高中化學 1_4_2 元素分析 相對分子質量的測定和分子結構的鑒定課件 新人教版選修51

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1、第四節(jié)研究有機化合物的一般步驟和方法第2課時元素分析相對分子質量的測定和分子結構的鑒定 1 2 3課前預習作業(yè)課堂對點訓練課后提升訓練 課前預習作業(yè) 1. 某 氣 態(tài) 有 機 物 X含 C、 H 、 O 三 種 元 素 ， 已 知 下 列 條件 ， 現(xiàn) 欲 確 定 X的 分 子 式 ， 所 需 的 最 少 條 件 是 ( ) X中 含 碳 質 量 分 數(shù) X中 含 氫 質 量 分 數(shù) X在標 準 狀 況 下 的 體 積 質 譜 確 定 X的 相 對 分 子 質 量 X的 質 量A B C D 解析：由C、H的質量分數(shù)可推出O的質量分數(shù)，由各元素的質量分數(shù)可確定X的實驗式，由相對分子質量和實驗式

2、可確定X的分子式。答案：B 2. 下 列 化 合 物 分 子 ， 在 核 磁 共 振 氫 譜 圖 中 能 給 出 三 種信 號 峰 的 是 ( )A CH 3CH 2CH 3 B CH 3 O CH 3解析：有機物中含有幾種不同類型的氫原子，在核磁共振氫譜上就能出現(xiàn)幾種信號峰，現(xiàn)題給有機物在核磁共振氫譜圖中有三種信號峰，這表明有機物分子中含有三種不同類型的氫原子。答案：C 3. 某 有 機 物 在 氧 氣 中 充 分 燃 燒 ， 生 成 等 物 質 的 量 的 水和 二 氧 化 碳 ， 則 該 有 機 物 必 須 滿 足 的 條 件 是 ( )A 分 子 中 的 C、 H 、 O 的 個 數(shù)

3、比 為 1 2 3B 分 子 中 C、 H 個 數(shù) 比 為 1 2C 該 有 機 物 的 相 對 分 子 質 量 為 14D 該 分 子 中 肯 定 不 含 氧 原 子解析：根據生成等物質的量的H 2O和CO 2，只能推斷出分子中C、H個數(shù)比為1 2，不能確定是否含有氧原子，也不能推斷其相對分子質量。答案：B 4. 有 機 物 A完 全 燃 燒 只 生 成 CO 2和 H 2O ， 將 12 g該 有機 物 完 全 燃 燒 的 產 物 通 過 足 量 濃 硫 酸 ， 濃 硫 酸 增 重 14.4 g， 再 通 過 足 量 堿 石 灰 ， 堿 石 灰 增 重 26.4 g， 該 有 機 物 的

4、分子 式 是 ( )A C4H 10 B C2H 6OC C3H 8O D C2H 4O 2 解析：濃硫酸增重為H 2O的質量，堿石灰增重為CO 2的質量，即m (H 2O )14.4 g，m (CO 2)26.4 g，由此易求出m (C)7.2 g，m (H )1.6 g，則m (O )3.2 g，據此易求出有機物中C、H、O的原子個數(shù)比為3 8 1，即有機物A的實驗式為C3H 8O，因氫原子數(shù)已達飽和，此實驗式也就是有機物A的分子式。答案：C A 甲 醇 (CH 3O H ) B 甲 烷C 丙 烷 D 乙 烯解析：從圖中看出其右邊最高峰質荷比為16，是H質荷比的16倍，即其相對分子質量為1

5、6，為甲烷。答案：B 6. 以 下 關 于 紅 外 光 譜 說 法 中 不 正 確 的 是 ( )A 在 有 機 物 分 子 中 ， 組 成 化 學 鍵 或 官 能 團 的 原 子 處于 不 斷 振 動 的 狀 態(tài) ， 其 振 動 頻 率 與 紅 外 光 的 振 動 頻 率 相 當B. 不 同 的 化 學 鍵 或 官 能 團 吸 收 頻 率 不 同 ， 在 紅 外 光譜 圖 上 將 處 于 不 同 的 位 置 ， 從 而 可 以 獲 得 分 子 中 含 有 何 種化 學 鍵 或 官 能 團 的 信 息C 通 過 紅 外 光 譜 圖 的 分 析 可 以 知 道 有 機 物 的 相 對 分子 質

6、量D. 通 過 紅 外 光 譜 圖 的 分 析 不 能 確 定 有 機 物 中 氫 原 子所 處 的 化 學 環(huán) 境 解析：測得物質的相對分子質量，應用質譜儀，確定有機物中氫原子所處的化學環(huán)境應為核磁共振。答案：C 解析：鑒定有機物分子結構可用紅外光譜法或核磁共振氫譜法。(1)中有CH鍵、C=O鍵、CO鍵、OH鍵四個振動吸收；有“CH 3”、“O H ”兩類氫，應有兩個峰。同理(2)中有CH、C=O、CO三個振動吸收；有兩個峰。答案：紅 外 光 譜 法 核 磁 共 振 氫 譜 法 (1)4 2 (2)32 8. 為 了 測 定 某 有 機 物 A的 結 構 ， 做 如 下 實 驗 ： 將 2.

