2018-2019版化学新设计同步浙江专版选修五讲义：专题1 认识有机化合物 第二单元 第1课时 有机物组成 的研

知识点一 有机物的组成

有机物都含有碳元素，绝大多数含有氢元素，很多有机物还含有氧元素、氮元素、卤族元素、硫元素、磷元素等。 知识点二 有机化合物的最简式

最简式又称实验式，指有机化合物含各元素原子个数的最简整数比。 知识点三 有机物组成的确定方法

1.测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早由李比希(J.V.Liebig)于1831年提出，其基本原理是利用氧化铜在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳，然后分别采用高氯酸镁和烧碱石棉剂(简称碱石棉，即附有氢氧化钠的石棉)吸收水和二氧化碳，根据吸收前后的质量变化获得反应生成的水和二氧化碳的质量，进而确定有机化合物中氢和碳的质量分数。

2.用钠融法可定性确定有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。将有机样品与金属钠混合熔融，氮、氯、溴、硫等元素将以氰化钠、氯化钠、溴化钠、硫化钠等形式存在，再用无机定性分析法测定。

3.用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素。将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为绿色。

4.元素分析仪自动化程度高，分析元素含量时所需样品量小，分析速度快，可以同时对碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析。

即 时 自 测

1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)有机物中碳、氢原子个数比为1∶4，则该有机物一定是CH4( ) (2)燃烧是测定有机物分子结构的有效方法( )

(3)有机物完全燃烧后仅生成CO2、H2O，则该有机物中一定含C、H、O三种元素( ) (4)已知某有机物的相对分子质量和实验式，可推出该有机物的分子式( )

2.分析有机物可以应用元素分析仪进行。下列有关元素分析仪的说法中，错误的是( ) A.试样在氧气流中被加热到950～1 200 ℃充分燃烧，该仪器可对燃烧产物自动进行分析 B.该仪器不仅可以分析试样中常见元素的含量，还可以测定试样分子的空间结构 C.使用该仪器时，所需样品量小，分析速度快，试样可以是易挥发或难熔的有机物 D.将该仪器与计算机连接，可以实现对试样检测数据存储、统计和形成分析报告 3.测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早是由下列哪位科学家提出来的( ) A.贝采利乌斯 C.李比希

B.道尔顿 D.门捷列夫

探究一 有机物组成和分子式的确定

1

1.求有机物相对分子质量的常用方法 m

(1)Mr＝。

n

(2)根据有机蒸气的相对密度D：Mr1＝D×Mr2。

(3)标准状况下有机蒸气的密度为ρ g·L1，Mr＝22.4 ρ 。

－

2.确定分子式的方法 ①实验式法

由各元素的质量分数→求各元素?

?

的原子个数最简整数比（实验式）?求分子式 相对分子质量

??

②物质的量关系法

由密度或其他条件→求摩尔质量→求1 mol 分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。

【例1】 某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是( ) A.分子中C、H、O的个数比为1∶2∶3 B.分子中C、H的个数比为1∶2 C.该有机物的相对分子质量为14 D.该分子中肯定不含氧

【训练1】 燃烧0.1 mol某有机物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O，由此得出的结论不正确的是( ) A.该有机物分子的结构简式为CH3—CH3 B.该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1∶3 C.该有机物分子中不可能含有碳碳双键 D.该有机物分子中可能含有氧原子

【例2】 0.2 mol某有机物A和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)，产物经过浓H2SO4后，质量增加10.8 g；再通过灼热的CuO，充分反应后，固体质量减轻3.2 g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g。试推断该有机物A的分子式为________。

【训练2】 一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气，其总质量为49.6 g，当燃烧后的产物缓慢通过无水CaCl2时，无水CaCl2增重25.2 g，原混合气体中CO2的质量是( ) A.12.5 g C.19.7 g

探究二 有机物组成的实验研讨

1.先用红热的CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，然后分别用高氯酸镁和烧碱石棉剂吸收生成的水和二氧化碳。

2

B.13.2 g D.24.4 g

李比希法模拟测量装置图如图所示：

2.根据吸收前后吸收剂的质量变化即可算出反应生成的水和二氧化碳的质量，从而确定有机物中氢元素和碳元素的质量，剩余则为氧元素的质量。

3.最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数。

4.由此可知有机物的最简式(实验式)，再结合相对分子质量可最终确定分子式。

【例3】 测定有机化合物中碳和氢的组成常用燃烧分析法，如图所示是德国化学家李比希测定烃类有机物组成的装置，用氧化铜作催化剂，在750 ℃左右时使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O，用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁[Mg(ClO4)2]的吸收管分别吸收CO2和H2O。

(1)甲装置中盛放的是________，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？说明理由：_____ _____________________________________________________________________。 (2)实验开始时，要先通入O2一会儿，然后再加热。为什么？_________________ _____________________________________________________________________。 (3)若测得甲装置增重a g，乙装置增重b g，则该烃中碳、氢原子个数比为________。

(4)若已知试样是纯净物，某次测定时，测出碳、氢原子个数比为N(C)∶N(H)＝11∶23，能否确定其为何种烃？________(填“能”或“不能”)；若能，写出其分子式：________(若不能，此空不必回答)。

1.用红热的铜丝蘸取某有机物在火焰上灼烧，火焰呈绿色，则该有机物中一定含有( ) A.氧元素 C.硫元素

B.氮元素 D.卤素

2.某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是( ) A.该化合物仅含碳、氢两种元素 B.该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4 C.无法确定该化合物是否含有氧元素 D.该化合物中一定不含氧元素

3

3.验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是( ) A.只需测定分子中C、H原子个数之比 B.只要证明其完全燃烧的产物只有H2O和CO2 C.只需测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量之比

D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量

4.已知甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)和丙酸(C3H6O2)组成的混合物中，含氧的质量分数为48%，则含碳的质量分数为( ) A.55.43% C.40%

B.44.57% D.49%

固 基 础

1.一种有机物燃烧后产生CO2、H2O、SO2，则该化合物中可能不含有的元素是( ) A.C C.O

B.H D.S

2.经实验测定某只含C、H两种元素的有机物A中含碳80%，下列说法不正确的是( ) A.无法确定A的最简式 C.可以确定A的分子式

B.可以确定A的最简式 D.可以确定A的结构式

3.下列最简式中，不用相对分子质量就可以确定分子式的是( ) A.CH C.CH2O

B.CH2 D.CH4

4.两种气态烃的混合物共0.1 mol，完全燃烧后得3.36 L(标准状况)CO2和3.6 g水，下列说法正确的是( ) A.一定有乙烯 B.一定有甲烷 C.可能有乙烷

D.一定是甲烷和乙烯的混合物

5.某有机化合物中w(C)＝60%，w(H)＝13.33%，0.2 mol该有机物质量为12 g，则它的分子式为( ) A.CH4 C.C2H4O2

B.C3H8O D.CH2O

6.A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，那么A的实验式是( ) A.C5H12O4

B.C5H12O3

4