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第一章第三节 有机化合物的命名 教学设计

第一章第三节、第四节教学设计

第三节有机化合物的命名

广州市真光中学黄华

一、教材分析

学生已经学习了有机物的分类、结构特点,以及同分异构体的书写,由于碳原子的成键特点与连接方式不同,有机物分子中普遍存在着同分异构现象。对于种类繁多、数量巨大的有机化合物来说,需要有专有的名称与之一一对应,所以有机化合物的命名原则是学习、交流和研究有机化学必备的工具。需从有机化合物的组成和结构出发建立一套科学、完整的有机化学命名体系,使有机化合物的名称能准确的反映该有机物的组成和结构。名称是有机化合物的重要标识之一,在有机化学中广泛采用系统命名法对有机物进行命名。

二、教材内容与《普通高中化学课程标准》的对应关系

2012年理科(化学)考纲

(1)能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物

(2)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式

(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法

三、教学建议

有机化合物的命名是本章教学的又一重点。而烷烃的系统命名法是对其他有机化合物进行系统命名的基础,因此本节教材学习的核心内容是烷烃的系统命名(第1课时教学内容)。教师在进行烷烃系统命名法的教学时,可以采取以下几种方式:

1.首先给出一个或几个组成较为复杂的烷烃组织学生小组合作学习或自主学习命

名,从学生的命名中找出合理之处进行分析,发现并总结规律。

2.给出几个简单烷烃的系统命名,让学生归纳命名规则,再把这些规则放到一个较

为复杂的例子中进行验证。

在进行主链判断时,学生易找错最长的碳链,教师可利用球棍模型组装碳架,或多媒体动画等手段,加强直观教学,动态反映命名的具体过程。

烯烃、炔烃、苯的同系物等烃的命名(第2课时教学内容),要求在烷烃的系统命名的基础上,引导学生分析烯、炔以及苯的同系物的结构的不同点,找出由结构不同所带来的选主链、编号以及命名上的差异,从而完成学习的迁移。只要求学生能够初步应用有机物的系统命名法,命名简单的烃类化合物,不需要训练很复杂的烃类命名,可选几个典型的例子把命名的基本原则解释清楚即可。跟学生补充一些常见的、化工常用的有机物的命名反而更加必要。命名是认识和区分有机物的工具,工具以创造方便为目的,所以要善于把握教学的深广度,排除细枝末节问题的纠缠和干扰。

四、课时安排:2课时

五、教学目标:

1.知识与技能:

(1)掌握烃基的概念,掌握常见烃基(如甲基、乙基、丙基、异丙基)的名称和结构简式。

(2)了解常见有机化合物的习惯名称;熟练掌握烷烃的系统命名法;掌握烯烃、炔烃、苯及苯的同系物的命名方法。

(3)理解并灵活运用系统命名原则,掌握有机物结构简式的书写方法。

2.过程与方法:

(1)通过观察有机物的分子模型、结构简式,灵活运用系统命名原则进行烷烃的系统命名;

(2)在掌握烷烃的系统命名法基础上,通过分类、比较、归纳、类比等方法,学会烯烃、炔烃、苯的同系物同分异构体的命名和书写;培养学生的有序思维能力和空间想象能力;

(3)通过问题的讨论、交流、分组合作,充分发挥学生的主体作用,培养自主探究、合作学习能力。

3.情感、态度与价值观:

(1)体会有机物分子中碳原子数目越多,结构会越复杂,同分异构体数目也越多。体会习惯命名法在应用中的局限性,激发学习系统命名法的热情。

(2)通过系统命名法的学习,体会物质分类的必要性和有序思维的重要性。

六、教学重、难点:

