一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以更好的帮助学生们打好基础,减轻高中教师们在教学时的教学压力。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?小编为此仔细地整理了以下内容《高二化学有机物分子式和结构式的确定15》,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!
第三节有机物分子式和结构式的确定
第一课时
[教学目标]
1.知识目标
(1)了解分子式、最简式的差别。
(2)学会确定有机物分子式、结构式的方法和解题要点;巩固以物质的量为核心的化学计算。
2.能力和方法目标
(1)培养发散思维、抽象思维、逻辑思维和归纳小结能力。
(2)学会运用实验数据分析确定物质的微观组成的方法,使化学学习从定性趋于定量化。
3.情感和价值观目标
在自学、分析、交流、研讨中培养独立、自觉、勤奋、刻苦的科学态度和勇于克服困难又善于协作、虚心学习的意志品质。
[重点与难点]
烃的衍生物的分子式和结构式的确定。
[教学过程]
教师提问:分子式和最简式有什么不同?
学生活动:讨论后得出结论。
分子式是用元素符号表示物质的分子组成的式子。它指出一个分子中原子的种类和数目,同时也表示出一个分子或一个摩物质的质量。
教师补充:对于很多固态物质,从现代物质结构理论看来,难于用分子式来表示.例如,金属晶体是由金属原子、金属离子和自由电子所构成,氯化钠晶体是由Na+离子和Cl-离子所构成,氧化物和其它许多无机盐类,同样都是离子晶体.在这些晶体中,根本没有分子存在,但习惯上仍用Zn、Fe等来表示固态的锌、铁等金属,用NaCl、CuO等来表示固态的氯化钠和氧化铜等化合物.我们把这些式子,叫做它们的最简式(或叫实验式)。又如单质硫,随着存在的状态不同,其分子组成也不相同.S8分子存在于菱形硫、单斜硫和160℃以下的液体以及800℃以下的蒸气中.但在160℃以上的液态硫中,环状的S8分子破裂变为链状分子,并形成很长的链状结构.硫链的长短不一,长的链有105个硫原子,而短的链只有几个硫原子,因而不能明确地写出它的分子式.在800℃以上的蒸气中,主要是S2分子,大约从1500℃开始,S2分子显著地分解为单原子的S分子.所有这些不同形态的硫,化学上为简便起见,在非必要时,都用最简式S表示.磷也是这样,在高温下磷蒸气中为单原子的P分子,白磷的分子式为P4,红磷的结构还没有最后弄清楚,分子式难以确定,它们都常用最简式P表示.所以最简式只是表示某物质的化学组成和各成分元素的原子个数比的式子.最简式所代表的质量叫做式量.有些物质的最简式和它们的分子式相同,有的则不同.
从物质的组成,只能推导出它的最简式.
教师引导:这堂课我们一起来研究一下怎样利用题目中的数据和其它信息来确定有机物的分子式和结构式。我们通过下列例题来研究。
[例1]根据实验,某碳氢化合物的组成为碳92.3%,氢7.7%,求它的最简式.
=1∶1
因此,该化合物的化学式可以写成CH、C2H2、C3H3等等,而CH是其中最简单的一种,故得该化合物的最简式为CH.
如果测知该化合物相对分子质量的26,则其分子式即可确定为C2H2.
从物质的组成和相对分子质量,还可以用下面例题的计算方法求分子式.
[例2]根据实验,葡萄糖含碳40%,氢6.7%,氧53.3%,相对分子质量为180,求它的分子式.
[解]在葡萄糖分子中含有:
碳原子数=180×40%÷12=6
氢原子数=180×6.7%÷1=12
氧原子数=180×53.35%÷16=6
因此,葡萄糖的分子式为C6H12O6.
