高中化学大纲版第二册第六章烃的衍生物第三节有机物分子式和结构式的确定第二课时中学教育高考_中学教育-中学课件.pdf

学习必备 欢迎下载 第二课时 引言由于有机物中普遍存在着同分异构现象，因此，根据有机物的分子式是无法确定其分子结构的。要想确定其结构式，还需利用该物质的特殊性质，并通过定性或定量实验来确定。本节课我们将以乙醇为例来了解有机物结构式的确定方法。板书第三节 有机物分子式和结构式的确定(二)二、通过实验确定乙醇的结构式 师已知乙醇的分子式为 C2H6O，根据 C 四价，O 二价，H 一价的价键规则写出它可能的结构式。学生活动、教师巡视 讨论如何确定乙醇的结构式是(1)式而不是(2)式？生根据乙醇能与 Na 反应。师如何确定乙醇与钠反应是羟基上的 H 原子被 Na 取代呢？生可以根据一定量的乙醇与 Na 反应产生 H2的量来确定。师请同学们设计一个实验，验证乙醇可以与 Na 反应，并能通过实验测出生成 H2的体积。画出装置图。教师投影显示学生所画装置图，并指出其不足之处，最后得出以下两种常用装置 师 这两套装置都是排水量气法常用的装置，我们这节课就用第二套装置来进行实验。演示实验 按图示组装各仪器。提问装药品之前应首先干什么？如何检查这套装置的气密性？学生讨论后回答关闭分液漏斗活塞，在烧瓶处微热，观察广口瓶中导管内是否有液面上升。向广口瓶内加水，在烧瓶里放入几小块钠，向分液漏斗中加入一定量的无水乙醇，并将数值记入表中。n(C2H6O)/mol V(H2)/L(标准状况)0.100 1.12 轻轻打开分液漏斗的活塞，使无水乙醇慢慢全部滴入烧瓶中。当分液漏斗颈内最后一滴无水乙醇刚刚流出时，及时关闭分液漏斗的活塞。学习必备 欢迎下载 待烧瓶的温度恢复至室温，量筒内水的水面稳定后，读取并记录量筒内水的体积，并将数值换算为标准状况下的数值，记入上表中。收拾仪器并放回合适之处。师根据以上实验如何确定乙醇的结构式是(1)还是(2)？学生讨论 生 由于 0.100 mol C2H6O 与足量 Na 完全反应可以生成 1.12 L H2，则 1.00 mol C2H6O与 Na 反应能生成 11.2 L H2，即 0.5 mol H2，也就是 1 mol H。这就是说在一个 C2H6O 分子中，只有一个 H 可以被 Na 所置换，这说明 C2H6O 中的 6 个 H 中，有 1 个与其他 5 个是不同的。这一事实与(2)式不符，而与(1)式相符。因此，可以推断乙醇的结构式应为(1)式。师大家分析得非常透彻，这位同学回答得也非常完整。板书通过乙醇和钠反应生成 H2的定量实验可确定乙醇的结构式是(1)式。师请同学们根据本实验分组讨论投影中的问题。投影显示 1.若用乙醇的水溶液代替无水乙醇进行确定乙醇结构的实验(其他实验用品和方法都正确)，实验结果会怎样？2.若准确称取一定质量的钠，使之与足量或过量的无水乙醇反应，并准确测出反应生成的氢气在标准状况下的体积，能否确定乙醇分子的结构？为什么？3.由广口瓶、导管、量筒组成的量气装置，在反应完全后，对量筒内液面读数时应注意什么？4.为什么要使广口瓶与量筒液面等高时读数？学生阅读、思考、讨论 教师让学生分别回答以上各个问题，其中问题 3 由教师和学生一块完成 1.无水乙醇的相对密度为 0.7893(20时无水乙醇的密度对 4时水的密度的比值)。C2H5OH 的相对分子质量是 46，H2O 的相对分子质量是 18。C2H5OH 分子、H2O 分子均有一个 H 原子可被 Na 置换：2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2 2H2O+2Na=2NaOH+H2 在相同温度下，相同体积的无水乙醇与含水乙醇相比，含水乙醇中可被置换的 H 原子数多于 1，C2H5OH 结构式测定的结果不准确。2.不能确定乙醇分子的结构。