第四節(jié)研究有機化合物的一般步驟和方法完美版

1、第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法【知識與技能】1 、了解怎樣研究有機化合物，應采取的步驟和方法。2、掌握有機物的分離和提純的一般方法，鑒定有機化合物結構的一般過程和方法?！具^程與方法】通過錄象方式，參觀了解質普、紅外光譜、核磁共振普儀等儀器核實驗操作過程?！厩楦?、態(tài)度與價值觀】通過本節(jié)的練習，從中體驗研究有機化合物的過程和科學方法，提高自身的科學素養(yǎng)。二、教學重點研究有機化合物的一般步驟和常用方法。1、蒸餾、重結晶等分離提純有機物的實驗操作2、通過具體實例了解某些物理方法如何確定有機化合物的相對分子質量和分子結構3、確定有機化合物實驗式、相對分子質量、分子式的有關計算三、教學難點有機物的

2、分離和提純。測定有機物的元素組成、相對分子質量、分子結構。確定有機物相對分子質量和鑒定有機物分子結構的物理方法的介紹四、課時安排2 課時五、教學過程 第一課時【引入】從天然資源中提取有機物成分或者是工業(yè)生產、實驗室合成的有機化合物不可能直接得到純凈物，因此，必須對所得到的產品進行分離提純，如果要鑒定和研究未知有機物的結構與性質，必須得到更純凈的有機物。我們已經知道，有機化學是研究有機物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學。那么， 該怎樣對有機物進行研究呢？一般的步驟和方法是什么？這就是我們這節(jié)課將要探討的問題。【板書】第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法從天然資源中提取有機物成分，首先得

3、到的是含有有機物的粗品。在工廠生產、實驗室合成的有機化合物也不可能直接得到純凈物，得到的往往是混有未參加反應的原料，或反應副產物等的粗品。因此，必須經過分離、提純才能得到純品。如果要鑒定和研究未知有機物的結構與性質，必須得到更純凈的有機物。下面是研究有機化合物一般要經過的幾個基本步驟：【板書】首先我們結合高一所學的知識了學習第一步分離和提純。【板書】一、分離、提純師：提純混有雜質的有機物的方法很多，基本方法是利用有機物與雜質物理性質的差異而將它們分離。接下來我們主要學習三種分離、提純的方法?！景鍟? 、蒸餾師：蒸餾是分離、提純液態(tài)有機物的常用方法。當液態(tài)有機物含有少量雜質，而且該有機物熱穩(wěn)定

4、性較強，與雜質的沸點相差較大時（一般約大于30oC） ，就可以用蒸餾法提純此液態(tài)有機物?！狙菔緦嶒?-1 】含有雜質的工業(yè)乙醇的蒸餾所用儀器：鐵架臺（鐵圈、鐵夾）、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、接受器等。如圖所示：【蒸餾的注意事項】注意儀器組裝的順序：“先下后上，由左至右”；不得直接加熱蒸餾燒瓶，需墊石棉網(wǎng)；蒸餾燒瓶盛裝的液體，最多不超過容積的2/3 ；不得將全部溶液蒸干；需使用沸石；冷凝水水流方向應與蒸汽流方向相反（逆流：下進上出）；溫度計水銀球位置應與蒸餾燒瓶支管口齊平，以測量餾出蒸氣的溫度；【演示實驗1-2 】 （要求學生認真觀察，注意實驗步驟）【板書】2、結晶和重結晶（ 1

5、） 冷卻法： 將熱的飽和溶液慢慢冷卻后析出晶體，此法適合于溶解度隨溫度變化較大的溶液。（ 2）蒸發(fā)法：此法適合于溶解度隨溫度變化不大的溶液，如粗鹽的提純。（ 3）重結晶：將以知的晶體用蒸餾水溶解，經過濾、蒸發(fā)、冷卻等步驟，再次析出晶體，得到更純凈的晶體的過程。（ 說明】重結晶的首要工作是選擇適當?shù)娜軇?，要求該溶劑：?1 ）雜質在此溶劑中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；（ 2）被提純的有機物在此溶劑中的溶解度，受溫度的影響較大。【思考與交流】1 、已知KNO3在水中的溶解度很容易隨溫度變化而變化，而NaCl 的溶解度卻變化不大，據(jù)此可用何方法分離出兩者混合物中的KNO3并加以提純？2、重結

