人教版高中化学考点精讲 有机物分子式和结构式的确定(附解答)
高考化学考点精讲——有机物分子式和结构式的确定
考点48有机物分子式和结构式的确定复习重点1.了解确定有机物实验式、分子式的方法,掌握有关有机物分子式确定的计算; 2.有机物分子式、结构式的确定方法 难点聚焦一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算 有关化学方程式由上可知,相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时,耗氧量相同(把:相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全燃烧时,耗氧量相同(醛:饱和二元醇:);相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧,耗氧量相烷烃+++烯烃或环烷烃+点燃点燃C H O nCO (n 1)H O C H +3n 2O CO nH On 2n+2222n 2n 222312n +−→−−−→−−炔烃或二烯烃++-点燃C H O nCO (n 1)H On 2n 2222--−→−−312n 苯及苯的同系物++-点燃C H O nCO (n 3)H On 2n 6222--−→−−332n 饱和一元醇++饱和一元醛或酮++点燃点燃C H O +3n 2nCO (n 1)H O C H O O nCO nH On 2n+222n 2n 222O n 2312−→−−-−→−−饱和一元羧酸或酯++点燃C H O O nCO nH On 2n 2222322n -−→−−饱和二元醇+++点燃C H O O nCO (n 1)H On 2n+22222312n -−→−−饱和三元醇+++点燃C H O O nCO (n 1)H On 2n+23222322n -−→−−C H O C H H O n 2n+2n 2n 2看成·C H O C H H O n 2n n 2n 22→·-C H O C H 2H O n 2n+22n 2n 22→·-同(羧酸:→饱和三元醇:) 二、通过实验确定乙醇的结构式由于有机化合物中存在着同分异构现象,因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。
高一化学有机物分子式和结构式的确定
(14n+81)×3.76= 2.18 × 188
∴n=2.
故该饱和一卤代烃的分子式为C2H5Br 答:该饱和一卤代烃的分子式为C2H5Br。
小结
①元素的质量 ②元素的质量比 ③元素的质量分数 ④产物的量
通式、关系式
①标况下密度
答:有机物的分子式为C2H6O。
利用实验式和相对分子质量确定 分子式
例2 、见教材P139-例题1 练习3、有机物中含碳40﹪、氢6.67﹪, 其余为氧,又知该有机物的相对分子质量 是60。求该有机物的分子式。
解:
NC:NH:NO
=(40÷12):(6.67 ÷ 1):(53.33 ÷16)
=1:2:1
2、实验式和分子式的区别
实验式表示化合物分子所含元素的 原子数目最简单整数比的式子。分子式 表示化合物分子所含元素的原子种类及 数目的式子。
3、化合物相对分子质量的确定
m M n
1 M 1 M 22.4 d 2 M 2
4、确定分子式的方法
利用1mol分子中所含各元素原子物 质的量确定分子式 例 1 、0.1mol烃完全燃烧生成0.2molCO2 和0.1molH2O,则该烃的分子式。C2H2 练习1、完全燃烧0.2mol烃得17.6克CO2和 10.8克H2O,则该烃的分子式。 C2H6
实 分 ②相对密度 验子 式 量 ③化学反应
分子式
∴实验式为CH2O
又 60 ÷(12+1×2+16)=2
故有机物的分子式为C2H4O2
答:有机物的分子式为C2H4O2。
注:确定有机物实验式的方法
有机物分子式和结构式的确定 新课标 人教版
有机物分子式和结构式的确定一、有机物分子式的确定1.有机物组成元素的判断一般来说,有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。
欲判定该有机物中是否含氧元素,首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧;否则,原有机物的组成含氧。
2.实验式(最简式)和分子式的区别与联系(1)最简式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。
不能确切表明分子中的原子个数。
注意:①最简式是一种表示物质组成的化学用语;②无机物的最简式一般就是化学式;③有机物的元素组成简单,种类繁多,具有同一最简式的物质往往不止一种;④最简式相同的物质,所含各元素的质量分数是相同的,若相对分子质量不同,其分子式就不同。
例如,苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的最简式相同,均为CH,故它们所含C、H元素的质量分数是相同的。
(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。
注意①分子式是表示物质组成的化学用语;②无机物的分子式一般就是化学式;③由于有机物中存在同分异构现象,故分子式相同的有机物,其代表的物质可能有多种;④分子式=(最简式)n。
即分子式是在实验式基础上扩大n倍,。
3.确定分子式的方法(1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。
(2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。
