2019-2020年高中化學 6.3《有機物分子式和結構式的確定》教案 舊人教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學 6.3《有機物分子式和結構式的確定》教案 舊人教版必修2 教學知識點： 1、相對密度的計算 2、有機物分子式的確定 3、量氣裝置 4、乙醇的結構測定 學法指導： 1、用復習引導法，引入分子式的計算的一般方法。 2、問題引路結合教師講解，引導學生一步步的進行有機物分子式的確定。 3、采用學生練習、集體討論、教師講解糾錯相結合，鞏固有關計算過程的解題格式 4、教學中還應注意分析實驗數據，得出分子結構。 教學重點：有機物分子式的確定 課時安排：四課時 第一課時 ［板書］第三節(jié) 有機物分子式和結構式的確定 一、有機物分子式的確定 1、關于只含一種有機物分子式的確定 ⑴根據相對分子質量和元素質量分數或碳氫原子個數比等求分子式 例1、實驗測得某碳氫化合物A中，含碳80％，含氫20％，求該化合物的實驗式。又測得該化合物的相對分子質量是30，求該化合物的分子式 例2、某有機化合物由三種元素組成，其中碳、氫質量分數分別為22.0％和4.59%。將該化合物在強堿水溶液中水解后先用HNO3酸化，再用AgNO3溶液試驗，結果生成淡黃色沉淀。又測得該化合物的相對分子質量為109，求該有機化合物的分子式。 例3、某氣態(tài)烴在標準狀況下150ml的質量是0.5223g，經測定，該烴含碳92.0％，含氫7.7%，試求它的分子式。 例4、某烴A含C83%，確定該烴A的分子式。 例5、已知某烴的分子量為114，則該烴的分子式為 ，若其一鹵代物只有一種，則該烴的結構簡式為 。名稱為 。 例6、巳知某烴的分子式為128，則該烴的分子式可能為 或 。 例7、某有機物4.5g，完全燃燒后生成3.36LCO2(標況)和2.7 g H2O，該有機物的蒸氣對H2的相對密度為30，求該有機物的分子式。 第二課時 ⑵有機物的燃燒規(guī)律 例1、120℃時，1體積某烴和3體積O2混合，完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強，體積不變，該烴分子式不可能是（ ） A、CH4 B、C2H4 C、C2H2 D、C3H4 例2、10mL某氣態(tài)烴，在50mLO2中充分燃燒，得液態(tài)水和體積為35mL的氣體(氣體是在同溫同壓下測定)則該氣態(tài)烴不可能是（ ） A、CH4 B、C2H6 C、C4H6 D、C3H6 例3、一定條件下，某氣態(tài)烴與O2的混合氣體共7 L，充分燃燒后，將混合氣體通過濃硫酸，氣體減少至4L，(體積為相同條件下測定)則該烴不可能是（ ） A、CH4 B、C2H4 C、C3H8 D、C4H6 例4、等物質的量的下列有機物燃燒時，消耗氧氣的量最多的是( ) A、C2H6 B、C3H4 C、C2H6O D、C4H6 例5、質量相等的下列烴完全燃燒時，消耗氧氣最多的是( ) A、C5H8 B、C3H6 C、C4H6 D、C7H8 第三課時 ⑶有關混合物的平均值討論與計算 例1、0.1mol由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后，得0.16mol CO2和3.6g水，則混合氣體中（ ） A、一定有甲烷 B、一定是CH4 和C2H4 C、一定沒有乙烷 D、一定有乙炔。 例2、兩種氣態(tài)烴，以一定比例混合，在105℃時,1L該混和烴與9LO2混合,充分燃燒后，恢復到原狀態(tài),所得氣體體積是11L，下列各組混合烴中不符合條件的是( ) A、C4H10、C3H6 B、C4H8、C3H8 C、C4H10、C2H4 D、CH4、C3H8 例3、兩種氣態(tài)烴以任意比混合，在105℃時，1L該混和烴與9LO2混合，充分燃燒后，恢復到原狀態(tài),所得氣體體積是10L，下列各組混合烴中不符合條件的是( ) A、CH4、C2H4 B、CH4、C3H6 C、C3H4、C2H4 D、C2H2、C3H6 例4、燃燒下列混合氣體，所產生的CO2的量一定小于燃燒相同質量的丙烯所產生的CO2的量的是（ ） A、C2H6、C3H6 