2014高三一轮复习——有机物结构的确定

二、有机物结构的确定研究有机化合物的一般步骤与方法基本步骤方法目的分离、提纯、重结晶、、色谱制备纯净的有机物元素定量分析李比希氧化产物吸收法确定相对分子质量测定密度法、相对密度法、质谱法、化学反应法确定分子结构鉴定化学实验法、波谱分析确定蒸馏萃取分液实验式相对分子质量分子结构式1.分离提纯有机物常用的方法（1）蒸馏是分离、提纯态有机物的常用方法适用条件：①该有机物性较强；②有机物与杂质的。（2）重结晶是提纯态有机物的常用方法适用条件：在所选溶剂中①杂质在此溶剂中；②被提纯的有机物在该溶剂中。（3）萃取包括萃取和萃取液—液萃取原理是利用有机物在。常用玻璃仪器是。固—液萃取原理是用溶剂从的过程。液热稳定沸点相差大固溶解度很大或很小溶解度受温度影响大液—液固—液两种互不相溶的溶剂中溶解度不同有机固体物质中溶解出有机物分液漏斗2．元素分析(1)定性分析：用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，如燃烧后C→CO2，H→H2O，S→SO2。(2)定量分析：将一定量有机物燃烧后分解为简单无机物，并测定各产物的量从而推算出有机物分子中所含元素原子最简单的整数比，即实验式。李比希氧化产物吸收法：用CuO将仅含C、H、O元素的有机物氧化后，产物H2O用无水CaCl2吸收，CO2用KOH浓溶液吸收，计算出分子中碳氢原子的含量，其余的为氧原子的含量。迁移应用将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离，可采取如下图所示方法和操作：写出物质a和c的化学式：a；c写出分离方法②和③的名称：②；③；CO2NaOH蒸馏分液3、有机化合物分子式的确定有关化学量公式适用或注意事项①气体密度(标准状况)Mr=22.4适用于气体②相对密度(相)，另一气体的相对分子质量M（另）Mr=(相)M（另）气体、同温、同压③物质的质量m,物质的量nMr=适用于所有状况下所有物质④质谱图横坐标最大值总总nm相对分子质量的测定——质谱法3．确定有机物分子式的一般方法(1)实验式法：由各元素的质量分数―→求各元素的原子个数之比(实验式)―――――→相对分子质量分子式。(2)通式法：题给信息或物质性质――→确定类别及组成通式―――――→相对分子质量n值―→分子式。练习1：已知某饱和一元醇的相对分子质量为60，求分子式。练习2：有机物A中含C、H、O,w(C)=44.1%,w(H)=8.82%,(1)求A的最简式;(2)求A的分子式。解析：w(O)=47.08%n(C)：n(H)：n(O)=：：44.1128.82147.0816最简式为C5H12O4氢原子已经饱和，故分子式为C5H12O4=5：12：4解答：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是该烃的实验式，不是该烃的分子式设该烃有n个C2H5，因此，烃的分子式为C4H10。229/58n例题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。(3)化学方程式法(代数法)：利用化学方程式――――→题给信息列方程组―→求解未知数―→求分子式。(4)物质的量关系法：由密度或其他条件―→求摩尔质量―→求1mol分子中所含元素原子的物质的量―→求分子式。练习1：燃烧某有机物A1.50g，生成1.12L（标准状况）CO2和0.05molH2O。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。作业要求要按计算题来做要有步骤和解答方式。作业1：某0.16g饱和一元醇与足量的金属钠充分反应，产生56mL氢气（标准）状况。则该饱和一元醇的分子式为________。作业2：2.3g某有机物A完全燃烧，生成0.1molCO2和2.7gH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.6，求该有机物的分子式。作业3．某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则其实验式是________________，通过质谱仪测定其相对分子质量为74，则其分子式为______________，其核磁共振氢谱有两个峰，峰面积之比为9∶1，则其结构简式为______________。(5)商余法直接求烃的分子式：假设某烃的相对分子质量为M，则：①M12得整数商和余数，商为可能的最大碳原子数，余数为最小的氢原子数。②M12的余数为0，或碳原子数≥6时，将碳原子数依次减少一个即增加12个氢原子，直到饱和为止。例题：某芳香烃相对分子质量为106，写出可能的结构简式。CnH2n-6=106C8H10作业3：某有机物A的相对分子质量为128,若A是烃,则它的分子式可能是或。C9H20C10H8不饱和度不饱和度又称缺氢指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志，用希腊字母Ω表示。规定烷烃的不饱和度是0。根据有机物的化学式CxHy计算：Ω=（2x+2—y）÷2取代基或官能团Ω碳碳双键碳碳三键苯环羟基醛基羰基羧基酯基1240111单环1例：松节油是生产高级香料的重要原料，是绿色可再生资源。（1）月桂烯是松节油中的常见组分，月桂烯的结构简式为，其分子式是，可以发生的化学反应有（选填序号）。①加成反应②消去反应③酯化反应④氧化反应①④3.分子结构的鉴定（1）结构鉴定的常用方法①化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。②物理方法：（1）红外光谱（2）核磁共振谱（3）质谱法测定有机物分子的官能团测定有机物分子的相对分子质量测定有机物分子中氢原子的类型和数目[思考·感悟]4．某有机物的分子式为C2H6O，其核磁共振氢谱如下：该有机物中有几种类型的氢原子？原子个数比是多少？你能确定有机物的结构式吗？[提示]该有机物分子中含有3种类型的氢原子；原子个数比为1∶2∶3。其结构式为1.[双选题](2011·海南高考)下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是()BD【提升】2．某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则其实验式是________________，通过质谱仪测定其相对分子质量为74，则其分子式为______________，其核磁共振氢谱有两个峰，峰面积之比为9∶1，则其结构简式为______________。C4H10OC4H10O(CH3)3COH综合能力提升：有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：实验步骤解释或实验结论(1)称取A9.0g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为：________(2)将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g(2)A的分子式为：________实验步骤解释或实验结论(3)另取A9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团________、________(4)A的核磁共振氢谱如图：(4)A中含有_______种氢原子(5)综上所述，A的结构简式为________[解析](1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，相对分子质量为45×2＝90。9.0gA的物质的量为0.1mol。(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，说明0.1molA燃烧生成0.3molH2O和0.3molCO2。1molA中含有6molH、3molC，进而可求出1molA含3molO，故分子式为C3H6O3。(3)0.1molA跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)，说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。(4)A的核磁共振氢谱中有4组峰，说明分子中含有4种处于不同化学环境下的氢原子。(5)综上所述，A的结构简式为[答案](1)90(2)C3H6O3(3)—COOH—OH(4)4(5)课前检测：2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。3.(2011·福建高考)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为110。丁与FeCl3溶液作用显现特征颜色，且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为________。