《有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定》素材2(魯科版選修5)

第2節(jié)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定淺談有機(jī)物分子式確實(shí)定高一化學(xué)在必修2第三章是有機(jī)化合物，我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們在確定有機(jī)物的分子式或結(jié)構(gòu)式時，往往不知道從哪里入手，不知道怎樣去解答。其實(shí)，這一類型的試題并不是想象中那么難，只不過是只紙老虎。下面一起來捅破紙老虎！首先，審清題干，讀懂題意。這一步是關(guān)鍵。在審題時候要注意：有無說明該有機(jī)物是烴，還是烴的衍生物。例1.一種氣態(tài)烴含碳92.3%，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該烴6.5克占體積5.6升。求這種烴的分子量和分子式。例2.某有機(jī)物的蒸氣密度是相同狀況下氫氣的30倍。將6.00g該有機(jī)物完全燃燒時，可生成6.72LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）和7.20gH2O。該有機(jī)物能跟金屬鈉反響放出H2，且分子中只含1個甲基，試通過計算，寫出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式。例3.某有機(jī)物只含碳、氫、氧三種元素，其質(zhì)量比為6:1:8。該有機(jī)物蒸氣的密度是相同條件下乙烷的2倍，試求該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量及分子式。假設(shè)該有機(jī)物常溫下能跟碳酸氫鈉溶液反響，試寫出其結(jié)構(gòu)簡式。這三道題就是典型，例1告訴我們有機(jī)物屬于烴，即說明僅由C、H兩種元素組成；例2需要我們進(jìn)行判斷該有機(jī)物是C、H還是C、H、O組成。而例3直接告訴我們該有機(jī)物是C、H、O組成。其次，選擇正確解題方法。常見的方法有：直接法、最簡式法、余數(shù)法、方程式法。下面分別具體來進(jìn)行分析：1. 直接法：直接計算出1mol氣體中各元素原子的物質(zhì)的量，即可推出分子式。如給出一定條件下的密度或相對密度及各元素的質(zhì)量比或質(zhì)量分?jǐn)?shù)比，求算分子式的途徑為：密度或相對密度摩爾質(zhì)量一1mnJ氣體中各元素原子物質(zhì)的量分子式.2. 最簡式法：根據(jù)分子式為最簡式的整數(shù)倍，因此利用相對分子質(zhì)量及求得的最簡式可確定其分子式。如烴的最簡式的求法為：C:H=碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/12：氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/1=a:b最簡整數(shù)比最簡式為CaHb,那么分子式為CaHbn,n=M/12a+b，其中M為烴的式量3. 余數(shù)法： 用烴的相對分子質(zhì)量除以14，看商數(shù)和余數(shù)。"余2為烷烴其中商數(shù)y為烴分子中碳原子的個卜除盡為烯烴或環(huán)烷烴 假設(shè)烴的類別不確定:A-CkHy,可差相對分子質(zhì)炔烴或二烯烴12,看商和余數(shù)。即余y,分子式為xGHy。.差6為苯或苯的同系物增減法：由一種烴的分子式，求另一種烴可能的分子式可采用增減法推斷。即減少一個碳原子必增加12個氫原子；反之，增加一個碳原子要減少12個氫原子。4方程式法：利用燃燒的化學(xué)方程式進(jìn)行計算推斷，要抓住以下關(guān)鍵：氣體體積的變化氣體壓強(qiáng)的變化氣體密度的變化混合物平均式量。同時可結(jié)適宜當(dāng)?shù)姆椒?，如平均值法、十字交叉法、討論法等技巧。?guī)律如下：1當(dāng)條件缺乏時，可利用條件列方程，進(jìn)而解不定方程，結(jié)合烴CxHy中的x、y為正整數(shù),烴的三態(tài)與碳原子數(shù)相關(guān)規(guī)律特別是烴為氣態(tài)時，x<4及烴的通式和性質(zhì)，運(yùn)用討論法，可簡捷地確定烴的分子式。2當(dāng)烴為混合物時，一般是設(shè)平均分子式，結(jié)合反響方程式和體積求出平均組成，利用平均值的含義確定混合烴可能的分子式。有時也利用平均分子量來確定可能的組成，此時，采用十字交叉法計算較為簡捷。3兩混合烴，假設(shè)平均分子量小于或等于26，那么該烴中必含甲烷。4兩混合氣態(tài)烴，充分燃燒后，生成CO2氣體的體積小于2倍原混合烴的體積，那么原混合烴中必有CH4；假設(shè)生成水的物質(zhì)的量小于2倍原混合烴的物質(zhì)的量，那么原混合烴中必有C2H2。5氣體混合烴與足量的氧氣充分燃燒后，假設(shè)總體積保持不變，那么原混合烴中的氫原子平均數(shù)為4；假設(shè)體積擴(kuò)大，那么原混合烴中的氫原子平均數(shù)大于4；假設(shè)體積縮小，那么原混合烴中氫原子平均數(shù)小于4，必有C2H2。溫度在100C以上上述四種方法中，我們在使用時候要對號入座，切莫張冠李戴。在實(shí)際應(yīng)用中直接法、方程式法往往用于計算題，而最簡式法、余數(shù)法用于選擇、填空。這是由于幾種類型題不同的要求決定。最后，針對例題來具體應(yīng)用：例2:解：由PV=nRT可知同P.T下密度比等于摩爾質(zhì)量比，即M=60/moL在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72LCO2為0.30moL,nc=0.30moL,mh=3.60g生成7.20gH2O，nH=0.80moL,mH=0.80gtmH+mH=4.40g<6.00g，說明該有機(jī)物由C、H、O三種元素組成。在這里我們一定要判斷有機(jī)物是哪些元素組成。二mo=1.6gno=0.1moL二nC:nH:no=3:&1即有機(jī)物分子式中三種原子個數(shù)比是3:&1。設(shè)有機(jī)物分子式是C3xH8xOx余下有兩種方法:方法：根據(jù)有機(jī)物摩爾質(zhì)量進(jìn)行計算推斷12X3x+8x+16x=60x=1該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH2OH方法：利用燃燒的化學(xué)方程式進(jìn)行計算推斷C3xH8xOx+9/2xO3xCO2+4xH2O13x4x6.00g/60g/moL0.30moL0.80moLx=1該有機(jī)物能跟金屬鈉反響放出H2,且分子中只含1個甲基該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH2OH所以在推斷分子式時候，如果題目沒有說明該有機(jī)物的類型，我們一定要先判斷其組成元素。而例題1和例題3就無需進(jìn)行判斷組成，所以相對例題2就簡單一些，在這里就不再具體解答。當(dāng)然，還有其它方法可以用來確定有機(jī)物分子式。希望同學(xué)們積極去挖掘、發(fā)現(xiàn)、總結(jié)。在這里就不再分析?？傊?，確定有機(jī)物分子式這一類型的試題并不是想象中那么難，只不過是只紙老虎。只要同學(xué)們認(rèn)認(rèn)真真審題，判斷清楚問什么，求什么，再去做什么。所有問題都會迎刃而解。