2019_2020学年高中化学专题1认识有机化合物第二单元科学家怎样研究有机物学案苏教版选修5.doc

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1、第二单元　科学家怎样研究有机物　1.通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，进而确定有机化合物的分子式。2．知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构。　有机化合物组成和结构的研究一、有机化合物组成的研究1.2．仪器——元素分析仪(1)工作原理：使有机化合物充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。(2)特点二、有机化合物结构的研究1．有机化合物的结构(1)在有机化合物分子中，原子主要通过共价键结合在一起。原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异。(2)1838年，德国化学家李比希提出了“

2、基团理论”。常见的基团有：羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、氨基(—NH2)、烃基(—R)等，不同的基团有不同的结构和性质特点。2．测定有机化合物结构的分析方法(1)核磁共振法在1H核磁共振谱中：①特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的种类数；②特征峰的面积之比就是不同化学环境的氢原子的个数比。例如：乙醚(CH3CH2OCH2CH3)分子中有10个氢原子，在1H核磁共振谱中会出现2个峰，峰的面积之比为3∶2。(2)红外光谱法①原理：有机化合物分子中不同基团的特征吸收频率不同，对不同波长红外光的吸收情况不同。18②应用：初步判定

3、有机物中基团的种类。(3)质谱法用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”，分析带电“碎片”的特征谱，从而分析有机物的结构。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)根据某有机物的最简式CH2不能确定该有机物的分子式，但有机物的最简式若为C2H5，则可直接确定该有机物的分子式为C4H10。(　　)(2)确定有机物的结构实质上是确定分子内各原子间连接的方式、连接顺序及各原子在空间的分布。(　　)(3)“基团理论”彻底解决了有机物结构和性质的问题。(　　)答案：(1)√　(2)√　(3)×2．某有机物完全燃烧时只生成水和二氧化碳，且两者

4、的物质的量之比为3∶2，因而可以说(　　)A．该有机物含碳、氢、氧三种元素B．该化合物一定是乙烷C．该化合物分子中碳、氢原子个数之比是2∶3D．该化合物分子中含2个碳原子，6个氢原子，但不能确定是否含氧原子解析：选D。由于n(H2O)∶n(CO2)＝3∶2，判断该有机物分子中C、H原子个数之比为1∶3；不能确定是否含有氧元素。3．A和B两种有机物可以互溶，其有关性质如下表所示：有机物密度(20℃)熔点沸点溶解性A0.7137g·cm－3－116.6℃34.5℃不溶于水B0.7893g·cm－3－117.3℃78.5℃与水以任意比混溶(1)要除去A和B的混

5、合物中的少量A，可采用________方法即可得到B。A．蒸馏　　　　　　　　B．重结晶C．萃取D．加水充分振荡，分液(2)若B的分子式为C2H6O，1H核磁共振谱表明其分子中有三种不同化学环境的氢原子，强度之比为3∶2∶1。则B的结构简式为________________。(3)若质谱图显示A的相对分子质量为74，红外光谱如图所示，则A的结构简式为________________。18解析：(1)D项，B溶于水，分液后无法得到纯净物B。(2)分子式为C2H6O的有机物结构简式有CH3CH2OH和CH3OCH3两种，前者1H核磁共振谱有三种不同化学环境的

6、氢原子，后者只有一种氢原子，即只有一个特征峰。(3)由红外光谱图可知A分子中有两个—CH3和两个—CH2—，且对称，还有C—O—C键，结合相对分子质量为74，可得出A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。答案：(1)A　(2)CH3CH2OH　(3)CH3CH2OCH2CH3一、有机物分子式的确定1．有机物组成元素的推断一般来说，某有机物完全燃烧后，若产物只有CO2和H2O，其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机物质量比较，若两者相等，则

7、原有机物的组成中不含氧元素；否则，原有机物的组成中含氧元素。2．确定分子式的方法(1)直接法有机物的密度(或相对密度)→摩尔质量→1mol有机物中各原子的物质的量→分子式。(2)最简式法各元素的质量分数→最简式分子式。(3)余数法用烃的相对分子质量除以14，看商数和余数。＝＝A……其中商数A为烃中的碳原子数，此法适用于具有特定通式的烃(如烷烃、烯烃、炔烃、苯、苯的同系物等)。18(4)化学方程式法利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。在有机化学中，常利用有机物燃烧等方程式对分子式进行求解。常用的化学方程式有CxHy＋(x＋)O2xC

8、O2＋H2OCxHyOz＋(x＋－)O2xCO2＋H2O二、有机物结构式的推导1