(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。
(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。
由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。
[例1] 3.26g样品燃烧后,得到4.74gCO2和1.92gH2O,实验测得其相对分子质量为60,求该样品的实验式和分子式。
有机物分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定有机物是化学中的一个重要分支,它主要研究含碳元素的化合物。
有机物的分子式和结构式是用来描述有机物化学组成和空间构型的重要工具。
下面我将就有机物分子式和结构式的确定进行详细的介绍。
一、有机物分子式的确定:步骤一:根据元素的相对原子质量及元素在分子式中的相对数量,计算出每个元素的相对原子数目。
步骤二:将每个元素的原子数目按照化学符号的顺序写在元素符号的右下角。
步骤三:将写出的元素符号及其相对原子数目按照化学符号的习惯顺序排列,并在各元素符号之间加上符号连接符号。
举例来说,对于乙烯分子(C2H4),可以按照以上步骤确定其分子式。
乙烯分子中含有碳和氢两个元素,根据它们的相对原子质量,可以得到碳的相对原子质量为12,氢的相对原子质量为1、根据乙烯分子中碳和氢的相对原子数目,可以得到碳的相对原子数目为2,氢的相对原子数目为4、将这些数据按照步骤二和步骤三的要求排列,可以得到乙烯分子的分子式为C2H4二、有机物结构式的确定:有机物结构式是用来表示有机物分子中原子间连接关系的化学式。
步骤一:确定有机物分子中各原子的相对位置及连接关系。
步骤二:根据有机物分子的分子式和阴离子的电子离对数,确定有机物分子中各原子间的化学键的种类(如单键、双键、三键等)。
步骤三:根据有机物分子中原子间的连接关系,使用化学键的表示方法(如普通线条、斜线、双线等)来表示有机物分子的结构式。
举例来说,对于乙烯分子(C2H4),可以按照以上步骤确定其结构式。
根据乙烯分子的分子式C2H4,可以确定乙烯分子中含有两个碳原子和四个氢原子。
根据碳原子间的相对位置及连接关系,可以知道乙烯分子中两个碳原子之间存在一个双键,碳原子与氢原子之间存在单键。
根据这些信息,可以使用普通线条来表示乙烯分子的结构式,即H-C=C-H。
总结起来,有机物分子式和结构式的确定是通过确定有机物分子中各原子的种类、个数和原子间连接关系,从而准确描述有机物的化学组成和空间构型。
人教版高中化学选修5-1.4知识总结:确定有机物分子式和结构式的途径和技巧
确定有机物分子式和结构式的途径、技巧1.有机物组成元素的推断一般来说,有机物完全燃烧后,各元素的对应产物为:C ―→CO 2,H ―→H 2O ,Cl ―→HCl 。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO 2和H 2O ,其有机物组成元素可能为C 、H 或C 、H 、O 。
2.有机物分子式的确定(1)燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系,利用原子个数守恒来求出1 mol 有机物所含C 、H 、O 原子的物质的量,从而求出分子式。
如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为C x H y O z (z =0为烃),燃烧通式为C x H y O z +(x +y /4-z /2)O 2―→x CO 2+y /2H 2O(2)平均值法根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。
平均值的特征为:C 小≤C≤C 大;H 小≤H≤H 大。
(3)实验室法首先根据题意求出烃的实验式,设为C a H b ,a b =x ,讨论:①若x <12,该烃必定是烷烃。
可直接求分子式,据烷烃的通式C n H 2n +2,n 2n +2=x ,求出n 值即可。
②若x =12,该烃可能是烯烃。
不能直接根据通式求分子式,需再知道相对分子质量才能确定分子式。
③若12<x <1,该烃可能是C n H 2n -2或C n H 2n -6。
可直接求分子式,用C n H 2n -2或C n H 2n -6分别代入验证,看是否符合。
④若x =1,是C 2H 2或C 6H 6或C 8H 8等,不能直接求分子式。
特别提醒 对无机物来说,可以根据该物质所含元素的原子个数比来确定其分子式,对于有机物,这种方法仅能得到该物质的有机物表现的性质及相关结论―→官能团―→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的实验式。
当求得的有机物实验式中H已达到饱和,该有机物实验式就是分子式。
3.确定有机物结构式的技巧(1)根据价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接根据分子式确定其结构式。
【高中化学】有机化合物分子式和分子结构的确定 2022-2023学年高二化学人教版 选择性必修3
结合下图求有机化合物A的分子式。(已知A的实验式为C2H6O)
①有机化合物A的相对分子质量为46,
②根据M(A) = n×[M (C2H6O)],n=
A的分子式:C2H6O
(A)
46
=
(C2H6O) 46
=1
导思
1.正误判断
(1)验证有机物属于烃时只需测定产物中的CO2和H2O的物质的量之比( × )
别吸收H2O和CO2。请讨论下列问题:
(2)你觉得该装置有需要改进的地方吗?
