内容正文:
第二节 研究有机化合物的一般方法第2课时 有机化合物分子式和分子结构的确定
核心素养发展目标
1.学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能据此确定有机化合物的分子式。
2.能够根据化学分析和波谱分析确定有机化合物的结构。
知识梳理及讲解
一、有机化合物实验式和分子式的确定
1.确定实验式
(1)相关概念
①实验式:有机化合物分子内各元素原子的最简整数比,又称为最简式。例如,乙酸的分子式为C2H4O2,实验式为CH2O。
②元素分析
分类
定性分析
定量分析
含义
用化学方法测定有机化合物的元素组成
将一定量的有机化合物燃烧,转化为简单的无机化合物(如C→CO2,H→H2O),并定量测定各产物的质量,从而推算出有机物中各组成元素的质量分数,然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比,确定其实验式
(2)实验式的测定步骤(李比希法)
(3)实验式(最简式)与分子式的关系:分子式=(最简式)n。
2.确定分子式
(1)原理
质谱仪用高能电子流等轰击样品,使有机分子失去电子,形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同,在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其分析后,得到它们的相对质量与电荷数的比值,即质荷比。
(2)质谱图:以质荷比为横坐标,以各类离子的相对丰度为纵坐标,根据记录结果所建立的坐标图。如下图为某有机物的质谱图:
从图中可知,该有机物的相对分子质量为46,即质荷比最大的数据就是样品分子的相对分子质量。
课堂练习
1、判断题
(1)验证有机物属于烃时只需测定产物中的CO2和H2O的物质的量之比( )
(2)有机物燃烧后只生成CO2和H2O的物质不一定只含有碳、氢两种元素( )
(3)有机物的实验式、分子式一定不同( )
(4)元素分析法和质谱法能分别确定有机物的实验式和相对分子质量( )
(5)质谱图中最右边的谱线表示的数值为该有机物的相对分子质量( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2某有机物的结构确定:
(1)测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是__________。
(2)确定分子式:如图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为__________;分子式为_______