1.重点:烃的系统命名法

2.难点:(1)系统命名法的基本规则

(2)烯、炔以及苯的同系物的系统命名与烷烃系统命名之间的差异

七、教学过程第一课时烷烃的命名

【课前自主学案】

一、烃基

(1)定义:烃分子失去一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基,烃基一般用“R-”来表示。

若为烷烃,叫做 。如“—CH 3”叫 基;“—CH 2CH 3”叫 基;“—CH 2CH 2CH 3”叫 基“—CH(CH 3)2”叫 丙基

(2)思考:根和基的区别是什么?写出 -OH 、-CH 3 、 OH —

的 电子式。

二、烷烃常用的命名法有 和 。 1、习惯命名法

烷烃可以根据分子里所含 原子的数目来命名称为“某烷”,碳原子数在 以下的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、 、 、 、 来表示;碳原子数在 以上的,就用数字来表示。例如C 5H 12叫 烷,C 17H 36叫 烷。戊烷的三种同分异构体,可用“ ”、“ ”、“ ”来区别,这种命名方法叫普通命名法。只能适用于构

【新知学习】 2、系统命名法

烷烃系统命名法的命名规则 (1)选主链(“长”)如:

(2)编碳号(“近”) 如:

有多种支链时,应使支链位置号数之和的数目最小(“小”)如:

(3)写名称 如:

编号: ( ) ( ) ( ) ( )

主链选择( )

如:

[小结1] 系统命名法的基本步骤可归纳为:

①选主链,称某烷;②编碳号,定支链;③取代基,写在前,注位置,短线连;④不同基,简在前,相同基,二三连。

以2,3-二甲基己烷为例,对一般有机物的命名可图析如下:

(阿拉伯数字注明 的位置,中文数字注明相同 的个数)

[小结] 命名时,必须满足五原则:“长、多、近、简、小”;即:主链碳原子数最多.,连有支链最多.,编号离支链最近.,取代基位置编号数之和最小.

原则。

[巩固练习1]

1.下列有机化合物的名称错误的是( )

A . 2-甲基丁烷

B . 3-乙基戊烷

C . 2-乙基戊烷

D . 2,3-二甲基丁烷

名称:( )

名称:( )

( ) ( )

( )

( )

2.(1)按系统命名法给下列有机物命名:

①的名称是__________________。

②的名称是__________________。

③的名称是________________。

④的名称是________________。

(2)根据下列有机物的系统命名写出相应的结构简式。

①2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷________________

② 2,2,3,3-四甲基庚烷________________

③2—甲基—3—乙基戊烷________________

④2,3, 4 三甲基己烷________________

第二课时

三、烯烃和炔烃的命名

1、将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。

2、从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。

3、用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。

:学|科|网

Z|X|X|K]

4、支链的定位应服从所含双键或三键的碳原子的定位。

【示例】

[

巩固练习2]

1.写出下列物质的名称:

学科网ZXXK] 2. 按系统命名法给下列有机物命名。

①命名为_______________________________________。

编号: ( ) ( )( ) ( )

编号: ( )( )( )( )( ) 编号: ( )( )( )( ) ( )( )

名称:( ) 名称:( ) 名称:( )

名称:( ) 名称:( )

②命名为________________________________________。

③命名为_________________________________________。

④命名为______________________________________。

【小结】烯烃和炔烃的命名方法:与烷烃相似,即一长、一近、一简、一多、一小的命名原则。但不同点是主链必须含有双键或叁键。 命名步骤:

1、选主链,含双键(叁键); 2、定编号,近双键(叁键);

3、写名称,标双键(叁键)。 其它要求与烷烃相同!!!