理由是：在化学反应中，参加反应的钠的质量与生成氢气在标准状况下的体积成正比，但这种关系的存在与反应物醇的状况无必然联系，如：2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2 m(Na)V(H2)=4622.4 HOCH2CH2OH+2NaNaOCH2CH2ONa+H2 m(Na)V(H2)=4622.4 2H2O+2Na=2NaOH+H2 m(Na)V(H2)=4622.4 3.待烧瓶温度恢复至室温。使广口瓶与量筒液面等高时读数。应平视观察液面，读出与液面最低点相切的刻度线。4.保证内外压强相等，减小实验误差。子结构的要想确定其结构式还需利用该物质的特殊性质并通过定性或定量实验来确定本节课我们将以乙醇为例来了解有机物结构式的确定方法板书第三节有机物分子式和结构式的确定二二通过实验确定乙醇的结构式师已知乙醇的分是式生根据乙醇能与反应师如何确定乙醇与钠反应是羟基上的原子被取代呢生可以根据一定量的乙醇与反应产生的量来确定师请同学们计一个实验验证乙醇可以与反应并能通过实验测出生成的体积画出装置图教师投影显示学生所画二套装置来进行实验演示实验按图示组装各仪器提问装药品之前应首先干什么如何检查这套装置的气密性学生讨论后回答关闭分液漏斗活塞在烧瓶处微热观察广口瓶中导管内是否有液面上升向广口瓶内加水在烧瓶里放入几小块钠向学习必备 欢迎下载 投影练习 1.准确量取一定体积的无水乙醇，使之与钠反应，准确测量反应生成氢气的体积，以确定乙醇的分子结构。下列实验操作中，能使测得乙醇分子中可被置换氢原子数偏低的是 。钠的取用量不足 钠的取用量过量 采用 20、1.01105 Pa 的 V(H2)进行最终点的计算 用仰视式读取测水体积的量筒的刻度线。解析：、使 V(H2)偏小，使 V(H2)偏大(因温度高，气体的体积大)，对 V(H2)无影响。V(H2)与一定量乙醇中可被置换氢原子数目成正比。答案：2.测定有机化合物中碳与氢的含量常用的方法是燃烧分析法。用氧化铜为催化剂，在750左右使有机物在氧气流中全部氧化为 CO2和 H2O，分别用装有固体 NaOH 和高氯酸镁Mg(ClO4)2的吸收管吸收 CO2和 H2O。某课外活动小组用此方法测定某烃 A 的分子式，经测定知高氯酸镁增重 4.5 g，NaOH 增重 8.8 g，则 A 的最简式为_。若要确定 A 的分子式，是否还需要其他数据？(若需要，说明还需测定哪些数据；若不需要请说明原因)。解析：由题意知，CO2为 8.8 g,即 0.2 mol；H2O 为 4.5 g,即 0.25 mol。则 n(C)n(H)=25。A 的最简式为 C2H5 要确定 A 的分子式，不需要其他数据，原因是 n(C)n(H)=2512，此烃只能是烷烃。由烷烃通式 CnH2n+2可得 n(2n+2)=25，即 n=4，故 A 的分子式为 C4H10。小结通过学习有机物分子式、结构式的确定方法，使我们系统地了解了确定有机物分子式、结构式通常应采取哪些方法，哪些途径。具体可归纳如下：板书 小结 作业布置P159三、P160四、3、4 板书设计 第三节 有机物分子式和结构式的确定(二)二、通过实验确定乙醇的结构式 子结构的要想确定其结构式还需利用该物质的特殊性质并通过定性或定量实验来确定本节课我们将以乙醇为例来了解有机物结构式的确定方法板书第三节有机物分子式和结构式的确定二二通过实验确定乙醇的结构式师已知乙醇的分是式生根据乙醇能与反应师如何确定乙醇与钠反应是羟基上的原子被取代呢生可以根据一定量的乙醇与反应产生的量来确定师请同学们计一个实验验证乙醇可以与反应并能通过实验测出生成的体积画出装置图教师投影显示学生所画二套装置来进行实验演示实验按图示组装各仪器提问装药品之前应首先干什么如何检查这套装置的气密性学生讨论后回答关闭分液漏斗活塞在烧瓶处微热观察广口瓶中导管内是否有液面上升向广口瓶内加水在烧瓶里放入几小块钠向学习必备 欢迎下载 通过乙醇和 Na 反应的定量实验确定出乙醇的结构式为(1)式。