第一章 第二节 第2课时 有机物实验式、分子式与分子结构的确定(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修3（人教版2019）

(一)确定实验式 第2课时　有机物实验式、分子式与分子结构的确定 (二)确定分子式——质谱法 (三)确定分子结构 1．红外光谱 2．核磁共振氢谱 原理 处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与 成正比 [微点拨] 核磁共振氢谱只能测出有机物中不同类型氢原子的个数之比，但不能确定氢原子数目。 作用 测定有机化合物分子中氢原子的类型种数和__________ 分析 吸收峰数目＝氢原子类型种数，吸收峰面积比＝不同类型的氢原子数目之比 氢原子数 相对数目 3．X射线衍射 原理 X射线与晶体中的原子相互作用可产生衍射图。经过计算可以获得 、____等分子结构信息 [微提醒] X射线衍射技术在测定分子结构、晶体结构中有着独特的优势，可以获得直接而详尽的结构信息。 应用 X射线衍射已成为物质结构测定的一种重要技术。1975年，我国科学家通过X射线衍射测定了青蒿素的分子结构 键长 键角 [典例导引] [典例]　某种含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.1%，试求该未知物A的实验式。 [答案]　该未知物A的实验式为C2H6O。 [生成认知] 一般有机化合物中氧元素的确定方法 一般来说，某有机化合物完全燃烧后，若产物只有CO2和H2O，其组成元素可能为碳、氢元素或碳、氢、氧元素。欲判断该有机化合物分子是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机化合物质量比较，若两者相等，则原有机化合物分子的组成中不含氧元素；否则，原有机化合物分子的组成中含氧元素。 [跟踪训练] 1．3 g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和1.8 g 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．某有机化合物在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数之比为2∶1，则该物质可能是 (　 ) ①CH4　②C2H4　③C2H5OH　④CH3OH A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：该物质完全燃烧生成水和二氧化碳的分子数之比为2∶1，即N(H2O)∶N(CO2)＝2∶1，则该物质中N(H)∶N(C)＝4∶1，分子式满足N(C)∶N(H)＝1∶4的有①和④。 [典例导引] [典例]　某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计如图实验装置： 回答下列问题： (1)实验开始时，先打开分液漏斗活塞，一段时间后再加热反应管C，目的是_________________________________________________________________。 (2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是______________和____________。 (3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是______________和____________。 (4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机化合物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，装置D质量增加3.6 g，U形管E质量增加8.8 g。又知有机化合物G的质谱图如图所示： 该有机化合物的分子式为______________。 (5)已知有机化合物G中含有羧基，经测定其核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1。综上所述，G的结构简式为____________。 [解析]　实验开始时先制氧气，把装置中空气排出来，防止二氧化碳和水蒸气干扰，B干燥氧气，加热C，样品燃烧生成二氧化碳和水，CuO的作用是确保有机化合物充分氧化，最终生成CO2和H2O，D用于吸收生成物中的水，E用于吸收生成物中的二氧化碳，F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置，根据称量的质量进行有关的计算。(1)实验开始时先制氧气，把装置中空气排出来，防止二氧化碳和水蒸气干扰；(2)B中浓硫酸用于干燥氧气，防止干扰后面装置生成的水，D用于吸收有机化合物燃烧生成的水蒸气；(3)E用于吸收生成物中的二氧化碳，F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置； [生成认知] 1．确定分子式的方法 (1)根据有机化合物中各元素的质量分数，求出有机化合物的实验式，再根据有机化合物的相对分子质量确定分子式。 (2)根据有机化合物的摩尔质量和各元素的质量分数，求出1 mol 该有机化合物中各元素原子的物质的量，从而确定出该有机化合物的分子式。 (3)根据有机