[例3]某混合气体由两种气态烃组成.取2.24L该混合气体完全燃烧后得到4.48L二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6g水,则这两种气体可能是()。
(A)CH4和C3H8(B)CH4和C3H4
(C)C2H4和C3H4(D)C2H4和C2H6(E)C2H2和C2H6
合气体中平均含碳原子组成为C2H4.则原两种气体平均含C=2,含H=4.选项A中含H>4;(C)中含C>2;D中含H>4,而B、E符合题意.
[例4]两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水,关于混合气体的下列说法正确的是()。
(A)一定有甲烷(B)一定是甲烷和乙烯
(C)一定没有乙烷(D)一定有乙炔
解析:根据题中数据可得出,混合气体、CO2、H2O的物质的量之比为1:1.6:2。
则该混合气体的平均组成为C1.6H4.即1mol混合气体中平均含碳原子1.6mol,故必含有含碳原子小于1.6的CH4,A正确.1mol平均含氢原子4mol,因为CH4中含氢原子数为4,另一物质含氢原子数也应为4.气态烃中含氢原子数为4的还有C2H4、C3H4,所以B不对.乙烷含氢原子数为6>4,故混合气体中一定没有乙烷,C正确。答案为A、C。
课堂练习:
1.实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%、含氢20%,求该化合物的实验式.又测得该化合物的相对分子质量是30,求该化合物的分子式.
2.某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1,该烃对H2的相对密度为8,试确定该烃的分子式.
3.已知第一种气态有机物在标准状况下的密度为2.59g/L,第二种气态有机物对空气的相对密度为1.87,第三种气态有机物在标准状况下250mL质量为0.49g.求这三种有机物的相对分子质量.
4.某烃1.68g,完全燃烧生成CO25.28g和H2O2.16g,经测定这种烃在标准状况下的密度为3.75g/L则其分子式是()
(A)CH4(B)C3H8(C)C4H10(D)C6H12
5.2.3g某有机物A完全燃烧后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6,求该化合物的分子式.
课堂练习答案:
1.(1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子,求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比.
该化合物的实验式是CH3.
(2)设该化合物分子中含有n个CH3,则:
该化合物的分子式是C2H6.
答案:该碳氢化合物的实验式是CH3,分子式是C2H6.
2.解法一:Mr=2×8=16,M=16gmol-1,1mol烃中含C、H的物质的量为:
所以该烃的分子式为CH4.
解法二:烃分子中C、H原子个数比为:
最简式为CH4,式量为16.
因为Mr=16,故该烃的分子式为CH4.
答案:CH4
3.分析:计算相对分子质量有三种不同方法
方法1.根据标准状况下气体的密度计算相对分子质量.根据标准状况的气体密度计算气体的摩尔质量,其数值即为相对分子质量.M=22.4×d如第一种有机物M=22.4×2.59=58
方法2.根据气体相对密度计算相对分子质量.M=DA×MA用相对密度乘相对气体的相对分子质量.如第二种有机物M=1.87×29=54
方法3.根据标准状况下,一定质量气体的体积计算相对分子质量.
答案:58、54、44
4.分析:本题是计算推断分子式的又一种类型,就是利用烃的完全燃烧反应方程式列出比例式求解类型.设烃分子式为CxHy,则有
解得x=6y=12
答案:D.
