1.2.2 有机化合物分子式和分子结构的确定-（配套课件）2021-2022版高二化学人教版选择性必修3【步步高】学习笔记（京津辽粤浙渝鄂冀湘云晋皖黑吉桂）

第2课时 有机化合物分子式和分子结构 的确定 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。 核心素养发展目标 内容索引 一、确定实验式和分子式 二、确定分子结构 随堂演练 知识落实 课时 对点练 3 一、确定实验式和分子式 1.确定实验式 (1)原理：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)，并通过测定无机物的质量，推算出该有机化合物所含各元素的 ，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的___________，确定其实验式(也称最简式)。 质量分数 最简整数比 (2)元素分析方法 ①李比希法 二氧 化碳 氧元 素 分析思路：C、H、O的质量分数 C、H、O的原子个数比 实验式 ②现代化的元素分析仪 分析的精确度和分析速度都达到很高的水平。 2.确定分子式 (1)质谱法 质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法。 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 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。计算机对其进行分析后，得到它们的_________ _________的比值，即 。 分子离子 相对质量 与电荷数 质荷比 ②质谱图：以 为横坐标，以________ ___________为纵坐标，根据记录结果所建立的坐标图。如图为某有机化合物的质谱图： 从图中可知，该有机物的相对分子质量为 ，即 的数据就是样品分子的相对分子质量。 质荷比 各类离子 的相对丰度 46 质荷比最大 (2)其他方法 相对分子质量数值上等于摩尔质量(以g·mol－1为单位时)的值。 ①标况密度法：已知标准状况下气体的密度ρ，求算摩尔质量。 M＝ρ×22.4 L·mol－1 ②相对密度法：根据气体A相对于气体B(已知)的相对密度d。 MA＝d×MB。 (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(　　) × √ 正误判断 × √ √ 1.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________。 理解应用 C4H10O (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________。 74 C4H10O 解析　由质谱图知其相对分子质量为74，而其实验式的相对分子质量为12×4＋1×10＋16＝74，故其分子式为C4H10O。 2.某烃A蒸气的密度是相同状况下氢气密度的36倍，已知该烃中的碳、氢元素质量比为5∶1，则： (1)该烃的相对分子质量为_____。 72 解析　已知烃A蒸气的密度是相同状况下氢气密度的36倍，则烃A的摩尔质量为36×2 g·mol－1＝72 g·mol－1，所以该烃的相对分子质量为72。 (2)确定该烃的分子式为________。 C5H12 解析　已知烃A分子中碳、氢元素的质量比为5∶1,1 mol烃A的质量为72 g， 则1 mol烃A分子中含C原子的物质的量为 ＝5 mol，含H原子的 物质的量为 ＝12 mol，则烃A的分子式为C5H12。 (3)该烃的同分异构体有_____种。 3 解析　根据戊烷的组成，其可能的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3和C(CH3)4 3种。 返回 二、确定分子结构 有机化合物中普遍存在同分异构现象，需要借助现代分析仪器确定分子结构。 1.红外光谱 (1)原理：不同官能团或化学键 吸收频率不同，在红外光谱图 上将处于不同的位置。 (2)红外光谱图 分析红外光谱图，可判断分子中含有的 或 的信息。如分子式为C2H6O的有机物A有如下两种可能的结构： 或 ，利用红外光谱来测定，分子中有O—H