高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測(cè)定完整

1、第39講 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測(cè)定 （建議2課時(shí)完成）考試目標(biāo)1 了解確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的一般步驟和程序。（選考內(nèi)容）2 能夠進(jìn)行確定有機(jī)物分子式的簡(jiǎn)單計(jì)算。（選考內(nèi)容）3 能利用官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法及相關(guān)圖譜確定有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)。（選考內(nèi)容）4 綜合應(yīng)用各類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)行鑒別、分離、提純和推導(dǎo)未知物質(zhì)。（必考加選考內(nèi)容）5 了解確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)方法和某些物理方法。（選考內(nèi)容）要點(diǎn)精析一、有機(jī)物結(jié)構(gòu)測(cè)定的步驟和程序 元素組成有機(jī)化合物相對(duì)分子質(zhì)量分子式官能團(tuán)及碳骨架狀況分子結(jié)構(gòu)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定質(zhì)量測(cè)定化學(xué)分析光譜分析定性定量分析二、有機(jī)化合物分子式的確定1、確定有機(jī)化合物元素組成：(1)

2、C、H、O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定某有機(jī)物完全燃燒后若產(chǎn)物只有CO2和H2O或不完全燃燒后生成CO、CO2和H2O，則其組成元素可能為C、H或C、H、O。欲判定該有機(jī)物中是否含有氧元素，首先應(yīng)求出產(chǎn)物中所含碳元素的質(zhì)量及氫元素的質(zhì)量，然后將碳、氫元素的質(zhì)量之和與原有機(jī)物質(zhì)量比較，若兩者相等，則原有機(jī)物的組成中不含氧；否則，原有機(jī)物的組成中含氧。(2)氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定樣品在一定條件下轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓蟪龅氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)鹵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定樣品在一定條件下轉(zhuǎn)化成鹵化銀沉淀，求出鹵素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2、測(cè)定有機(jī)化合物相對(duì)分子質(zhì)量(1)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度為0，則該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量Mr=22.40(2

3、)若已知A氣體對(duì)B氣體的相對(duì)密度為D，則A的相對(duì)分子質(zhì)量MADMB(3)求混合氣體的平均式量MMAA%MBB%MCC%(A%、B%、C%為A、B、C氣體在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù))(4)求混合物的平均式量：Mm(混總)/n(混總)(5)質(zhì)譜法三、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定1、有機(jī)化合物分子不飽和度的計(jì)算(1)分子不飽和度n(C)1n(H)/2 n(C)：碳原子個(gè)數(shù) n(H)氫原子數(shù)鹵原子數(shù)N原子數(shù)(2)雙鍵脂環(huán)的分子不飽和度為1、參鍵分子不飽和度為2、苯環(huán)分子不飽和度為42、確定有機(jī)化合物官能團(tuán)(1)化學(xué)檢驗(yàn)方法官能團(tuán)試劑判斷依據(jù)CC或參鍵Br2的四氯化碳溶液紅棕色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去ROH

4、Na有氫氣放出CHO銀氨溶液有銀鏡生成新制Cu(OH)2懸濁液磚紅色沉淀酚羥基FeCl3溶液紫色溴水有白色沉淀生成COOH紫色石蕊試液變紅NaHCO3有CO2氣體生成鹵代烴（X）水解后，加稀硝酸和硝酸銀溶液生成沉淀氰基稀堿溶液，加熱有NH3放出(2)物理檢驗(yàn)方法紫外光譜可用于確定分子中有無(wú)共軛雙鍵。紅外光譜可用于確定分子中有哪些官能團(tuán)。核磁共振譜分為氫譜和碳譜兩類(lèi)。比如氫譜可以測(cè)定有機(jī)物分子中H原子在C骨架上的位置和數(shù)目，進(jìn)而推斷出有機(jī)化合物的C骨架結(jié)構(gòu)。(3)常用鑒別法加成：烯烴、炔烴、裂化汽油等含碳碳雙鍵或參鍵的物質(zhì)取代：苯酚能使溴水褪色的物質(zhì) 氧化：醛基CHO、H2S、SO2萃?。罕郊捌?/p>

5、同系物作萃取劑，有色層在上層；四氯化碳作萃取劑，有色層在下層（酒精不能做萃取劑）含碳碳雙鍵或參鍵的烴及其烴的衍生物能使酸性KMnO4溶液褪色的物質(zhì) 含有CHO的物質(zhì)、H2S、SO2苯的同系物 沉淀消失呈藍(lán)色透明溶液：甲酸、乙酸等新制氫氧化銅懸濁液 加熱至沸生成紅色沉淀：含CHO的物質(zhì)銀鏡反應(yīng)：醛類(lèi)、甲酸、甲酸某酯、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖與鈉反應(yīng)生成氫氣：醇、酚、羧酸等含有OH的物質(zhì)（注意不可含水）FeCl3溶液：遇酚顯紫色顯色反應(yīng)濃硝酸：遇含苯環(huán)的蛋白質(zhì)顯黃色碘I2：遇淀粉顯藍(lán)色H：COOH指示劑OH：苯酚鈉溶液、乙酸鈉溶液四、分離和提純混合物的常用方法1.蒸餾：適合于分離提純能夠相互溶解而各

