1.了解研究有機化合物組成的意義及常用方法，并能夠利用燃燒 法確定有機物的最簡式。2.知道李比希提出的基團理論，能認識并正確書寫有機物中常見 的基團。3.會應用1H核磁共振譜圖分析簡單有機物的結構，知道核磁共振 波譜法、紅外光譜法、質譜法在研究有機物結構中的應用。
一、有機化合物組成的研究
二、有機化合物結構的研究
1.定性分析有機物的組成元素(1)一般測定方法——燃燒法各元素對應的燃燒產(chǎn)物：C→ ；H→ ；S→ ；N→ 。(2)其他測定方法——鈉融法、銅絲燃燒法①鈉融法可定性分析有機物中是否存在 、 、 、 等元素。②銅絲燃燒法可定性分析有機物中是否存在 。將一根純銅絲加熱至紅熱，蘸上樣品，放在火焰上灼燒，若存在鹵素，火焰呈綠色。
2.定量分析有機物中各元素的質量分數(shù)(李比希定量分析)(1)測定原理①先用紅熱的 作氧化劑，將僅含C、H、O元素的有機物氧化，然后分別用高氯酸鎂和燒堿石棉劑吸收生成的 和 。②根據(jù)吸收前后的質量變化即可算出反應生成的 和 的質量，從而確定有機物中 和 的質量，剩余則為 的質量。③最后計算確定有機物分子中各元素的質量分數(shù)，求出有機化合物的最簡式(實驗式)。(2)有機物最簡式(實驗式)與分子式的關系分子式＝(最簡式)n。
3.儀器分析法元素分析儀的工作原理是在不斷通入 的條件下，把 加熱到950～1 200 ℃，使之 ，再對 進行自動分析。
(1)某有機物在氧氣中充分燃燒，生成的CO2和H2O的物質的量之比為1∶1，則該有機物最簡式為CH2(　　)(2)李比希定量分析有機物中各元素的質量分數(shù)的目的是確定有機物的分子式(　　)(3)確定有機物的實驗式就能直接得出該有機物的分子式(　　)(4)某有機物在氧氣中完全燃燒生成了CO2和H2O，可推斷該有機物一定含C、H、O三元素(　　)(5)不同的有機物，其實驗式、分子式一定不同(　　)
某有機物僅由碳、氫、氧三種元素組成，為測定其分子組成做以下實驗：取該有機物樣品1.8 g，在純氧中完全燃燒，將產(chǎn)物依次通過濃H2SO4和堿石灰，兩者分別增重1.08 g和2.64 g。(1)該有機物的最簡式是什么？
解析　據(jù)題意，該有機物完全燃燒生成H2O和CO2的物質的量分別為
故1.8 g該分子中含H和C的物質的量為0.12 ml和0.06 ml，
故該有機物分子中：N(C)∶N(H)∶N(O)＝0.06∶0.12∶0.06＝1∶2∶1，該有機物的最簡式為CH2O。
(2)若該有機物在相同條件下與H2的相對密度為45，則該有機物的分子式是什么？
解析　根據(jù)該有機物在相同條件下與H2的相對密度為45，則該有機物的相對分子質量為45×2＝90，設該有機物的分子式為(CH2O)n，則30n＝90，n＝3，故該有機物的分子式為C3H6O3。
(1)李比希定量分析法中的高氯酸鎂可用濃H2SO4或無水CaCl2替代；燒堿石棉劑可用堿石灰或NaOH溶液替代。(2)利用李比希定量分析法確定的是有機物的最簡式，若確定其分子式還要知道有機物的相對分子質量。確定有機物相對分子質量的常用方法如下：①標準密度法：根據(jù)標準狀況下氣體的密度，求算該氣體的相對分子質量：Mr＝22.4×ρ。②相對密度法：根據(jù)氣體A相對于氣體B的相對密度為D，求算該氣體的相對分子質量：MA＝D×MB。③混合物的平均相對分子質量：
1.基團理論(1)有機物的結構特點：在有機化合物分子中，原子主要通過 結合在一起。原子之間 或 的不同導致了所形成物質在性質上的差異。(2)基團理論是1838年德國化學家 提出的，常見的基團有羥基 、醛基 、羧基 、氨基 、烴基 等，不同的基團有不同的結構和性質特點。
2.現(xiàn)代化學測定有機物結構的方法(1)核磁共振波譜1H核磁共振譜在確定有機物分子結構中的作用是推知有機物中有幾種不同化學環(huán)境的氫原子。1H核磁共振譜中有多少組峰，有機物分子中就有多少種處于__________ 的氫原子；峰的面積比就是對應的處于 的氫原子的 比。
例如：乙醇和二甲醚的1H核磁共振譜圖分析
(2)紅外光譜①原理：不同官能團或化學鍵在紅外光輻射下的特征吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置。②作用：初步判斷有機物中含有的 或 。例如，分子式為C2H6O的有機物的紅外光譜圖如圖(a)，1H核磁共振譜圖如圖(b)：