6、晶對溶劑有何要求？被提純的有機物的溶解度需符合什么特點？3、重結晶苯甲酸需用到哪些實驗儀器？4、能否用簡潔的語言歸納重結晶苯甲酸的實驗步驟？【概括】高溫溶解、趁熱過濾、低溫結晶【板書】3、萃取（ 1）所用儀器：燒杯、漏斗架、分液漏斗。（ 2）萃取：利用溶液在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來，前者稱為萃取劑，一般溶質在萃取劑里的溶解度更大些。分液：利用互不相溶的液體的密度不同，用分液漏斗將它們一一分離出來。【說明】注意事項：1、萃取劑必須具備兩個條件：一是與溶劑互不相溶；二是溶質在萃取劑中的溶解度較大。2、檢查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否嚴密。3、萃

7、取常在分液漏斗中進行，分液是萃取操作的一個步驟，必須經過充分振蕩后再靜置分層。4、分液時，打開分液漏斗的活塞，將下層液體從漏斗頸放出，當下層液體剛好放完時，要立即關閉活塞，上層液體從上口倒出?！狙a充】1 、洗滌沉淀或晶體的方法：用膠頭滴管往晶體上加蒸餾水直至晶體被浸沒，待水完全流出后，重復兩至三次，直至晶體被洗凈。2、檢驗洗滌效果：取最后一次的洗出液，再選擇適當?shù)脑噭┻M行檢驗?！拘〗Y】本節(jié)課要掌握研究有機化合物的一般步驟和常用方法；有機物的分離和提純。包括操作中所需要注意的一些問題。 第二課時【引入】從公元八世紀起，人們就已開始使用不同的手段制備有機物，但由于化學理論和技術條件的限制，其元素組

8、成及結構長期沒有得到解決。直到19 世紀中葉，李比希在拉瓦錫推翻了燃素學說，在建立燃燒理論的基礎上，提出了用燃燒法進行有機化合物中碳和氫元素定量分析的方法。準確的碳氫分析是有機化學史上的重大事件，對有機化學的發(fā)展起著不可估量的作用。隨后，物理科學技術的發(fā)展，推動了化學分析的進步，才有了今天的快速、準確的元素分析儀和各種波譜方法?！驹O問】定性檢測物質的元素組成是化學研究中常見的問題之一，如何用實驗的方法探討物質的元素組成？【板書】二、元素分析與相對分子質量的測定1 、元素分析例如：實驗探究：葡萄糖分子中碳、氫元素的檢驗1-1 碳和氫的鑒定原理： 碳、氫兩元素通常采取將有機物氧化分解，使碳氧化生成

9、二氧化碳，使氫氧化生成水的方法而檢出。例如：C12H22O11+24CuO12CO2+11H2O+24Cu實驗：取干燥的試樣蔗糖 0.2 g 和干燥氧化銅粉末1 g ，在研缽中混勻，裝入干燥的硬質試管中。如圖1-1 所示，試管口稍微向下傾斜，導氣管插入盛有飽和石灰水的試管中。用酒精燈加熱試樣，觀察現(xiàn)象。結論：若導出氣體使石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，表明試樣中有碳元素；試管口壁出現(xiàn)水滴（讓學生思考：如何證明其為水滴？），則表明試樣中有氫元素。【說明】講解或引導學生看書上例題，這里適當補充一些有機物燃燒的規(guī)律的專題練習。元素定量分析的原理是將一定量的有機物燃燒，分解為簡單的無機物，并作定量測

