人教版選修5課后作業(yè)：第一章第四節(jié)第2課時元素分析與相對分子質(zhì)量的測定分子結(jié)構(gòu)的鑒定

1、第2課時 元素分析與相對分子質(zhì)量的測定 分子結(jié)構(gòu)的鑒定目標(biāo)要求1.了解研究有機(jī)化合物的一般步驟。2.知道現(xiàn)代物理方法在測定有機(jī)物的元素組成、相對分子質(zhì)量和分子結(jié)構(gòu)中的重要作用。一、研究有機(jī)物的基本步驟二、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定1元素分析將一定量有機(jī)物燃燒后轉(zhuǎn)化為簡單無機(jī)物，并定量測定各產(chǎn)物的質(zhì)量，從而推算出有機(jī)物分子中所含元素原子個數(shù)的_，即_。2相對分子質(zhì)量的測定質(zhì)譜法(1)質(zhì)荷比：指分子離子、碎片離子的_與其_的比值。(2)原理質(zhì)譜圖中_就是樣品分子的相對分子質(zhì)量。三、有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定1紅外光譜(1)作用：初步判斷某有機(jī)物中含有何種_或_。(2)原理：不同的官能團(tuán)或化學(xué)鍵_不同，

2、在紅外光譜圖中處于不同的位置。2核磁共振氫譜(1)作用：測定有機(jī)物分子中氫原子的_和_。(2)原理：處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子在譜圖上出現(xiàn)的_不同，而且吸收峰的面積與_成正比。(3)分析：吸收峰數(shù)目氫原子種類，吸收峰面積比等于不同類型的氫原子數(shù)之比。知識點1元素分析與相對分子質(zhì)量的測定1某化合物6.4 g在氧氣中完全燃燒，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列說法正確的是()A該化合物僅含碳、氫兩種元素B該化合物中碳、氫原子個數(shù)比為18C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2能夠快速、微量、精確的測定相對分子質(zhì)量的物理方法是()A質(zhì)譜法 B紅外光譜法C紫外光譜法

3、 D核磁共振氫譜法知識點2有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定3某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有CH鍵、OH鍵、CO鍵的振動吸收，該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量是60，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是()ACH3CH2OCH3 BCH3CH(OH)CH3CCH3CH2CH2CH2OH DCH3COOH4核磁共振氫譜是指有機(jī)物分子中的氫原子核所處的化學(xué)環(huán)境(即其附近的基團(tuán))不同，表現(xiàn)出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振圖中坐標(biāo)的位置(化學(xué)位移，符號為)也就不同。現(xiàn)有一物質(zhì)的核磁共振氫譜如下圖所示。則可能是下列物質(zhì)中的()5二甲醚和乙醇是同分異構(gòu)體，其鑒別可采用化學(xué)方法及物理方法，下列鑒別方法中不能對二

4、者進(jìn)行鑒別的是()A利用金屬鈉或金屬鉀B利用質(zhì)譜法C利用紅外光譜法D利用核磁共振氫譜法練基礎(chǔ)落實1有機(jī)物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，假設(shè)給你一種這樣的有機(jī)混合物讓你研究，一般要采取的幾個步驟是()A分離、提純確定化學(xué)式確定實驗式確定結(jié)構(gòu)式B分離、提純確定實驗式確定化學(xué)式確定結(jié)構(gòu)式C分離、提純確定結(jié)構(gòu)式確定實驗式確定化學(xué)式D確定化學(xué)式確定實驗式確定結(jié)構(gòu)式分離、提純2某有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如圖所示(假設(shè)離子均帶一個單位正電荷，信號強(qiáng)度與該離子的多少有關(guān))，則該有機(jī)物可能是()A甲醇B甲烷C丙烷D乙烯32002年諾貝爾化學(xué)獎表彰了兩項成果，其中一項是瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼?#183;維特里希發(fā)明

5、的“利用核磁共振技術(shù)測定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。在化學(xué)上經(jīng)常使用的是氫核磁共振譜，它是根據(jù)不同化學(xué)環(huán)境的氫原子在氫核磁共振譜中給出的信號不同來確定有機(jī)物分子中的不同的氫原子。下列有機(jī)物分子在核磁共振氫譜中只給出一種信號的是()AHCHO BCH3OHCHCOOH DCH3COOCH34通過核磁共振氫譜可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少種化學(xué)環(huán)境的氫原子()A6 B5 C4 D3練方法技巧燃燒法確定分子式5一定量有機(jī)物完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物通過足量的石灰水，過濾后得到白色沉淀10 g，但稱量濾液時只減少2.9 g，則此有機(jī)物不可能是()AC2H5OH BC4H8O2CC2H

