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2019-2020年高中化學 6.3《有機物分子式和結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)測定 學法指導： 1、用復(fù)習引導法，引入分子式的計算的一般方法。 2、問題引路結(jié)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(jié)合，鞏固有關(guān)計算過程的解題格式 4、教學中還應(yīng)注意分析實驗數(shù)據(jù)，得出分子結(jié)構(gòu)。 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(jié)構(gòu)式的確定 一、有機物分子式的確定 1、關(guān)于只含一種有機物分子式的確定 ⑴根據(jù)相對分子質(zhì)量和元素質(zhì)量分數(shù)或碳氫原子個數(shù)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(zhì)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(zhì)量分數(shù)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(jié)果生成淡黃色沉淀。又測得該化合物的相對分子質(zhì)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(zhì)量是0.5223g，經(jīng)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(jié)構(gòu)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(fù)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(zhì)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(zhì)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(guān)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(fù)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(fù)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(chǎn)生的CO2的量一定小于燃燒相同質(zhì)量的丙烯所產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)量一定，則完全燃燒時，消耗的O2和生成的水的質(zhì)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(zhì)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(yīng)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(jié)構(gòu)式 【分析】乙醇的化學式C2H6O，乙醇可能的結(jié)構(gòu)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?nèi)绾未_定乙醇的結(jié)構(gòu)式呢？ 【講解】我們必須根據(jù)乙醇的化學性質(zhì)來確定，因為物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)又是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)。我們利用乙醇和金屬鈉的反應(yīng)的實驗確定乙醇的結(jié)構(gòu)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(yīng)，收集到1.12L的氫氣。根據(jù)上述實驗所得數(shù)據(jù)，怎樣推斷乙醇的結(jié)構(gòu)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(jù)數(shù)據(jù)分析得出1molC2H6O轉(zhuǎn)換1mol氫原子，即一個C2H6O分子中只有一個氫原子可被轉(zhuǎn)換。C2H6O分子中只有一個與眾不同的氫原子。 結(jié)論：有機物A（乙醇）的結(jié)構(gòu)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(yīng)，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(zhì)量為Mg/mol 2ROH + 2Na → 2RONa + H2 2molMg/mol 22.4L 4.6g 11.2L M=46，根據(jù)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(zhì)量可以根據(jù)化學反應(yīng)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(zhì)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(yīng)，可產(chǎn)生1mol H2，該有機物的結(jié)核簡式為 。 解答：設(shè)有機物的分子式為CxHyOz，根據(jù)題意可寫出燃燒方程式： 點燃 CxHyOz+5O2 4CO2+6H2O 根據(jù)質(zhì)量守恒定律而得出分子式為C2H6O2。 【講解】本題介紹了根據(jù)有機物完全燃燒反應(yīng)的通式以及反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量、物質(zhì)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(yīng)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(chǎn)物為CO2、CO和H2O(g)。燃燒后的這些產(chǎn)物經(jīng)過濃H2SO4后，質(zhì)量增加10.8g；再通過灼熱的CuO充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量減輕3.2g，最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，質(zhì)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(yīng)后放出4.48L H2(標準狀況)，試確定有機物的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)量之和。 ③該物質(zhì)與金屬鈉能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，說明含有－OH，這是推斷其結(jié)構(gòu)的依據(jù)。 ④O2的量不足量。 根據(jù)條件： ⑴燃燒產(chǎn)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(yīng)后，CuO質(zhì)量減輕3.2g，即參與反應(yīng)的CuO中含氧元素3.2g，也就是有機物燃燒時缺少O2的質(zhì)量為3.2g。 3.2gO2的物質(zhì)的量為3.2g/32g?mol―1=0.1mol，即有機物完全燃燒時需O2的物質(zhì)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(zhì)的量為： n(CO2)=17.6g/44g?mol―1=0.4mol n(H2O)=10.8g/18g?mol―1=0.6mol 點燃 設(shè)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(yīng)放出H2，說明其結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)簡式為H2O—CH2—CH2—OH。 【歸納總結(jié)】通過習題，學習利用有機物反應(yīng)的通式經(jīng)過計算確定有機物的分子式，并利用有機物的性質(zhì)確定有機物的結(jié)構(gòu)。 《有機物分子式與結(jié)構(gòu)的確定》例題講練 ⑴根據(jù)相對分子質(zhì)量和元素質(zhì)量分數(shù)或碳氫原子個數(shù)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(zhì)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(zhì)量分數(shù)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(jié)果生成淡黃色沉淀。又測得該化合物的相對分子質(zhì)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(zhì)量是0.5223g，經(jīng)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(jié)構(gòu)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(fù)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(zhì)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(zhì)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(guān)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(fù)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(fù)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(chǎn)生的CO2的量一定小于燃燒相同質(zhì)量的丙烯所產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)量一定，則完全燃燒時，消耗的O2和生成的水的質(zhì)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(zhì)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(yīng)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(jù)物質(zhì)性質(zhì)確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 1、4.6g某飽和一元醇C與足量金屬鈉反應(yīng)，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(yīng)，可產(chǎn)生1mol H2，該有機物的結(jié)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(chǎn)物為CO2、CO和H2O(g)。燃燒后的這些產(chǎn)物經(jīng)過濃H2SO4后，質(zhì)量增加10.8g；再通過灼熱的CuO充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量減輕3.2g，最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，質(zhì)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(yīng)后放出4.48L H2(標準狀況)，試確定有機物的結(jié)構(gòu)簡式。