专题1 第二单元 科学家怎样研究有机物 微专题1　有机物分子式及结构式的确定（共27张ppt）

(共27张PPT)
微专题1
WEIZHUANTIYI
有机物分子式及结构式的确定
专题1
1.确定有机物分子式的基本途径
2.有机物分子式的确定方法
(1)直接法：有机物的密度(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)实验式法：各元素的质量分数→实验式 分子式。
(3)余数法：用烃的相对分子质量除以14，看商和余数。
(4)平均值法：根据有机混合物中各元素原子的平均原子数确定混合物的组成。常用十字交叉法使计算简化。平均值的特征：C小≤ ≤
C大，H小≤ ≤H大等。如测得两种烃的混合物的平均分子式是C1.7H4，则两种烃的组合有CH4和C2H4、CH4和C3H4等。
(5)化学方程式法：用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系，利用有机物燃烧的化学方程式求分子式的方法。
常用的化学方程式有：
(6)通式法：物质性质等→有机物类别及组成通式
→分子式。
3.有机物分子结构确定的常用物理方法
(1)1H核磁共振谱
①原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与__________成正比。
②作用：测定有机物分子中氢原子的 。
③分析：吸收峰数目＝ ，吸收峰面积比为________
。如CH3CH2OH的吸收峰面积比为 。
氢原子个数
类型和数目
氢原子的类型数目
氢原子个
数比
3∶2∶1
(2)红外光谱
①原理：不同基团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。
②作用：初步判断有机物中含有的 或 。
如分子式为C2H6O的有机物A有如下两种可能的结构：Ⅰ(CH3CH2OH)或Ⅱ(CH3OCH3)，利用红外光谱来测定，分子中有 或 可确定A的结构简式为Ⅰ(CH3CH2OH)。
基团
化学键
O—H
—OH
1
2
3
4
5
1.某物质在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数之比为2∶1，则该物质可能是
①CH4　②C2H4　③C2H5OH　④CH3OH
A.②③ B.①④
C.①③ D.②④
√
1
2
3
4
5
该物质完全燃烧生成水和二氧化碳的分子数比为2∶1，即N(H2O)∶ N(CO2)＝2∶1，则该物质中氢原子与碳原子个数之比为(2×2)∶1＝4∶1，化学式满足N(C)∶N(H)＝1∶4的有CH4、CH3OH，所以B正确。
2.(2021·济南高二阶段练习)用如图所示实验装置可以测定有机物中碳元素和氢元素的含量：取4.6 g某烃的含氧衍生物样品A置于氧气流中，用氧化铜作催化剂，在760 ℃左右样品A全部被氧化为二氧化碳和水，实验结束后测得装置a增重5.4 g，装置b增重8.8 g。下列有关说法错误的是
1
2
3
4
5
A.装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰
B.由实验数据只能确定A的最简式，无法确定A的分子式
C.开始加热前、停止加热后均需通入一段时间O2
D.采用1H核磁共振谱法可确定A的结构式
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰，作用分别为吸收水和二氧化碳，故A正确；
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
开始加热前通入一段时间O2，赶走
装置中的水和二氧化碳，停止加热
后通入一段时间O2，使反应生成的
水和二氧化碳分别被无水氯化钙和
碱石灰完全吸收，使测量结果更准确，故C正确；
采用1H核磁共振谱法得出A中氢原子的种类，可确定A的结构式，故D正确。
5
3.如图所示是一种有机物的1H核磁共振谱图，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中的
1
2
3
4
5
A.CH3CH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH3
C.CH3CH2CH2OH D.CH3CH2COOH
√
1
2
3
4
由图可知该有机物中有4种不同化学环境的氢原子。分析选项可知，A项有2种不同化学环境的氢原子，B项有2种不同化学环境的氢原子，C项有4种不同化学环境的氢原子，D项有3种不同化学环境的氢原子。
5
1
2
3
4
5
4.有机物C常用于食品行业。已知9.0 g C在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4 g和13.2 g，经检验剩余气体为O2。
(1)C分子的质谱图如图所示，
从图中可知其相对分子质量
是______，则C的分子式是
_________。
90
C3H6O3
1
2
3
4
5
由有机物质谱图可知，该有机物的相对分子质量为90；浓H2SO4吸水，所以生成的水是5.4 g，即0.3 mol，碱石灰吸收CO2，所以生成的CO2是13.2 g，即0.3 mol，所以9.0 g C中氧
原子的物质的量是 ＝0.3 mol，故此
有机物的实验式为CH2O，又因其相对分子质量为90，所以C的分子式
为C3H6O3。
1
2
3
4
5
(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团的名称是______。
羧基
C能与NaHCO3溶液发生反应，则C中含有羧基。
1
2
3
4
5
(3)C分子的 1H核磁共振谱图中有四组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，
则C的结构简式是_____________。
根据氢原子的种类及个数之比可知，C的结构简式为 。
1
2
3
4
5
(4)0.1 mol C与足量Na反应，在标准状况下产生H2的体积是______L。
C中含有1个羟基和1个羧基，所以0.1 mol C与Na反应能生成0.1 mol H2，标准状况下的体积是2.24 L。
2.24
5.(2022·苏州高二质检)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_______。
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2
3
4
5
CH3O
由题干信息可推知C、H、O原子个数比为
3∶1，则该有机物的实验式为CH3O。
1
2
3
4
5
(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____。
由题干信息知该物质的相对分子质量为2×31＝62。
62
1
2
3
4
5
(3)根据该有机化合物的实验式和相对分子质量，推断其分子式为_________。
该有机物的实验式为CH3O，相对分子质量为62，则可推测该有机物的分子式为C2H6O2。
C2H6O2
1
2
3
4
5
(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：______________。
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，结合该有机物的分子式，该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH。
HOCH2CH2OH
本课结束
专题1