【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 元素原子最簡(jiǎn)單的整數(shù)比，即確定其實(shí)驗(yàn)式。以便于進(jìn)一步確定其分子式。例%，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58，求該烴的分子式?！痉治鼋獯稹糠治觯捍祟}題給條件很簡(jiǎn)單，是有機(jī)物分子式確定中最典型的計(jì)算。由于該物質(zhì)為烴，則它只含碳、氫兩種元素，則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（100－）%＝%。則該烴中各元素原子數(shù)（n）之比為：c2h5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，不是該烴的分子式。設(shè)該烴有n個(gè)c2h5，則因此，烴的分子式為。【講解】對(duì)于一種未知物，如果知道了物質(zhì)的元素組成和相對(duì)分子質(zhì)量，就會(huì)很容易通過(guò)計(jì)算得出分子式。確定有機(jī)物的分子式的途徑：例燃燒某有機(jī)物a ，（標(biāo)準(zhǔn)狀況） h2o。，求該有機(jī)物的分子式。解答：首先要確定該物質(zhì)的組成元素。 a中各元素的質(zhì)量：，所以有機(jī)物中還含有o元素。則實(shí)驗(yàn)式為ch2o，其式量為30。又因該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量因此實(shí)驗(yàn)式即為分子式。【講解】從例題可以看出計(jì)算相對(duì)分子量很重要，計(jì)算有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的方法有哪些？密度法(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，相對(duì)密度法(相同狀況)。另外可以看出元素的質(zhì)量有時(shí)不能由實(shí)驗(yàn)直接得出，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行必要的分析和計(jì)算?！練w納總結(jié)】確定有機(jī)物分子式的一般方法．（1）實(shí)驗(yàn)式法：①根據(jù)有機(jī)物各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出分子組成中各元素的原子個(gè)數(shù)比（最簡(jiǎn)式）。②求出有機(jī)物的摩爾質(zhì)量（相對(duì)分子質(zhì)量）。（2）直接法：①求出有機(jī)物的摩爾質(zhì)量（相對(duì)分子質(zhì)量）②根據(jù)有機(jī)物各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接求出1mol有機(jī)物中各元素原子的物質(zhì)的量。有機(jī)物的分子式的確定方法有很多，在今后的教學(xué)中還會(huì)進(jìn)一步介紹。今天我們僅僅學(xué)習(xí)了利用相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式共同確定有機(jī)物的基本方法。應(yīng)該說(shuō)以上所學(xué)的方法是用推算的方法來(lái)確定有機(jī)物的分子式的。在同樣計(jì)算推出有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式后，還可以用物理方法簡(jiǎn)單、快捷地測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量，比如質(zhì)譜法?！景鍟肯鄬?duì)分子質(zhì)量的測(cè)定質(zhì)譜法質(zhì)譜是近代發(fā)展起來(lái)的快速、微量、精確測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的方法。（接下來(lái)對(duì)質(zhì)譜法的原理，怎樣對(duì)質(zhì)譜圖進(jìn)行分析以確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，以及此方法的優(yōu)點(diǎn)作簡(jiǎn)要精確的介紹）【說(shuō)明】質(zhì)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(zhì)量，質(zhì)量不同的離子在磁場(chǎng)作用下達(dá)到檢測(cè)器的時(shí)間有差異，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。質(zhì)荷比是什么？分子離子與碎片離子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷的比值如何確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量？由于相對(duì)質(zhì)量越大的分子離子的質(zhì)荷比越大，達(dá)到檢測(cè)器需要的時(shí)間越長(zhǎng)，因此質(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【強(qiáng)調(diào)】以乙醇為例，質(zhì)譜圖最右邊的分子離子峰表示的就是上面例題中未知物a（指乙醇）的相對(duì)分子質(zhì)量。通過(guò)測(cè)定，現(xiàn)在已經(jīng)知道了該有機(jī)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(gòu)體，那么，該如何進(jìn)以步確定有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)呢？