6、6 DC2H6O2練高考真題對稱法確定氫原子的類型6(2008·海南，18)在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，且其面積之比為32的化合物是()7(2009·海南，181)下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是()A2,2,3,3­四甲基丁烷 B2,3,4­三甲基戊烷C3,4­二甲基己烷 D2,5­二甲基己烷練綜合拓展81 mol某烴在氧氣中充分燃燒，需要消耗氧氣179.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。它在光照的條件下與氯氣反應(yīng)能生成3種不同的一氯取代物。該烴的結(jié)構(gòu)簡式是()9.為測定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實驗：(一)分子式的確定：(1)將有

7、機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒，實驗測得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比是_。(2)用質(zhì)譜儀測定該有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量，得到如圖所示質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為_，該物質(zhì)的分子式是_。(3)根據(jù)價鍵理論，預(yù)測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式_。(二)結(jié)構(gòu)式的確定：(4)核磁共振氫譜能對有機(jī)物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子給出不同的峰值(信號)，根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有兩種氫原子如圖。經(jīng)測定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖，則A的結(jié)構(gòu)簡式為_。第2課時元素分析與

8、相對分子質(zhì)量的測定分子結(jié)構(gòu)的鑒定知識清單一、分離提純實驗式分子式結(jié)構(gòu)式二、1.最簡單整數(shù)比實驗式2(1)相對質(zhì)量電荷(2)最右邊的分子離子峰三、1.(1)化學(xué)鍵官能團(tuán)(2)吸收頻率2(1)種類數(shù)目(2)位置氫原子數(shù)對點訓(xùn)練1D由題可知生成的CO2為0.2 mol，H2O為0.4 mol，其中碳和氫原子的質(zhì)量之和為0.2 mol×12 g/mol0.4 mol×2×1 g/mol3.2 g6.4 g，故該化合物一定含有氧元素。2A3B由題意，該有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán)只有羥基，A項中沒有羥基，D中還存在C=O鍵，C相對分子質(zhì)量不是60，均不符合要求。4B由核磁共振氫

9、譜的定義可知，在氫譜圖中從峰的個數(shù)即可推知有幾種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子，從上圖中可知有4種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子。分析選項可得A項是2種，B項是4種，C項是2種，D項是3種。5B二甲醚(CH3OCH3)和乙醇(CH3CH2OH)互為同分異構(gòu)體，二者的相對分子質(zhì)量相同，故在質(zhì)譜圖中分子離子吸引峰相同，故不能用質(zhì)譜法區(qū)分二者。課后作業(yè)1B分離提純后的有機(jī)物經(jīng)過純度鑒定后，再用元素組成的分析確定實驗式，相對分子質(zhì)量的測定確定分子式，波譜分析確定結(jié)構(gòu)式。2B從圖中可看出其最右邊峰質(zhì)荷比為16，其相對分子質(zhì)量為16，為甲烷。3AHCHO分子中的兩個氫原子完全相同，所以核磁共振氫譜中只有一種信號。4B連接在同

10、一個碳原子上的兩個甲基上的氫等效，故共有五類氫原子。5Bn(CO2)n(CaCO3)0.1 mol，則通入石灰水中的CO2的質(zhì)量應(yīng)是4.4 g，而產(chǎn)生的CaCO3的質(zhì)量是10 g，若無其他物質(zhì)進(jìn)入，則石灰水質(zhì)量應(yīng)減少5.6 g，題目中只減少2.9 g，故A燃燒時應(yīng)同時生成2.7 g水，有機(jī)物中所含H元素的物質(zhì)的量為n(H)×20.3 mol，所以此有機(jī)物中C、H元素物質(zhì)的量之比是13與含氧多少無關(guān)，故選項A、C、D均有可能，B選項符合題意。6DA項中有兩類氫原子，峰面積之比為31；B項中有三類氫原子，峰面積之比為113；C項中有三類氫原子，峰面積之比為314；D項中，有兩類氫原子，峰

11、面積之比為32，綜上分析答案為D。7D2,2,3,3­四甲基丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為，該分子中只有一類氫原子，核磁共振氫譜中出現(xiàn)一組峰；2,3,4­三甲基戊烷的結(jié)構(gòu)簡式為：，該分子中有四類氫原子，核磁共振氫譜中出現(xiàn)四組峰；3,4­二甲基己烷的結(jié)構(gòu)簡式為：，該分子中有四類氫原子，核磁共振氫譜中出現(xiàn)四組峰；2,5­二甲基己烷的結(jié)構(gòu)簡式為：，該分子中有三類氫原子，核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰。8B按題設(shè)條件“能生成3種一氯取代物”的要求，挑選分子結(jié)構(gòu)中有處于三種不同化學(xué)環(huán)境的H原子：1 mol此烴完全燃燒需8 mol氧氣則其碳原子個數(shù)為5。9(1)261(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH解析(1)據(jù)題意有：n(H2O)0.3 mol，則有n(H)0.6 mol，n(CO2)0.2 mol，則有n(C)0.2 mol，據(jù)氧原子守恒有n(O)n(H2O)2n(CO2)2n(O2)0.3 mol2×0.2 mol2×0.1 mol，則N(C)N(H)N(O)n(C)n(H)n(O)261。(2)據(jù)(1)可知該有機(jī)物