10、定，通過無機物的質量推算出組成該有機物元素原子的質量分數(shù)，然后計算出該有機物分子所含元素原子最簡單的整數(shù)比，即確定其實驗式。以便于進一步確定其分子式。例 1 、某烴含氫元素的質量分數(shù)為17.2%，求此烴的實驗式。又測得該烴的相對分子質量是58，求該烴的分子式?！痉治鼋獯稹糠治觯捍祟}題給條件很簡單，是有機物分子式確定中最典型的計算。由于該物質為烴，則它只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質量分數(shù)為（100 17.2） % 82.8%。則該烴中各元素原子數(shù)（N）之比為：N(C):N(H)82.8 17.212 : 12:5C2H5僅僅代表碳原子和氫原子的最簡整數(shù)比，是該烴的實驗式，不是該烴的分子式。設該

11、烴有n 個C2H5，則58 229C4H10【講解】對于一種未知物，如果知道了物質的元素組成和相對分子質量，就會很容易通過計算得出分子式。確定有機物的分子式的途徑：1. 確定實驗式2. 確定相對分子質量例2、燃燒某有機物A 1.50g ，生成 1.12L （標準狀況）CO2和 0.05mol H 2O。該有機物的蒸氣對空氣的相對密度是1.04，求該有機物的分子式。解答：首先要確定該物質的組成元素。1.5g A112g mol 1 1.12Lm(C)g.0.6g22.4L/molm(H) 1g mol 1 0.05mol 2mol 0.1gm（C） m（H） 0.6g 0.1g 0.7g 1.5

12、g ，所以有機物中還含有O元素。m(O) 1.5g (0.6g 0.1g) 0.8g0.6g0.1g0.8g則 N(C):N(H):N(O)1 :1 :1 1:2:112g mol 1g mol 16g mol實驗式為CH2O，其式量為30。又因該有機物的相對分子質量M （A）1.04 29 30因此實驗式即為分子式。【講解】從例題可以看出計算相對分子量很重要，計算有機物相對分子質量的方法有哪些？密度法 （ 標準狀況） ，相對密度法（ 相同狀況） 。另外可以看出元素的質量有時不能由實驗直接得出，還需要對實驗現(xiàn)象和結果進行必要的分析和計算?！練w納總結】確定有機物分子式的一般方法（ 1）實驗式法：

13、根據(jù)有機物各元素的質量分數(shù)求出分子組成中各元素的原子個數(shù)比（最簡式）。求出有機物的摩爾質量（相對分子質量）。（ 2）直接法：求出有機物的摩爾質量（相對分子質量）根據(jù)有機物各元素的質量分數(shù)直接求出1mol 有機物中各元素原子的物質的量。有機物的分子式的確定方法有很多，在今后的教學中還會進一步介紹。今天我們僅僅學習了利用相對分子質量和實驗式共同確定有機物的基本方法。應該說以上所學的方法是用推算的方法來確定有機物的分子式的。在同樣計算推出有機物的實驗式后，還可以用物理方法簡單、快捷地測定相對分子質量，比如質譜法?！景鍟?、相對分子質量的測定質譜法質譜是近代發(fā)展起來的快速、微量、精確測定相對分子質量

14、的方法。（接下來對質譜法的原理，怎樣對質譜圖進行分析以確定有機物的相對分子質量，以及此方法的優(yōu)點作簡要精確的介紹）【說明】質譜儀有什么作用？其原理是什么？它是用高能電子流等轟擊樣品分子，使該分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子。這些不同離子具有不同的質量，質量不同的離子在磁場作用下達到檢測器的時間有差異，其結果被記錄為質譜圖。1 、質荷比是什么？分子離子與碎片離子的相對質量與其電荷的比值2、如何確定有機物的相對分子質量？由于相對質量越大的分子離子的質荷比越大，達到檢測器需要的時間越長，因此質譜圖中的質荷比最大的就是未知物的相對分子質量【強調】以乙醇為例，質譜圖最右邊的分子離子峰表示的就

