1.2 研究有机物的一般方法（第2课时 ）-【名课堂精选】2021-2022学年高二化学同步精品导学案（人教版2019选择性必修3）

第一章 第2节 研究有机化合物的一般方法（导学案） （第二课时） 核心素养目标 知识技能（重难点）： 1．掌握有机化合物定性分析和定量分析的基本方法 2．了解鉴定有机化合结构的一般过程与数据处理方法 3．通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法， 并能根据其确定有机化合物的分子式通过有机化合物研究方法的学习 4.了解燃烧法测定有机物的元素组成，了解质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等先进的分析方法 过程方法： 感受现代物理学对有机化学发展的推动作用 情感、态度、价值观：体验严谨的有机化合物研究过程 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 一、元素分析（分为定性分析和定量分析） (1)定性分析：用化学方法鉴定有机物分子的元素组成。如燃烧后，C生成CO2、H生成H2O (2)定量分析（李比希法）：将一定量的有机物燃烧并测定各产物的质量，从而推算出各组成元素的质量分数，然后计算有机物分子中所含元素原子最简单的整数比，确定实验式。 二、相对分子质量的测定——质谱法（图为质谱仪展示） (1)原理：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。分子离子、碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因质量不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。 (2)质荷比：指分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。 例如下图，质荷比最大的数据是，其质荷比为46，这就表示样品分子的相对分子质量为46。 【预习自测1】在有机物的研究过程中，能快速、精确测定有机物相对分子质量的仪器是(　　) A．红外光谱仪 B．元素分析仪 C．质谱仪 D．核磁共振仪 【答案】 C 【解析】 略 【预习自测2】设H＋的质荷比为β，某有机物样品的质荷比如下图所示，则该有机物可能是(　　) A．甲醇(CH3OH) B．甲烷 C．丙烷 D．乙烯 【答案】 B 【解析】根据图像可知质荷比最大值为16，则该有机物相对分子质量为16，选B 三.有机物实验式(最简式)的确定方法： (1)确定有机物中碳、氢元素的质量分数。 (2)分析有机物中是否含有氧元素以及其他元素。 (3)求出各元素原子的个数比，再测出有机物的相对分子质量，即达到确定其分子式的目的。 (4)实验式(最简式)和分子式的区别：实验式是表示化合物分子所含元素的原子数目最简整数比的式子。分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。 四．常用确定分子式的方法总结： (1)直接法：有机物的密度(或相对密度)→摩尔质量→1 mol有机物中各原子的物质的量→分子式。 (2)最简式法：各元素的质量分数→最简式分子式。 (3)化学方程式法：利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。 在有机化学中，常利用有机物燃烧等方程式对分子式进行求解。常用的化学方程式有： CxHy＋（x＋）O2xCO2＋H2O CxHyOz＋（x＋－）O2xCO2＋H2O 【预习自测3】某有机物质量为8.80 g，完全燃烧后得到CO2 22.0 g、H2O 10.8 g，该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍，则该有机物的分子式为 (　　) A．C5H6O　　　　　　　　 B．C5H12 C．C5H12O2 D．C5H12O 【答案】 D 【解析】该有机物的蒸气密度是相同条件下氢气密度的44倍，则该有机物的相对分子质量为2×44＝88,8.80 g有机物的物质的量为＝0.1 mol,22.0 g CO2的物质的量为＝0.5 mol,10.8 g水的物质的量为＝0.6 mol，故1个分子中C原子数目为＝5，H原子数目为＝12，分子中C、H的相对原子质量之和为12×5＋12＝72，故1个该有机物分子中还含1个氧原子，则该有机物的分子式为C5H12O，故选D 【预习自测4】某有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件： ①碳的质量分数　②氢的质量分数　③X蒸气的体积(已折算成标准状况下的体积)　④X对氢气的相对密度 ⑤X的质量　⑥X的沸点，确定X的分子式所需要的最少条件是(　　) A．①②⑥　　　　　　　 B．①③⑤ C．①②④ D．①②③④⑤ 【答案】 C　 【解析】确定分子式的方法有许多种，若有碳、氢元素的质量分数，则可求出氧元素的质量分数，根据质量分数可计算各元素的原子个数之比，从而确定最简式；再根据相对分子质量即可求得分子式，相对分子质量可由标准状况下气体的密度或相对密度求出。 【预习自测5】某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧,只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是(　　) A.该化合物仅含碳、氢两种元素 B