四、苯的同系物的命名

1、苯分子中的一个 被 取代后,命名时以苯作母体,苯环上的烃基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环。例如:

2、二烃基苯有三种异构体,由于取代基在苯环上的位置不同,也称为位置异构。命名用邻位或1,2位;间位或1,3位;对位或1,4位表示取代基在苯环上的位置。例如,二甲苯的三种位置异构体:

写出C 8H 10在苯的同系物范围内的同分异构体并命名。

________名称________也叫________。________名称________也叫________。

________名称________也叫________。________名称________也叫________。

3、当苯环上连有官能团或基团但体积较大时,可将苯作为取代基。

名称:( ) 名称:( )

名称:( )

名称:( )

【小结】苯的同系物的命名

? 是以苯作为母体进行命名的;对苯环的编号以较小的取代基为1号。 ? 有多个取代基时,可用邻、间、对或1、2、3、4、5等标出各取代基的位置。 ? 当苯环上连有官能团或取代基体积较大时,苯基作为取代基。

[巩固练习3]

1、系统名称为____________

2、对甲基苯乙炔的结构简式为:____________

归纳总结 烃的命名

(1)烷烃系统命名的口诀:选主链,称某烷;编号数,定支位;取代基,写在前;标位置,短线连;不同基,简到繁;相同基,合并算。

(2) 烯(或炔)烃的命名

①选含有双键(或三键)的最长碳链主链 ②从双键(或三键) 最近一端开始编号③双键(或三键) 位置用阿拉伯数字标在某烯(或炔)前面,支链的命名同烷烃。

“长”:选最长碳链为主链(若为烯烃或炔烃,一定包含双键或三键且最长)

“近”:离支链最近一端编号(若为烯烃或炔烃,离双键或三键最近) 2.命名原则 “简”:两不同取代基跟主链等位时,从简单取代基开始编号

“多”:遇等长碳链时,选支链较多的为主链

“小”:支链编号最小

【效果检测】

1. . 3—甲基—1—丁烯与氢气加成后产物的名称是( )

名称:( )

名称:( )

名称:( )

A. 3—甲基丁烷

B. 2—甲基丁烷

C. 戊烷

D. 3—甲基丁烷 和2—甲基丁烷的混合物

2.对的命名正确的是 ( )

A .3-异丁基-2-戊烷

B .4-甲基-3-乙基-2-己烯

C .3-甲基-4-丙烯基己烷

D .2,3-二乙基-3-戊烯 3.下列名称的有机物实际上不可能存在的是 ( )

A .2,2-二甲基丁烷

B .2-甲基-4-乙基-1-己烯

C .3-甲基-2-戊烯

D .3,3-二甲基-2-戊烯

4.有机物的命名正确的是 ( )

A .2,3-二乙基-2-丁烯

B .2,3-二乙基-3-丁烯

C .3-甲基-2-乙基-2-戊烯

D .3,4-二甲基-3-己烯 5.下列有机物命名正确的是(

)

第四节研究有机化合物的一般步骤和方法

一、各版本教材对本节内容的介绍

二、教材分析(人教版)

本节在《有机化学基础》中的教学功能类似必修1第一章《从实验学化学》在必修1中的功能,为有机物性质和结构的研究提供必备的实验分析工具。一种新化合物的发现,需要对该化合物进行结构的测定,只有测定它的结构才能了解它可能具有的性质,才能够将其应用于生产生活中,才能更好地为人类造福。有机化合物结构的测定是有机化学的重要组成部分,它在分子生物学、天然有机化学、医学以及材料学等领域有着重要的作用。它与有机化合物的合成紧密相关,是有机合成的基础。研究有机化合物的一般步骤和方法为学生打通了理论联系实际的桥梁,使学生了解科技进步对有机化学发展的促进作用,也为学生之后的探究学习活动提供了理论和方法的指导。本节涉及的物质分离提纯实验(如高考中常考的重结晶操作就在本节学习),近几年的高考中,实验题中涉及的物质分离提纯内容一直是学生的薄弱环节。因此本部分内容的教学最好让学生从实验设计开始,把实验的五个基本步骤(实验原理、实验基本流程、实验注意事项、实验现象、实验反思)系统的进行学习,并动手实验,理解重结晶的原理和操作。再和之前学过的萃取、蒸馏等实验内容进行整合,使学