15、是上面例題中未知物A（指乙醇）的相對分子質量。通過測定，現(xiàn)在已經知道了該有機物的分子式，但是，我們知道，相同的分子式可能出現(xiàn)多種同分異構體，那么，該如何進以步確定有機物的分子結構呢？下面介紹兩種物理方法。【補充】1、求有機物相對分子質量的常用方法（ 1） M = m / n（ 2）根據(jù)有機蒸氣的相對密度D，M1 = DM 2（ 3）標況下有機蒸氣的密度為 g/L ， M = 22.4L/mol? g/L2、有機物分子式的三種一般常用求法（ 1 ） 、先根據(jù)元素原子的質量分數(shù)求實驗式，再根據(jù)分子量求分子式課本例 1（ 2） 、直接根據(jù)相對分子質量和元素的質量分數(shù)求分子式（ 3） 、對只知道相對分

16、子質量的范圍的有機物，要通過估算求分子量，再求分子式【板書】三、分子結構的鑒定1、紅外光譜（介紹紅外光譜法鑒定分子結構的原理，對紅外光譜圖的正確分析，最終確定有機物的分子結構）【注意】 ： 該法不需要學生記憶某些官能團對應的波長范圍，主要讓學生知道通過紅外光譜可以知道有機物含有哪些官能團。紅外光譜法確定有機物結構的原理是由于有機物中組成化學鍵、官能團的原子處于不斷振動狀態(tài)，且振動頻率與紅外光的振動頻率相當。所以，當用紅外線照射有機物分子時，分子中的化學鍵、官能團可發(fā)生震動吸收，不同的化學鍵、官能團吸收頻率不同，在紅外光譜圖中將處于不同位置。因此，我們就可以根據(jù)紅外光譜圖，推知有機物含有哪些化學

17、鍵、官能團，以確定有機物的結構?！菊f明】從未知物A的紅外光譜圖上發(fā)現(xiàn)右O H鍵、C H鍵和C O鍵的振動吸收，可以判斷A 是乙醇而并非甲醚，因為甲醚沒有O H 鍵。例3、下圖是一種分子式為C3H6O2的有機物的紅外光譜譜圖, 則該有機物的結構簡式為：【板書 】 2、核磁共振氫譜（介紹核磁共振氫譜法鑒定分子結構的原理，對核磁共振氫譜圖的正確分析，最終確定有機物的分子中所含H 原子的種類和個數(shù)）【注意】了解通過該譜圖確定了（ 1）某有機物分子結構中有幾種不同環(huán)境的氫原子（ 2）有核磁共振氫譜的峰面積之比可以確定不同環(huán)境的氫原子的個數(shù)比。【板書】如何根據(jù)核磁共振氫譜確定有機物的結構？對于CH3CH2

18、OH、 CH3 O CH3 這兩種物質來說，除了氧原子的位置、連接方式不同外，碳原子、氫原子的連接方式也不同、所處的環(huán)境不同，即等效碳、等效氫的種數(shù)不同。不同化學環(huán)境的氫原子（等效氫原子）因產生共振時吸收的頻率不同，被核磁共振儀記錄下來的吸收峰的面積不同。所以，可以從核磁共振譜圖上推知氫原子的類型及數(shù)目。吸收峰數(shù)目氫原子類型不同吸收峰的面積之比（強度之比）不同氫原子的個數(shù)之比【說明】未知物A的核磁共振氫譜有三種類型氫原子的吸收峰，說明A只能是乙醇而并非甲醚，因為甲醚只有一種氫原子。【練習】2002 年諾貝爾化學獎表彰了兩項成果，其中一項是瑞士科學家?guī)鞝柼?#183;維特里希發(fā)明了“利用核磁共振

19、技術測定溶液中生物大分子三維結構的方法”。在化學上經常使用的是氫核磁共振譜，它是根據(jù)不同化學環(huán)境的氫原子在氫核磁共振譜中給出的信號不同來確定有機物分子中的不同的氫原子。下列有機物分子在核磁共振氫譜中只給出一種信號的是A HCHO B CH 3OH C HCOOH D CH3COOC3H例：一個有機物的分子量為70，紅外光譜表征到碳碳雙鍵和C O 的存在，核磁共振氫譜列如下圖：寫出該有機物的分子式：寫出該有機物的可能的結構簡式：【練習】分子式為C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氫譜上觀察到氫原子給出的峰有兩種情況。第一種情況峰給出的強度為1 1；第二種情況峰給出的強度為3 2 1。由此推斷