提示 a.在吸收剂之间加一个检验水是否吸收完全的装置。
b.在最后再加一个装有碱石灰的干燥管,防止空气中的二氧化碳和水进入。
导练
(1)测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定
其 碳 的 质 量 分 数 是 64.86% , 氢 的 质 量 分 数 是 13.51% , 则 其 实 验 式 是
聚物。为研究X的组成与结构,进行如下实验:
(3)经红外光谱测定,有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2
(CH3)2C(CHO)2
组吸收峰,峰面积之比为3∶1。则有机物X的结构简式为________________。
自我检测
1
பைடு நூலகம்
2
1.设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个
基官能团的化合物,结构可表示为C2H5OH。
不表示C-C单键的吸收峰
2. 核磁共振氢谱
原理:
用电磁波照射含氢元素的化合物,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,相应的信号在谱图上出现的位置不同,具有不同
高三化学有机物分子式和结构式的确定(附答案)
专题:有机物分子式和结构式的确定【考点分析】1.掌握确定有机物实验式分子式结构式的方法。
2.利用实验式分子组成通式相对分子质量相对密度等有关概念,确定有机物分子式。
3.根据有机物的性质推断有机物的组成与结构。
【典型例题】1.实验式的确定例题1:某有机物由碳、氢、氧三种元素组成,该有机物含碳的质量分数为54.5%,所含氢原子数是碳原子数的2倍;又知最简式即为分子式,则有机物的分子式为()A CH2OB CH2O2C C2H4O2D C2H4O2.有机物分子式的确定例题2:写出下列烃的分子式:(1)相对分子质量为142的烃的分子式为_________________________(2)相对分子质量为178的烃的分子式为_________________________(3)相对分子质量为252的烃的分子式为__________________________例题3:标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。
若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0g,若用碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出他们的分子式(只要求写出一组)例题4:0.16g某饱和一元醇与足量的金属钠充分反应,产生56ml氢气(标准状况下)。
则饱和一元醇的分子式为_ ________.例题5:某混合气体由两种气态烃组成。
取2.24L该混合气体完全燃烧后得到4.48L二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6g水,则这两种气体可能是()A CH4和C3H8B CH4和C3H4C C2H4和C3H4D C2H4 和C2H63.结构式的确定:例题6:有机物甲能发生银镜反应,甲催化氢还原为乙,1mol乙与足量金属钠反应放出22.4LH2(标准状况),据此推断乙一定不是()A CH2OH—CH2OHB CH2OH---CHOH—CH3C CH3—CH(OH)—CH(OH)—CH3D CH3CH2OH例题7:某一元羧酸A,含碳的质量分数为50%,氢气、溴、溴化氢都可以跟A起加成反应。
化学有机物子式和结构式的确定教材内容全解人教版
化学 有机物分子式和结构式的确定 名师点拨【基础知识精讲】1.有机物分子式和结构式的确定(1)利用上述关系解题的主要思路是:首先要判断有机物中所含元素的种类,然后依据题目所给条件确定有机物分子中各元素的原子数目,从而得到分子式,最后由有机物的性质分析判断其结构式。
(2)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。
求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。
(3)烃的含氧衍生物完全燃烧的化学方程式为:C x H y O z +(x+4y -2z )O 2−→−xCO 2+2y H 2O C x H y O z (g)燃烧规律如下:y>4-2z 时,燃烧后,气体体积增大(100℃以上,下同);y =4-2z 时,燃烧前后气体体积不变;y<4-2z 时,燃烧后气体体积减少(不合理)。
上式中若z =0,即为烃燃烧的规律。
2.由实验式确定分子式的方法(1)通常方法:必须已知化合物的相对分子质量[M r (A)],根据实验式的相对分子质量[M r (实)],求得含n 个实验式:n =)Mr(Mr(A)实,即得分子式。
(2)特殊方法Ⅰ:某些特殊组成的实验式,在不知化合物相对分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。
例如实验式为CH 3的有机物,其分子式可表示为(CH 3)n ,仅当n =2时,氢原子已达饱和,故其分子式为C 2H 6。
同理,实验式为CH 3O 的有机物,当n =2时,其分子式为C 2H 6O 2。
(3)特殊方法Ⅱ:部分有机物的实验式中,氢原子已达到饱和,则该有机物的实验式即为分子式。
例如实验式为CH 4、CH 3Cl 、C 2H 6O 、C 4H 10O 3等有机物,其实验式即为分子式。
3.由分子式确定结构式的方法(1)通过价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接可由分子式确定其结构式。
例如C 2H 6,根据价键规律,只有一种结构:CH 3—CH 3;又如CH 4O ,根据价键规律,只有一种结构:CH 3—OH 。
【高中化学】有机物实验式、分子式和结构式的确定方法 高二化学人教版2019选择性必修3
相对分子质量为 90;9.0 g A 的物质的量为 0.1 mol,在足量 O2 中充 分燃烧,气体产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,增重分别为水