則該有機物的結構簡式為 。
3.質譜法(1)原理：用高能電子束轟擊有機物分子，使之分離成帶電的“碎片”，不同帶電“碎片”的質量(m)和所帶電荷(z)的比值不同，就會在不同的m/z處出現(xiàn)對應的特征峰，質荷比(m/z) 值就是有機物的相對分子質量。(2)作用：測定有機物的 。例如：
則苯的相對分子質量為 。
(1)“—OH”和“OH”的電子數(shù)相同，都是獨立存在的基團(　　)(2)李比希提出的基團就是我們后來研究的官能團(　　)(3)1H核磁共振譜圖中有幾組吸收峰就有幾個氫原子(　　)(4)質譜法、紅外光譜法和1H核磁共振譜法均能確定有機物的分子結構(　　)(5)質譜圖中，質荷比最大的數(shù)值就是有機物的相對分子質量(　　)(6)通過紅外光譜分析，可初步判斷有機物中含哪些基團(　　)
某純凈有機物A的紅外光譜表征到 和 的存在，經(jīng)質譜儀、核磁共振儀得到下列質譜圖和1H核磁共振譜圖：
(1)該有機物的分子式為_______。
解析　質譜儀得到的質譜圖中最大質荷比即為該有機物的相對分子質量，所以該有機物的相對分子質量為70，該有機物的1H核磁共振譜圖顯示不同化學環(huán)境的氫原子有4種，且H原子個數(shù)比為2∶1∶1∶2，故H原子總數(shù)量至少是6個，紅外光譜表征到碳碳雙鍵( )和羰基( )的存在。由氧原子數(shù)確定：若有2個O原子，則有70－32＝38，C原子為3個時，只能有2個H原子，C原子為2個時，有14個H原子，過飽和，且與強度比2∶1∶1∶2的4種環(huán)境不同的氫原子矛盾。因此，氧原子數(shù)為1。的式量為52，余基式量為70－52＝18，若H原子總數(shù)為6，則18－6＝12，說明還有1個碳原子，因此分子式為C4H6O。
(2)該有機物的結構簡式為_________________，在一定條件下生成高聚物的化學方程式為_____________________________________________。
CH2==CHCH2CHO
解析　該有機物可能的結構有CH3CH==CHCHO(1H核磁共振譜圖強度比應為3∶1∶1∶1)、CH2==CHCOCH3(1H核磁共振譜圖應有3組峰)和CH2==CHCH2CHO，只有CH2==CHCH2CHO符合題意。該有機物在一定條件下生成高聚物的化學方程式為nCH2==CHCH2CHO 。
1.為了確定有機物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素，應將有機物樣品與下列哪種金屬混合熔融后，再進行定性分析A.Fe B.Si C.Cu D.Na
2.下列能夠獲得有機物所含官能團信息的方法是A.紅外光譜 B.質譜法C.色譜法 D.1H核磁共振譜
解析　紅外光譜可測定有機物的化學鍵以及官能團。
3.某有機物在氧氣中充分燃燒，生成二氧化碳和水的物質的量之比為1∶1，由此可得出的正確結論是①該有機物分子中碳、氫、氧原子個數(shù)比為1∶2∶3②該有機物分子中碳、氫原子個數(shù)比為1∶2③該有機物中肯定含氧④無法判斷該有機物中是否含氧A.①② B.②③ C.①③ D.②④
解析　n(CO2)∶n(H2O)＝1∶1，則n(C)∶n(H)＝1∶2，CO2和H2O中的氧可能來自于氧氣中的氧元素，從題中條件無法確認，故②和④正確。
4.根據(jù)研究有機物的步驟和方法填空：(1)測得A的蒸氣密度是同狀況下甲烷的4.375倍。則A的相對分子質量為____。
解析　根據(jù)公式M＝D·M(CH4)計算該有機物的相對分子質量為16×4.375＝70。
(2)將5.6 g A在足量氧氣中燃燒，并將產(chǎn)物依次通過濃硫酸和堿石灰，分別增重7.2 g和17.6 g。則A的實驗式為_____，A的分子式為______。
解析　由A的燃燒反應知，5.6 g A含m(C)＝17.6 g× ＝4.8 g，m(H)＝7.2 g× ＝0.8 g，確定該有機物只含碳、氫兩種元素，實驗式為CH2，設分子式為(CH2)n，則12n＋2n＝70，n＝5，分子式為C5H10。
(3)將A通入溴水，溴水褪色，說明A屬于_______，若不褪色，則A屬于________。