下面介紹兩種物理方法。【補(bǔ)充】求有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的常用方法（1）m = m / n（2）根據(jù)有機(jī)蒸氣的相對(duì)密度d，m1 = dm2（3）標(biāo)況下有機(jī)蒸氣的密度為ρg/l，m = 有機(jī)物分子式的三種一般常用求法（1）、先根據(jù)元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求實(shí)驗(yàn)式，再根據(jù)分子量求分子式課本例1（2）、直接根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量和元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求分子式（3）、對(duì)只知道相對(duì)分子質(zhì)量的范圍的有機(jī)物，要通過(guò)估算求分子量，再求分子式 【板書】三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定紅外光譜（介紹紅外光譜法鑒定分子結(jié)構(gòu)的原理，對(duì)紅外光譜圖的正確分析，最終確定有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)）【注意】：該法不需要學(xué)生記憶某些官能團(tuán)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)范圍，主要讓學(xué)生知道通過(guò)紅外光譜可以知道有機(jī)物含有哪些官能團(tuán)。紅外光譜法確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的原理是由于有機(jī)物中組成化學(xué)鍵、官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)狀態(tài)，且振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當(dāng)。所以，當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵、官能團(tuán)可發(fā)生震動(dòng)吸收，不同的化學(xué)鍵、官能團(tuán)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(jī)物含有哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)，以確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)?！菊f(shuō)明】從未知物a的紅外光譜圖上發(fā)現(xiàn)右oh鍵、ch鍵和co鍵的振動(dòng)吸收，可以判斷a是乙醇而并非甲醚，因?yàn)榧酌褯](méi)有oh鍵。例下圖是一種分子式為c3h6o2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：練習(xí)：有一有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為74，確定分子結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式【板書】核磁共振氫譜（介紹核磁共振氫譜法鑒定分子結(jié)構(gòu)的原理，對(duì)核磁共振氫譜圖的正確分析，最終確定有機(jī)物的分子中所含h原子的種類和個(gè)數(shù)）【注意】了解通過(guò)該譜圖確定了（1）某有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)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(gè)數(shù)比。【板書】如何根據(jù)核磁共振氫譜確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)？對(duì)于ch3ch2oh、ch3och3這兩種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，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(xué)環(huán)境的氫原子（等效氫原子）因產(chǎn)生共振時(shí)吸收的頻率不同，被核磁共振儀記錄下來(lái)的吸收峰的面積不同。所以，可以從核磁共振譜圖上推知?dú)湓拥念愋图皵?shù)目。吸收峰數(shù)目＝氫原子類型不同吸收峰的面積之比（強(qiáng)度之比）＝不同氫原子的個(gè)數(shù)之比【說(shuō)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(shuō)明a只能是乙醇而并非甲醚，因?yàn)榧酌阎挥幸环N氫原子?！揪毩?xí)】2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)表彰了兩項(xiàng)成果，其中一項(xiàng)是瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼鼐S特里希發(fā)明了“利用核磁共振技術(shù)測(cè)定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。在化學(xué)上經(jīng)常使用的是氫核磁共振譜，它是根據(jù)不同化學(xué)環(huán)境的氫原子在氫核磁共振譜中給出的信號(hào)不同來(lái)確定有機(jī)物分子中的不同的氫原子。