蒸气和 CO2 的质量,即 n(H2O)=0.3 mol,n(CO2)=0.3 mol,则该有
机物中含N(H) =Fra bibliotek0.3 0.1
mmooll×2
=6
, N(C)
知识点2 有机化合物分子式和分子结构的确定
为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验: 第一步,分子式的确定。 (1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气 6.72 L(标准状况下),则该有机物的实验式是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相 对分子质量为________,该物质的分子式是________。 第二步,结构简式的确定。 (3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式: _________________
(2)A 能与 NaHCO3 溶液发生反应,A 一定含有的官能团名称是 ________。
(3)A 分子的核磁共振氢谱有 4 个峰,峰面积之比是 1∶1∶1∶3, 则 A 的结构简式是_________________________________________。
[解析](1)根据图示可知其相对分子质量等于其最大质荷比,即其
2n(CO2)-2n(O2)=0.3
mol+2×0.2
mol
-
2×
6.72 L 22.4 L·mol-1
=
0.1
mol , 则 该 物 质 分 子 中 各 元 素 原 子 个 数 比 N(C)∶N(H)∶N(O) =
人教版高中化学第二册必修+选修有机物分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定【学习目标】1. 了解确定有机物实验式、分子式的方法,掌握有关有机物分子式确定的计算。
2. 通过学习有机物分子式、结构式的确定方法,对学生进行科学方法的教育。
【要点分析】一、有机物分子式的确定(1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子.求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比.分子式是用元素符号表示物质分子组成的式子.分子式是实验式的整数倍. 即 N =)(M )(M r r 实验式分子式 (2)确定物质的分子式即是确定该物质分子里所含元素的种类和数目.有机物分子式的确定通常采用元素分析法,即通过实验测定分子的组成元素和相对分子质量,再通过计算求出分子里各元素原子的数目,进而确定物质的分子式.科研上常用的元素分析法是燃烧分析法,这种方法一般是通过燃烧产物确定有机物分子中各元素的含量,进而求得各元素原子的最简整数比来确定实验式,再根据相对分子质量来确定物质的分子式.二、有机物结构式的确定(1)通过价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接可由分子式确定其结构式.如C 2H 6,根据价键规律,它只有一种结构CH 3—CH 3;又如C 2H 5Br ,根据价键规律,只有一种结构CH 3CH 2Br .(2)通过定性或定量实验确定:由于有机物常存在着同分异构体,同一分子式可能有两种或两种以上的不同结构,这些不同的结构时常存在性质差异,可利用这些物质间的性质差异,通过定性或定量实验来确定其结构式.如同分异构体间的官能团不同,就可利用不同的官能团的性质差异确定其结构,又如同一分子式的各异构体的一卤代物有不同数目的异构体,则可根据其一卤代物的异构体数目确定出原有机物的结构.三、有机物中是否含氧元素的求算方法根据有机物燃烧后产物的性质和质量可判断有机物的元素组成,求出有机物的分子式. 一般有机物燃烧的产物为CO 2和H 2O ,通过相关的实验可确定CO 2和H 2O 的质量,进而求得有机物中所含C 和H 的质量.m(C)=)CO (m 44122⨯ m(H)=)O H (m 1822⨯ 若m(有机物)=m(C)+m(H),则说明有机物只含C 和H 两种元素.若m(有机物)>m(C)+m(H),且完全燃烧只生成CO 2和H 2O ,则说明有机物含有C 、H 、O 三种元素.其中m(O)=m(有机物)-[m(C)+m(H)].四、由实验式确定分子式的几种方法(1)通常方法:必须已知化合物的相对分子质量[M r (A)],根据实验式的相对分子质量[M r (实)],求得含n 个实验式:n =)(M )A (M r r 实,即得分子式.(2)特殊方法Ⅰ:某些特殊组成的实验式,在不知化合物相对分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式.例如实验式为CH 3的有机物,其分子式可表示为(CH 3)n ,仅当n =2时,氢原子已达饱和,故其分子式为C 2H 6.同理,实验式为CH 3O 的有机物,当n =2时,其分子式为C 2H 6O 2.(3)特殊方法Ⅱ:部分有机物的实验式中,氢原子已达到饱和,则该有机物的实验式即为分子式.例如实验式为CH 4、CH 3Cl 、C 2H 6O 、C 4H 10O 3等有机物,其实验式即为分子式.【典型例题】[例1] 在标准状况下,某气态烃150 mL 的质量是0.522 3g ,经测定,该烃含碳92.3%,含氢7.7%,试求它的分子式.[解析] (1)求该烃的实验式:N(C)∶N(H)=12%392.︰1%77.=1︰1 该烃的实验式为CH .(2)求该烃的相对分子质量:M r (烃)=mol /g 78mol /L 422L1500g 52230=⨯... 该烃的相对分子质量M r (烃)=78(3)设该烃分子中含有n 个CH :n =61378)CH (M )(M r r ==烃 故该烃的分子式为C 6H 6.[例2] 某有机物A 的蒸气对氢气的相对密度为49.取9.8g 该有机物A 完全燃烧后产生的气体通过浓H 2SO 4,浓H 2SO 4增重12.6g ,再通过NaOH 浓溶液,NaOH 溶液增重30.8g .