《有机物分子式和结构式的确定》化学教案

《有机物分子式和结构式的确定》教学设计

教学目标：

知识技能：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。培养发散思维、抽象思维、逻辑思维和归纳小结能力。

过程与方法：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。

情感态度与价值观：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。

教学重点：分子式和结构式的确定

教学难点：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 一、有机物分子式的确定【板书】 1、有机物组成元素的判断【板书】

一般有机物完全燃烧后，各元素对应产物：C→ CO2 H→ H2O CL→ HCl S→ SO2 ,若完全燃烧产物只有 CO2 和H20,则组成元素可能为C、H或C、H、O，若确定含氧与否，可根据 CO2 和H20的量求出C、H元素的质量与原有机物比较，若相等则为C、H，否则为C、H、O。 2、确定有机物分子式的一般方法【板书】 （1）直接法

直接求出1mol气体中各元素原子的物质的量，即可得到分子式。 计算途径为：

A 、密度法：（标况）气体密度---------------------→摩尔质量------------------→1mol气体中各元素原子的物质的量-----→分子式

B、相对密度：p1/p2----------------------------------→未知气体摩尔质量--------------→1mol气体中各元素原子的物质的量--→分子式 （2）实验式（最简式）法：

由各元素的质量分数----→求出各元素的原子个数比（实验式）------------→分子式。 （3）商余法：

对于CxHy可用相对分子质量M除以12，看商及余数。即M/12=x.........余y 分子式就为CxHy，或M/14=x..........余2为烷、缺2为炔或二烯等。 例如：某烃相对分子质量为128，试确定该烃的分子式。 （答案：C10H8或C9H12） （4）方程式法：

应用燃烧方程式抓住一下关键：

A、气体体积变化B、气体压强变化C、气体密度变化D、混合物相对分子质量等，同时可结合适当的方法如平均值法等技巧速解出有机物分子式。

例如：常温常压下，某气态烃和氧气的混合气体n升完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，气体体积为原来的一半，假设烃在燃烧后无剩余，则该烃可能是什么烃？

（答案：甲烷、乙烯、乙烷、丙炔或丙烷） （5）平均值法：

当烃为混合物时，一般是设平均分子式，结合反应式和体积求出平均组成，利用平均值的含义确定各可能混合烃的分子式，有时也可利用平均式量来确定可能的组成。

如：A、量混合烃，如平均式量小于或等于26，则比含甲烷

B、两混合气态烃，充分燃烧后生成 CO2 气体的体积小于2倍原混合烃的体积，则原混合烃中比含甲烷，若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的量，则比含乙炔。

C、气体混合烃与足量O2充分燃烧后，若总体积保持不变，则原混合烃中的氢原子平均数为4，若体积增大，氢原子平均数大于4，若体积缩小，氢原子平均数

小于4，即比含乙炔（温度100°以上）。 （6）讨论法：

当条件不足时，利用已知条件列出方程，进而解不定方程，结合烃CxHy总的x、y为正整数，烃的三态与碳原子数相关规律（特别是烃为气态是x≤4）及烃的通式和性质，运用化学---数学分析法，即讨论法，可简捷地确定气态烃的分子式。 例如：例如：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二氧化碳和3.6g水，（上述气体体积都已折算为标准状况下的数据）试通过计算，确定混合气体中两种烃的可能组成。

（答案：两种烃可能是： CH4 和C3H4、C2H2和C2H6或 CH4 和C4H4） 二、有机物结构式的确定【板书】 1、一般步骤

（1）根据分子式写出它可能具有的同分异构体

（2）利用该物质的性质推测其可能含有的官能团，最后确定所写同分异构体中的一般结构。

2、确定有机物分子式，结构式的特殊方法 （1）通过价键规律确定

某些有机物根据价键规律只有一种结构，则可直接由分子式确定其结构。 例如：CH4O为CH3OH.

(2)某些特殊组成的实验式，在不知化合物相对分子质量时，也可根据组成特点确定其分子式。

例如：实验式为CH3的有机物，其分子式可表示为（CH3）n,仅当n=2时成立，分子式为C2H6.实验式为（CH3O）n的有机物，当n=2时分子式为C2H6O2（乙二醇）。

（3）部分有机物的实验式中，氢原子已经饱和，则该有机物的实验式即为分子式。

例如： CH4 CH3CL C2H6O C4H10O3（丁三醇） 等有机物其实验式即为分子式。

（4）设“1”讨论法

若已知全部（或部分）元素的质量分数，为避免繁琐的求算原子个数比，可设分子中原子数量少的那种元素的原子数目为1，确定其相对分子质量后，再确定其他元素的原子数目，如果设1不合题意，可再设为2，3.。。。。。，至符合题意。

X 22.4----- 各元素质量分数----- 已知气体摩尔质量-----各元素质量分数 ------相对分子质量 三、例题分析：【板书】

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

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。