7、3 g該 有 機 物 完 全 燃 燒 ， 生 成 0.1 mol CO 2和 2.7 g水 ； 用 質 譜 儀 測 定 其 相 對 分 子 質 量 ， 得 如 圖 1所 示 的 質譜 圖 ； 用 核 磁 共 振 儀 處 理 該 化 合 物 ， 得 到 如 圖 2所 示 圖譜 ， 圖 中 三 個 峰 的 面 積 之 比 是 1 2 3。 試 回 答 下 列 問題 ： (1)有 機 物 A的 相 對 分 子 質 量 是 _。(2)有 機 物 A的 實 驗 式 是 _。(3)A的 分 子 式 是 _。(4)A的 結 構 簡 式 為 _。解析：(1)在A的質譜圖中，最大質荷比為46，所以其相對分子質量

8、也是46。 (3)該有機物實驗式C2H 6O的式量是46，故其實驗式即為分子式。(4)由A的核磁共振氫譜知A中有3種氫原子，個數(shù)比為1 2 3，所以A的結構簡式為CH 3CH 2O H。答案：(1)46 (2)C2H 6O (3)C2H 6O (4)CH 3CH 2O H 課堂對點訓練 1. 某 有 機 物 在 氧 氣 中 充 分 燃 燒 ， 生 成 的 CO 2和 H 2O 的物 質 的 量 之 比 為 1 2， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A 分 子 中 C、 H 、 O 個 數(shù) 之 比 為 1 2 3B. 分 子 中 C、 H 個 數(shù) 之 比 為 1 4C 分 子 中 不 含

9、有 氧 原 子D. 此 有 機 物 的 最 簡 式 為 CH 4知 識 點 一元素分析和分子式的確定 解析：有機物在氧氣中充分燃燒，生成CO 2和H 2O，說明該有機物中一定含有C、H兩種元素，可能含氧元素。CO 2和H 2O的物質的量之比為1 2，則C、H原子個數(shù)之比為1 (2 2)1 4，A、C項錯誤，B項正確；因不能確定有機物中是否有氧元素，所以無法確定其最簡式，D項錯誤。答案：B 2. 某 化 合 物 6.4 g在 氧 氣 中 完 全 燃 燒 ， 只 生 成 8.8 g CO 2和 7.2 g H 2O 。 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A 該 化 合 物 僅 含 碳 、 氫

10、兩 種 元 素B. 該 化 合 物 中 碳 、 氫 原 子 個 數(shù) 比 為 1 2C 無 法 確 定 該 化 合 物 是 否 含 有 氧 元 素D. 該 化 合 物 中 一 定 含 有 氧 元 素 答案：D 3. 通 常 將 一 定 量 的 有 機 物 充 分 燃 燒 轉 化 為 簡 單 的 無 機物 ， 根 據 產 物 的 質 量 確 定 有 機 物 的 組 成 。 下 列 是 用 燃 燒 法確 定 有 機 物 分 子 式 的 常 用 裝 置 。 (1)使 產 生 的 O 2按 從 左 到 右 的 方 向 流 動 ， 則 所 選 裝 置中 各 導 管 的 正 確 連 接 順 序 是 _。(2

11、)C裝 置 中 濃 硫 酸 的 作 用 是 _。(3)燃 燒 管 中 CuO 的 作 用 是 _。(4)若 準 確 稱 取 0.69 g樣 品 (只 含 C、 H 、 O 三 種 元 素 中的 兩 種 或 三 種 )， 充 分 燃 燒 后 ， A管 質 量 增 加 1.32 g， B管質 量 增 加 0.81 g， 則 該 有 機 物 的 實 驗 式 為 _。 (5)要 確 定 該 有 機 物 的 分 子 式 ， 還 要 知 道 該 有 機 物 的_， 經 測 定 其 蒸 氣 密 度 為 2.054 g/L(已 換 算 為 標 準狀 況 下 )， 則 其 分 子 式 為 _。(6)該 物 質