若此有机物A 可使溴水褪色,在它的所有同分异构体中主碳链最短.试确定有机物A 的分子式和结构式.[解析] (1)有机物A 燃烧后生成CO 2 30.8g ,H 2O 12.6g .9.8g A 中含C 、H 元素的质量为:M(C)=g 48mol /g 12mol/g 44g 830..=⨯ M(H)=g 41mol /g 12mol/g 18g 612..=⨯⨯ M(C)+M(H)=M(A),所以该有机物只含C 、H 两种元素.A 分子中各元素的原子数之比为:N(C)∶N(H)=1248.︰141.=1︰2 A 的实验式为CH 2(2) M r (A)=49×2=98设A 分子中含n 个CH 2,71498)CH (M )A (M n 2r r ===故有机物A 的分子式为C 7H 14.(3)C 7H 14符合通式C n H 2n ,且可使溴水褪色,应为烯烃.因其主链最短,则其结构简式只能是.[例3]某有机物A 3.0g ,完全燃烧后生成3.6g 水和3.36LCO 2(标准状况),已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,求该有机物的分子式.若该有机物能与钠反应产生气体,写出其可能的结构简式.[解析] (1)求有机物A 的相对分子质量:M r (A)=30×2=60(2)求有机物A 中各元素的质量m(C)=g 81mol /g 12mol/L 422L 363...=⨯ m(H)=g 40mol /g 12mol/g 18g 63..=⨯⨯ m(C)+m(H)=2.2g <3.0g则有机物A 中含有O 元素,其质量为m(O)=3.0g -2.2g =0.8g(3)求有机物的分子式n(C)∶n(H)∶n(O)=1281.︰140.︰1680.=3︰8︰1 有机物A 的实验式为C 3H 8O由(C 3H 8O)n =60可得n =1故有机物A 的分子式为C 3H 8O(4)确定A 可能的结构简式C 3H 8O 符合通式C n H 2n +2O ,为饱和一元醇或醚,因A 能与钠反应产生气体,则A 应属醇类,其可能的结构简式为:OH CH CH CH 223,[例4]取3.40g 只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L 氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少0.56L .将气体经CaO 吸收,体积又减少2.80L(所有体积均在标准状况下测定).(1)3.40 g 醇中C 、H 、O 物质的量分别为:C________mol 、H________mol 、O________mol ;该醇中C 、H 、O 的原子数之比为________.(2)由以上比值________(填“能”或“不能”)确定该醇的分子式,其原因是________.(3)如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,试写出该饱和多元醇的结构简式.[解析] (1)2.80L 是醇燃烧后生成的CO 2的体积.n(CO 2)=mol 1250mol/L 422L 802...=, 则3.40g 醇中C 的物质的量n(C)=n(CO 2)=0.125mol .参与反应的O 2的体积为0.56L +2.80L =3.36L ,其质量为mol/L 422L 363..×32.0g/mol =4.80g . 依质量守恒定律得反应生成H 2O 的质量为:m(H 2O)=3.40g +4.80g -0.125mol×44.0g/mol =2.70g , 则3.40g 醇中H 的物质的量n(H)=2×mol/g 018g 702..=0.300mol . 3.40g 醇中O 的物质的量为n(O)=mol /g 016mol /g 001mol 3000mol /g 012mol 1250g 403......⨯-⨯-=0.100mol .由此可求得该醇中各原子的数目之比:n(C)∶n(H)∶n(O)=0.125mol ∶0.300mol ∶0.100mol =5∶12∶4.(2)该醇的实验式为C 5H 12O 4,此式中H 原子数已经饱和,所以它本身就是分子式.(3)由题意C 5H 12O 4为四元醇,且—OH 所处的位置是等同的,符合要求的只有.[答案](1)0.125;0.300;0.100;5∶12∶4.(2)能;因C 5H 12O 4中氢原子数已经饱和,它本身就是分子式.(3)【学法指导】确定有机物分子式的基本方法(1)根据有机物中各元素的质量分数,求出有机物的实验式,再根据有机物的相对分子质量确定分子式.(2)根据有机物的摩尔质量和各元素的质量分数,求出1mol 该有机物各元素原子的物质的量,从而确定出该有机物的分子式.(3)根据有机物的燃烧通过及消耗O 2的量(或生成产物的量),通过计算确定出有机物的分子式.(4)根据有机物的分子通式和化学反应的有关数据求分子通式中的n ,再得出有机物的分子式.确定有机物分子式的基本方法可归纳为下表:。
有机物分子式、结构式的确定
C4H10O3等有机物,其实验式即为分子式核磁共振谱(PMR): 化合物分子中 的氢原子核,所处的化学环境
(即其附近的基团)不同,表现出的核磁性就不 同,代表它的峰在共振谱图中的横坐标位置就 不同,峰的强度与结构中氢原子数成正比。
③ 此外还有质谱法和紫外光谱法等。
P149 典例3 P150 应用3
有机物分子式 结构式的确定
1.实验式(最简式)法
由元素的 种类和含 量
相对原子质量
相对分子质量
实验式
分子式
相对分子质量的基本求法:
a. 定义法:M= m n
b.标况下气体密度ρ:M=22.4*ρ
c.相对密度法(d):M=d*M
注意:
(1)某些特殊组成的最简式,在不知化合物的相对 分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。 例(C如H3:)n 最当简n=式2时为,C氢H原3的子烃已,达其饱分和子,故式其可分表子示式为为 C2H6。
例上观分察子到式氢为原C子3H峰6O的2强的度有为机3物:3,,则若结在构P简MR式谱可
能为?