20、混合物的組成可能是（寫結構簡式）。圖譜題解題建議1 、首先應掌握好三種譜圖的作用、讀譜方法。2、必須盡快熟悉有機物的類別及其官能團。3、根據(jù)圖譜獲取的信息，按碳四價的原則對官能團、基團進行合理的拼接。4、得出結構（簡）式后，再與譜圖提供信息對照檢查，主要為分子量、官能團、基團的類別是否吻合?！拘〗Y】本節(jié)課主要掌握鑒定有機化合物結構的一般過程和方法。包括測定有機物的元素組成、相對分子質量、分子結構。了解幾種物理方法質譜法、紅外光譜法和核磁共振氫譜法。1、烴完全燃燒前后氣體體積的變化完全燃燒的通式：CxHy （x+ y ）O2xCO2 y H2O（ 1 ）燃燒后溫度高于100時，水為氣態(tài)：V V后

21、V前y 14 y 4 時， V 0，體積不變； y>4 時，V >0，體積增大； y<4 時，V <0，體積減小。（ 2）燃燒后溫度低于100時，水為液態(tài)：yV V前V后14 無論水為氣態(tài)還是液態(tài)，燃燒前后氣體體積的變化都只與烴分子中的氫原子個數(shù)有關，而與氫 分子中的碳原子數(shù)無關。例：盛有CH4和空氣的混和氣的試管，其中CH4占 1/5 體積。在密閉條件下，用電火花點燃，冷卻后倒置在盛滿水的水槽中（去掉試管塞）此時試管中A水面上升到試管的1/5 體積處；B水面上升到試管的一半以上；C水面無變化；D水面上升。答案： D2烴類完全燃燒時所耗氧氣量的規(guī)律完全燃燒的通式：CxH

22、y （x+ y ）O2xCO2 y H2O（ 1）相同條件下等物質的量的烴完全燃燒時，（x+ y ） 值越大，則耗氧量越多；（ 2）質量相同的有機物，其含氫百分率（或y 值）越大，則耗氧量越多；x（ 3） 1mol 有機物每增加一個CH2，耗氧量多1.5mol ；（ 4） 1mol 含相同碳原子數(shù)的烷烴、烯烴、炔烴耗氧量依次減小0.5mol ；（ 5） 量相同的CxHy， x 值越大，則生成的CO2 越多；若兩種烴的x 值相等，質量相同，則生成yy的 CO2和 H2O均相等。3碳的質量百分含量c相同的有機物（最簡式可以相同也可以不同），只要總質量一定，以任意比混合，完全燃燒后產生的CO2的量總

23、是一個定值。4不同的有機物完全燃燒時，若生成的CO2和 H2O的物質的量之比相等，則它們分子中的碳原子和氫原子的原子個數(shù)比相等?！局R拓展】有機物分子式的確定1 有機物組成元素的判斷一般來說，有機物完全燃燒后，各元素對應產物為：CCO 2， HH2O， Cl HCl。某有機物完全燃燒后若產物只有CO2和 H2O，則其組成元素可能為C、 H或 C、 H、 O。欲判定該有機物中是否含氧元素，首先應求出產物CO2中碳元素的質量及H2O中氫元素的質量，然后將碳、氫元素的質量之和與原有機物質量比較，若兩者相等，則原有機物的組成中不含氧；否則，原有機物的組成含氧。2實驗式( 最簡式 )和分子式的區(qū)別與聯(lián)系

24、(1) 最簡式是表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子。不能確切表明分子中注意：最簡式是一種表示物質組成的化學用語；無機物的最簡式一般就是化學式；有機物的元素組成簡單，種類繁多，具有同一最簡式的物質往往不止一種；最簡式相同的物質，所含各元素的質量分數(shù)是相同的，若相對分子質量不同，其分子式就不(C6H6) 和乙炔(C 2H2)的最簡式相同，均為CH，故它們所含C、 H 元素的質量分數(shù)是相同(2) 分子式是表示化合物分子所含元素的原子種類及數(shù)目的式子。注意：分子式是表示物質組成的化學用語；無機物的分子式一般就是化學式；由于有機物中存在同分異構現(xiàn)象，故分子式相同的有機物，其代表的物質可

