1、第四节研究有机化合物的一般步骤和方法(第2课时)1初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能根据其确定有机化合物的分子式。2知道质谱法在测定有机物的元素组成、相对分子质量中的重要作用。德国Elementar元素分析系统公司生产元素分析仪、总有机碳(TOC)分析仪，是历史悠久的有机元素分析仪器的研究和开发者，至今已有100多年的历史。那么现代化的元素分析仪有什么作用呢？提示：元素分析仪能确定组成分子的各原子最简单的整数比，即确定实验式。它被广泛应用于药物合成、材料、农业、科学、环境科学、石油化工等领域。一、元素分析将一定量有机物燃烧后转化为简单无机物，并定量测定无机物的质量，推
2、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_，即确定其_式。自主思考：某有机物燃烧产物只有CO2和H2O，如何判断该有机物中是否含有氧元素？二、相对分子质量的测定质谱法1质谱是近代发展起来的_、_、_测定_的方法，它用_等轰击样品_，使该分子_变成_。2质荷比：指分子离子或碎片离子的_与其_的比值。3原理：质谱图中_就是样品分子的相对分子质量。答案：一、最简的整数比实验自主思考提示：首先求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机物的质量比较，若两者相等，则原有机物只由碳和氢两种元素组成，否则原有机物的组成里含有氧元素。二、1
3、.快速微量精确相对分子质量高能电子流分子失去电子带正电荷的分子离子和碎片离子2相对质量电荷3质荷比最大值有机物分子式的确定1有机物组成元素的推断一般来说，某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机物质量比较，若两者相等，则原有机物中不含氧；否则，原有机物的组成中含氧。2确定分子式的方法(1)实验式法。首先根据题意求出烃的实验式，设为CaHb，x，x取值种类方法x烷烃根据烷烃的通式CnH2n2，x，可求出n值x烯烃或环烷烃先确定相对分子质量，
4、再确定分子式x1CnH2n2或CnH2n6直接用CnH2n2或CnH2n6代入验证，看是否符合x1C2H2或C6H6或C8H8等需结合其他条件确定分子式(2)物质的量关系法：由密度或其他条件求摩尔质量求1 mol分子中所含各元素原子的物质的量求分子式。(3)化学方程式法(代数法)：利用化学方程式及题干要求列方程组求解未知数值求分子式。(4)通式法：题干要求或物质性质确定类别及组成通式n值分子式。某些特殊组成的实验式，可根据其组成特点直接确定其分子式，如实验式为CH3的有机物，某分子式为C2H6时，氢原子已达到饱和；实验式为CH3O的有机物，其分子式为C2H6O2(乙二醇)。知识点1 化合物中元
5、素种类的判断【例题1】 某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是()。A该化合物仅含碳、氢两种元素B该化合物中碳、氢原子个数比为14C无法确定该化合物是否含有氧元素D该化合物中一定含有氧元素解析：n(C)0.2 mol，n(H2O)0.4 mol；则n(C)n(H)0.2(0.42)14，即N(C)N(H)14，所以B正确；m(C)m(H)0.2 mol12 gmol10.8 mol1 gmol13.2 g，小于6.4 g，所以该化合物中含有氧元素，D正确。答案：BD点拨：从定性上分析，如果某化合物在氧气中完全燃烧，只生成CO2和H2O
6、，则该化合物中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素；要进一步确定该化合物中是否含有氧元素，要从定量上分析。知识点2 有机物分子式的确定【例题2】 某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其相对分子质量为90。取有机物样品1.8 g，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者质量分别增加1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式。解析：已知m(H)1.08 g2180.12 g，m(C)2.64 g12440.72 g，则m(O)1.8 g0.12 g0.72 g0.96 g；则n(C)n(H)n(O)121，即N(C)N(H)N(O)121，则其实验式为CH2O；故可设
7、其分子式为(CH2O)n，则有30n90，解之得：n3，故分子式为C3H6O3。答案：C3H6O3点拨：求有机物分子式的方法。(1)实验式法：先根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比(最简式)。再根据有机物的摩尔质量(相对分子质量)，求出有机物的分子式。(2)直接法：根据有机物各元素的质量分数和有机物的摩尔质量(相对分子质量)直接求出1 mol有机物中各元素原子的物质的量。1某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为12，下列说法正确的是()。A分子中C、H、O个数之比为123B分子中C、H个数之比为14C分子中可能含有氧原子D此有机物的最简式为CH42
8、有机物A、B只可能是烃或烃的含氧衍生物，等物质的量的A和B完全燃烧时，消耗氧气的量相等，则A和B的相对分子质量相差不可能为(n为正整数)()。A8nB14nC18nD44n3燃烧某有机物A 1.50 g，生成1.12 L(标准状况)CO2和0.05 mol H2O。该有机物的蒸汽对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。答案：1BC有机物在氧气中充分燃烧，只生成CO2和H2O时，说明该有机物中一定含有C、H两种元素，可能含有氧元素；根据n(CO2)n(H2O)12，得N(C)N(H)14。2BA中的一个碳原子被B中的四个氢原子代替时，耗氧量不变，A和B的相对分子质量相差8的倍数，即对应A项。如果A和B的分子组成相差若干个H2O或CO2，耗氧量也不变，即分别对应C项和D项。3答案：CH2O解析：首先要确定该物质的组成元素。15 g A中各元素的质量：m(C)0.6 gm(H)1 gmol10.05 mol20.1 gm(C)m(H)0.6 g0.1 g0.7 g1.5 g所以该有机物中还含有O元素。m(O)1.5 g(0.6 g0.1 g)0.8 g则n(C)n(H)n(O)121即N(C)N(H)N(O)121实验式为CH2O，其式量为30。又因该有机物的相对分子质量Mr(A)1.042930因此实验式即为分子式。