CH3COOCH3
若给出峰的强度为3:2:1,则可能为?
CH3CH2COOH、 HCOOCH2CH3、 CH3COCH2OH
② 红外光谱(IR):确证两个化合物是 否相同,也可确定有机化合物中某 一特殊键或官能团是否存在。
【高中化学】有机物实验式、分子式和分子结构的确定 高二化学人教版(2019)选择性必修3
研究有机化合物的一般步骤和方法
步骤
分离、提纯
元素定量分析
确定实验式
测定相对分子质量
确定分子式
波谱分析
确定结构式
方法
蒸馏、萃取、分液、重结晶
李比希法
现代元素分析仪
质谱法 →确定相对分子质量
二、确定分子式—测定相对分子质量
思考:回顾所学知识,有哪些方法可以求相对分子质量?
。
(3)作用:只能初步判断有机物所含化学键和官
能团的种类,但不能确定化学键和基团的数目。
未知物A的红外光谱图
三、确定分子的结构--波谱分析
[例1].下图是分子式为C3H6O2的有机物的红外光谱图,推测其结构?
O
CH3—C—O—CH3
不对称CH3
C=O
C—O—C
三、确定分子的结构--波谱分析
[例2].
氢原子的具体数目(即有几组特征吸收峰就表明有几种不同环境的氢原子)
吸收峰数目=氢原子类型种类,
吸收峰面积比=氢原子个数比。
三、确定分子的结构--波谱分析
2.核磁共振氢谱 (NMR) [课本P19]
思考2: 对于CH3CH2OH、CH3—O—CH3这两种物质来说,除了氧原子的
位置、连接方式不同外,碳原子、氢原子的连接方式也不同(即等效氢的种
有一有机物的相对分子质量为74,确定分子结构,请写出该分子的结构简式?
CH3CH2OCH2CH3
对称CH3
对称CH2
C―O―C
三、确定分子的结构--波谱分析
2.核磁共振氢谱 (NMR)[课本P19]
(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
高二化学有机物分子式和结构式的确定人教版知识精讲
高二化学有机物分子式和结构式的确定人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容:有机物分子式和结构式的确定二. 重点、难点:1. 了解确定有机物实验式、分子式、结构式的方法。
2. 掌握有关有机物分子式确定的计算。
三. 具体内容:1. 分子式:用元素符号表示物质分子中原子种类及数目的式子2. 最简式:表示物质化学组成和各成分元素的原子个数比的式子(实验式) 说明:(1)化学式式量最简式分子量分子式⎭⎬⎫————(2)无机物一般地:分子式=最简式 有机物:物质可能不同最简式相同分子式相同⎭⎬⎫(3)分子式=⨯n 最简式(一)有机物分子式的确定 1. 分子量的确定 (1)基本概念法nm M =(2)相对密度法Mr D M ⋅=(3)绝对密度法mol L M /4.22⨯=气ρ(4)化学方程式 2. 分子式的确定:(1)mol 1有机物中各元素物质的量(2)最简式+分子量 (3)通式+分子量 ①=12M原子数(x )、余数(y )y x H C ⇒ ② ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=苯差炔差烯烷余620214M(4)化学反应推导① 特殊物质,如26≤M ,一定有甲烷② 注意反应前后V ∆,P ∆,ρ∆,结合阿伏加德罗定律进行列式 ③ 有机物性质中的定量关系如:Na OH R +-反应,)(22Br H C C += 烷烃2Cl +等等(二)有机物结构式的确定分子式−−→−性质结构式【典型例题】[例1] 已知某氮的氧化物,经实验测定该化合物中氮与氧元素质量之比为20:7,试确定该化合物的化学式。
答案:52O N 解析:5:216/2014/7)()(==O n N n 点评:要正确写出某物质的化学式,需要知道有关条件为:化学式⎩⎨⎧元素间的质量关系元素组成[例2] 实验测定某碳氢化合物A 中,含C 80%,含H 20%,求该化合物的化学式。
答案:3CH解析:3:11201280)()(==H n C n ∴ 3CH点评:确定无机物分子式的方法不适用于有机物,在有机物中存在着最简式相同但分子式不同的现象,若要确定分子式,还需要另一个条件:分子量。
高中化学必修选修有机物分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定—— 重点难点解析确定有机物分子式的基本方法※ 确定烃及烃的衍生物的分子式的基本途径为:【基础知识精讲】1.有机物分子式和结构式的确定(1) 利用上述关系解题的主要思路是:首先要判断有机物中所含元素的种类,然后依据题目所给条件确定有机物分子中各元素的原子数目,从而得到分子式,最后由有机物的性质分析判断其结构式。
