元素分析與分子式的確定PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1元素分析與分子式的確定元素分析與分子式的確定2.2.元素分析元素分析( (求求實(shí)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)式）：）：有機(jī)物分子所含有機(jī)物分子所含元素原子數(shù)的最元素原子數(shù)的最簡(jiǎn)整數(shù)比簡(jiǎn)整數(shù)比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 分子式分子式 實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式）CH2=CH2 C2H4 CH2=CH-CH2 C3H6 CH3-CH3 C2H6 一定量一定量有機(jī)物有機(jī)物C C、H H、O O加氧化銅加氧化銅 氧化氧化H2OCO2用無(wú)水用無(wú)水CaCl2吸收吸收用用KOH濃濃溶液吸收溶液吸收得前得前后質(zhì)后質(zhì)量差量差得前得前后質(zhì)后質(zhì)量差量差計(jì)算計(jì)算C、H含量含量計(jì)算計(jì)算O含量含量得出實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式）得出實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式） C

2、H2 CH2 CH3第1頁(yè)/共21頁(yè)例例1 p201 p20某含某含C C、H H、O O三種元素的未知物三種元素的未知物A A，經(jīng)燃燒分，經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定該未知物析實(shí)驗(yàn)測(cè)定該未知物A A中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.16%52.16%，氫，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.14%13.14%，試求該未知物，試求該未知物A A的實(shí)驗(yàn)式的實(shí)驗(yàn)式。 解解 : :(1)(1)先確定該有機(jī)物中各組成元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先確定該有機(jī)物中各組成元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)因因w(C)% = 52.16% ，w(H)% = 13.14%, 則則w(O)% = 1- 52.16% -13.14% = 34.70%（2

3、 2）再求各元素原子的個(gè)數(shù)比）再求各元素原子的個(gè)數(shù)比N(C):N(H):N(O) = : :34.7052.1613.1412.011.00816.00= 2 ：6 ：1則該未知物則該未知物A的實(shí)驗(yàn)式為的實(shí)驗(yàn)式為C2H6O= 4.343 ：13.04 ：2.169第2頁(yè)/共21頁(yè)對(duì)應(yīng)練習(xí)對(duì)應(yīng)練習(xí)1.1.某烴含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為某烴含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.2%17.2%，求此烴，求此烴的實(shí)驗(yàn)式。又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量是的實(shí)驗(yàn)式。又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量是5858，求該烴，求該烴的分子式。的分子式。 解答解答 由于烴只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質(zhì)量由于烴只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

4、為分?jǐn)?shù)為(100(10017.2)%17.2)%82.8%82.8%。 則該烴中各元素原子個(gè)數(shù)之比為：則該烴中各元素原子個(gè)數(shù)之比為： =2:5 注意注意 :C:C2 2H H5 5僅僅代表碳原子和氫原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比僅僅代表碳原子和氫原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比, ,是該烴的實(shí)驗(yàn)式是該烴的實(shí)驗(yàn)式, ,不是該烴的分子式不是該烴的分子式. . 若設(shè)該烴有若設(shè)該烴有n n個(gè)個(gè)C C2 2H H5 5, ,則則n=58/29=2n=58/29=2因此因此, ,該烴的該烴的分子式為分子式為C C4 4H H1010。N(C):N(H) = : 82.817.212.01.01第3頁(yè)/共21頁(yè)對(duì)應(yīng)練習(xí)對(duì)應(yīng)練習(xí)1.1.某

5、烴含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為某烴含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.2%17.2%，求此烴，求此烴的實(shí)驗(yàn)式。又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量是的實(shí)驗(yàn)式。又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量是5858，求該烴，求該烴的分子式。的分子式。 解答解答 由于烴只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質(zhì)量由于烴只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為(100(10017.2)%17.2)%82.8%82.8%。 則該烴中各元素原子個(gè)數(shù)之比為：則該烴中各元素原子個(gè)數(shù)之比為： =2:5 注意注意 :C:C2 2H H5 5僅僅代表碳原子和氫原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比僅僅代表碳原子和氫原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比, ,是該烴的實(shí)驗(yàn)式是該烴的實(shí)驗(yàn)式, ,不是該烴的分子式不

6、是該烴的分子式. . 若設(shè)該烴有若設(shè)該烴有n n個(gè)個(gè)C C2 2H H5 5, ,則則n=58/29=2n=58/29=2因此因此, ,該烴的該烴的分子式為分子式為C C4 4H H1010。N(C):N(H) = : 82.817.212.01.01l確定有機(jī)化合物的分子式的方法：確定有機(jī)化合物的分子式的方法：l實(shí)驗(yàn)式法：實(shí)驗(yàn)式法：由物質(zhì)中各元素原子的由物質(zhì)中各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 各原子的各原子的個(gè)數(shù)比個(gè)數(shù)比( (實(shí)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)式)由由相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式驗(yàn)式 有機(jī)物有機(jī)物分子式分子式第4頁(yè)/共21頁(yè)例例2. 2. 2.3g2.3g某有機(jī)物某有機(jī)物A A完全燃燒后，生成完