25、能有多種；分子式( 最簡式) n。即分子式是在實驗式基礎上擴大n 倍，。3確定分子式的方法(1) 實驗式法由各元素的質量分數(shù)求各元素的原子個數(shù)之比 ( 實驗式 ) 相對分子質量求分子式。(2) 物質的量關系法由密度或其他條件求摩爾質量求 1mol 分子中所含各元素原子的物質的量求分子式。 (標況下M=dg/cm3× 10 3· 22.4L/mol )(3) 化學方程式法利用化學方程式求分子式。(4) 燃燒通式法利用通式和相對分子質量求分子式。由于 x、 y、 z 相對獨立，借助通式進行計算，解出x、 例 1 3.26g 樣品燃燒后，得到4.74gCO2和 1.92gH 2O

26、，實驗測得其相對分子質量為解： (1) 求各元素的質量分數(shù)y、 z，最后求出分子式。60，求該樣2)求樣品分子中各元素原子的數(shù)目(N)之比( 3)求分子式通過實驗測得其相對分子質量為60，這個樣品的分子式=(實驗式)n。 例 2 實驗測得某烴A中含碳85.7%，含氫14.3%。在標準狀況下11.2L 此化合物氣體的質量為14g。求此烴的分子式。解： （ 1 ）求該化合物的摩爾質量2）求1mol 該物質中碳和氫原子的物質的量 例 3 6.0g 某飽和一元醇跟足量的金屬鈉反應，讓生成的氫氣通過5g 灼熱的氧化銅，氧化銅固體的質量變成4.36g 。這時氫氣的利用率是80%。求該一元醇的分子。解： 例

27、 4 有機物A是烴的含氧衍生物，在同溫同壓下，A蒸氣與乙醇蒸氣的相對密度是2。 1.38gA完全燃燒后，若將燃燒的產物通過堿石灰，堿石灰的質量會增加3.06g；若將燃燒產物通過濃硫酸，濃硫酸的質量會增加1.08g ；取 4.6gA 與足量的金屬鈉反應，生成的氣體在標準狀況下的體積為1.68L ； A不與純堿反應。通過計算確定A的分子式和結構簡式。解：說明： 由上述幾種計算方法，可得出確定有機物分子式的基本途徑：【練習】某烴 0.1mol ，在氧氣中完全燃燒，生成13.2g CO2、 7.2gH 2O，則該烴的分子式為。已知某烴A含碳85.7%，含氫14.3%，該烴對氮氣的相對密度為2，求該烴的

28、分子式。 125時，1L 某氣態(tài)烴在9L 氧氣中充分燃燒反應后的混合氣體體積仍為10L（相同條件下），則該烴可能是A. CH 4B. C 2H4C. C 2H2D.C6H6一種氣態(tài)烷烴和氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g，混合氣密度是相同狀況下H2密度的12.5 倍，該混合氣體通過裝有溴水的試劑瓶時，試劑瓶總質量增加了8.4g ，組成該混合氣體的可能是A. 乙烯和乙烷B. 乙烷和丙烯C. 甲烷和乙烯D. 丙稀和丙烷室溫下，一氣態(tài)烴與過量氧氣混合完全燃燒，恢復到室溫，使燃燒產物通過濃硫酸，體積比反應前減少50mL，再通過NaOH溶液，體積又減少了40mL，原烴的分子式是A. CH 4B. C 2H4C

29、. C 2H6D.C3H8 A、 B兩種烴通常狀況下均為氣態(tài)，它們在同狀況下的密度之比為1 3.5。若A完全燃燒，生成 CO2和 H2O的物質的量之比為1 2，試通過計算求出A、 B的分子式。使乙烷和丙烷的混合氣體完全燃燒后，可得CO2 3.52 g ， H2O 1.92 g ，則該混合氣體中乙烷和丙烷的物質的量之比為A.1 2B.1 1C.2 3D.34兩種氣態(tài)烴的混合氣共1mol，在空氣中燃燒得到1.5molCO2和 2molH2O。關于該混合氣的說法合理的是A一定含甲烷，不含乙烷B一定含乙烷，不含甲烷C一定是甲烷和乙烯的混合物D一定含甲烷，但不含乙烯9 25某氣態(tài)烴與O2混合充入密閉容器

