内容正文:
第2课时 有机物实验式、分子式和分子结构的确定
1.2.2 研究有机化合物的一般方法
【教学目标】
1.掌握李比希提出的燃烧有机物对产物的定量测定确定实验式;
2.了解质谱法确定分子式的原理与方法;
3.知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。
经过分离、提纯,得到纯净的有机物后,如何确定它的分子式,如何测定其结构,了解其化学性质的呢?
任务一:确定实验式
表示化合物分子中所含元素的原子数目最简整数比的式子。
实验式(也称最简式):
1、元素分析
定性分析:鉴定有机物由哪些元素组成。
定量分析:鉴定分子内各元素原子的质量分数。
定量分析方法:
①李比希元素分析法
②现代元素分析仪
“李比希法”的原理:
取一定量含C、H(O)的有机物
加CuO
做氧化剂
H2O
CO2
用无水
CaCl2吸收
用KOH
浓溶液吸收
得前后质量差
得前后质量差
计算C、H含量
计算O含量
得出实验式
H2O
CO2
有机物
CuO
定量测定有机物中C、H和O元素含量的一种分析方法。
如何计算
定量分析方法一:
燃烧法
有机物
CO2→m(C)
H2O→m(H)
氧化
若m(C)+ m(H)=
m(有机物)
m(有机物)
若m(C)+ m(H)<
只含C、H
含C、H、O
[李比希元素分析法]
任务一:确定实验式
最简式(实验式)的求法:
3g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧,生成4.4g CO2和1.8g H2O。下列说法不正确的是
A.该有机化合物中只含有碳元素和氢元素
B.该有机化合物中一定含有氧元素
C.该有机化合物的分子式可能是C2H4O2
D.该有机化合物分子中碳原子数与氢原子数之比一定是1∶2
A
同步练习
该有机物中C、H两种元素质量和并不等于有机物总质量,
说明该有机物中还含有O元素
:可以直接测出有机物中各元素原子的质量分数
现代元素分析仪
“快、狠、准”
元素定量分析方法二:
求有机物的实验式:
【例题】某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定A中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%,求A的实验式。
解:
(1)氧的质量分数为:
1- 52.16%- 13.14%
= 34.70%
(2)各元素原子个数比
N(C):N(H):N(O)
=
=
2 :6 :1
A的实验式为:
C2H6O
[课本P15]
1.已知某有机物9.2g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后,将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰.浓硫酸增重10.8g,碱石灰增重17.6g,该有机物的化学式是
A.C2H6O B.C2H4O
C.CH4O D.C2H6O2
A
同步练习
2. 有机物X是一种重要的有机合成中间体,将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。该有机物X的实验式为_________。
C5H8O2
同步练习
(1)产生的O2按从左到右方向流动,所选装置各导管的连接
顺序是____________________________________________;
(2)C装置中浓硫酸的作用是________________________;
(3)D装置中MnO2的作用是__________________________;
(4)燃烧管中CuO的作用是_______________________________;
g、f、e、h、i、c(或d)、d(或c)、a(或b)、b(或a)
吸收水分,得到干燥的O2
催化剂,加快生成O2的速率
使有机物充分氧化生成CO2和H2O
练3、电炉加热时用纯O2氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物组成,如图装置是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
(5)样品经充分反应后,测得A管质量增加8.8 g,B管质量增加5.4 g,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该有机物分子的实验式为_______;
(6)要确定该有机物的分子式,还要知道_____________。
C2H6O
相对分子质量
练3、电炉加热时用纯O2氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物组成,如图装置是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
实验式:表示化合物分子中所含元素的原子数目最简整数比的式子。
分子式:表示化合物所含元素的原子种类及数目的式子,表示物质的真实组成。
列式计算下列有机物的相对分子质量:
试归纳求有机物相对分子质量的方法。
思考:回顾所学知识,有哪些方法可以求相对分子质量?
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(4)3.2g某饱和一元醇与足量金属钠反应得到1.12L(标况)氢气