(2) 实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。
求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。
2.由实验式确定分子式的方法(1) 通常方法:必须已知化合物的相对分子质量[M r (A)],根据实验式的相对分子质量[M r (实)],求得含n 个实验式:n =)()(实r r M A M ,即得分子式。
(2) 特殊方法Ⅰ:某些特殊组成的实验式,在不知化合物相对分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。
例如实验式为CH 3的有机物,其分子式可表示为(CH 3)n ,仅当n =2时,氢原子已达饱和,故其分子式为C 2H 6。
同理,实验式为CH 3O 的有机物,当n =2时,其分子式为C 2H 6O 2。
(3) 特殊方法Ⅱ:部分有机物的实验式中,氢原子已达到饱和,则该有机物的实验式即为分子式。
例如实验式为CH 4、CH 3Cl 、C 2H 6O 、C 4H 10O 3等有机物,其实验式即为分子式。
3.由分子式确定结构式的方法(1) 通过价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接可由分子式确定其结构式。
例如C 2H 6,根据价键规律,只有一种结构:CH 3—CH 3;又如CH 4O ,根据价键规律,只有一种结构:CH 3—OH 。
(2) 通过定性或定量实验确定:当一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质时,可利用该物质的特殊性质,通过定性或定量实验来确定其结构式。
【知识探究学习】一、烃的衍生物分子式求解根据烃的衍生物耗氧量与生成二氧化碳的体积关系,如何确立有机物的分子式是较难题,但如果找到内在本质,通过通式的确立来求解就会变得迎刃而解了。
高中化学课件(人教版):有机化合物分子式和分子结构的确定
李比希对有机化合物结构的研究的贡献
李比希法:定量测定有机化合物中碳和氢元素含量的一种分 析方法。
化学家李比希 (1803~1873)
将准确称量的样品置于一燃烧管中,再将其彻底燃烧成二氧化 碳和水,用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉 上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内,前者将排出的二 氧化碳变为碳酸钠,后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸镁, 这两个吸收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和水的重量, 由此即可计算样品中的碳和氢的含量。剩余的则为氧的含量
2.有X、Y、Z三种有机物,按要求回答下列问题:
(1)取3.0 g有机物X,完全燃烧后生成3.6 g水和3.36LCO2(标准 状况),已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,则该有 机物的分子式为__C__3H__8O____。
(2)有机物Y的分子式为C4H8O2,其红外光谱图如图所示:
则该有机物可能的结构为___A_、__B____(填字母)。
三、确定分子结构 1.红外光谱 (1)作用:初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团。 (2)原理:不同的官能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。
红外光谱仪
乙醇的红外光谱图
2.核磁共振氢谱 (1)作用:测定有机物分子中氢原子的种类和数目。 (2)原理:处在不同化学环境中的氢原子产生共振时吸收电磁波的频率不同, 在谱图上出现的位置也不同,而且吸收峰的面积与氢原子数目成正比。 (3)分析:吸收峰数目=氢原子种类,吸收峰面积比=氢原子数目之比。
核磁共振氢谱在后续学习中多次出现,是判断同分异构体、确定有机物 结构的一个重要依据!