下列有機(jī)物分子在核磁共振氫譜中只給出一種信號(hào)的是a hcho b ch3oh c hcooh d ch3cooch3例：一個(gè)有機(jī)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：①寫出該有機(jī)物的分子式：②寫出該有機(jī)物的可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：【練習(xí)】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(qiáng)度為1︰1；第二種情況峰給出的強(qiáng)度為3︰2︰1。由此推斷混合物的組成可能是（寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）。圖譜題解題建議首先應(yīng)掌握好三種譜圖的作用、讀譜方法。必須盡快熟悉有機(jī)物的類別及其官能團(tuán)。根據(jù)圖譜獲取的信息，按碳四價(jià)的原則對(duì)官能團(tuán)、基團(tuán)進(jìn)行合理的拼接。得出結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)）式后，再與譜圖提供信息對(duì)照檢查，主要為分子量、官能團(tuán)、基團(tuán)的類別是否吻合?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課主要掌握鑒定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的一般過(guò)程和方法。包括測(cè)定有機(jī)物的元素組成、相對(duì)分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)。了解幾種物理方法質(zhì)譜法、紅外光譜法和核磁共振氫譜法?！狙a(bǔ)充】有機(jī)物燃燒的規(guī)律歸納烴完全燃燒前后氣體體積的變化 完全燃燒的通式：cxhy ＋(x+)o2xco2＋h2o（1）燃燒后溫度高于100℃時(shí)，水為氣態(tài)： ① y＝4時(shí)，＝0，體積不變； ② y4時(shí)，0，體積增大；③ y（2）燃燒后溫度低于100℃時(shí)，水為液態(tài)： ※ 無(wú)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(gè)數(shù)有關(guān)，而與氫分子中的碳原子數(shù)無(wú)關(guān)。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(diǎn)燃，冷卻后倒置在盛滿水的水槽中（去掉試管塞）此時(shí)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(wú)變化； d．水面上升。答案：d 2．烴類完全燃燒時(shí)所耗氧氣量的規(guī)律完全燃燒的通式：cxhy ＋(x+)o2xco2＋h2o（1）相同條件下等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時(shí)，(x+)值越大，則耗氧量越多；（2）質(zhì)量相同的有機(jī)物，其含氫百分率（或值）越大，則耗氧量越多；（3）1mol有機(jī)物每增加一個(gè)ch2，；（4）1mol含相同碳原子數(shù)的烷烴、烯烴；（5）質(zhì)量相同的cxhy，值越大，則生成的co2越多；若兩種烴的值相等，質(zhì)量相同，則生成的co2和h2o均相等。3．碳的質(zhì)量百分含量c％相同的有機(jī)物（最簡(jiǎn)式可以相同也可以不同），只要總質(zhì)量一定，以任意比混合，完全燃燒后產(chǎn)生的co2的量總是一個(gè)定值。4．不同的有機(jī)物完全燃燒時(shí)，若生成的co2和h2o的物質(zhì)的量之比相等，則它們分子中的碳原子和氫原子的原子個(gè)數(shù)比相等?！局R(shí)拓展】 有機(jī)物分子式的確定1．有機(jī)物組成元素的判斷一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)物完全燃燒后，各元素對(duì)應(yīng)產(chǎn)物為：c→co2，h→h2o，cl→hcl。某有機(jī)物完全燃燒后若產(chǎn)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(jī)物中是否含氧元素，首先應(yīng)求出產(chǎn)物co2中碳元素的質(zhì)量及h2o中氫元素的質(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)物的組成含氧。2．實(shí)驗(yàn)式(最簡(jiǎn)式)和分子式的區(qū)別與聯(lián)系(1)最簡(jiǎn)式是表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡(jiǎn)單整數(shù)比的式子。不能確切表明分子中的原子個(gè)數(shù)。注意：①最簡(jiǎn)式是一種表示物質(zhì)組成的化學(xué)用語(yǔ)；②無(wú)機(jī)物的最簡(jiǎn)式一般就是化學(xué)式；③有機(jī)物的元素組成簡(jiǎn)單，種類繁多，具有同一最簡(jiǎn)式的物質(zhì)往往不止一種；④最簡(jiǎn)式相同的物質(zhì)，所含各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是相同的，若相對(duì)分子質(zhì)量不同，其分子式就不同。例如，苯(c6h6)和乙炔(c2h2)的最簡(jiǎn)式相同，均為ch，故它們所含c、h元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是相同的。