高中化學(xué) 1.4.2有機物分子式與分子結(jié)構(gòu)的確定課件 新人教版選修5.ppt

1、第2課時有機物分子式與分子結(jié)構(gòu)的確定,自主閱讀,自主檢測,自主閱讀,自主檢測,2.相對分子質(zhì)量的測定質(zhì)譜法 (1)原理:用高能電子流等轟擊樣品分子,使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子。分子離子、碎片離子各自具有不同的相對質(zhì)量,它們在磁場作用下到達檢測器的時間因質(zhì)量不同而先后有別,其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。 (2)質(zhì)荷比:指分子離子或碎片離子的相對質(zhì)量與其電荷的比值。在有機物的質(zhì)譜圖中,質(zhì)荷比的最大值即為該有機物的相對分子質(zhì)量。,自主閱讀,自主檢測,二、分子結(jié)構(gòu)的鑒定 1.紅外光譜法 (1)作用:初步判斷某有機物中含有何種化學(xué)鍵或官能團。 (2)原理:不同的官能團或化學(xué)鍵對紅外線的吸收頻

2、率不同,在紅外光譜圖中處于不同的位置。 2.核磁共振氫譜 (1)作用:測定有機物分子中氫原子的類型和相對數(shù)目。 (2)原理:處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子在譜圖上出現(xiàn)的位置不同,而且吸收峰的面積與氫原子個數(shù)成正比。 (3)分析:吸收峰數(shù)目=氫原子種類數(shù),吸收峰面積比=氫原子數(shù)目比。,自主閱讀,自主檢測,1.能夠快速、微量、精確地測定相對分子質(zhì)量的物理方法是() A.質(zhì)譜B.紅外光譜 C.紫外光譜D.核磁共振譜 答案:A 2.二甲醚(CH3OCH3)和乙醇(CH3CH2OH)是同分異構(gòu)體,鑒別二者可采用化學(xué)方法或物理方法,下列鑒別方法中不能對二者進行鑒別的是() A.利用金屬鈉或者金屬鉀 B.利用質(zhì)

3、譜法 C.利用紅外光譜法 D.利用核磁共振氫譜 答案:B,自主閱讀,自主檢測,3.下列分子的核磁共振氫譜圖有5組峰的是() 答案:B,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,重難點一有機物分子式的確定 塑化劑為鄰苯二甲酸酯類物質(zhì),其中有一種簡寫為DEHP的塑化劑名稱為鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯,可是你知道如何來確定它的組成和結(jié)構(gòu)嗎?,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,討論探究 1.室溫時,20 mL某氣態(tài)烴與過量氧氣完全燃燒得到的混合氣體中有40 mL CO2。根據(jù)烴的燃燒方程式,能否求出該烴的分子式? 探究提示:無法求出該烴的分子式,只能求出該烴分子的碳原子數(shù)為2

4、。,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,2.燃燒某有機物A 1.50 g,生成1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2和0.05 mol H2O。該有機物的蒸氣對空氣的相對密度是1.04,試求該有機物的分子式。 探究提示:有機物A的相對分子質(zhì)量為1.042930,所以,1.50 g有機物A的物質(zhì)的量為0.05 mol, 由A的相對分子質(zhì)量判斷A分子中氧原子數(shù)為1,則A的分子式為CH2O。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),有機物分子式的確定 1.有機物組成元素的推斷 一般來說,某有機物完全燃燒后,若產(chǎn)物只有CO2和H2O,其組成元素可能為C、H或C、H、O。 欲判斷該有機物

5、是否含氧元素,首先應(yīng)求出產(chǎn)物CO2中碳元素的質(zhì)量及H2O中氫元素的質(zhì)量,然后將C、H的質(zhì)量之和與原來有機物質(zhì)量比較,若兩者相等,則原有機物中不含氧;否則,原有機物的組成中含氧。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),(2)物質(zhì)的量關(guān)系法:由密度或其他條件求摩爾質(zhì)量求1 mol分子中所含各元素原子的物質(zhì)的量求分子式。 (3)化學(xué)方程式法(代數(shù)法):利用化學(xué)方程式及題干要求列方程組求解未知數(shù)值求分子式。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),例題1根據(jù)以下有關(guān)某有機物的組成:

6、 (1)測定實驗式:某含C、H、O三種元素的有機物,經(jīng)燃燒實驗測得其碳的質(zhì)量分數(shù)為64.86%,氫的質(zhì)量分數(shù)為13.51%,則其實驗式是。 (2)確定分子式:下圖是該有機物的質(zhì)譜圖,則其相對分子質(zhì)量為,分子式為。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),成功體驗1已知由C、H、O元素組成的某化合物9.2 g完全燃燒后可以得到17.6 g CO2和10.8 g H2O,則該化合物的分子式為() A.C2H6O2B.C2H6O C.C2H4O2D.C2H4O,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,

7、知識點撥,典例引領(lǐng),重難點二有機物結(jié)構(gòu)簡式的確定,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),討論探究 1.核磁共振氫譜中峰種類和峰面積比各表示什么意思? 探究提示:核磁共振氫譜中峰種類數(shù)即氫原子種類數(shù),峰面積之比為各類氫原子個數(shù)之比。 2.乙醇、甲醚的核磁共振氫譜中分別有幾個峰?峰面積之比是多少? 探究提示:乙醇中有三個峰,峰面積之比為321。甲醚中只有一個峰。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),有機物結(jié)構(gòu)簡式的確定 1.根據(jù)價鍵規(guī)律確定 某些有機物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結(jié)構(gòu),則直接根據(jù)分子式確定其結(jié)構(gòu)簡式。例如C2H6,只能是CH3CH3。 2.通過定性實驗確定 實驗

8、有機物表現(xiàn)的性質(zhì)及相關(guān)結(jié)論官能團確定結(jié)構(gòu)簡式。 如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有機物分子中可能含有雙鍵或三鍵。 3.通過定量實驗確定 (1)通過定量實驗確定有機物的官能團,如乙醇結(jié)構(gòu)簡式的確定。 (2)通過定量實驗確定官能團的數(shù)目,如測得1 mol某醇與足量鈉反應(yīng)可得到1 mol氣體,則可說明1個該醇分子中含2個OH。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),4.根據(jù)實驗測定的有機物的結(jié)構(gòu)片段“組裝”有機物 實驗測得的往往不是完整的有機物,這就需要我們根據(jù)有機物的結(jié)構(gòu)規(guī)律如價鍵規(guī)律、性質(zhì)和量的規(guī)律等來對其進行“組裝”和“拼湊”。 5.通過分析儀器測定 通過紅外光譜可確定有機物中含有的官

9、能團,通過核磁共振氫譜可以測定分子中氫原子的類型和相對數(shù)目,從而確定結(jié)構(gòu)式。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),例題2核磁共振氫譜圖是研究有機物結(jié)構(gòu)的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一結(jié)構(gòu)中的等效氫原子在譜圖中都給出了相應(yīng)的峰(信號),譜中峰的強度與結(jié)構(gòu)中的氫原子數(shù)成正比。例如,乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO,其核磁共振氫譜中有兩個信號,其強度之比為31。 分子式為C3H6O2的有機物,如果在核磁共振氫譜上觀察到的氫原子給出的峰有兩種情況。第一種情況峰給出的強度比為11,請寫出其對應(yīng)化合物的結(jié)構(gòu)簡式,第二種情況峰的強度比為321,請寫出該化合物可能的結(jié)構(gòu)簡式。,重難點一,

10、重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),成功體驗2導(dǎo)學(xué)號36370017有A、B兩種有機物,按要求回答下列問題: (1)取有機物A 3.0 g,完全燃燒后生成3.6 g水和3.36 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),已知該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為30,則該有機物的分子式為。 (2)有機物B的分子式為C4H8O2,其紅外光譜圖如下: 試推測該有機物的結(jié)構(gòu)簡式可能為。,重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點撥,典例引領(lǐng),重難點一,重難點二,情景導(dǎo)入,知識點

11、撥,典例引領(lǐng),1 2 3 4,1.某有機物在氧氣中充分燃燒,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為12,下列說法正確的是() A.分子中C、H、O個數(shù)之比為123 B.分子中C、H個數(shù)之比為14 C.分子中一定含有氧原子 D.此有機物的最簡式為CH4 解析:根據(jù)CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為12,只能確定該有機物中C、H個數(shù)之比為14,不能確定是否含有氧原子。 答案:B,1 2 3 4,2.通過核磁共振氫譜可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的種數(shù)是() A.6B.5C.4D.3 答案:B,1 2 3 4,3.設(shè)H+的質(zhì)荷比為,某有機物樣品的質(zhì)荷比如圖所示(假設(shè)離子均帶一個單位正電荷,相對豐度與該離子的質(zhì)量有關(guān)),則該有機物可能是() A.甲醇B.甲烷C.丙烷D.乙烯 解析:質(zhì)荷比最大的數(shù)值為該有機物的相對分子