)應(yīng)的處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的數(shù)目比?；瘜W(xué)環(huán)境的氫原子的數(shù)目比。1閱讀下列材料，回答問(wèn)題：閱讀下列材料，回答問(wèn)題：(1)紅外光譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是紅外光譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是_。(2)核磁共振氫譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是核磁共振氫譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是_。推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)推知有機(jī)物分子有幾種推知有機(jī)物分子有幾種鍵和官能團(tuán)鍵和官能團(tuán)不同類(lèi)型的氫原子及各自的數(shù)目不同類(lèi)型的氫原子及各自的數(shù)目基礎(chǔ)自

13、學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄CH3CH=CH22 基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄歸納總結(jié)歸納總結(jié)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的確定方法有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的確定方法根據(jù)價(jià)鍵規(guī)律，某些有機(jī)物只存在一種結(jié)構(gòu)，可直接由分子式確定結(jié)構(gòu)。根據(jù)價(jià)鍵規(guī)律，某些有機(jī)物只存在一種結(jié)構(gòu)，可直接由分子式確定結(jié)構(gòu)。(1)物理方法物理方法紅外光譜法：紅外光譜法： 初步判斷有機(jī)物中含有的官能團(tuán)或化學(xué)鍵。初步判斷有機(jī)物中含有的官能團(tuán)或化學(xué)鍵。核磁共振氫譜：核磁共振氫譜： 測(cè)定有機(jī)物分子中氫原子的類(lèi)型和數(shù)目。測(cè)定有機(jī)物分子中氫原子

14、的類(lèi)型和數(shù)目。氫原子的類(lèi)型吸收峰數(shù)目氫原子的類(lèi)型吸收峰數(shù)目不同氫原子個(gè)數(shù)比不同吸收峰面積比不同氫原子個(gè)數(shù)比不同吸收峰面積比(2)化學(xué)方法化學(xué)方法通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)，確定有機(jī)物中的官能團(tuán)及其數(shù)目。通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)，確定有機(jī)物中的官能團(tuán)及其數(shù)目。官能團(tuán)的特征反應(yīng)官能團(tuán)的特征反應(yīng)定性實(shí)驗(yàn)定性實(shí)驗(yàn)確定有機(jī)物中可能存在的官能團(tuán)確定有機(jī)物中可能存在的官能團(tuán)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄活學(xué)活用活學(xué)活用題目解析題目解析有機(jī)物中含有幾種不同類(lèi)型有機(jī)物中含有幾種不同類(lèi)型的氫原子，在核磁共振氫譜的氫原子，在核磁共振氫譜上就能出現(xiàn)幾種信號(hào)峰，現(xiàn)上就能出現(xiàn)幾種信號(hào)峰，現(xiàn)題給有機(jī)物在核磁共振氫譜題給

15、有機(jī)物在核磁共振氫譜圖中有三種信號(hào)峰，這表明圖中有三種信號(hào)峰，這表明有機(jī)物分子中含有三種不同有機(jī)物分子中含有三種不同類(lèi)型的氫原子。類(lèi)型的氫原子。C 基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄活學(xué)活用活學(xué)活用題目解析題目解析基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究主目錄主目錄學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定方法思路有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定方法思路檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂(lè)體驗(yàn)成功快樂(lè)題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇主目錄主目錄B 檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂(lè)體驗(yàn)成功快樂(lè)題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇主目錄主目錄B題目解析題目解析根據(jù)生成等物質(zhì)的量的根據(jù)生成等物質(zhì)的量的H2O和和CO

16、2，只能推斷出分子中，只能推斷出分子中C、H個(gè)數(shù)比為個(gè)數(shù)比為1 2，不能確定是，不能確定是否含有氧原子，也不能推斷其否含有氧原子，也不能推斷其相對(duì)分子質(zhì)量。相對(duì)分子質(zhì)量。檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂(lè)體驗(yàn)成功快樂(lè)題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇主目錄主目錄題目解析題目解析相同狀況下，相同體積烴的相同狀況下，相同體積烴的兩種蒸氣物質(zhì)的量相同，完兩種蒸氣物質(zhì)的量相同，完全燃燒生成全燃燒生成CO2體積之比為體積之比為1 2，生成水體積之比為，生成水體積之比為2 3，可設(shè)這兩種烴的分子，可設(shè)這兩種烴的分子式分別為式分別為CnH2m、C2nH3m，所，所以滿足通式的有以滿足通式的有CH4和和C2H6，C2H4和和C4H6，C3H8和和C6H12。C6H12CH4C2H6C2H4C4H6C3H8檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂(lè)體驗(yàn)成功快樂(lè)題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇主目錄主目錄CH3CH2CH2OH或或 C3H8O檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂(lè)體驗(yàn)成功快樂(lè)題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇主目錄主目錄題目解析題目解析質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比即為有質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比即為有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，所以機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，所以根據(jù)質(zhì)譜圖可知根據(jù)質(zhì)譜圖可知A的相對(duì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量為質(zhì)量為46。2.3 g A完全燃燒生完全燃燒生成成0.1 mol CO2和和2.7 g H2O，則可計(jì)算出則可計(jì)算出A的分