解析　符合分子式為C5H10的有烯烴和環(huán)烷烴，若能使溴水褪色，則為烯烴，若不能，則為環(huán)烷烴。
(4)A的1H核磁共振譜如圖：
解析　該1H核磁共振譜圖共有4組吸收峰，吸收峰面積之比為1∶1∶2∶6，則A的結構簡式為 。
綜上所述，A的結構簡式為__________________。
題組一　有機化合物元素組成及分子式的確定1.用銅絲燃燒法可定性分析有機物中是否存在鹵素，將一根純銅絲加熱到紅熱，蘸取試樣，放在火焰上灼燒，如存在鹵素，火焰為A.綠色 B.紫色 C.白色 D.黃色
2.下列有關說法錯誤的是A.李比希法是定量研究有機物中元素組成的方法B.元素分析儀可用于分析有機物中的元素組成C.利用李比希法可以確定有機物分子的最簡式D.元素分析儀可以確定未知物的分子式
解析　元素分析儀只能確定組成分子的各原子最簡單的整數(shù)比，不能確定未知物的分子式。
3.某氣態(tài)有機物X含C、H、O三種元素?，F(xiàn)欲確定X的分子式，下列條件中所需的最少條件是①X中碳的質量分數(shù)?、赬中氫的質量分數(shù)　③X在標準狀況下的體積?、苜|譜圖確定X的相對分子質量?、軽的質量A.①② B.①②④ C.①②⑤ D.③④⑤
解析　由①②可得有機物的實驗式，由①②④可知有機物的分子式。
4.若要驗證某有機物屬于烴，應完成的實驗內(nèi)容是A.測定該有機物分子中C、H原子的個數(shù)之比B.證明其完全燃燒的產(chǎn)物只有H2O和CO2C.測定其燃燒產(chǎn)物中H2O和CO2的物質的量之比D.測定該有機物試樣的質量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質量
解析　B項，烴的含氧衍生物或烴燃燒都生成H2O和CO2，不能確定是否含有O，錯誤；D項，測定該試樣的質量及其試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質量，可以確定一定質量的有機物中含有C、H元素的質量，根據(jù)質量守恒可確定是否含有O元素，正確。
5.一定量的某有機物完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物通過足量的石灰水，經(jīng)過濾可得到沉淀10 g，但稱量濾液時，其質量只減少2.9 g，則此有機物不可能是A.乙烷 B.乙烯C.乙醇 D.乙二醇
解析　有機物燃燒產(chǎn)物有二氧化碳和水，將燃燒產(chǎn)物通過足量的石灰水，經(jīng)過濾可得沉淀10 g，應為CaCO3，
根據(jù)反應的化學方程式：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　濾液減少量＝56 g0.1 ml 10 g 5.6 g稱量濾液時，其質量只比原石灰水減少2.9 g，則生成水的質量應為5.6 g－2.9 g＝2.7 g，
則有機物中N(C)∶N(H)＝1∶3，只有A、C、D符合。
題組二　有機化合物結構的確定6.為測定某有機物的結構，用核磁共振儀處理后得到如圖所示的1H核磁共振譜圖，則該有機物可能是A.C2H5OH B.
C. D.
解析　根據(jù)有機物的1H核磁共振譜圖知該有機物中含有3種氫原子。乙醇分子中含有3種氫原子，故A正確；2-甲基丙烯中含有2種氫原子，故B錯誤；對氨基苯酚中含有4種氫原子，故C錯誤；對二甲苯中含有2種氫原子，故D錯誤。
7.乙酸和甲酸甲酯互為同分異構體，其結構式分別如下：和 。在下列哪種檢測儀上顯示出的信號是完全相同的A.李比希元素分析儀 B.紅外光譜儀C.核磁共振儀 D.質譜儀
解析　李比希元素分析儀檢測的是元素的種類，乙酸和甲酸甲酯的元素種類相同，都含有C、H、O三種元素，A正確；紅外光譜儀檢測的是化學鍵和官能團的結構特征，乙酸中含有羧基、甲酸甲酯中含有酯基，信號不完全相同，B錯誤；核磁共振儀檢測的是氫原子的種類，乙酸中含有2種氫原子，有2組峰且峰面積之比為3∶1，甲酸甲酯中含有2種氫原子，有2組峰且峰面積之比為1∶3，峰的位置不完全相同，C錯誤；質譜儀檢測的是分子的相對分子質量，二者的相對分子質量相同，但分子碎片的相對質量不完全相同，D錯誤。