B、C2H2、C2H4 C、C2H4、C3H6 D、C4H8、C4H6 例5、一種由氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g，混合氣體是相同狀態(tài)下H2的密度的12.5倍，該混合氣體通過溴水時，溴水質量增重8.4g，該混合氣體可能是( ) A、CH4、C2H4 B、C3H8、C2H4 C、C2H6、C3H6 D、CH4、C3H6 例6、由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體20ml，跟過量氧氣混合后，完全燃燒。當燃燒產物通過濃H2SO4后休息減少30ml，再將氣體通過堿石灰又減少40ml，(每步實驗中氣體都能充分吸收，氣體體積在相同條件下測得)則這兩種烴為（ ） A、CH4、C2H4 B、C2H2、C2H4 C、C2H2、C2H6 D、CH4、C2H6 例7、下列各組化合物中，不論二者以何種比例混合，只要總質量一定，則完全燃燒時，消耗的O2和生成的水的質量不變的是（ ） A、C2H2、C6H6 B、C2H6、C3H6 C、C2H4、C3H4 D、C2H4、C3H6 例8、下列各組化合物中，不論二者以何種比例混合，只要總的物質的量一定，則完全燃燒時，消耗的O2不變的是（ ） A、C2H2、C6H6 B、C2H4、C2H6O C、C5H10、C6H6 D、C2H4、C3H6 例9、完全燃燒標準狀態(tài)下的某氣態(tài)烷烴和氣態(tài)烯烴的混合物2.24L，生成CO26g，H2O4.05g，混合物的組成為 。 例10、在120℃、101kPa的條件下，將1L某氣態(tài)炔烴與某氣態(tài)烯烴的混合氣體與14LO2 (過量)，點燃充分反應后所得的氣體在相同條件下為15L，通過計算確定混合氣體中炔烴和烯烴的分子式及它們的體積比 第四課時 二、通過實驗確定乙醇的結構式 【分析】乙醇的化學式C2H6O，乙醇可能的結構式： H H H H H—C—O—C—H H—C—C—O—H H H H H ⑴ ⑵ 【提問】我們如何確定乙醇的結構式呢？ 【講解】我們必須根據乙醇的化學性質來確定，因為物質的結構決定性質，性質又是物質結構的體現。我們利用乙醇和金屬鈉的反應的實驗確定乙醇的結構式。 【演示】乙醇與金屬鈉的定量實驗。 【提問】0.1mol乙醇與足量的金屬鈉反應，收集到1.12L的氫氣。根據上述實驗所得數據，怎樣推斷乙醇的結構究竟是⑴還是⑵？ 【分析】1、比較⑴和⑵式C2H6O中6個氫原子的地位相同嗎？ 2、根據數據分析得出1molC2H6O轉換1mol氫原子，即一個C2H6O分子中只有一個氫原子可被轉換。C2H6O分子中只有一個與眾不同的氫原子。 結論：有機物A（乙醇）的結構式只有是⑵。 【練習】例1、4.6g某飽和一元醇C與足量金屬鈉反應，得到1.12L(標準狀況)的氫氣。求該飽和一元醇的分子式。 解：飽和一元醇C通式為CnH2n+1OH，該一元醇的摩爾質量為Mg/mol 2ROH + 2Na → 2RONa + H2 2molMg/mol 22.4L 4.6g 11.2L M=46，根據飽和一元醇的通式得到：12n+2n+1+17=46 n= 2，所以此飽和一元醇的分子式為C2H5OH 【講解】有機物的相對分子質量可以根據化學反應方程式來求出，有機物的分子式可以通過有機物通式及相對分子質量共同求出。 【練習】例2、燃燒2mol某有機物，生成4mol CO2和6mol H2O，同時測知消耗5mol O2，推測該有機物的分子式為 。又如果1mol該有機物與足量的Na反應，可產生1mol H2，該有機物的結核簡式為 。 解答：設有機物的分子式為CxHyOz，根據題意可寫出燃燒方程式： 點燃 CxHyOz+5O2 4CO2+6H2O 根據質量守恒定律而得出分子式為C2H6O2。 【講解】本題介紹了根據有機物完全燃燒反應的通式以及反應物和生成物的質量、物質的量或氣體體積求出分子式的方法．要求熟練書寫有機物燃燒反應的通式。 【練習】例3、0.2mol有機物和0.4mol O2在密閉容器中燃燒后的產物為CO2、CO和H2O(g)。