1.2.2 实验式、分子式及结构的确定 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件聚焦有机化合物实验式、分子式和结构的确定，课堂引入通过分离提纯题目及方法总结回顾旧知，衔接燃烧产物分析、元素定量检测等新知，构建研究方法的学习支架。 其亮点在于融合实验流程与仪器分析，通过李比希元素分析计算实验式、红外光谱确定官能团、核磁共振氢谱辨析结构，体现科学思维和科学探究与实践。小结系统梳理研究步骤，帮助学生形成结构化认知，教师可借实例提升教学效率，学生能培养分析解决问题的能力。

第2节 研究有机化合物的一般方法 第2课时：实验式、分子式和结构的确定 第一章 人教版 高二年级 选择性必修三 1 2、下列关于有机物的分离提纯的说法中正确的是（ ） A、碘在酒精中的溶解度大，可用酒精将碘水中的碘萃取出来 B、分液操作时，先把上层液体从上口倒出去，再把下层液体从下口放出来 C、将工业酒精直接蒸馏可以获得无水酒精 D、在重结晶法提纯苯甲酸实验中，为减少苯甲酸的损失，一定要趁热过滤 D 1、蒸菜中的某些色素可用水进行提取。下列溶液中，不能用于从色素水溶液中进一步萃取富集色素的是（ ） A、苯 B、乙醇 C、四氯化碳 D、乙酸乙酯 B 课堂引入 两种液体 蒸馏 化学反应 沸点相差大 沸点相差不大 蒸馏 互溶 沸点相差大 萃取 其中一种易溶于其他溶剂 不互溶 分液 两种固体 过滤 一种溶于水，一种难溶于水 均能溶于同一溶剂，被提纯物质的溶解度受温度影响很大，杂质的溶解度很小或很大 重结晶 课堂引入 提取得到纯净的某有机物A 未知物A 元素种类 燃烧 HCl C H O N S Cl 完全燃烧后的产物 CO2 H2O N2 SO2 元素质量 定量检测 思考1：若A是烃的含氧衍生物，如何检测燃烧产物？ CO2 H2O 无水氯化钙、浓硫酸 碱石灰、KOH浓溶液 m(H) m(C) 硫酸铜、碱石灰、氧化钙？ 澄清石灰水？ m(O)=m(A总)-m(H)-m(C) 思考2：A中O元素质量如何确定？ 多卤代烃大多不易燃烧，可用作阻燃剂 不粘锅涂层-聚四氟乙烯 不可用 不可用 分子式的确定 李比希 李比希元素分析仪示意图 可以多接一个干燥管，防止空气进入 仅含C、H、O元素的有机化合物 CO2 H2O CuO 完全燃烧 m(O)=m(A总)-m(H)-m(C) KOH浓溶液吸收 m(C) 无水CaCl2吸收 m(H) 碱石灰 思考3：该装置如何改进使得实验误差更小？ 分子式的确定 未知物A 元素种类 元素质量 分子式 定量检测 将13.6 g A在足量 O2 中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的无水 CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2 增重 7.2 g，KOH浓溶液增重35.2g m(O)=13.6 - 0.8×1 - 0.8×12 = 3.2 g n(H2O)=0.4 mol n(CO2)=0.8 mol n(O)=0.2 mol n(C):n(H):n(O)=0.8 : 0.8 : 0.2=4:4:1 实验式 (最简式) C4H4O 质谱法 C8H8O2 M = 136 分子式的确定 思考4：C8H8O2可能的结构是？ Ω = 5，可能是有苯环的羧酸或酯等 分子式 分子结构 仪器分析法 确定化学键、官能团等分子结构信息 红外光谱图 无 O-H 有 -COO- 结构的确定 峰面积之比（吸收强度） = 氢原子个数之比 核磁共振氢谱 (1) 原理：处于不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同（化学位移不同） (2) 用途：确定氢原子的种类及数目 吸收峰数目 = 氢原子种类数 核磁共振氢谱图 结构的确定 8 10 0 6 2 4 吸收强度 δ 8 10 0 6 4 2 吸收强度 δ 例如：分子式为C2H6O 峰面积之比3:2:1 三个峰 一个峰 二甲醚 乙醇 峰面积之比（吸收强度） = 氢原子个数之比 吸收峰数目 = 氢原子种类数 结构的确定 （题目如果没有给出峰面积比，可以根据吸收强度高度预估） 思考5：根据核磁共振氢谱辨析出样品是哪种有机物 面积之比 1:2:2:3 苯甲酸甲酯 面积之比 1:2:2:2:1 面积之比 1:2:2:3 结构的确定 碳原子已经饱和，即n(H)=2n(C)+2，实验式即分子式 讨论1： 知道实验式后一定要通过质谱才能确定分子式吗？ 