1.2.2实验式和分子式的确定 课件 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

2026-05-06
| 20页
| 732人阅读
| 6人下载
普通

内容正文:

第二节 研究有机化合物的一般方法 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第2课时 确定有机化合物 的实验式和分子式 高中化学人教版(2019)选择性必修3 1.了解有机化合物元素分析的方法,掌握通过燃烧法确定有机物实验式的原理和计算方法。 2. 明确实验式与分子式的关系,掌握质谱法测定有机物相对分子质量的原理,会根据实验式和相对分子质量确定有机物的分子式。 明·学习目标 观看视频:屠呦呦与生命之药 明·学习目标 情 境 引 入 屠呦呦与青蒿素 东晋葛洪《肘后备急方》中对青蒿治疗疟疾的记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。” 20世纪70年代初,屠呦呦等科学家提取了青蒿素,后通过元素分析和质谱法分析,确定其相对分子质量为282,分子式为C15H22O5。经红外光谱和核磁共振谱分析,确定其分子中含有酯基和甲基等结构片段。通过化学反应证明其分子中含有过氧基(—O—O—)。1975年底,我国科学家通过X射线衍射最终测定了它的分子结构。 分离提纯 蒸馏、萃取、重结晶等 确定实验式 元素定量分析 确定分子式 质谱仪 确定分子结构 波谱分析: 质谱、红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射等 【思考】科学家们是如何确定有机物的分子组成和结构的呢? 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 【学习任务1】有机化合物实验式的确定 1.元素定量分析的原理 元素分析 定性分析:用化学方法鉴定有机化合物的元素组成 有机物 燃烧 CO2 H2O 检验产物 有机物 元素组成 定量分析:用化学方法测定有机化合物的元素组成,如李比希燃烧法 一定量有机物 燃烧 CO2 H2O 测定产物质量 有机物 元素组成 推算 确定实验式:李比希元素分析法 将一定量的有机物充分燃烧,转化为简单的无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出该有机物元素的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素最简单的整数比,即确定其实验式(又称为最简式)。 C→CO2 H→H2O 确保将C完全氧化为CO2 或浓H2SO4 或碱石灰 最好再接一个装有碱石灰的干燥管 防止空气中的H2O或CO2进入系统 N(C)∶N(H)∶N(O) = ∶∶ 最简式求法: 若m(有机物) = m(C) + m(H),则说明该有机物中只含碳和氢两种元素; 若m(有机物) > m(C) + m(H)且完全燃烧只生成CO2和H2O,则说明有机物中含有C、H、O三种元素,其中m(O) = m(有机物) - m(C) - m(H)。 确定实验式:李比希元素分析法 【例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。 实验式为 C2H6O 【学以致用】 【例2】 3.0 g某有机化合物在氧气中完全燃烧,只生成4.4g CO2和 1.8g H2O。下列说法正确的是 ( ) A.该化合物仅含碳、氢两种元素 B.该化合物中碳、氢原子个数比为1 : 8 C.无法确定该化合物是否含有氧元素 D.该化合物实验式为CH2O 【小试牛刀】 D 现代化元素分析仪 现代化的元素分析仪 李比希不仅建立了可以定量测定碳、氢 、氧元素的分析方法,还建立了含氮、硫、卤素等有机化合物的元素定量分析方法,为现代元素定量分析奠定了基础。现在,元素定量分析使用现代化的元素分析仪,分析的精确度和速度都达到了很高的水平。 :直接测出有机物各元素原子的质量分数 【小资料】 【学习任务2】有机化合物分子式的确定 确定了实验式,还需要什么条件才能确定分子式? C3H6O 实验式 (C3H6O)n 分子式 实验式(最简式)与分子式的关系:分子式=(实验式)n 实验式 分子式 CH4 CH4 CH2O C2H4O2 怎样确定n? 确定相对分子质量 【思考】 元素定量分析只能确定有机化合物分子中各组成原子的最简整数比,得到实验式。要确定它的分子式,还必须知道其相对分子质量。目前有许多测定相对分子质量的方法,质谱法是其中最精确而快捷的方法。 【学习任务2】有机化合物分子式的确定 分子离子 质谱仪用高能电子流等轰击样品,使有机分子失去电子,形成带正电荷的_________和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同,在电场和磁场中的运动行为不同。 计算机对其分析后,得到它们的 _________________ 的比值,即 。 原理 相对质量与电荷数 质荷比 质谱仪 探·知识奥秘 质荷比 有机分子离子或碎片离子的相对质量与电荷数的比值,即质荷比。 质谱图:以质荷比为横坐标, 以各类离子相对丰度为纵坐标 计算机分析 得到它们相对质量与电荷数比值(质荷比) 质谱图中最大质荷比=相对分子质量 【学习任务2】有机化合物分子式的确定 【小练笔】某有机物的结构确定: (1)已知某含C、H、O三种元素的有机物,实验式 是C4H10O (2)确定分子式:如图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为______;分子式为_________。 C4H10O 74 【学习任务2】有机化合物分子式的确定 析·典型范例 根据气体A相对于气体B的相对密度D,MA=D×MB Mr=22.4×ρ 标态密度法 相对密度法 相对分子质量 读图法 质谱图中,质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量 M=m/n 【拓展归纳】:有机物相对分子质量的求算方法 【学习任务2】有机化合物分子式的确定 探·知识奥秘 1.某气体在标准状况下的密度为0.8g/L,该气体的相对分子质量为多少? 2.某烃的蒸气密度是相同状况下氢气密度的80倍,该烃的摩尔质量是多少? 【课堂小练】 探·知识奥秘 第2课时 确定有机化合物 的实验式、分子式 有机化合物实验式的确定 燃烧法(李比希法) 现代化的元素分析仪 质谱法测定相对分子质量 有机化合物分子式的确定 【课堂小结】 理·核心要点 课后作业 基础巩固层:完成课后练习题 实践拓展层:查阅资料,了解青蒿素的提取过程 $

资源预览图

1.2.2实验式和分子式的确定  课件  2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
1
1.2.2实验式和分子式的确定  课件  2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
2
1.2.2实验式和分子式的确定  课件  2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
3
1.2.2实验式和分子式的确定  课件  2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
4
1.2.2实验式和分子式的确定  课件  2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
5
1.2.2实验式和分子式的确定  课件  2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
6
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。