8.質譜法是讓極少量的(10－9 g)化合物通過質譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子，如C2H6離子化后可得到 …，然后測定其質荷比。某有機物樣品的質荷比如下圖所示(假設離子均帶一個單位正電荷，相對強度與該離子的多少有關)，則該有機物是A.甲醇 B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
解析　由有機物樣品的質譜圖可知，該有機物微粒質荷比最大值為16，則該有機物的相對分子質量為16，則該有機物是甲烷。
9.某有機物A用質譜儀測定如圖①，1H核磁共振譜圖如圖②，則A的結構簡式可能是
A.CH3CH2OH D.CH3CH2CH2COOH
解析　根據(jù)圖示可知，該有機物的最大質荷比為46，則A的相對分子質量為46，則分子式為C2H6O或CH2O2，故B、D錯誤；根據(jù)圖示1H核磁共振譜可知，A分子的1H核磁共振譜有3組吸收峰，則其分子中有3種H原子，HCOOH分子中含有2種H，CH3CH2OH分子中含有3種等效H，則正確的為A。
10.A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知：A中碳的質量分數(shù)為44.1%，氫的質量分數(shù)為8.82%，那么A的實驗式是A.C5H12O4 D.C5H10O4
解析　由于A中碳的質量分數(shù)為44.1%，氫的質量分數(shù)為8.82%，故A中氧的質量分數(shù)為1－44.1%－8.82%＝47.08%。由此可算出N(C)∶N(H)∶N(O)＝ ≈5∶12∶4，故該有機物的實驗式為C5H12O4。
11.有機物Y的分子式為C4H8O2，其紅外光譜圖如圖，則該有機物的可能結構為A.CH3COOCH2CH3 D.(CH3)2CHCOOH
解析　由紅外光譜圖，可知該有機物含有C==O、C—O—C、不對稱的—CH3，則分子中含有2個—CH3，可能的結構簡式有：CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、CH3COCH2OCH3。
12.某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖有C—H、C==O、C—O的振動吸收，該有機物的相對分子質量是60，則該有機物的結構簡式是A.CH3COOCH3 (OH)CH3 D.CH3CH2OCH3
解析　CH3COOCH3的相對分子質量為74，A錯誤；HCOOCH3的相對分子質量為60，分子中含C—H、C—O、C==O，B正確；CH3CH(OH)CH3、CH3CH2OCH3分子中不含有C==O，C、D錯誤。
13.三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，它有毒，不可用于食品加工或食品添加劑。經(jīng)李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高達66.67%，氫元素的質量分數(shù)為4.76%，其余為碳元素。它的相對分子質量大于100，但小于150。試回答下列問題：(1)分子式中原子個數(shù)比N(C)∶N(H)∶N(N)＝________。
(2)三聚氰胺分子中碳原子數(shù)為____，理由是____________________________________________________________________________________ (寫出計算式)。(3)三聚氰胺的分子式為_________。
即2.4＜N(C)＜3.6，又N(C)為正整數(shù)，所以N(C)＝3
解析　因為N(C)∶N(H)∶N(N)＝1∶2∶2，又N(C)＝3，所以，分子中N(C)、N(H)、N(N)分別為3、6、6。
(4)若1H核磁共振譜顯示只有1組吸收峰，紅外光譜表明有1個由碳、氮兩種元素組成的六元雜環(huán)。則三聚氰胺的結構簡式為_________________。
解析　1H核磁共振譜顯示只有1組吸收峰，說明是對稱結構，這6個H原子的環(huán)境相同，又碳為四價元素，氮為三價元素，六元環(huán)中C、N各有3個原子交替出現(xiàn)。