6、組分沸點(diǎn)有較大差距的液態(tài)混合物，如從乙醇的水溶液中提純乙醇。分餾是蒸餾的一種特殊形式，它適用于多種組分溶解在一起的混合物，分餾得到的是一定沸點(diǎn)范圍的多種餾分，如石油分餾。2.萃?。豪萌苜|(zhì)在兩種互不相溶的溶劑里的溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)的方法。如從溴水中提取溴，就可以加入苯或四氯化碳進(jìn)行萃取。3.重結(jié)晶：提純固態(tài)混合物的常用方法，其原理是利用混合物中各組分在同一溶劑中溶解度隨溫度的變化相差較大，采用冷卻法將組分分離出來(lái)的方法。如分離KNO3和NaCl的混合物，就可以采用冷卻熱飽和溶液重結(jié)晶的方法。4.分液：適用于互不可相溶的液體混合物，如分離NaCl溶液和溴的苯溶液

7、。5.過(guò)濾：固體與液體不互溶的混合物。6.滲析：用于精制膠體。如除去淀粉溶液中的葡萄糖和NaCl，可將其裝入半透膜袋里懸掛在流動(dòng)的水中，葡萄糖分子及Na、Cl等離子透過(guò)半透膜而進(jìn)入水中。7.鹽析：向油脂堿性水解后的產(chǎn)物中，加入食鹽細(xì)粒，可使高級(jí)脂肪酸鈉的溶解性減小而析出。鹽析是個(gè)可逆過(guò)程。常見(jiàn)的除雜方法物質(zhì)（雜質(zhì)）試劑方法苯（苯酚）NaOH溶液分液乙酸乙酯（乙酸）飽和Na2CO3溶液分液溴苯（Br2）NaOH溶液分液乙醇（少量水）新制生石灰蒸餾乙醇（乙酸）CaO或NaOH蒸餾淀粉（NaCl）溶液蒸餾水滲析水（溴）苯或四氯化碳分液甲烷（乙烯）溴水洗氣物質(zhì)分離和提純時(shí)，還可以應(yīng)用的化學(xué)方法有熱分解

8、法氧化還原法沉淀法酸堿溶法水解法等?；瘜W(xué)法提純和分離物質(zhì)應(yīng)遵守“四原則”和“三必須”?！八脑瓌t”是一不增（不增加新物質(zhì)），二不減（不減少被提純物質(zhì)）、三易分離（被提純物與雜質(zhì)易分離）、四易復(fù)原（被提純物易復(fù)原）?！叭仨殹笔浅s試劑必須過(guò)量，過(guò)量的試劑必須除盡，除雜途徑必須最佳。例10.2mol有機(jī)物A和0.4molO2在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO2、CO、H2O(g)，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濃硫酸，質(zhì)量增加10.8g；再通過(guò)灼熱的CuO，充分反應(yīng)后，質(zhì)量減輕3.2g；最后氣體再通過(guò)堿石灰被完全吸收，質(zhì)量增加17.6g。試推斷該有機(jī)物A的分子式和相對(duì)分子質(zhì)量。若0.2mol的A恰好與9.2g金屬鈉完全反應(yīng)

9、，試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并命名。解析由題意知，被濃硫酸吸收的水蒸氣的物質(zhì)的量n(H2O)=10.8g/18gmol-1=0.6mol 求與CuO反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量COCuO=CuCO2 減輕m 1mol 16g 0.2mol 3.2g 還原氧化銅的CO的物質(zhì)的量n(CO)生成的CO2的物質(zhì)的量n(CO2)0.2mol 被堿石灰吸收的n(CO2)17.6g/44 gmol-10.4mol ，其中由A燃燒生成的n(CO2)0.4mol0.2mol0.2mol 0.2molA與0.4molO2反應(yīng)，生成0.2molCO2、0.2molCO和0.6molH2O。即1molA與2molO2反應(yīng)，生成

10、1molCO2、1molCO和3molH2O。根據(jù)質(zhì)量守恒定律得A的分子式為C2H6O2，其相對(duì)分子質(zhì)量為62。與0.2molA反應(yīng)的n(Na)9.2g/23 gmol-10.4mol，即1molA可以與2molNa反應(yīng)，說(shuō)明1個(gè)A分子中含有兩個(gè)羥基，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2CH2OH，乙二醇。例2已知檸檬醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO(1)檢驗(yàn)檸檬醛分子中含有醛基的方法是 _ ；(2)檢驗(yàn)檸檬醛分子中含有碳碳雙鍵的方法是 。解答(1)加入銀氨溶液后加熱，有銀鏡出現(xiàn)或加入新制的氫氧化銅懸濁液加熱至沸有紅色沉淀生成。 (2)先加入銀氨溶液氧化醛基后，再加入溴水使其褪色。（注意：不可直接用溴水檢驗(yàn)） 例3香豆素是一種香料，常用于皂用香精及其他日用化工。香豆素的分子式是C9H62，分子中除有一個(gè)苯環(huán)外，還有