生形成较为完整的物质分离提纯实验的方法,包括他们的适用范围和操作方法。同时要求学生写好实验报告,使学生对这些操作有更深刻和全面的认识。

三、教学建议

1、充分利用化学史,17世纪重点解决分离提纯→18、19世纪李比希定量分析法→20世纪随着数学、物理、计算机的飞速发展出现了质谱——测定相对分子质量、红外光谱及核磁共振谱等——确定结构,让学生了解研究有机化合物一般要经过的基本步骤

的由来,体会这种研究方法的建立是经过漫长历史沉淀下来的。从而引导学生关注有机化学发展的整个脉络,从中体验科学方法与学科思想,对学生进行情感态度和价值观的教育。2、以粗苯甲酸的提纯为例,对有机化合物分离、提纯实验进行理论探究。包括实验原理、实验基本流程、实验注意事项、实验现象、实验反思等五个方面,以提高学生的实验素养与思维的严谨性。学生进行分组实验前要做好实验前的准备工作,培养学生预习实验的习惯(填写实验报告),明确实验目的、原理和操作关键等,并在实验关键操作上提出思考(如重结晶中为什么要趁热过滤,如何趁热过滤等),引导学生带着问题实验、观察和思考,发现异常现象,组织学生进行讨论和原因分析,全面掌握重结晶这一实验操作。

3、对萃取和蒸馏操作的学习,也可让学生从实验的5个基本方面系统的完成学习内容。学生已经完成重结晶的分组实验及对实验的细致分析,蒸馏和萃取在高一已经学习,此部分可让学生自主回忆学习为主,比较学习,区别这些操作的原理、适用范围、注意事项等,使学生形成较为完整的物质分离提纯实验方法,对这些方法有更深刻全面的认知。

4、利用网络资料、图片、视频资料使学生对现代实验技术仪器有所了解。对于质谱、红外光谱和核磁共振氢谱等物理分析方法的教学,只需要学生了解,不要深究其原理。在教学中可充分利用教材的图文对学生进行阅读训练,教会学生如何读图、提取所需信息,明确每种图谱能解决什么问题。也可以事先由学生收集有关这些物理分析方法的电子资料(图片或视频录像等),在课堂上利用多媒体进行简单的介绍。其中核磁共振氢谱在后续“烃的含氧衍生物”一章中多次出现,也是学生解题时判断同分异构体、确定有机物结构的一个重要依据,教学时可以多举两个例子让学生在理解的基础上加以应用。

5、讲解依据元素组成确定分子式的方法,要求计算思路清楚、书写规范

对于燃烧法确定元素的实验式的计算,建议增加一课时专门讲有机物相对分子质量和分子式的计算,弥补新教材对计算的削弱,加强训练以减少学生对计算题的畏惧心理。

四、课时安排:4课时

第一课时有机物分离提纯方法的应用(重结晶原理探究、萃取、蒸馏)

第二课时学生实验:重结晶操作

第三课时李比希元素分析法与计算

第四课时相对分子质量的测定和结构的确定

五、教学目标

【知识与技能】

1、了解研究有机化合物应采取的一般步骤和方法

2、承接必修内容,通过有机物分离提纯的实验,理解重结晶的原理,掌握重结晶实验操作;学会有机物的分离和提纯的一般方法;使学生形成较为完整的物质分离提纯实验的方法,包括他们的实验原理、适用对象和操作方法

3、通过具体实例让学生了解有机化合物结构测定的一般程序和方法

4、能进行确定有机化合物分子式的简单计算

5、能根据有机化合物官能团的定性鉴定结果及相关图谱提供的分析结果判断和确定某种有机化合物样品的组成与结构,知道现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量和分子结构中的重要作用。

【过程与方法】

1、通过学生分析设计粗苯甲酸的分离提纯实验方案,并分组实验(实验1-2),让学生学会从实验的五个基本方面(实验原理、基本流程、注意事项、实验现象、实验反思)去全面认识实验,提高实验素养;同时提高学生对学习知识的关注度和参与度,提高学习效果,养成自主积极学习的习惯;