(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：①分子式是表示物質(zhì)組成的化學(xué)用語(yǔ)；②無(wú)機(jī)物的分子式一般就是化學(xué)式；③由于有機(jī)物中存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，故分子式相同的有機(jī)物，其代表的物質(zhì)可能有多種；④分子式＝(最簡(jiǎn)式)n。即分子式是在實(shí)驗(yàn)式基礎(chǔ)上擴(kuò)大n倍。3．確定分子式的方法(1)實(shí)驗(yàn)式法由各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)→求各元素的原子個(gè)數(shù)之比(實(shí)驗(yàn)式)→相對(duì)分子質(zhì)量→求分子式。(2)物質(zhì)的量關(guān)系法 由密度或其他條件→求摩爾質(zhì)量→求1mol分子中所含各元素原子的物質(zhì)的量→求分子式。（標(biāo)況下m=dg/cm3103）(3)化學(xué)方程式法利用化學(xué)方程式求分子式。(4)燃燒通式法利用通式和相對(duì)分子質(zhì)量求分子式。由于x、y、z相對(duì)獨(dú)立，借助通式進(jìn)行計(jì)算，解出x、y、z，最后求出分子式。[例1] ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為60，求該樣品的實(shí)驗(yàn)式和分子式。解：(1)求各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為60，這個(gè)樣品的分子式=（實(shí)驗(yàn)式）n。[例2] %，%。求此烴的分子式。解：（1）求該化合物的摩爾質(zhì)量（2）求1mol該物質(zhì)中碳和氫原子的物質(zhì)的量[例3] ，讓生成的氫氣通過(guò)5g灼熱的氧化銅。這時(shí)氫氣的利用率是80%。求該一元醇的分子。解：[例4] 有機(jī)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(duì)密度是2。，若將燃燒的產(chǎn)物通過(guò)堿石灰，；若將燃燒產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸，；，；a不與純堿反應(yīng)。通過(guò)計(jì)算確定a的分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。解：說(shuō)明：由上述幾種計(jì)算方法，可得出確定有機(jī)物分子式的基本途徑：【練習(xí)】⒈，在氧氣中完全燃燒， co則該烴的分子式為。⒉%，%，該烴對(duì)氮?dú)獾南鄬?duì)密度為2，求該烴的分子式。⒊125℃時(shí)，1l某氣態(tài)烴在9l氧氣中充分燃燒反應(yīng)后的混合氣體體積仍為10l（相同條件下），則該烴可能是 ⒋一種氣態(tài)烷烴和氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g，該混合氣體通過(guò)裝有溴水的試劑瓶時(shí)，組成該混合氣體的可能是⒌室溫下，一氣態(tài)烴與過(guò)量氧氣混合完全燃燒，恢復(fù)到室溫，使燃燒產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸，體積比反應(yīng)前減少50ml，再通過(guò)naoh溶液，體積又減少了40ml，原烴的分子式是 ⒍a、b兩種烴通常狀況下均為氣態(tài)，它們?cè)谕瑺顩r下的密度之比為1∶。若a完全燃燒，生成co2和h2o的物質(zhì)的量之比為1∶2，試通過(guò)計(jì)算求出a、b的分子式。⒎使乙烷和丙烷的混合氣體完全燃燒后，可得co2 g，h2o g，則該混合氣體中乙烷和丙烷的物質(zhì)的量之比為∶2 ∶1 ∶3 ∶4⒏兩種氣態(tài)烴的混合氣共1mol。關(guān)于該混合氣的說(shuō)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混合充入密閉容器中，點(diǎn)燃爆炸后又恢復(fù)至25℃，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的一半，再經(jīng)naoh溶液處理，容器內(nèi)幾乎成為真空。該烴的分子式可能為 10．，恰好完全反應(yīng)，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(guò)量o285ml充分混合，點(diǎn)燃后生成液態(tài)水，在相同條件下測(cè)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(guò)量o2完全燃燒。同溫同壓條件下當(dāng)燃燒產(chǎn)物通過(guò)濃h2so4后體積減少了30ml，然后通過(guò)堿石灰又減少40ml。這種混合氣的組成可能有幾種？《有機(jī)物分子式的確定》參考答案[例1] ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為60，求該樣品的實(shí)驗(yàn)式和分子式。解：(1)求各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)樣品co2h2o （2）求樣品分子中各元素原子的數(shù)目（n）之比這個(gè)樣品的實(shí)驗(yàn)式為ch2o。（3）求分子式通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得其