1.2.2 研究有机化合物的一般方法(第2课时 确定分子的实验式，分子式和分子结构)（课件精讲）-【名课堂精选】2022-2023学年高二化学同步课件精讲及习题精练（人教版2019选择性必修3）

课时2 确定分子的实验式，分子式和分子结构 第二节 研究有机化合物的一般方法 确定分子实验式 01 确定分子式 02 确定分子结构 03 PART 01 确定分子实验式 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 蒸馏、 萃取、 重结晶等 元素定量分析 质谱法 波谱分析： 质谱、红外光谱、 核磁共振氢谱、 X射线衍射等 研究有机化合物的基本步骤： 同研究有机化合物的一般方法 将一定量的有机物燃烧 定量测定 转化为简单的无机物 推算有机物各元素质量分数 计算有机物各元素原子最简整数比 确定实验式（最简式） 元素的定性、定量分析 有机化合物的元素定量分析最早由德国化学家李比希提出。 （J·von Liebig，1803—1873） 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 将准确称量的样品置于一燃烧管中，再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂（附在石棉上粉碎的氢氧化钠）及高氯酸镁的吸收管内，前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠，后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸镁，这两个吸收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和水的重量，由此即可计算样品中的碳和氢的含量。剩余的则为氧的含量。 确定实验式 实验式：表示分子内各元素原子的最简整数比的化学式 C4H8O2 C2H4O 一定量 有机物 燃烧氧化 H2O CO2 碱液吸收 ∆m2 干燥剂 吸收 ∆m1 计算C、H含量 计算O含量 得出实验式 确定实验式 【例1】含C、H、O三元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.1%。试求该未知物A的实验式。 （2）计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比： 【解】 （1）计算该有机化合物中氧元素的质量分数： ω(O)＝100%－52.2%－13.1%＝34.7% N(C)：N(H)：N(O)＝ 52.2% 12.01 13.1% 1.008 34.7% 16.00 ： ： ＝2：6：1 【答】该未知物A的实验式为C2H6O。 确定实验式 1.某有机物5.8 g完全燃烧，生成CO2 13.2 g , H2O 5.4 g 。含有哪些元素? n(C)∶n(H)∶n(O)＝13.2／44∶5.4×2／18∶1.6／16 ＝0.3：0.6：0.1＝3∶6∶1 ∴实验式为 C3H6O m(C) = 13.2 = 3.6 g m(H) = 5 = 0.6 g m(O) = 5.8 – 3.6 – 0.6 = 1.6 g 有机物的实验式： 确定实验式 2.某有机物含C的质量分数为68.2％，含H的质量分数为 13.6％请写出其实验式。 1－68.2%－13.6% ＝18.2% 计算各元素原子个数比： N(C)：N(H)：N(O) = 4.98：11.9：1 答：该有机物的实验式为：C5H12O 解： 分析计算氧的质量分数为： = 5.68：13.6：1.14 = 5：12：1 确定实验式 PART 02 确定分子式 元素定量分析 实验式 各组成原子的最简整数比 分子式 其中最精确、快捷的方法 相对分子质量 质谱法 质谱仪 确定分子式 【思考】确定了实验式，还需要什么条件才能确定分子式？ C3H6O 实验式 (C3H6O)n 分子式 怎样确定n？ 求相对分子质量： ①M=m/n ②有机蒸气的相对密度D=M1/M2 ③标准状况下，有机蒸气的密度为ρ g/L M=22.4L/mol × ρ g/L 确定分子式 CH3CH2OH + 质荷比 31 100 80 60 40 20 0 20 30 40 50 27 29 45 46 CH3CH2 + CH2=OH + CH3CH=OH + 相对丰度/% 乙醇的质谱图 质谱图：横坐标表示碎片的质荷比，纵坐标表示碎片的相对丰度，峰上的数据表示碎片的相对质量。分子离子的相对质量越大，质荷比就越大，到达检测器需要的时间就越长，因此质谱图中最右边的峰表示的就是样品的相对分子质量。 确定分子式 质谱图中质荷比的最大值就是样品分子的相对分子量。 未知物A的实验式为C2H6O，其质谱图中最右侧的分子离子峰（CH3CH2OH的信号）的质荷比数值为46，因此A的相对分子质量为46，由此可以推算出A的分子式也是C2H6O。 确定分子式 某有机物的结构确定过程前两步为： 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：下图是该有机物的质谱图，则其相