2、通过对李比希元素分析法的介绍,让学生掌握如何确定有机化合物实验式(最简式),提高学生的计算能力和思维的严谨性。

3、通过对质谱法、红外光谱和核磁共振氢谱的介绍,提高学生获取和利用新信息的能力【情感、态度与价值观】

感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用,体验严谨、求实的有机化合物研究过程,并从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。

六、教学重、难点:

1.重点:

①重结晶分离提纯有机物的实验操作

②通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构

③确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算

2.难点:①重结晶分离提纯有机物的实验操作;

②确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算

七、教学过程

课时1 有机物分离提纯方法的应用(重结晶原理探究、萃取、蒸馏)

一、教学目标及教学建议:

1、介绍有机化学发展简史,让学生了解研究有机化合物一般要经过的基本步骤,体会这种

方法的建立是经过漫长历史过程沉淀下来的。

2、以粗苯甲酸的提纯为例,达到三个层次的教学目标:

(1)最高目标——面对一个新的实验情境,如何从最基本的5个方面去认识实验:

实验原理

实验基本流程(实验步骤)——包括了实验试剂、仪器、装置、基本步骤

实验注意事项——为达到更好的实验目的,如何在细节上进行实验条件的控制

实验现象——预测、观察、记录

实验反思——包括设计实验步骤及注意事项时的不断反思、完善实验方案,也包括实验过程中若出现异常现象的反思

(2)第二层次的目标——面对分离提纯的实验情境,如何着手从上述5个方面,并紧扣提纯的基本原则(不增、不减、易分离、易复原)进行实验设计:

实验原理——紧扣“易分离”原则,即找出主体物质与杂志之间的性质“差异”在哪里(如本实验中是“溶解度”)

实验基本流程(实验步骤)——包括了实验试剂、仪器、装置、基本步骤

实验注意事项——为达到不增、不减、易分离、易复原的目的,如何在细节上进行实验条件的控制(如本实验中“加热溶解注意事项”、“趁热过滤注意事项”都可以紧扣“不减”的原则去分析)

实验现象——预测、观察、记录

实验反思——包括设计实验步骤及注意事项时的不断反思、完善实验方案(如本实验中学生一开始设计的实验方案不一定完整或科学,必须经过不断的讨论、反思加以完善),也包括实验过程中若出现异常现象的反思(如“过滤过程中提前析出晶体”、“冷却结晶时没有晶体析出”等都值得反思)

(3)第三层次的目标——理解重结晶的原理,掌握其操作

(可以用KNO3与NaCl的分离提纯实验设计作为学生掌握情况的反馈)

3、理解萃取、蒸馏的基本原理,并掌握其操作

这部份教学中可以将“用CCl4萃取碘水中的碘”、“从含有杂质的工业乙醇中提纯乙醇”的实验情境放开让学生从设计实验的5个方面去给自己提问题并完成学习内容,作为第2个教学目标的反馈。

二、教学流程

1、介绍有机化学发展史引出研究有机物的基本步骤

重点介绍:17世纪重点解决分离提纯→18、19世纪李比希定量分析法→20世纪随着数学、物理、计算机的飞速发展出现了质谱——测定相对分子质量、红外光谱及核磁共振谱等——确定结构。

2、明确分离与提纯的区别

以两个实验情境为例让学生体会:

(1)控制不同的温度,通过加热和冷凝,可以从石油中分别得到汽油、煤油、柴油。

(2)往乙酸和乙醇的混合液中加入生石灰,蒸馏,获得乙醇。

3、回忆提纯的原则——不增、不减、易分、易复原

4、学生回忆并列举常见的物理方法分离提纯操作,并说出每个操作依据的“差异”是什么:萃取:溶解度分液:溶解性过滤:分散质粒子大小蒸馏:沸点……

5、【交流讨论】现有一定质量的粗苯甲酸固体(混有沙石、NaCl等杂质),请讨论并提出“从粗苯甲酸中提纯苯甲酸晶体”的方案。

【教师提醒】分4人小组讨论,必须有一位同学负责记录实验流程,如果需要什么数

据或什么物质的性质可以提问,但必须给出要这些数据或性质的理由,理由充分则由老师提供相关信息。

【教学过程】请某个小组进行分析,教师提问引导:

(1)设计方案的依据(实验原理)是什么?

(2)实验流程(展示),每个步骤分别要达到什么目的?

全班评价这个小组的实验方案,可以提出不同意见,可以提出需要注意的事项。

这部分属于完成“实验注意事项”及“实验反思”的教学,应积极引导学生紧紧扣住实验目标(不增、不减、易分)进行评价,过程中有几个地方需要提醒学生突破的:

①为了达到“不减”的目的,哪些地方需要注意?

包括“边搅拌边加热”、“全溶后再加入少量蒸馏水”、“短颈”、“趁热”(如何趁热过滤都可以让学生讨论,学生会提出先给漏斗预热、给保温装置等很好的想法)。

还可以借此分析学生可能提出“先将固体溶解,过滤以除去NaCl”的操作是否合理。

②要得到苯甲酸晶体应用什么方法?

在此落实“蒸发结晶”与“冷却结晶”的适用范围。

③是否冷却的温度越低越好?

若学生在方案中没有提出这个问题,也可以放在最后总结重结晶选择溶剂的条件中再抛出这个问题。

【说明】各个班的学生情况很不一样,教师应耐心倾听学生的想法,加以正确的引导和评价,不随意否定学生的想法。如有些学生会提出用有机溶剂溶解苯甲酸,再进行蒸馏的方案,我觉得种思路能反应出学生“相似相溶”的观念巩固得很好,首先是应该表扬肯定的,我们要加以引导和评价的是,在方案评价上还有一个重要的原则——“绿色化学”,一提这个概念,学生自己都知道问题在哪里。

6、总结重结晶操作及设计实验方案的基本思路

7、由“我们学过一种分离提纯操作的关键也是选择合适的溶剂”引入萃取

8、由“萃取后得到的还是混合物,往往需要通过蒸馏操作进一步提纯”引入蒸馏

(由执信中学蔡静瑜老师提供)

课时2 学生实验苯甲酸的提纯

【实验预习】

1.无论是天然得到的还是制备得到的固体有机物均含有杂质---副产物、没反应的原理、催化剂等,需选用适当方法进行提纯。其中最有效的方法就是重结晶。这个方法的原理是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,使它们互相分离,达到提纯精炼的目的。

2. 重结晶的原理是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,使它们相互分离,达到提纯精制的目的(把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和,冷却时由于溶解度降低,有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中,从而达到提纯的目的)。

注意——重结晶只适宜杂质含量在5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的,必须先采取其他方法初步提纯,然后再重结晶提纯。

3.苯甲酸为白色片状晶体,熔点122.4 °C,相关溶质在水中的溶解度如下表:

【实验原理】

【实验用品】仪器:

药品:

【实验记录】

1. KNO3和NaCl在水中的溶解度表如右图所示,请设计实验方案完成下列物质的提纯(请写出流程)

(1)从混有NaCl的粗KNO3中提纯KNO3

(2)从混有KNO3的粗盐中提纯NaCl

2.(09年广东化学·22)(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:。

②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:。除去产品中该杂质的方法是:。

课时3 元素分析与相对分子质量的测定

一、元素分析----计算法

步骤1:直接给出有机物中碳和氢的含量,进行确定分子式的计算

【备用题1】某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的化学式。

【备用题2】实验测得某烃A中含碳85.7%,含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。

【答案】C2H4

步骤2:给出燃烧法生成物二氧化碳和水的含量,进行确定分子式的相关计算

【备用题4】燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。

步骤3:通过实验测定生成物二氧化碳和水的含量,进行确定分子式的相关计算

【元素分析法】元素的分析由定性向定量发展,李比希元素分析法的原理:有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的。他用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化,产生的H20用Mg(ClO4)2吸收,CO2用NaOH 浓溶液吸收。分别称出吸收前后吸收剂的质量,计算出碳、氢原子在分子中的含量,剩余的就是氧原子的含量。

