元素分析與相對分子質(zhì)量的測定 教案1

元素分析與相對分子質(zhì)量的測定授課班級課時教學目的知識與技能1、掌握有機化合物定性分析和定量分析的基本方法2、了解鑒定有機化合結(jié)構(gòu)的一般過程與數(shù)據(jù)處理方法過程與方法通過對典型實例的分析，初步了解測定有機化合物元素含量、相對分子質(zhì)量的一般方法，并能根據(jù)其確定有機化合物的分子式情感態(tài)度價值觀感受現(xiàn)代物理學及計算機技術(shù)對有機化學發(fā)展的推動作用，體驗嚴謹求實的有機化合物研究過程重點有機化合物組成元素分析與相對分子質(zhì)量的測定方法難點有機化合物組成元素分析與相對分子質(zhì)量的測定方法知識結(jié)構(gòu)與板書設計元素分析與相對分子質(zhì)量的測定1、元素分析2、相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法（MS）(1)質(zhì)譜法的原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子，在磁場的作用下，由于它們的相對質(zhì)量不同而使其到達檢測器的時間也先后不同，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。教學過程教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動［引入］上節(jié)課我們已經(jīng)對所要研究的有機物進行了分離和提純，接下來進行第二步——元素定量分析確定實驗式。［板書］二、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定1、元素分析[思考與交流]如何確定有機化合物中C、H元素的存在？［講］定性分析：確定有機物中含有哪些元素。（李比希法）一般講有機物燃燒后，各元素對應產(chǎn)物為：C→CO2，H→H2O，若有機物完全燃燒，產(chǎn)物只有CO2和H2O，則有機物組成元素可能為C、H或C、H、O。定量分析：確定有機物中各元素的質(zhì)量分數(shù)。（現(xiàn)代元素分析法）［講］元素定量分析的原理是將一定量的有機物燃燒，分解為簡單的無機物，并作定量測定，通過無機物的質(zhì)量推算出組成該有機物元素原子的質(zhì)量分數(shù)，然后計算出該有機物分子所含元素原子最簡單的整數(shù)比，即確定其實驗式。以便于進一步確定其分子式。［點擊試題］例1、某烴含氫元素的質(zhì)量分數(shù)為%，求此烴的實驗式。又測得該烴的相對分子質(zhì)量是58，求該烴的分子式。［分析解答］分析：此題題給條件很簡單，是有機物分子式確定中最典型的計算。由于該物質(zhì)為烴，則它只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質(zhì)量分數(shù)為（100－）%＝%。則該烴中各元素原子數(shù)（N）之比為：C2H5僅僅代表碳原子和氫原子的最簡整數(shù)比，是該烴的實驗式，不是該烴的分子式。設該烴有n個C2H5，則因此，烴的分子式為。［講］對于一種未知物，如果知道了物質(zhì)的元素組成和相對分子質(zhì)量，就會很容易通過計算得出分子式。確定有機物的分子式的途徑：1.確定實驗式2.確定相對分子質(zhì)量［點擊試題］例2、某含C、H、O三種元素的未知物A，經(jīng)燃燒分析實驗測定該未知物中碳的質(zhì)量分數(shù)為%，氫的質(zhì)量分數(shù)為%。（1）試求該未知物A的實驗式（分子中各原子的最簡單的整數(shù)比）。［投影］(1)先確定該有機物中各組成元素原子的質(zhì)量分數(shù)由于碳的質(zhì)量分數(shù)為52．16％，氫的質(zhì)量分數(shù)為13．14％，則氧的質(zhì)量分數(shù)為l—52．16％—13．14％＝34．70％。(2)再求各元素原子的個數(shù)比則該未知物A的實驗式為C2H6O[講]實驗式和分子式的區(qū)別：實驗式表示化合物分子所含元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子。分子式表示化合物分子所含元素的原子種類及數(shù)目的式子。［思考與交流］若要確定它的分子式，還需要什么條件？[講]確定有機化合物的分子式的方法：（一）由物質(zhì)中各原子（元素）的質(zhì)量分數(shù)→各原子的個數(shù)比(實驗式)→由相對分子質(zhì)量和實驗式→有機物分子式（二）有機物分子式←知道一個分子中各種原子的個數(shù)←1mol物質(zhì)中的各種原子的物質(zhì)的量←1mol物質(zhì)中各原子（元素）的質(zhì)量除以原子的摩爾質(zhì)量←1mol物質(zhì)中各種原子（元素）的質(zhì)量等于物質(zhì)的摩爾質(zhì)量與各種原子（元素）的質(zhì)量分數(shù)之積［點擊試題］例3、燃燒某有機物A，生成（標準狀況）CO2和H2O。該有機物的蒸氣對空氣的相對密度是，求該有機物的分子式。［分析解答］首先要確定該物質(zhì)的組成元素。A中各元素的質(zhì)量：，所以有機物中還含有O元素。則實驗式為，其式量為30。又因該有機物的相對分子質(zhì)量因此實驗式即為分子式。［講］從例題可以看出計算相對分子量很重要，計算有機物相對分子質(zhì)量的方法有哪些？密度法(標準狀況)，相對密度法(相同狀況)。另外可以看出元素的質(zhì)量有時不能由實驗直接得出，還需要對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行必要的分析和計算。［投影總結(jié)］確定有機物分子式的一般方法．（1）實驗式法：①根據(jù)有機物各元素的質(zhì)量分數(shù)求出分子組成中各元素的原子個數(shù)比（最簡式）。②求出有機物的摩爾質(zhì)量（相對分子質(zhì)量）。（2）直接法：①求出有機物的摩爾質(zhì)量（相對分子質(zhì)量）②根據(jù)有機物各元素的質(zhì)量分數(shù)直接求出1mol有機物中各元素原子的物質(zhì)的量。確定相對分子質(zhì)量的方法有：（1）M=m/n（2）根據(jù)有機蒸氣的相對密度D，M1=DM2（3）標況下有機蒸氣的密度為ρg/L，M=mol?ρg/L［講］有機物的分子式的確定方法有很多，在今后的教學中還會進一步介紹。今天我們僅僅學習了利用相對分子質(zhì)量和實驗式共同確定有機物的基本方法。應該說以上所學的方法是用推算的方法來確定有機物的分子式的。在同樣計算推出有機物的實驗式后，還可以用物理方法簡單、快捷地測定相對分子質(zhì)量，比如——質(zhì)譜法。［板書］2、相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法（MS）［講］質(zhì)譜是近代發(fā)展起來的快速、微量、精確測定相對分子質(zhì)量的方法。接下來對質(zhì)譜法的原理，怎樣對質(zhì)譜圖進行分析以確定有機物的相對分子質(zhì)量，以及此方法的優(yōu)點作簡要精確的介紹。［課后練習］1、嗎啡和海洛因都是嚴格查禁的毒品。嗎啡分子含C%、H%、N%、其余為O。已知其分子量不超過300。試求：⑴嗎啡的分子量；⑵嗎啡的分子式。（嗎啡分子量285，分子式C17H19NO3