1、第2课时 元素分析与相对分子质量的测定 1.能记住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.能说出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。一 二 一、元素分析 分类 定性分析 定量分析 含义 用化学方法鉴定有机物的元素组成 将一定量的有机物燃烧并测定各产物的质量,从而推算出各组成元素的质量分数,然后计算有机物分子中所含各元素原子数目最简整数比,确定实验式 举例 燃烧后,一般碳元素变成 CO2,氢元素变成H2O 根据 CO2 的质量确定有机物中 C 的质量,根据 H2O 的质量确定有机物中 H 的质量 一 二 某有机物燃烧产物只有CO2
2、和H2O,如何判断该有机物中是否含有氧元素?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。一 二 二、相对分子质量的测定质谱法 1.质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法,它用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。2.质荷比:指分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。3.原理:质谱图中质荷比最大值就是样品分子的相对分子质量。有机物分子式的确定 1.实验式法。首先根据题意求出烃的实验式,设为 Ca
3、Hb,=x,x 取值 种类 方法 x12 烷烃 根据烷烃的通式CnH2n+2(n1),2+2=x,可求出n 值 x=12 烯烃或环烷烃 先确定相对分子质量,再确定分子式 12 x1 CnH2n-2(n2)或CnH2n-6(n6)直接用 CnH2n-2(n2)或CnH2n-6(n6)代入验证,看是否符合 x=1 C2H2 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有机物的
4、类别及组成通式n值分子式。规律总结确定有机物分子式的途径 知识点1化合物中元素种类的判断【例题1】某化合物3.2 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.该化合物中碳、氢原子个数比为12 B.该化合物中碳、氢原子个数比为14 C.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:则n(C)n(H)=0.20.8=14,即N(C)N(H)=14,所以A错误,B正确;m(C)+m(H)=0.2 mol12 gmol-1+0.8 mol1 gmol-1=3.2 g,所以该化合物中不含氧元素,C、D两项均错误。答案:B 知识点1 知识
5、点2 n(C)=8.8 g44 gmol-1=0.2 mol,n(H)=2n(H2O)=27.2 g18 gmol-1=0.8 mol;知识点1 知识点2 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,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1 知识点2 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
6、:已知 m(H)=1.08 g218=0.12 g,m(C)=2.64 g1244=0.72g,则 m(O)=1.8 g0.12 g0.72 g=0.96 g;则 n(C)n(H)n(O)=0.72 g12 gmol-1 0.12 g1 gmol-1 0.96 g16 gmol-1=1 2 1,即N(C)N(H)N(O)=121,则其实验式为 CH2O;故可设其分子式为(CH2O)n,则有 30n=90,解得 n=3,故分子式为 C3H6O3。答案:C3H6O3 知识点1 知识点2 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。