12、的 核 磁 共 振 氫 譜 如 圖 所 示 ， 則 其 結 構 簡 式為 _。 解析：通過計算確定有機物的分子式由有機物的結構特點和題給信息確定有機物的結構簡式。根據反應原理可知，該實驗要成功必須：快速制備O 2供燃燒使用；O 2要純凈干燥；保證碳元素全部轉化為CO 2，氫元素全部轉化為H 2O，并在后面裝置中被完全吸收。由此可知裝置的連接順序。 答案：(1)gfehic(或 d)d(或 c)a(或 b) b(或 a) (2)干 燥 O 2 (3)確 保 有 機 物 中 的 碳 元 素 全 部 轉 化為 CO 2 (4)C2H 6O (5)相 對 分 子 質 量 C2H 6O (6)CH 3C

13、H 2O H 4. 研 究 有 機 物 一 般 經 過 以 下 幾 個 基 本 步 驟 ： 分 離 、 提純 確 定 實 驗 式 確 定 分 子 式 確 定 結 構 式 ， 以 下 用 于 研究 有 機 物 的 方 法 錯 誤 的 是 ( )A 蒸 餾 常 用 于 分 離 提 純 液 態(tài) 有 機 混 合 物B. 燃 燒 法 是 研 究 確 定 有 機 物 成 分 的 有 效 方 法C 核 磁 共 振 氫 譜 通 常 用 于 分 析 有 機 物 的 相 對 分 子 質量 D. 對 有 機 物 分 子 紅 外 光 譜 圖 的 研 究 有 助 于 確 定 有 機物 分 子 中 的 官 能 團知 識

14、點 二有機物結構式的確定 解析：核磁共振氫譜確定的是等效氫的種類和數(shù)量，C選項錯誤。答案：C 5. 二 甲 醚 和 乙 醇 是 同 分 異 構 體 ， 其 鑒 別 可 采 用 化 學 方法 或 物 理 方 法 ， 下 列 鑒 別 方 法 中 不 能 對 二 者 進 行 鑒 別 的 是( )A 利 用 金 屬 鈉 或 者 金 屬 鉀B 利 用 質 譜 法C 利 用 紅 外 光 譜 法 D 利 用 核 磁 共 振 氫 譜解析：質譜法是用于測定相對分子質量的。二者互為同分異構體，相對分子質量相等。答案：B 6. 某 化 合 物 由 碳 、 氫 、 氧 三 種 元 素 組 成 ， 其 紅 外 光 譜圖

15、 有 C H 鍵 、 O H 鍵 、 C O 鍵 的 振 動 吸 收 ， 該 有 機 物的 相 對 分 子 質 量 是 60， 則 該 有 機 物 的 結 構 簡 式 是 ( )A CH 3CH 2O CH 3 B CH 3CH (O H )CH 3C CH 3CO CH 3 D CH 3CH 2CH O解析：CH 3CH 2O CH 3中沒有OH鍵，CH 3CO CH 3、CH 3CH 2CH O中沒有OH鍵、CO鍵，A、C、D錯誤，B項正確。答案：B 知 識 點 三核磁共振氫譜的應用 解析：A有兩個對稱軸，有3種等效氫原子，有3組峰；B有一個對稱軸，有5種等效氫原子，有5組峰；C中要注意單

16、鍵可以轉動，因此左邊兩個甲基是相同的，右邊3個甲基也是相同的，因此有3種等效氫原子，有3組峰；D中有一個對稱中心，因此有4種等效氫原子，有4組峰。答案：A 8. 下 圖 分 別 是 甲 、 乙 兩 種 物 質 的 核 磁 共 振 氫 譜 ， 已 知甲 、 乙 兩 種 物 質 都 是 烴 類 (不 含 環(huán) 烷 烴 )， 都 含 有 6個 氫 原子 ， 試 根 據 兩 種 物 質 的 核 磁 共 振 氫 譜 推 測 甲 、 乙 可 能 分 別是 ( ) A C3H 6、 C6H 6 B C2H 6、 C3H 6C C2H 6、 C6H 6 D C3H 6、 C2H 6 解析：由圖可得，甲、乙所含氫原子分別有1種、3種，由等效氫規(guī)則可知，C2H 6、C6H 6都只有1種氫，而C3H 6(丙烯)有3種氫，B項正確。答案：B 9. 下 列 化 合 物 中 ， 核 磁 共 振 氫 譜 只 出 現(xiàn) 兩 組 峰 且 峰 面積 之 比 為 3 2的 是 ( ) 解析：A中有機物有三種氫原子，不正確；B中有機物含有兩種氫原子，且這兩種氫原子的個數(shù)比為3 1，不正確；C中有機物含有兩種氫原子，兩種氫原子的個數(shù)比為3 1，不正確；D中有機物含有兩種氫原子，且個數(shù)比為3 2，正確。故選D。答案：D 課后提升訓練