燃燒后的這些產物經過濃H2SO4后，質量增加10.8g；再通過灼熱的CuO充分反應后，固體質量減輕3.2g，最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，質量增加17.6g。 ⑴推斷該有機物的分子式。 　?、迫?.2mol該有機物在與過量的金屬鈉完全反應后放出4.48L H2(標準狀況)，試確定有機物的結構簡式。 【分析解答】此題考查了分析問題、綜合運用所學知識的能力。 ①濃H2SO4增重說明生成水的質量為10.8g。 ②灼熱的CuO減重3.2g，說明生成CO的量，而CO又被氧化為CO2，故堿石灰增重實際為原燃燒生成的CO2及CO被氧化生成的CO2質量之和。 ③該物質與金屬鈉能發(fā)生反應產生H2，說明含有－OH，這是推斷其結構的依據。 ④O2的量不足量。 根據條件： ⑴燃燒產物中有CO，說明有機物燃燒時O2不足。CO通過灼熱的CuO充分反應后，CuO質量減輕3.2g，即參與反應的CuO中含氧元素3.2g，也就是有機物燃燒時缺少O2的質量為3.2g。 3.2gO2的物質的量為3.2g/32g?mol―1=0.1mol，即有機物完全燃燒時需O2的物質的量為： 0.4mol+0.1mol+=0.5mol 有機物完全燃燒后生成CO2和水的物質的量為： n(CO2)=17.6g/44g?mol―1=0.4mol n(H2O)=10.8g/18g?mol―1=0.6mol 點燃 設該有機物的分子式為CxHyOz CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2 xCO2+y/2H2O(g) 1 x+y/4-z/2 x y/2 0.2mol 0.5mol 0.4mol 0.6mol 解得x=2；y=6；z=2 該有機物的分子式為C2H6O2 。 ⑵C2H6O2可與Na反應放出H2，說明其結構中含有羥基(－OH)。 n(H2)=44.8L/22.4L/mol=0.2mol C2H6O2――H2 0.2mol 0.2mol 1mol 1mol 1molC2H6O2與Na反應后可放出1mol H2，說明C2H6O2分子中含有2個可被Na置換的氫原子，即含有2個－OH，為C2H4(OH)2，結構簡式為H2O—CH2—CH2—OH。 【歸納總結】通過習題，學習利用有機物反應的通式經過計算確定有機物的分子式，并利用有機物的性質確定有機物的結構。 《有機物分子式與結構的確定》例題講練 ⑴根據相對分子質量和元素質量分數或碳氫原子個數比等求分子式 1、實驗測得某碳氫化合物A中，含碳80％，含氫20％，求該化合物的實驗式。又測得該化合物的相對分子質量是30，求該化合物的分子式 2、某有機化合物由三種元素組成，其中碳、氫質量分數分別為22.0％和4.59%。將該化合物在強堿水溶液中水解后先用HNO3酸化，再用AgNO3溶液試驗，結果生成淡黃色沉淀。又測得該化合物的相對分子質量為109，求該有機化合物的分子式。 3、某氣態(tài)烴在標準狀況下150ml的質量是0.5223g，經測定，該烴含碳92.0％，含氫7.7%，試求它的分子式。 4、某烴A含C83%，確定該烴A的分子式。 5、已知某烴的分子量為114，則該烴的分子式為 ，若其一鹵代物只有一種，則該烴的結構簡式為 。名稱為 。 6、巳知某烴的分子式為128，則該烴的分子式可能為 或 。 7、某有機物4.5g，完全燃燒后生成3.36LCO2(標況)和2.7 g H2O，該有機物的蒸氣對H2的相對密度為30，求該有機物的分子式。 ⑵有機物的燃燒規(guī)律 1、120℃時，1體積某烴和3體積O2混合，完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強，體積不變，該烴分子式不可能是（ ） A、CH4 B、C2H4 C、C2H2 D、C3H4 2、10mL某氣態(tài)烴，在50mLO2中充分燃燒，得液態(tài)水和體積為35mL的氣體(氣體是在同溫同壓下測定)則該氣態(tài)烴不可能是（ ） A、CH4 B、C2H6 C、C4H6 D、C3H6 3、一定條件下，某氣態(tài)烴與O2的混合氣體共7 L，充分燃燒后，將混合氣體通過濃硫酸，氣體減少至4L，(體積為相同條件下測定)則該烴不可能是（ ） A、CH4 B、C2H4 C、C3H8 D、C4H6 4、等物質的量的下列有機物燃燒時，消耗氧氣的量最多的是( ) A、C2H6 B、C3H4 C、C2H6O D、C4H6 5、質量相等的下列烴完全燃燒時，消耗氧氣最多的是( ) A、C5H8 B、C3H6 C、C4H6 D、C7H8 ⑶有關混合物的平均值討論與計算 1、0.1mol由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后，得0.16mol CO2和3.6g水，則混合氣體中（ ） A、一定有甲烷 B、一定是CH4 和C2H4 C、一定沒有乙烷 D、一定有乙炔。 