第三节有机物分子式和结构式的确定

作者：未知来源：中央电教馆时间：2006/4/26 22:23:06阅读：nyq

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教学设计方案一

课题：有机物分子式和结构式的确定
重点和难点：烃的衍生物的分子式和结构式的确定
教学过程：
【引言】前面我们已经学习了部分有机物的性质，对有机物有了一定的了解，对于有机物的分子式如何确定呢？这是本节所要研究的问题。
【板书】第三节有机物分子式和结构式的确定
【投影练习】例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，求该烃的分子式。
【分析解答】
分析：此题题给条件很简单，是有机物分子式确定中最典型的计算。由于该物质为烃，则它只含碳、氢两种元素，则碳元素的质量分数为（100－17.2）%＝82.8%。则该烃中各元素原子数（N）之比为：
　　
C₂H₅仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比，是该烃的实验式，不是该烃的分子式。
设该烃有n个C₂H₅，则
　　
因此，烃的分子式为。
【讲解】对于一种未知物，如果知道了物质的元素组成和相对分子质量，就会很容易通过计算得出分子式。确定有机物的分子式的途径：1.确定实验式 2. 确定相对分子质量
【投影练习】例2 燃烧某有机物A 1.50g，生成1.12L（标准状况）和0.05mol 。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。
解答：首先要确定该物质的组成元素。
　　1.5g A中各元素的质量：

　　
　　
　　，所以有机物中还含有O元素。
　　
　　则
　　实验式为，其式量为30。
　　又因该有机物的相对分子质量
　　因此实验式即为分子式。
【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要，计算有机物相对分子质量的方法有哪些？密度法(标准状况)，相对密度法(相同状况)。另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出，还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。
【归纳总结】确定有机物分子式的一般方法．
　　（1）实验式法：①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比（最简式）。②求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）。
　　（2）直接法：①求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）②根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。
【投影练习】例3 某0.16g饱和一元醇与足量的金属钠充分反应，产生56mL氢气（标准）状况。则该饱和一元醇的分子式为________。

【讲解】有机物的分子式的确定方法有很多，在今后的教学中还会进一步介绍。今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。
【作业】完成课后本节内容的习题。

教学设计方案二

课题：有机物分子式和结构式的确定
重点和难点：烃的衍生物的分子式和结构式的确定
教学过程：
【复习提问】对于有机物分子式的确定，需要那些必要的数据？有机物的相对分子质量、有机物的实验式。
【引言】上节课我们学习了有机物分子式的确定的基本方法，本节继续介绍有机物分子式的确定的其他方法和有机物结构式的确定方法。由于有机物存在着同分异构现象，因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。我们以乙醇为例确定有机物的结构式。
【板书】二通过实验确定乙醇的结构式
【分析】乙醇的化学式C₂H₆O，乙醇可能的结构式：

【提问】我们如何确定乙醇的结构式呢？
【讲解】我们必须根据乙醇的化学性质来确定，因为物质的结构决定性质，性质又是物质结构的体现。我们利用乙醇和金属钠的反应的实验确定乙醇的结构式。
【视频演示】乙醇与金属钠的定量实验。
【投影】 0.1mol乙醇与足量的金属钠反应，收集到1.12L的氢气。根据上述实验所得数据，怎样推断乙醇的结构究竟是（1）还是（2）？
【分析】1.比较（1）和（2）式C₂H₆O中6个氢原子的地位相同吗？
　　　　2. 根据数据分析得出1 mol C₂H₆O转换1mol氢原子，即一个C₂H₆O分子中只有一个氢原子可被转换。C₂H₆O分子中只有一个与众不同的氢原子。
　　结论：有机物A（乙醇）的结构式只有是（2）。
【投影练习】例1 4.6g某饱和一元醇C与足量金属钠反应，得到1.12L（标准状况）的氢气。求该饱和一元醇的分子式。

【讲解】有机物的相对分子质量可以根据化学反应方程式来求出，有机物的分子式可以通过有机物通式及相对分子质量共同求出。
【投影练习】例2 燃烧2mol某有机物，生成4mol 和6mol ，同时测知消耗5mol ，推测该有机物的分子式为。
解答：设有机物的分子式为，根据题意可写出燃烧方程式：
　　
　　根据质量守恒定律而得出分子式为。
【讲解】本题介绍了根据有机物完全燃烧反应的通式以及反应物和生成物的质量、物质的量或气体体积求出分子式的方法．要求熟练书写有机物燃烧反应的通式。
【投影练习】例3 0.2mol有机物和在密闭容器中燃烧后的产物为、CO和。燃烧后的这些产物经过浓后，质量增加10.8g；再通过灼热的充分反应后，固体质量减轻3.2g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g。
　　（1）推断该有机物的分子式。
　　（2）若0.2mol该有机物在与过量的金属钠完全反应后放出4.48L （标准状况），试确定有机物的结构简式。
【分析解答】：此题考查了分析问题、综合运用所学知识的能力。
　　①浓增重说明生成水的质量为10.8g。
　　②灼热的减重3.2g，说明生成CO的量，而CO又被氧化为，故碱石灰增重实际为原燃烧生成的及CO被氧化生成的质量之和。
　　③该物质与金属钠能发生反应产生，说明含有－OH，这是推断其结构的依据。
　　④ 的量不足量。
根据条件：
　　（1）燃烧产物中有CO，说明有机物燃烧时不足。CO通过灼热的充分反应后，质量减轻3.2g，即参与反应的中含氧元素3.2g，也就是有机物燃烧时缺少的质量为3.2g。
3.2g 的物质的量为，即有机物完全燃烧时需的物质的量为：
　　
有机物完全燃烧后生成和水的物质的量为：
　　
　　
设该有机物的分子式为。
　　