有机化合物的结构特点和研究方法——课时4实验式、分子式、分子结构的确定

有机化合物的结构特点和研究方法——课时4实验式、分子式、分子结构的确定 课时4 实验式、分子式、分子结构的确定 如何确定有机物的分子结构 学习任务一 实验式和分子式的确定 【浅想一下】 我们通常了解了物质的组成成分就可以很快写出无机物的化学式，那么有机物的分子式我们如何快速确定呢？ 【浅练一下】 1．3g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 2．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 3．实验室常用燃烧法分析有机物的组成与结构。某化合物样品在足量O2中充分燃烧，生成物只有CO2和H2O。燃烧产物依次经过浓硫酸和碱石灰充分吸收，浓硫酸和碱石灰依次增重7.2g和17.6g。有关该物质的组成和结构推测不合理的是（    ） A．该物质可能是烃类化合物 B．该物质结构中可能含C=C C．该物质结构中可能含苯环 D．该物质结构中可能含羧基 4．为了测定某有机物A的结构，进行如下实验： ①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1mol CO2和2.7g水， ②用质谱仪测定其相对分子质量，得到如图所示的质谱图。 试回答下列问题： (1)有机物A的相对分子质量是________。 (2)有机物A的实验式是________。 (3)能否根据A的实验式确定其分子式?____(填“能”或“不能”，并对应回答后面问题)。若能，则A的分子式是________，若不能，请说明原因：_________________。 学习任务二 有机物分子结构的确定——光谱法 【浅想一下】 有机物中通常含有各种化学键及结构单元，还有各样的官能团，那我们如何准确判断这些结构和官能团呢？ 【浅练一下】 5．有机物Y的分子式为C4H8O2，其红外光谱如图所示，则该有机物可能的结构简式为（　　）    A．CH3COOCH2CH3 B．OHCCH2CH2OCH3 C．HCOOCH2CH2CH3 D．（CH3）2CHCOOH 6．据质谱图分析知某烷烃的相对分子质量为86，其核磁共振氢谱图有4个峰，峰面积比为6：4：3：1，则其结构简式为 A． B． C． D． 7．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行了如下实验探究。 步骤一：这种烃X的蒸气通过热的氧化铜，可被氧化成二氧化碳和水，再用无水氯化钙吸收水，氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得，2.12 g烃X的蒸气通过热的氧化铜被氧化生成7.04 g二氧化碳和1.80 g水。 步骤二：通过仪器分析知X的相对分子质量为106。 步骤三：如图Ⅰ，用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为2∶3。 步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。 试回答下列问题： (1)X的分子式为___________，名称为___________。 (2)步骤二中的仪器分析方法为___________。 (3)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式：___________。 ①芳香烃　②苯环上的一氯代物有三种 (4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品邻苯二甲酸(PTA)，查阅资料得知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分不溶性杂质，请简述实验室中提纯PTA的方法：___________。 【浅读一下】 《红外光谱仪的构成与工作原理》 红外光谱仪是材料分析化学中常用的仪器之一、红外光谱分析能够帮助我们对材料进行定性鉴定和半定量分析，是最快获得材料类别信息的重要手段。 红外光谱仪主要由三部分组成：光源、干涉仪和检测器。其中光源能发射出稳定、高强度、连续波长的红外光，通常使用能斯特(Nernst)灯、碳化硅或涂有稀土化合物的镍铬旋状灯丝。干涉仪的作用则是将复色光变为干涉光。中红外干涉仪中的分束器主要是由溴化钾材料制成的；近红外分束器一般以石英和CaF2为材料；；远红外分束器一般由Mylar膜和网格固体材料制成。 检测器一般分为热检测器和光检测器两大类，常见的热检测器有氘代硫酸三甘肽(DTGS)、钽酸锂(LiTaO3)等类型，常用的光检测器有锑化铟、汞镉碲等类型。 红外光谱仪工作原理就是用一定频率的红外光聚焦照射被分析的样品时，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线频率相同便会产生共振，从而吸收一定频率的红外线，把分子吸收红外线的这种情况用仪器记录下来，便能得