2、兩種氣態(tài)烴，以一定比例混合，在105℃時,1L該混和烴與9LO2混合,充分燃燒后，恢復到原狀態(tài),所得氣體體積是11L，下列各組混合烴中不符合條件的是( ) A、C4H10、C3H6 B、C4H8、C3H8 C、C4H10、C2H4 D、CH4、C3H8 3、兩種氣態(tài)烴以任意比混合，在105℃時，1L該混和烴與9LO2混合，充分燃燒后，恢復到原狀態(tài),所得氣體體積是10L，下列各組混合烴中不符合條件的是( ) A、CH4、C2H4 B、CH4、C3H6 C、C3H4、C2H4 D、C2H2、C3H6 4、燃燒下列混合氣體，所產生的CO2的量一定小于燃燒相同質量的丙烯所產生的CO2的量的是（ ） A、C2H6、C3H6 B、C2H2、C2H4 C、C2H4、C3H6 D、C4H8、C4H6 5、一種由氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g，混合氣體是相同狀態(tài)下H2的密度的12.5倍，該混合氣體通過溴水時，溴水質量增重8.4g，該混合氣體可能是( ) A、CH4、C2H4 B、C3H8、C2H4 C、C2H6、C3H6 D、CH4、C3H6 6、由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體20ml，跟過量氧氣混合后，完全燃燒。當燃燒產物通過濃H2SO4后體積減少30ml，再將氣體通過堿石灰又減少40ml，(每步實驗中氣體都能充分吸收，氣體體積在相同條件下測得)則這兩種烴為（ ） A、CH4、C2H4 B、C2H2、C2H4 C、C2H2、C2H6 D、CH4、C2H6 7、下列各組化合物中，不論二者以何種比例混合，只要總質量一定，則完全燃燒時，消耗的O2和生成的水的質量不變的是（ ） A、C2H2、C6H6 B、C2H6、C3H6 C、C2H4、C3H4 D、C2H4、C3H6 8、下列各組化合物中，不論二者以何種比例混合，只要總的物質的量一定，則完全燃燒時，消耗的O2不變的是（ ） A、C2H2、C6H6 B、C2H4、C2H6O C、C5H10、C6H6 D、C2H4、C3H6 9、完全燃燒標準狀態(tài)下的某氣態(tài)烷烴和氣態(tài)烯烴的混合物2.24L，生成CO26.6g，H2O4.05g，混合物的組成為 。 10、在120℃、101kPa的條件下，將1L某氣態(tài)炔烴與某氣態(tài)烯烴的混合氣體與14LO2 (過量)，點燃充分反應后所得的氣體在相同條件下為15L，通過計算確定混合氣體中炔烴和烯烴的分子式及它們的體積比 ⑷根據物質性質確定物質的分子結構 1、4.6g某飽和一元醇C與足量金屬鈉反應，得到1.12L(標準狀況)的氫氣。求該飽和一元醇的分子式。 2、燃燒2mol某有機物，生成4mol CO2和6mol H2O，同時測知消耗5mol O2，推測該有機物的分子式為 。又如果1mol該有機物與足量的Na反應，可產生1mol H2，該有機物的結核簡式為 。 3、0.2mol有機物和0.4mol O2在密閉容器中燃燒后的產物為CO2、CO和H2O(g)。燃燒后的這些產物經過濃H2SO4后，質量增加10.8g；再通過灼熱的CuO充分反應后，固體質量減輕3.2g，最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，質量增加17.6g。 ⑴推斷該有機物的分子式。 　　⑵若0.2mol該有機物在與過量的金屬鈉完全反應后放出4.48L H2(標準狀況)，試確定有機物的結構簡式。