体依次通过无水CaCl2(管A)和碱石灰(管B),管A增重2.16g,管B增重9.24g。已知该有机物的相对分子质量小于200,推测其分子式为

二、相对分子质量的测定——质谱法

质谱图的信息:

〖备用题6〗某有机物的结构确定:

①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是________。

②确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为________;分子式为________。

质荷比(m/z)

【答案】①C4H10O②74C4H10O

【方法小结】确定有机物实验式(最简式)的方法:

确定有机物化学式(分子式)的方法:

【课外拓展练习】实验室用燃烧法测定某氨基酸(C x H y O z N p)的分子组成,取m g该氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用如图所示装置进行实验,请回答有关问题:

(1)实验开始时,D和E先不连接,首先要通入一段时间的氧气,其理由是

________________________。

(2)以上装置中需要加热的有________(填字母),操作时应先点燃________处的酒精灯。

(3)A装置中发生反应的化学方程式为________________________。

(4)装置D的作用是________________________。

(5)实验中测得N2的体积为V mL(已换算为标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要得到的数据有(填字母)________。

A.生成二氧化碳气体的质量B.生成水的质量

C.通入氧气的体积D.该氨基酸的相对分子质量

【解析】本题侧重考查用燃烧法测定氨基酸的分子组成的方法。在实验中浓硫酸的作用是吸收H2O,盛浓硫酸的洗气瓶增加的质量即为H2O的质量;碱石灰增加的质量即为CO2的质量;通过铜网完全吸收O2后,利用排水法测得N2的体积。再根据质量守恒求出氧原子质量,这样便可求出氨基酸样品的实验式,如果再知道氨基酸的相对分子质量,便可求出其分子式。为了保证实验测定的准确性,需采取一系列的措施,如实验前先通入一段时间的纯氧,把体系中的空气排尽,以免空气中的氮气对氨基酸燃烧所生成的N2的体积产生影响。

【答案】(1)排除体系中的空气(主要是N2)

(2)A、D D (3)C x H y O z N p+(x+y

4-z

2)O2――→

点燃

x CO2+

y

2H2O+

p

2N2

(4)吸收未反应的O2,保证最终收集到的气体是N2

(5)A、B、D

课时四、分子结构的鉴定

【本节的教学重点仍然是加强学生对有机物结构的理解,重在通过图谱提供的信息,能按照各元素原子的价键理论正确的、有序的书写符合题目要求的各种分子结构。图谱却是具有现代气息的、提供分子结构特点的工具,明确各工具(谱图信息)的用途即可。】

1、红外光谱

红外光谱图信息:

【备用题1】某有机物的相对分子质量为46,实验式为C2H6O,其分子式为,可

能的结构有种,写出其可能的结构式,参考课本P22的红外光谱图信息,确定该有机物的结构。

〖备用题2〗图一是一种分子式为C3H6O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式

图一图二

图二有机物只含C、H、O,相对分子质量为74,确定分子结构,请写出该分子的结构简式

〖备用题3〗下图是一种分子式为C4H8O的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:________。

【解析】抓住谱图中信息:不对称CH3,C—O,C—O—C就可以写出其结构。

【答案】

2、核磁共振氢谱

阅读分析课本P23两种核磁共振氢谱图的信息

核磁共振氢谱图信息:①②

【备用题4】为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:

(一)分子式的确定:

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