第一章__认识有机物_第四节__研究有机化合物的一般步骤和方法(2)ppt

[小结]确定相对分子质量的常见方法： 1. M=m/n
2.根据气体的相对密度可求： M = D(H2)M(H2)= D(空气)M(空气) (D:相对密度)
3.根据标况下气体的密度可求： M = 22.4L/mol ▪ρg/L =22.4ρ g/mol
[变式练习2] 吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗 啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%、其余为O。 已知其分子量不超过300。 试求：⑴ 吗啡的相对分子质量量；⑵ 吗啡的分子式。
[例题2]实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%、含氢 20%，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。
[解析] n(C）=
30g× 80% 12g/mol
=2mol
n(H）=
30g× 20% 1g/mol
=6mol
∴ 该化合物A的分子式为：C2H6。 [答]该化合物的分子式为C2H6。
H
H
HH
H—C—O—C—H
H—C—C—O—H
H
H
HH
❀三.分子结构的鉴定:
1.红外光谱:由于有机物中组成化学键、官能团的原子处
于不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。
所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、
官能团可发生震动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率
不同，在红外光谱图中将处于不同位置。5。
一个吗啡分子中碳原子数为
，
氢原子数为
， 氮原子数为1
氧原子数为
，
故吗啡的分子式为 C17H19O3N 。
2.最精确、快捷测定相对分子质量的方法——质谱法
它是用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去 电子（通常是1个电子）变成带正电荷的分子离子和碎 片离子。这些不同离子具有不同的质量，质量不同的离 子在磁场作用下达到检测器的时间有差异，其结果被记 录为质谱图。
简单整数比的式子。 分子式：表示化合物所含元素的原子种类及数目的式
子,表示物质的真实组成。
（3）确定有机化合物的分子式的方法：
[方法一] 由物质中各原子（元素）的质量分数→ 各原子 的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式→ 有机物分 子式。
[例1]某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实 验测定该未知物A中碳的质量分数为52.16%，氢的质量 分数13.14%，A的相对分子质量为46，试求该未知物A 的实验式和分子式。
2012年高二有机化学基础CAI
第一章 认识有机物
§1-2 研究有机化合物的一般步骤和方法
第二课时 有机物分子式和结构式的确定
2012年2月16日
❀二.元素分析与相对分子质量的测定
1.元素定量分析 （1）基本原理：
将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物， 并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有 机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分 子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式 （又称为最简式）。 （2）实验式和分子式的区别： 实验式：表示化合物分子中所含元素的原子数目最
[变式练习2] 吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分 子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%、其余为O。已知其 分子量不超过300。 试求：⑴ 吗啡的相对分子质量；⑵ 吗啡的分子式。
[分析]： 可通过N的百分含量和N的相对原子质量，计算 出吗啡的最小分子量。
解： 吗啡最小分子量
，而又知吗啡的
[用途]我们就可以根据红外光谱图，推知有机物含有 哪些化学键、官能团，以确定有机物的结构。
如：C2H6离子化后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……， [思考与交流]观察P21谱图，并进行思考，然后进行交流。 1.质荷比是什么？2.如何确定有机物的相对分子质量？ （分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长， 因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量）
[识图要点]分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时 间越长，因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分 子质量。
解：先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数。
因w(C)% = 52.16% ，w(H)% = 13.14%, w(O)% = 1- 52.16% -13.14% = 34.70%
N(C）：N(H）：N(O) =
52.16% 12
：131.14%
：341.670%
则该未知物A的实验式为C2H6O。分子式为（C2H6O）n。
[变式练习3]某有机物的结构确定： 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（ C4H10O）。 ②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，
则其相对分子质量为（ 74 ），分子式为（ C4H10O）。
乙醇和二甲醚的分子式都是C2H6O， 设计一个实验证明它的结构？
M = 46
[例3]2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对 有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的 （10－9g）化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大 量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化 后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然后测定其质荷 比。设H＋的质荷比为β， 某有机物样品的质荷比 如右图所示（假设离子 均带一个单位正电荷， 信号强度与该离子的 多少有关），则该 有机物可能是（ A ）。 A.甲烷 B.乙烯 C.丙烷 D.乙醇
n=46/46=1，故A的分子式为C2H6O。
[变式练习1]某烃含氢元素的质量分数为17.2%，求此 烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58，求该 烃的分子式。
[解析]由于烃只含碳、氢两种元素，则碳元素的 质量分数为（100－17.2）%＝82.8%。 则该烃中各元素原子个数之比为：
N(C) : N (H) 82.8 : 17.2 2 : 5 12 1
C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简单整数比， 是该烃的实验式，不是该烃的分子式。 设该烃有n个C2H5，则n=58/29 =2 因此，该烃的分子式为C4H10。
[方法二] 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的 摩尔质量→ 1mol物质中的各种原子的物质的量→知道一
个分子中各种原子的个数 → 有机物分子式 。