2024届高三化学二轮复习 13-小专题--有机物分子式、结构式的确定

( 第 ( 1 3 ) 期 学号 姓名 课题 ： 确定结构 做 实验 分析仪器 并 计算 —— “ 有机物分子式结构式的确定 ” 专题练习 编写:孙向东 校对: 谷婷婷 ) 核心素养背景下，有机物分子式、结构简式与性质的考题备受命题者青睐。这类考题，一般给出科学家合成的具有重要作用的某有机物的结构简式或某些信息，考查该有机物的分子式、官能团、原子共面或者共线情况、能够发生反应的类型、与某物质反应的数量关系等。题干部分创设真实情境，考查学生的演绎推理、观察结构、推测物质性质的能力，有利于培养学生的“证据推理与模型认知”。下面对有机化合物分子式、结构简式的确定方法和技巧进行梳理。 一．有机物分子式的确定方法 1．最简式法 ⑴ 利用元素分析仪测定有机物的组成元素 元素分析仪是测定物质中元素种类的分析仪器，有机物的同分异构体在元素分析仪显示的信号 完全相同。 ⑵ 李比希燃烧法测定有机物的实验式 李比希燃烧法是一种测定有机物中碳和氢含量的分析方法，将一定质量有机物样品燃烧，根据 生成的CO2、H2O的质量，再利用样品的总质量，算出有机物中C、H、O原子个数比，确定 有机物的实验式。 ⑶ 利用质谱仪测定有机物的相对分子质量 质谱仪是测定有机物的相对分子质量的分析仪器。用高能电子流轰击样品分子，使之成为不同 质量的碎片，它们在磁场作用下到达检测器的时间不同，记录为质谱图（如图是乙醇的质谱图） 质谱图中最右侧碎片的质荷比就是该分子的相对分子质量（最右侧的信号），同分异构体的质谱 图不完全相同。 ⑷ 根据有机物分子的实验式(最简式)和相对分子质量，可求得有机物的分子式。 ⑸ 红外光谱仪——测定有机物中化学键或官能团种类的仪器。 当红外线照射有机物分子时，不同的化学键或官能团吸收频率不同，绘制成红外光谱图，图中 显示化学键或官能团的信息。根据有机物的分子式和所含官能团，可推测物质的结构简式。 （如图是CH3CH2OH的红外光谱图） 〖导练1〗化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生 物分子式的常用装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确 定有机物的组成。 回答下列问题： ⑴ A烧瓶中装有MnO2，分液漏斗内盛放的物质是 ， A中发生反应的化学方程式为 。 ⑵ C装置(燃烧管)中CuO的作用是 。 ⑶ 写出E装置中所盛放物质的名称 ，它的作用是 。 ⑷ 若将B装置去掉会对实验结果造成什么影响? 。 ⑸ 若准确称取1.20 g样品(烃或烃的含氧衍生物)。经充分燃烧后，E管质量增加1.76 g， D管质量增加0.72 g，该物质的实验式为 ，要确定该有机物的分子式，还要 。从定量测定准确角度去考虑，该装置应怎样进一步改进 。 2．相对分子质量计算法 ⑴ 通式法 若题目给出有机物的类别，可根据有机物通式和相对分子质量进行计算。 类别 通式 相对分子质量 计算方法 烷烃 CnH2n+2 14n + 2 可根据相对分子质量=M，计算n值， 得出有机物的分子式。 烯烃、环烷烃 CnH2n 14n 炔烃、二烯烃 CnH2n－2 14n－2 苯的同系物 CnH2n－6 14n－6 醇、醚 CnH2n+2O 14n + 18 醛、酮 CnH2nO 14n + 16 酸、酯 CnH2nO2 14n + 32 饱和氨基酸 CnH2n+1O2N 14n + 47 ⑵ 商余法 计算方法 计算结果 确定烃的类别 备注 根据相对分子质量M除以14的值判断 =碳原子数 余数为0 烯烃、环烷烃 若分子式不合理，可减去一个C原子，加上12个H原子，确定有机物的分子式。 余数为2 烷烃 余数为－2 炔烃、二烯烃 余数为－6 苯的同系物 如，某烃类有机物的相对分子质量为128，判断该烃的分子式。 依=9…2， 计算结果(CH2)9H2，即分子式为C9H20或C10H8。 二．有机物结构的确定方法 1．分子的立体结构表示 为了正确表示分子的立体结构，化学家在平面上加入三维坐标，以“—”表示在纸平面上的化 学键；“”表示位于纸平面前方、指向观察者的化学键；“”表示位于纸平面后方、 远离观察者的化学键，这种表示方法叫“楔形式”。 名称 甲烷 乙烷 丙烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 球棍模型