例：完全燃烧某液态烃产生16.8 L CO2（标准状况）和11.25 g水，此烃蒸气对氢气的相对密度为41，则该烃的分子式为 。 0.75 mol 0.625 mol n(C)=0.75 mol n(H)=1.25 mol 实验式: C3H5 将有机物气化测量相对密度也能获取相对分子质量 M = 82 C6H10 讨论2：已知某有机物实验式为CH4、C3H8O，能确定分子式吗？ 结构的确定 从牛奶中提取到有机物C3H6O3 能与NaHCO3反应，产生气体A 能金属钠反应，也能产生气体B 且等量的有机物分别反应后，产生的气体A和气体B物质的量相同 讨论3： 知道分子式后，除了仪器分析外，是否有其他方法确定官能团？ 1mol –COOH 对应 1mol CO2 1mol -OH或–COOH对应 0.5mol H2 乳酸 面积之比 1:1:1:3 结构的确定 未知物A 元素种类 元素质量 分子式 定量检测 实验式 (最简式) 质谱法 完全燃烧 分子结构 红外、核磁共振氢谱、X射线等 确定化学键、官能团等分子结构信息 官能团 共价键 H的种类及数目 共价键 键长 键角 质量或质量分数 课堂小结 1.某有机化合物样品的质谱图如下图所示，则该有机化合物可能是（ ） A、甲醇 B、甲烷 C、乙烷 D、乙烯 B 2.具有下列结构的化合物，其核磁共振氢谱中有两组峰的是（ ） A、CH3CH2OH B、CH3CH3 C、CH3OCH3 D、HOCH2CH2OH D 15 10 100 80 60 40 20 0 相对丰度/% 质荷比 课堂检测 3.丙醇有两种属于醇类的同分异构体： 下图是其中一种物质的核磁共振氢谱，则与该谱图对应的物质的名称是__________。 1- 丙醇 2- 丙醇 2- 丙醇 课堂检测 4.某有机化合物是汽车防冻液的成分之一，经元素分析测定，该有机化合物中各元素的质量分数是：碳38.7%，氢9.7%，氧51.6%。 （1）该有机化合物的实验式为____________。 （2）用相对密度法测得该有机化合物的密度是同温同压下氢气密度的31 倍，则该物质的相对分子质量为_______。 （3）根据该有机化合物的实验式和相对分子质量，推断其分子式____________。 （4）该有机化合物的红外光谱中有羟基O—H和烃基C—H的吸收峰，试写出其可能的结构简式______________。 CH3O 62 C2H6O2 HOCH2CH2OH 课堂检测 5.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图所示，它可以用有机溶剂A从中药中提取。 （1）下列关于青蒿素的说法不正确的是____________（填字母）。 A、分子式为C14H20O5 B、分子中含有酯基和醚键 C、易溶于有机溶剂A，不易溶于水 D、分子中的所有原子不在同一平面 A 课堂检测 ①根据图1，A的相对分子质量为____________。 ②根据图2，推测A可能所属的有机化合物类别_____和其分子式_________。 ③根据以上结果和图3，推测A的结构简式_______________________。 5.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图所示，它可以用有机溶剂A从中药中提取。 （2）使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下： 图1 质谱图 图2 红外光谱 图3 核磁共振氢谱 74 醚 CH3CH2OCH2CH3 C4H10O 课堂检测 $