相關課件

高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修3第二單元 科學家怎樣研究有機物教課課件ppt：

這是一份高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修3第二單元 科學家怎樣研究有機物教課課件ppt，共15頁。PPT課件主要包含了學習目標等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修2第二單元 物質結構研究的范式與方法優(yōu)秀課件ppt：

這是一份高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修2第二單元 物質結構研究的范式與方法優(yōu)秀課件ppt，共10頁。PPT課件主要包含了學習目標等內(nèi)容，歡迎下載使用。

蘇教版 (2019)選擇性必修3第二單元 科學家怎樣研究有機物完整版ppt課件：

這是一份蘇教版 (2019)選擇性必修3第二單元 科學家怎樣研究有機物完整版ppt課件，共60頁。PPT課件主要包含了內(nèi)容索引，課時對點練，有機化合物組成的研究，ClBrS，CO2，2確定最簡式，氧氣流，充分燃燒，燃燒產(chǎn)物，正誤判斷等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關課件 更多

高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修2專題1 揭示物質結構的奧秘第二單元 物質結構研究的范式與方法公開課課件ppt

高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修2專題1 揭示物質結構的奧秘第二單元 物質結構研究的范式與方法公開課課件ppt
化學選擇性必修3專題1 有機化學的發(fā)展及研究思路第二單元 科學家怎樣研究有機物教學課件ppt

化學選擇性必修3專題1 有機化學的發(fā)展及研究思路第二單元 科學家怎樣研究有機物教學課件ppt
化學選擇性必修2專題1 揭示物質結構的奧秘第三單元 物質結構研究的意義背景圖ppt課件

化學選擇性必修2專題1 揭示物質結構的奧秘第三單元 物質結構研究的意義背景圖ppt課件
高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修3第一單元 有機化合物的結構教課ppt課件

高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修3第一單元 有機化合物的結構教課ppt課件
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高中化學蘇教版 (2019)選擇性必修3電子課本

第二單元 科學家怎樣研究有機物

版本： 蘇教版 (2019)

年級： 選擇性必修3

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部