小结 教学说明 物质的结构决定物质的性质，物质的性质又反映其结构特点。确定物质的结构，主要是利用物质所具有的特殊性质来确定该物质所具有的特殊结构，即主要确定该物质的官能团。本节课先让学生根据乙醇的分子式写出它可能具有的结构式；然后演示测量一定量乙醇和钠反应放出氢气的体积的实验，使学生直观感受到推断结果的真实、可信；最后利用测量 数据，组织学生讨论乙醇的结构式是哪一种。这样设计体现了结构 性质的关系，从而培 养学生严密的科学思维方法，提高他们综合应用知识的能力。参考练习 1.经分析，某链烃含碳 87.8%，该烃蒸气密度是相同条件下 H2密度的 41 倍。若该烃与H2加成产物是 2，2二甲基丁烷，写出该烃的结构简式。解析：由加成产物的结构反推原不饱和烃的结构。(1)求分子式：Mr=412=82 n(C)n(H)=128.8712.12=35 设分子式为(C3H5)n (123+5)n=82 n=2，分子式为 C6H10。(2)由分子式可知分子结构中有2 个双键或一个叁键,但从加成产物 可以看出原不饱和化合物只能是 。2.某烃的含氧衍生物气化后的密度是相同条件下氢气密度的 31 倍。将 18.6 g 此有机物在足量氧气中燃烧，将生成的气体通过盛有浓 H2SO4的洗气瓶，气体减少 16.2 g，再通过装有足量 Na2O2的干燥管，干燥管增重 16.8 g。若将相同量的此有机物与足量金属钠反应，产生的气体在标准状况下体积为 6.72 L。试计算并确定该有机物的分子式和结构简式。子结构的要想确定其结构式还需利用该物质的特殊性质并通过定性或定量实验来确定本节课我们将以乙醇为例来了解有机物结构式的确定方法板书第三节有机物分子式和结构式的确定二二通过实验确定乙醇的结构式师已知乙醇的分是式生根据乙醇能与反应师如何确定乙醇与钠反应是羟基上的原子被取代呢生可以根据一定量的乙醇与反应产生的量来确定师请同学们计一个实验验证乙醇可以与反应并能通过实验测出生成的体积画出装置图教师投影显示学生所画二套装置来进行实验演示实验按图示组装各仪器提问装药品之前应首先干什么如何检查这套装置的气密性学生讨论后回答关闭分液漏斗活塞在烧瓶处微热观察广口瓶中导管内是否有液面上升向广口瓶内加水在烧瓶里放入几小块钠向学习必备 欢迎下载 解析：Mr=312=62 n=g/mol 62g 6.18=0.3 mol n(H2O)=g/mol 18g 2.16=0.9 mol。设燃烧产生的 CO2物质的量为 x。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 m 2 mol 56 g x 16.8 g g 16.8g 56mol 2x x=0.6 mol。n(CO2)n(H2O)=0.60.9=23 n(C)n(H)=13 又知：R(OH)n2nH2 1 2n 0.3 mol 4.2272.6 n=2 该有机物分子式为(CH3)xO2 则 15 x+32=62 x=2 分子式为 C2H6O2 结构简式：CH2OH CH2OH 子结构的要想确定其结构式还需利用该物质的特殊性质并通过定性或定量实验来确定本节课我们将以乙醇为例来了解有机物结构式的确定方法板书第三节有机物分子式和结构式的确定二二通过实验确定乙醇的结构式师已知乙醇的分是式生根据乙醇能与反应师如何确定乙醇与钠反应是羟基上的原子被取代呢生可以根据一定量的乙醇与反应产生的量来确定师请同学们计一个实验验证乙醇可以与反应并能通过实验测出生成的体积画出装置图教师投影显示学生所画二套装置来进行实验演示实验按图示组装各仪器提问装药品之前应首先干什么如何检查这套装置的气密性学生讨论后回答关闭分液漏斗活塞在烧瓶处微热观察广口瓶中导管内是否有液面上升向广口瓶内加水在烧瓶里放入几小块钠向