5.C2H6O。
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【学习目标】
1、了解元素分析法的原理和有机物分子式确定的计算
2.识别红外光谱和核磁共振氢谱谱图
【重点难点】
重点:有机物分子式确定
难点:有机物分子结构的鉴定
【学情分析】
有机物分子式确定的计算方法是重点会读取红外光谱和核磁共振氢谱谱图从而确定分子结构
【导学流程】
自主学习
一、回顾旧知:
分离、提纯常用方法:________________________________
二、基础知识感知
一、元素分析与相对分子质量的确定
1.元素分析
(1)元素定量分析的原理:将一定量的有机物 ,分解为简单的 ,并作 测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的 ,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定其 _________
(2) 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H2O用 吸收,CO2用KOH浓溶液吸收。分别称出吸收前后吸收剂的质量,计算出 在分子中的含量,剩余的就是 的含量。
(3) 元素分析只能确定组成分子的各原子 ,即确定 ,若想确定分子式,还需知道或测定未知物的 。
2.相对分子质量的测定—质谱法
质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定 的方法。它用高能的电子流等轰击样品分子,使该分子 变成带正电荷的 和 。
二、分子结构的鉴定
1.红外光谱
在有机物分子中,组成化学键或官能团的原子处于不断 的状态,其 与 相当。所以,当用 照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生 ,不同的化学键或官能团 不同,在红外光谱图上将处于不同的位置。
2.核磁共振氢谱
处在不同化学环境中的 因产生共振时吸收电磁波的 不同,在谱图上出现的位置也不同,各类氢原子的这种差异被称为化学位移δ;而且 与_________ 成正比。因此,从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。核磁共振氢谱中有多少个峰,有机物分子中就有多少种处在不同化学环境中的氢原子;峰的面积比就是对应的处于不同化学环境的氢原子的数目比。
(1)红外光谱在确定有机物分子结构中的作用是推知有机物分子含有的化学键和官能团。
(2)核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的作用是推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及各自的数目。
(3)分析乙醇和甲醚的核磁共振氢谱,填写下表:
乙醇
甲醚
核磁共振氢谱
结论
氢原子类型=吸收峰数目=___
氢原子类型=吸收峰数目=__
不同氢原子的个数之比=不同吸收峰的面积之比=_____________
只有一种类型的氢原子
3.根据性质实验,确定有机物的结构
(1)烃A分子式为C3H6且能使溴的四氯化碳溶液褪色,其结构简式为__________________。
(2)实验测得某醇1 mol与足量钠反应可得1 mol气体,该醇分子中含羟基的个数是___。
4.根据题给条件,确定有机物的结构
(1)烃B的分子式为C8H18,其一氯代烃只有一种,其结构简式是_____________________
(2)化学式为C2H8N2的有机物经实验测定知,其分子中有一个氮原子不与氢原子相连,则确定其结构简式为______________________
(3)实验式分别为CH3、CH3O的有机物的结构简式分别为____________、______________。
请及时记录自主学习过程中的疑难:
探究问题
有机物分子式的确定方法?
请及时记录小组讨论过程中的疑难:
基本知识拓展与迁移
有机物分子式的确定
(1)根据标准状况下气体的密度ρ,计算该气体的相对分子质量M=22.4·L_mol-1ρ(限于标准状况下);依据气体A相对于气体B的相对密度D,计算气体A的相对分子质量MA=D·MB:
A、B两种气体组成的混合气体中,它们的体积分数分别为w(A)、w(B),该混合气体的平均相对分子质量M=MA·w(A)+MB·w(B)。
【例1】实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%,含氢20%,求该化合物的实验式________。又测得该化合物的相对分子质量是30,求该化合物的分子式________。
【例2】燃烧某有机物A 1.50 g,生成1.12 L(标准状况)CO2和0.05 mol 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________。
【例3】某烃的相对分子质量为72,求其分子式__________
某烃的相对分子质量为70,求其分子式__________
某烃的相对分子质量为68,求其分子式__________
某烃的相对分子质量为64,求其分子式__________
