苏教版化学选修五《有机化学基础》专题一 第二单元 科学家怎样研究有机物 第1课时 有机化合物组成的研究 课件+导学案+练习 （4份打包）

专题一 认识有机化合物 第二单元　科学家怎样研究有机物 第1课时 有机化合物组成的研究 【学习任务】 了解有机化合物组成的研究方法，知道如何确定最简式。 【学习准备】 “没有什么分子像DNA分子结构那样动人。它让科学家着迷，给艺术家灵感，向社会发出挑战。从任何意义说，它都是一种现代的标志。”——《自然》杂志。你能理解结构的测定在科学研究中的重要作用吗？ 【学习思考】 一、有机化合物组成的研究 1.研究方法 （1） 氧化法 （2） 钠融法 定性确定有机物中是否存在氮、氯、溴和硫等元素 2.仪器——元素分析仪 （1）工作原理：使有机化合物充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析. （2）特点 ①自动化程度高。 ②所需样品量小。 ③分析速度快。 ④可同时对碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析。 思考讨论 1.某有机物燃烧产物只有CO2和H2O，能否推测该有机物一定为烃类？ 提示：不能确定一定为烃类，因为含氧衍生物（如乙醇）的燃烧产物也只有CO2和H2O 【课堂引入】 在日常生活中，我们接触到各种各样的物质，你能说出哪些是有机化合物吗？它们在生活中有哪些应用呢？ 【学习活动】 学习活动 确定有机物的方法 有机物分子式的确定 1.有机物组成元素的推断 一般来说，某有机物完全燃烧后，若产物只有CO2和H2O，其组成元素可能为C、H或C、H、O。 欲判断该有机物是否含氧元素，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物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧元素；否则，原有机物的组成中含氧元素。 2.确定分子式的方法 （1）直接法 有机物的密度（或相对密度）→摩尔质量→1 mol有机物中各原子的物质的量→分子式。 （2）最简式法 各元素的质量分数→最简式分子式。 （3）余数法 用烃的相对分子质量除以14，看商数和余数。 　　　　　　　　　　　　　　余2　为烷烃 ＝=A……　　　 除尽：为烯烃或环烷烃 差2　为炔烃或二烯烃 差6　为苯或苯的同系物 其中商数A为烃中的碳原子数，此法适用于具有特定通式的烃(如烷烃、烯烃、炔烃、苯、苯的同系物等)。 (4)化学方程式法 利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。 在有机化学中，常利用有机物燃烧等方程式对分子式进行求解。常用的化学方程式有： CxHy+(x+)O2xＣO2+H2O CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O 特别提醒 （1）某些特殊组成的实验式，可根据其组成特点直接确定其分子式，如实验式为CH3的有机物，其分子式为C2H6时，氢原子已达到饱和；实验式为CH3O的有机物，其分子式为C2H6O2(乙二醇)。 (2)求算有机化合物相对分子质量的方法 ①根据标准状况下气体密度的ρ0，求算该气体的摩尔质量，即该气体的相对分子质量Mr=ρ0×22.4（限于标准状况下使用）。 ②根据气体的相对密度D，求气体的相对分子质量：Mr(A)=D·Mr(B)。 ③求混合气体的平均相对分子质量： =Mr(A)×A%+Mr（B）×B%+Mr(C)×C%……（A%、B%、C%……为A、B、C……气体在混合气体中的体积分数）。 ④运用质谱法测定相对分子质量。 例1　为了测定一种气态烃A的分子式，取标准状况下A气体置于密闭容器内燃烧，实验表明产物是CO2、CO和H2O,学生甲、乙设计如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式，他们测定的数据如图所示（假设每次处理均反应完全） 甲方案 乙方案 （1）根据两方案，你认为能否测得A的最简式（填“能”或“不能”）。 甲方案　　　　　　　　　，乙方案　　　　　　　　　。 根据能测出A的最简式方案，回答下列问题： （2）A的最简式为　　　　　　　　　。 （3）若要确定A的化学式是否需要测定其他数据（填“是”或“否”）　　　　　，如果需要，测定数据是　　　　　。 ［解析］　（1）甲方案碱石灰增加的质量为CO2和H2O的质量之和，再通过灼热的CuO减少的质量或石灰水增加的质量，可求出烃不完全燃烧生成CO的质量，但不能求出CO2及水各自的质量，故无法确定有机物的最简式；而乙方案浓H2SO4增加的质量为水的质量，再通过灼热的CuO减少的质量可求出CO的质量，最后通过碱石灰可求出CO2的总质量，结合上述三个数据可求出烃中C、H的质量比，即得最简式。 (2)根据乙方案可知，n (H2O)==0.3 mol,则n (H)=0.6mol;再由最后碱石灰增加的质量，可求出CO2的总物质的量为n (CO2)= =0.3 mol，据此可求出该烃的最简式为CH2。 （3）因为题目已知烃在标准状况下为气体，故只要知道了气体的体积，即可求出烃的物质的量，进而可求出1 mol烃中所含C、H原子的物质的量，即可