30、中，點燃爆炸后又恢復至25，此時容器內壓強為原來的一半，再經NaOH溶液處理，容器內幾乎成為真空。該烴的分子式可能為A. C 2H4B. C 2H2 C. C 3H6D. C 3H810 某烴 7.2g 進行氯代反應完全轉化為一氯化物時，放出的氣體通入500mL0.2mol/L 的燒堿溶液中，恰好完全反應，此烴不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色，試求該烴的分子式。11 常溫下某氣態(tài)烷烴10mL與過量O285mL充分混合，點燃后生成液態(tài)水，在相同條件下測得氣體體積變?yōu)?0mL，求烴的分子式。12由兩種氣態(tài)烴組成的混合烴20mL，跟過量O2完全燃燒。同溫同壓條件下當燃燒產物通過濃H2SO4后體積減少

31、了30mL，然后通過堿石灰又減少40mL。這種混合氣的組成可能有幾種？有機物分子式的確定參考答案 例 1 3.26g 樣品燃燒后，得到4.74gCO2和 1.92gH2O，實驗測得其相對分子質量為60，求該樣品的實驗式和分子式。解： （1） 求各元素的質量分數(shù)樣品CO2H 2O3.26g4.74g1.92g（ 2）求樣品分子中各元素原子的數(shù)目（N）之比這個樣品的實驗式為CH2O。（ 3）求分子式通過實驗測得其相對分子質量為60，這個樣品的分子式=（實驗式）n。故這個樣品的分子式為C2H4O2。答： 這個樣品的實驗式為CH2O，分子式為C2H4O2。 例 2 實驗測得某烴A中含碳85.7%，含氫

32、14.3%。在標準狀況下11.2L 此化合物氣體的質量為14g。求此烴的分子式。解：（ 1）求該化合物的摩爾質量根據(jù)得2）求1mol 該物質中碳和氫原子的物質的量即 1mol 該化合物中含2molC 原子和 4molH 原子，故分子式為C2H4。5g 灼熱的氧化銅，氧化銅固 例 3 6.0g 某飽和一元醇跟足量的金屬鈉反應，讓生成的氫氣通過80%。求該一元醇的分子。x體的質量變成4.36g 。這時氫氣的利用率是解： 設與CuO反應的氫氣的物質的量為而這種一元醇反應后生成的氫氣的物質的量為飽和一元醇的通式為，該一元醇的摩爾質量為M（ A） 。該 一 元 醇 的 相 對 分 子 質 量 是 60

33、。 根 據(jù) 這 一 元 醇 的 通 式 ， 有 下 列 等 式 ：則飽和一元醇的分子式是C2H6O。 例 4 有機物 A是烴的含氧衍生物，在同溫同壓下，A蒸氣與乙醇蒸氣的相對密度是2。 1.38gA完全燃燒后，若將燃燒的產物通過堿石灰，堿石灰的質量會增加3.06g；若將燃燒產物通過濃硫酸，濃硫酸的質量會增加1.08g ；取 4.6gA 與足量的金屬鈉反應，生成的氣體在標準狀況下的體積為1.68L ； A不與純堿反應。通過計算確定A的分子式和結構簡式。解： 燃燒產物通過堿石灰時，CO2氣體和水蒸氣吸收，被吸收的質量為3.06g ； 若通過濃硫酸時，水蒸氣被吸收，被吸收的質量為1.08g。故CO2