【例4】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。取该有机物样品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,两者分别增重1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式__________。
【例5】室温时某气态烃10 mL与过量氧气混合,点燃爆炸后恢复至室温,气体体积比点燃前减少了25 mL。再把这些气体通过苛性钠溶液,气体体积又减少了30 mL。试确定该烃的分子式。
提问展示问题预设
1、口头展示:其他
2、板书展示:总结
课堂训练问题预设
作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,教师要准备好教案,这是教师需要精心准备的。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师在教学期间更好的掌握节奏。那么,你知道教案要怎么写呢?下面的内容是小编为大家整理的高三化学教案:《有机物的组成》教学设计,但愿对您的学习工作带来帮助。
【考试说明要求】
1.了解有机物的组成和分类 2.了解各类有机物的主要官能团及其作用
3.掌握按官能团的不同对有机物进行分类,并能指出有机物的类别 4.掌握有机物命名法规则
【基础知识梳理】
一、认识有机化合物
1.18世纪初,瑞典化学家 提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。
2.有机化合物定义:绝大多数含有 元素的化合物,简称为有机物,此外,通常还可能含有
等元素。
3.打破无机物和有机物界限的是德国化学家 。
4.有机物的物理性质:大多数溶、沸点 , 导电, 溶于水,但 溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
5.化学性质:绝大多数有机物受热 分解, 燃烧,有机反应比较复杂,反应速率,一般需要加热和催化剂,常伴有。
6.利用,可以同时对碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析。
7.1838年,李比希提出了“基”的定义,通过 理论初步归纳总结了一些有机反应机理。
8.现代化学测定有机化合物结构的分析方法比较多,经常采用的是 和 等方法。另外还有 和 。
9.反应机理又称反应历程,指反应物转变成生成物所经历的过程。
10. 法是科学家经常使用的研究化学反应历程的手段之一。
二、有机化合物基本概念
1.烃: 。
烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的有机物。
【注意】⑴烃完全燃烧的产物为二氧化碳和水,但完全燃烧的产物为二氧化碳和水的有机物不都是烃。
⑵烃的衍生物不一定都是由烃取代或加成得到的。
2.基: 。
【注意】⑴基不带电荷。⑵基中必有未成对电子存在。⑶基不稳定,不能单独存在。
【试一试】比较:⑴Cl,—Cl,Cl2,Cl— ⑵—OH,OH—⑶—NO2,NO2,NO2—
**必须掌握的烃基包括:甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)、次甲基、乙基(—C2H5)、正丙基(—CH2CH2CH3)、异丙基(—CH(CH3)2)、乙烯基(—CH=CH2)、苯基(— )等
3.官能团: 原子或原子团。
** 必须掌握的官能团包括:碳碳双键(>C=C
醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、酯键 (—COO—)、氨基(—NH2)、酰氨基(—CO—NH2)、肽键(—CO—NH—)、
硝基(—NO2)、磺酸基(—SO3H)等。
三、有机化合物的分类
1.烃
分子组成通式
饱和链烃 (烷烃)
链烃 烯烃
不饱和链烃 二烯烃
脂肪烃 炔烃
烃 环烃 环烷烃
芳香烃 苯和苯的同系物
其它芳烃
2. 烃的衍生物
分类 饱和一元衍生物通式
卤代烃
烃 醇
的 酚
衍 醛
生 羧酸
物 酯
3.营养物质 4.有机高分子化合物
单糖 葡萄糖(C6H12O6) 塑料
糖类 二糖 蔗糖、麦芽糖(C12H22O11) 有机高分子化合物 合成纤维
多糖 淀粉、纤维素(C6H10O5)n 合成橡胶等
油脂
氨基酸、肽、蛋白质
四、有机物的命名
1.系统命名法
无官能团 有官能团
类 别 烷烃 烯、炔、卤代烃、烃的含氧衍生物
主链条件 碳链最长
同碳数支链最多 含官能团的最长碳链
编号原则 (小)取代基最近 官能团最近、兼顾取代基尽量近
名称写法 支位一支名母名;支名同,要合并;支名异,简在前 支位―支名―官位―母名
符号使用 数字与数字间用“,” 数字与中文间用“一”,文字间不用任何符号
2.正、异、新命名法 3.间、对、均命名法
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师提前熟悉所教学的内容。您知道教案应该要怎么下笔吗?小编收集并整理了“高三化学重要有机物的实验室制法”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!
重要有机物的实验室制法文章来源:http://m.jab88.com/j/72094.html
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