7、全燃燒后，生成0.1molCO0.1molCO2 2 和和2.7gH2.7gH2 2O O。求該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式。求該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式。（1）求該有機(jī)物組成元素的質(zhì)量求該有機(jī)物組成元素的質(zhì)量分析：分析：C C-CO2 m(C)=120.1=1.2gH H-1/2H2O m(H)=2.7(2/18)=0.3gm(C)+ m(H)=1.2g+0.3g=1.5g2.3g該有機(jī)物含有該有機(jī)物含有O元素元素 m(O)= m(A)- m(C)- m(H)=2.3g-1.5g=0.8g （2）求該有機(jī)物分子中各元素原子數(shù)目比求該有機(jī)物分子中各元素原子數(shù)目比N（C）：）：N（H） ：N（O）=(1.2g/12g/

8、mol) :(0.3 g/1g/mol) :(0.8g/16g/mol)=2:6:1該有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為該有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為C2H6O第5頁(yè)/共21頁(yè)對(duì)應(yīng)練習(xí)對(duì)應(yīng)練習(xí)2. 2. 5.8g5.8g某有機(jī)物完全燃燒，生成某有機(jī)物完全燃燒，生成COCO2 2 13.2g , H13.2g , H2 2O 5.4g .O 5.4g .含有哪些元素含有哪些元素? ?g(0.1mol)g(0.1mol)能否直接確定含有氧能否直接確定含有氧? ?如何確定如何確定? ?g(0.3mol)g(0.3mol)能否確定實(shí)驗(yàn)式？能否確定實(shí)驗(yàn)式？第6頁(yè)/共21頁(yè)已知某有機(jī)物實(shí)驗(yàn)已知某有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為式為C C2 2H H6 6O

9、 O，質(zhì)譜圖，質(zhì)譜圖如左圖所示如左圖所示. .相相對(duì)對(duì)豐豐度度/%質(zhì)荷質(zhì)荷比比質(zhì)譜圖中的質(zhì)荷比最大的就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)量3.相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定質(zhì)譜法質(zhì)譜法即即:M= 46,:M= 46,未知物未知物A A的的分子式為分子式為C C2 2H H6 6O O第7頁(yè)/共21頁(yè)對(duì)應(yīng)練習(xí)：對(duì)應(yīng)練習(xí)：對(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行質(zhì)譜法分析對(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行質(zhì)譜法分析, ,則則其相對(duì)分子質(zhì)量其相對(duì)分子質(zhì)量( )( )74質(zhì)荷質(zhì)荷比比相相對(duì)對(duì)豐豐度度/%第8頁(yè)/共21頁(yè)1 1、紅外光譜、紅外光譜用途：推知分子中含有何種化學(xué)鍵和官能團(tuán)用途：推知分子中含有何種化學(xué)鍵和官能團(tuán)、分子結(jié)構(gòu)的鑒定、分子結(jié)構(gòu)的鑒定

10、第9頁(yè)/共21頁(yè)第10頁(yè)/共21頁(yè)練習(xí)練習(xí)下圖是一種分子式為下圖是一種分子式為C3H6O2的有機(jī)物的紅外光譜譜圖的有機(jī)物的紅外光譜譜圖,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：COCC=O2個(gè)不對(duì)稱(chēng)個(gè)不對(duì)稱(chēng)CH3第11頁(yè)/共21頁(yè)、分子結(jié)構(gòu)的鑒定、分子結(jié)構(gòu)的鑒定2 2、核磁共振氫譜、核磁共振氫譜用途：推知有機(jī)物分子有等效氫原子的種類(lèi)及數(shù)目用途：推知有機(jī)物分子有等效氫原子的種類(lèi)及數(shù)目核磁共振氫譜圖：核磁共振氫譜圖：吸收峰數(shù)目等效氫原子種類(lèi)吸收峰數(shù)目等效氫原子種類(lèi)吸收峰的面積之比吸收峰的面積之比 各種類(lèi)型的氫原子個(gè)數(shù)之比各種類(lèi)型的氫原子個(gè)數(shù)之比第12頁(yè)/共21頁(yè)吸收峰數(shù)目等效氫原子種類(lèi)吸收

11、峰數(shù)目等效氫原子種類(lèi)吸收峰的面積之比吸收峰的面積之比 各種類(lèi)型的氫原子個(gè)數(shù)之比各種類(lèi)型的氫原子個(gè)數(shù)之比第13頁(yè)/共21頁(yè)例例3現(xiàn)有一物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖所示則可能是現(xiàn)有一物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖所示則可能是下列物質(zhì)中的下列物質(zhì)中的 ()ACH3CH2CH3 BCH3CH2CH2OHC DCH3CH2CHO第14頁(yè)/共21頁(yè)4某有機(jī)物某有機(jī)物X的分子式為的分子式為C2H6O，其紅外光譜和核磁共振，其紅外光譜和核磁共振 氫譜如下：氫譜如下：你能確定你能確定X的結(jié)構(gòu)嗎？的結(jié)構(gòu)嗎？第15頁(yè)/共21頁(yè)3在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，且其面積之比為在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，且其面積之比為 3 2的化合物是的化合物是 ()第16頁(yè)/共21頁(yè)例例為了測(cè)定某有機(jī)物為了測(cè)定某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)，做如下實(shí)驗(yàn)：的結(jié)構(gòu)，做如下實(shí)驗(yàn)：將將2.3 g該該有機(jī)物完全燃燒，生成有機(jī)物完全燃燒，生成0.1 mol CO2和和2.7 g水；水；用質(zhì)譜儀測(cè)用質(zhì)譜儀測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量，得如圖定其