1.2.2 确定分子的实验式，分子式和分子结构 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（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 1 01 学习目标 CONTENT 确定分子实验式 02 确定分子式 03 确定分子结构 2 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 研究有机化合物的基本步骤： 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） 1、元素的定性、定量分析 含义：用化学方法测定有机化合物的元素组成，以及各元素的质量分数。 2、元素的定量分析 一、确定实验式（最简式）——元素分析 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 3、方法 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪示意图 仅含C、H、O元素的有机化合物 KOH浓溶液 无水CaCl2 吸收 CuO作 氧化剂 O2氧化 生成的CO2 生成的H2O △m1 △m2 有机物中C、H质量分数，剩余的就是O的质量分数 实 验 式 计算 KOH浓溶液 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。 应用 ＝4.3：13：2.1 2、某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，生成 8.8g CO2和7.2 g H2O，下列说法中正确的是(　　) A．该化合物含碳、氢两种元素 B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4 C．无法确定该化合物是否含有氧元素 D．该化合物一定是C2H8O2 应用 √ 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 研究有机化合物的基本步骤： 研究有机化合物的一般方法 相对分子质量 ？ C2H6O 实验式 (C2H6O)n 分子式 怎样确定n？ 二、确定分子式—质谱法 少量样品 有机分子失去电子形成带正电荷的分子离子和碎片离子等 计算机分析 得到它们相对质量与电荷数比值 （质荷比） 以质荷比为横坐标，以各类离子相对丰度为纵坐标记录测试结果，得到质谱图 质谱仪用高能电子流等轰击 离子因质量、电荷不同，在电场和磁场中运动行为不同 质谱仪 1、原理 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。 已测得某未知物A的实验式为C2H6O，其质谱图如下图所示，求A的相对分子质量？ 未知物A的质谱图 质谱图中， 质荷比的最大值=该有机物的相对分子质量 A的相对分子质量：46 2、应用 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 18.4 188g/mol 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： 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： 研究有机化合物的一般方法 化学键、官能团等 分子结构信息 C2H6O： 可获得分子中所含有的 化学键或官能团的信息。 有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。 三、确定分子结构 1、红外光谱 (1)原理 (2)用途 未知物A含有-OH 下图所示是未知物A（化学式为C2H6O）的红外光谱图，推测A的分子结构 该未知物A是含有羟基官能团的化合物，结构简式为：C2H5OH (3)应用 练习：某有机物的相对分子质量为74，确定分子结构，请写出该分子的结构简式