比较乙醇(CH3CH2OH)以及其同分异构体二甲醚(CH3—O—CH3)的核 磁共振氢谱
专题讲座(3) 有机物分子式及结构式的确定方法
专题讲座(三) 有机物分子式及结构式的确定方法一、有机物分子式的确定1.最简式的确定。
(1)燃烧法。
则n(C)=m (CO 2)44 g·mol -1,n(H)=m (H 2O )18 g·mol-1×2, n(O)=m 有机物-n (C )×12 g·mol -1-n (H )×1 g·mol -116 g ·mol-1 由它们的物质的量之比等于原子个数比可确定最简式。
(2)计算法。
根据有机物中C 和H 的质量分数来计算。
n (C)∶n (H)∶n(O)=w (C )12∶w (H )1∶1-w (C )-w (H )16。
2.相对分子质量的确定。
利用公式:a.M =m n ,b.ρ1ρ2=M 1M 2,c.M =ρ(标况)×22.4 L ·mol -1。
3.分子式的确定。
(1)由最简式和相对分子质量确定。
(2)根据计算确定1 mol 有机物中含有的各原子的数目。
(3)根据相对分子质量计算。
二、有机物结构式的确定1.根据价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接根据分子式确定其结构式。
例如C 2H 6,只能为CH 3CH 3。
2.通过定性实验确定。
实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有,不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。
3.通过定量实验确定。
(1)通过定量实验确定有机物的官能团,如乙醇结构式的确定;(2)通过定量实验确定官能团的数目,如1 mol 某醇与足量钠反应可得到1 mol 气体,则可说明该醇分子中含2个—OH 。
4.根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物。
实验测得的往往不是完整的有机物,这就需要我们根据有机物的结构规律,如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。
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高中化学考点精讲有机物分子式和结构式的确定
复习重点
1.了解确定有机物实验式、分子式的方法,掌握有关有机物分子式确定的计算;
2.有机物分子式、结构式的确定方法
难点聚焦
一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算
有关化学方程式
由上可知,相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时,耗氧量相同(把
:相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全燃烧时,耗氧量相同(醛:饱和二元醇:
);相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧,耗氧量相同(羧酸:→饱和三元醇:) 二、通过实验确定乙醇的结构式
由于有机化合物中存在着同分异构现象,因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。
在这种情况下,知道了某一物质的分子
式,常常可利用该物质的特殊性质,通过定性或定量实验来确定其结构式。
例如:根据乙醇的分子式和各元素的化合价,乙醇分子可能有两种结构:
为了确定乙醇究竟是哪一种结构,我们可以利用乙醇跟钠的反应,做下面这样一个实验。
实验装置如右下图所示。
在烧瓶里放入几小块钠,从漏斗中缓缓滴入一定物质的量的无水乙醇。
乙醇跟适量钠完全反应放出的H2把中间瓶子里的水压入量筒。
通过测量量筒中水的体积(应包括由广口瓶到量筒的导管内的水柱的体积),就可知反应生成的H2的体积。
讨论2 下面是上述实验的一组数据:
根据上述实验所得数据,怎样推断乙醇的结构式是(1),还是(2)呢?
由于0.100 mol C2H6O与适量Na完全反应可以生成1.12 L H2,则1.00 mol
C2H6O与Na反应能生成11.2 L H2,即0.5 mol H2,也就是1 mol H。
这就是说在1个C2H6O 分子中;只有1个H可以被Na所置换,这说明C2H6O分子里的6个H
中,有1个与其他5个是不同的。
这一事实与(1)式不符,而与(2)式相符合。
因此,可以推断乙醇的结构式应为(2)式。
问题与思考
1.确定有机物分子式一般有哪几种方法?
2.运用“最简式法”确定有机物分子式,需哪些数据?
3.如何运用“商余法”确定烃的分子式?
问题与思考(提示)
1、最简式法;直接法;燃烧通式法;商余法(适用于烃的分子式的求法等
2、①有机物各元素的质量分数(或质量比)
②标准状况下的有机物蒸气的密度(或相对密度)
3、
则为烯烃,环烷烃.
②若余数=2,则为烷烃.
③若余数=-2,则为炔烃.二烯烃
④若余数=-6,则为苯的同系物.
若分子式不合理,可减去一个C原子,加上12个H原子
有机物分子式的确定典型例题
例题精讲
一、有机物分子式的确定
【例1】实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%、含氢20%,求该化合物的实验式。
又测得该化合物的相对分子质量是30,求该化合物的分子式。
【解】:(1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子,求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。
=1∶3
该化合物的实验式是CH3。
(2)设该化合物分子中含有n个CH3,则:
该化合物的分子式是C2H6。
答:该碳氢化合物的实验式是CH3,分子式是C2H6。
【例2】2.3g某有机物A完全燃烧后,生成0.1 mol CO2和 2.7gH2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6,求该化合物的分子式。
【分析】根据实验,该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O,因此,该有机物中一定含有C和H;至于O,由于其可能全部来自于燃烧时空气所提供的氧气,也可能来自于该有机物本身。
因此,该有机物分子中是否含有O,还需要通过计算反应物中C、H质量之和并与该有机物质量进行比较后,才能作出判断。
该有机物的相对分子质量,则可以利用实验测出的相对密度来求。
【解】:(1)求2.3g该有机物中组成元素的质量:
C: C →CO2
12 44
m(C)44g/mol×0.1mol
=1.2g
H:2H → H2O
2 18
m(H) 2.7g
=0.3g
m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<2.3g
该有机物中C的质量与H的质量之和(1.5g)小于该有机物的质量(2.3g),因此该有机物A中还含有O,其质量为:
m(O)=m(A)-m(C)-m(H)
=2.3g-1.5g
=0.8g
(2)求该有机物的相对分子质量:
Mr(A)=d×Mr(空气)
=1.6×29
=46
(3)求该有机物分子中各元素原子的数目:。