34、和水蒸氣被吸收的物質的量分別為：列方程解之得x=3y=8由題意知A與金屬鈉反應，不與Na2CO3反應，可知A含羥基不含羧基(COO)H。4.6gA 所含物質的量為4.6gA 中取代的H的物質的量為即 1molA取代 H的物質的量為3mol，可見1 個 A分子中含有3 個羥基，故A為丙三醇，結構簡式為：解析： 烴 完全燃燒產物為CO2、 H2O， CO2中的C、 H2O中的H 全部來自于烴。13.2g CO 2物質的量為 13.2g 0.3mol ， 7.2gH2O物質的量為7.2g 0.4mol ， 則 0.1mol44g/ mol18g/ mol該烴中分子含C：0.3mol 答案：，含H：0

35、.4mol ×20.8mol (CO2C、H2O2H)，所以 1mol 該烴分子中含C3H8。C3mol、含H8mol。解析：n(C) : n(H)85.7% : 14.3%1: 2，即最簡式為CH2、化學式為12(CH 2)n，該烴的相對分子質量：Mr(A) Mr(N2)× 2 28× 2 56， n M r(A)564，故分子式為C4H8。M r(CH2)14 解析： 任意烴與一定量氧氣充分燃燒的化學方程式：CxHy + (x +y4 )O 2 點燃xCO2 + y2 H2O當溫度高于100時，生成的水為氣體。若烴為氣態(tài)烴，反應前后氣體的體積不變，即反應消耗的

36、烴和O2與生成的二氧化碳和氣態(tài)水的體積相等。yy1 (x + 4 ) x 2 y 4就是說氣態(tài)烴充分燃燒時，當烴分子中氫原子數(shù)等于4 時(與碳原子數(shù)多少無關)，反應前后氣體的體積不變(生成物中水為氣態(tài))。答案：A、 B。 解析： 混合氣體的平均摩爾質量為12.5× 2g/mol 25 g/mol ，則混合氣的物質的量為；又烯烴中最簡單的乙烯的摩爾質量是28g/mol ，故烷烴的摩爾質量一定小于25g/mol ，只能是甲烷。當混合氣通過溴水時，由于只有烯烴和溴水反應，因此增重的8.4g 為烯烴質量， 則甲烷質量為10g 8.4g 1.6g ， 甲烷的物質的量為0.1mol ， 則烯烴的

37、物質的量為0.3mol ，烯烴的摩爾質量為，根據(jù)烯烴通式CnH2n，即14n 28，可求出n 2 ，即烯烴為乙烯。答案：C。 解析： 烴在過量氧氣中完全燃燒產物為CO2、 H2O及剩余O2，由于是恢復到室溫，則通過NaOH溶液后氣體體積減少40mL為生成CO2體積。y 點燃yCxHy + (x +4 )O2 點燃xCO2 + 2 H2O( g) V1x + yx41+0.040.05列式計算得：y 5x 4 當：x1y1x2y6x3y11 只有符合。(為什么？)答案：C。 解析： 烴 A完全燃燒，C CO2HH2O 產物中 nCO2 nH2O 1 2，即A中nCnH 1 4，只有CH4能滿足該

38、條件，故A為甲烷，摩爾質量為16g/mol ；相同狀況下，不同氣體密度與摩爾質量成正比：MAMB 1 3.5，MB 3.5MA 3.5× 16g/mol 56g/mol 。設烴 B分子式為CxHy ，則：12x y 56 y 56 12x 只有當 x 4 y 8 時合理。答案：A： CH4； B： C4H8 解析： 該題已知混合氣體完全燃燒后生成CO2和H2O的質量，從中可以計算出這兩種物質的物質的量，n(CO2) 3.52g ÷ 44g/mol 0.08mol 、 n(H2O) 1.92g ÷ 18g/mol 0.11mol ；進而求出混合氣體中每含1 摩 C所含 H的物質的量，0.11mol× 2÷ 0.08mol11/4 ； 而組分氣體中乙烷和丙烷的同樣定義的化學量分別是，乙烷C2H6為3，丙烷C3H8為 8/3 ；將這些平均量應用于十字交叉法可得這兩組分氣體在混合氣體中所含C原子數(shù)之比。8/3C2H6每含1 摩 C所含 H的物質的量：3C3H8每含1 摩 C所含H的物質的量：8/33 11/4混合氣體中乙烷所含C原子數(shù)11/ 4 8/ 31: