高中化学 63《有机物分子式和结构式的确定》教案 旧人教版必修2.docx

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高中化学63《有机物分子式和结构式的确定》教案旧人教版必修2

2019-2020年高中化学6.3《有机物分子式和结构式的确定》教案旧人教版必修2

教学知识点：

1、相对密度的计算

2、有机物分子式的确定

3、量气装置

4、乙醇的结构测定

学法指导：

1、用复习引导法，引入分子式的计算的一般方法。

2、问题引路结合教师讲解，引导学生一步步的进行有机物分子式的确定。

3、采用学生练习、集体讨论、教师讲解纠错相结合，巩固有关计算过程的解题格式

4、教学中还应注意分析实验数据，得出分子结构。

教学重点：

有机物分子式的确定

课时安排：

四课时

第一课时

［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

1、关于只含一种有机物分子式的确定

⑴根据相对分子质量和元素质量分数或碳氢原子个数比等求分子式

例1、实验测得某碳氢化合物A中，含碳80％，含氢20％，求该化合物的实验式。

又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式

例2、某有机化合物由三种元素组成，其中碳、氢质量分数分别为22.0％和4.59%。

将该化合物在强碱水溶液中水解后先用HNO3酸化，再用AgNO3溶液试验，结果生成淡黄色沉淀。

又测得该化合物的相对分子质量为109，求该有机化合物的分子式。

例3、某气态烃在标准状况下150ml的质量是0.5223g，经测定，该烃含碳92.0％，含氢7.7%，试求它的分子式。

例4、某烃A含C83%，确定该烃A的分子式。

例5、已知某烃的分子量为114，则该烃的分子式为，若其一卤代物只有一种，则该烃的结构简式为。

名称为。

例6、巳知某烃的分子式为128，则该烃的分子式可能为或。

例7、某有机物4.5g，完全燃烧后生成3.36LCO2（标况）和2.7gH2O，该有机物的蒸气对H2的相对密度为30，求该有机物的分子式。

第二课时

⑵有机物的燃烧规律

例1、120℃时，1体积某烃和3体积O2混合，完全燃烧后，恢复到原温度和压强，体积不变，该烃分子式不可能是（）

A、CH4B、C2H4C、C2H2D、C3H4

例2、10mL某气态烃，在50mLO2中充分燃烧，得液态水和体积为35mL的气体（气体是在同温同压下测定）则该气态烃不可能是（）

A、CH4B、C2H6C、C4H6D、C3H6

例3、一定条件下，某气态烃与O2的混合气体共7L，充分燃烧后，将混合气体通过浓硫酸，气体减少至4L，（体积为相同条件下测定）则该烃不可能是（）

A、CH4B、C2H4C、C3H8D、C4H6

例4、等物质的量的下列有机物燃烧时，消耗氧气的量最多的是（）

A、C2H6B、C3H4C、C2H6OD、C4H6

例5、质量相等的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是（）

A、C5H8B、C3H6C、C4H6D、C7H8

第三课时

⑶有关混合物的平均值讨论与计算

例1、0.1mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，得0.16molCO2和3.6g水，则混合气体中（）

A、一定有甲烷B、一定是CH4和C2H4C、一定没有乙烷D、一定有乙炔。

例2、两种气态烃，以一定比例混合，在105℃时,1L该混和烃与9LO2混合,充分燃烧后，恢复到原状态,所得气体体积是11L，下列各组混合烃中不符合条件的是（）

A、C4H10、C3H6B、C4H8、C3H8C、C4H10、C2H4D、CH4、C3H8

例3、两种气态烃以任意比混合，在105℃时，1L该混和烃与9LO2混合，充分燃烧后，恢复到原状态,所得气体体积是10L，下列各组混合烃中不符合条件的是（）

A、CH4、C2H4B、CH4、C3H6C、C3H4、C2H4D、C2H2、C3H6

例4、燃烧下列混合气体，所产生的CO2的量一定小于燃烧相同质量的丙烯所产生的CO2的量的是（）

A、C2H6、C3H6B、C2H2、C2H4C、C2H4、C3H6D、C4H8、C4H6

例5、一种由气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体是相同状态下H2的密度的12.5倍，该混合气体通过溴水时，溴水质量增重8.4g，该混合气体可能是（）

A、CH4、C2H4B、C3H8、C2H4C、C2H6、C3H6D、CH4、C3H6

例6、由两种气态烃组成的混合气体20ml，跟过量氧气混合后，完全燃烧。

当燃烧产物通过浓H2SO4后休息减少30ml，再将气体通过碱石灰又减少40ml，（每步实验中气体都能充分吸收，气体体积在相同条件下测得）则这两种烃为（）

A、CH4、C2H4B、C2H2、C2H4C、C2H2、C2H6D、CH4、C2H6

例7、下列各组化合物中，不论二者以何种比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时，消耗的O2和生成的水的质量不变的是（）

A、C2H2、C6H6B、C2H6、C3H6C、C2H4、C3H4D、C2H4、C3H6

例8、下列各组化合物中，不论二者以何种比例混合，只要总的物质的量一定，则完全燃烧时，消耗的O2不变的是（）

A、C2H2、C6H6B、C2H4、C2H6OC、C5H10、C6H6D、C2H4、C3H6

例9、完全燃烧标准状态下的某气态烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO26g，H2O4.05g，混合物的组成为。

例10、在120℃、101kPa的条件下，将1L某气态炔烃与某气态烯烃的混合气体与14LO2（过量），点燃充分反应后所得的气体在相同条件下为15L，通过计算确定混合气体中炔烃和烯烃的分子式及它们的体积比

第四课时

二、通过实验确定乙醇的结构式

【分析】乙醇的化学式C2H6O，乙醇可能的结构式：

HHHH

H—C—O—C—HH—C—C—O—H

HHHH

⑴⑵

【提问】我们如何确定乙醇的结构式呢？

【讲解】我们必须根据乙醇的化学性质来确定，因为物质的结构决定性质，性质又是物质结构的体现。

我们利用乙醇和金属钠的反应的实验确定乙醇的结构式。

【演示】乙醇与金属钠的定量实验。

【提问】0.1mol乙醇与足量的金属钠反应，收集到1.12L的氢气。

根据上述实验所得数据，怎样推断乙醇的结构究竟是⑴还是⑵？

【分析】1、比较⑴和⑵式C2H6O中6个氢原子的地位相同吗？

2、根据数据分析得出1molC2H6O转换1mol氢原子，即一个C2H6O分子中只有一个氢原子可被转换。

C2H6O分子中只有一个与众不同的氢原子。

结论：

有机物A（乙醇）的结构式只有是⑵。

【练习】例1、4.6g某饱和一元醇C与足量金属钠反应，得到1.12L（标准状况）的氢气。

求该饱和一元醇的分子式。

解：

饱和一元醇C通式为CnH2n+1OH，该一元醇的摩尔质量为Mg/mol

2ROH+2Na→2RONa+H2

2mol×Mg/mol22.4L

4.6g11.2L

M=46，根据饱和一元醇的通式得到：

12n+2n+1+17=46

n=2，所以此饱和一元醇的分子式为C2H5OH

【讲解】有机物的相对分子质量可以根据化学反应方程式来求出，有机物的分子式可以通过有机物通式及相对分子质量共同求出。

【练习】例2、燃烧2mol某有机物，生成4molCO2和6molH2O，同时测知消耗5molO2，推测该有机物的分子式为     。

又如果1mol该有机物与足量的Na反应，可产生1molH2，该有机物的结核简式为。

解答：

设有机物的分子式为CxHyOz，根据题意可写出燃烧方程式：

CxHyOz+5O24CO2+6H2O

根据质量守恒定律而得出分子式为C2H6O2。

【讲解】本题介绍了根据有机物完全燃烧反应的通式以及反应物和生成物的质量、物质的量或气体体积求出分子式的方法．要求熟练书写有机物燃烧反应的通式。

【练习】例3、0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O（g）。

燃烧后的这些产物经过浓H2SO4后，质量增加10.8g；再通过灼热的CuO充分反应后，固体质量减轻3.2g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g。

⑴推断该有机物的分子式。

　　⑵若0.2mol该有机物在与过量的金属钠完全反应后放出4.48LH2（标准状况），试确定有机物的结构简式。

【分析解答】此题考查了分析问题、综合运用所学知识的能力。

①浓H2SO4增重说明生成水的质量为10.8g。

②灼热的CuO减重3.2g，说明生成CO的量，而CO又被氧化为CO2，故碱石灰增重实际为原燃烧生成的CO2及CO被氧化生成的CO2质量之和。

③该物质与金属钠能发生反应产生H2，说明含有－OH，这是推断其结构的依据。

④O2的量不足量。

根据条件：

⑴燃烧产物中有CO，说明有机物燃烧时O2不足。

CO通过灼热的CuO充分反应后，CuO质量减轻3.2g，即参与反应的CuO中含氧元素3.2g，也就是有机物燃烧时缺少O2的质量为3.2g。

3.2gO2的物质的量为3.2g/32g•mol―1=0.1mol，即有机物完全燃烧时需O2的物质的量为：

0.4mol+0.1mol+=0.5mol

有机物完全燃烧后生成CO2和水的物质的量为：

n（CO2）=17.6g/44g•mol―1=0.4mol

n（H2O）=10.8g/18g•mol―1=0.6mol

设该有机物的分子式为CxHyOz

CxHyOz+（x+y/4-z/2）O2xCO2+y/2H2O（g）

1x+y/4-z/2xy/2

0.2mol0.5mol0.4mol0.6mol

解得x=2；y=6；z=2

该有机物的分子式为C2H6O2。

⑵C2H6O2可与Na反应放出H2，说明其结构中含有羟基（－OH）。

n（H2）=44.8L/22.4L/mol=0.2mol

C2H6O2――H2

0.2mol0.2mol

1mol1mol

1molC2H6O2与Na反应后可放出1molH2，说明C2H6O2分子中含有2个可被Na置换的氢原子，即含有2个－OH，为C2H4（OH）2，结构简式为H2O—CH2—CH2—OH。

【归纳总结】通过习题，学习利用有机物反应的通式经过计算确定有机物的分子式，并利用有机物的性质确定有机物的结构。

《有机物分子式与结构的确定》例题讲练

⑴根据相对分子质量和元素质量分数或碳氢原子个数比等求分子式

1、实验测得某碳氢化合物A中，含碳80％，含氢20％，求该化合物的实验式。

又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式

2、某有机化合物由三种元素组成，其中碳、氢质量分数分别为22.0％和4.59%。

将该化合物在强碱水溶液中水解后先用HNO3酸化，再用AgNO3溶液试验，结果生成淡黄色沉淀。

又测得该化合物的相对分子质量为109，求该有机化合物的分子式。

3、某气态烃在标准状况下150ml的质量是0.5223g，经测定，该烃含碳92.0％，含氢7.7%，试求它的分子式。

4、某烃A含C83%，确定该烃A的分子式。

5、已知某烃的分子量为114，则该烃的分子式为，若其一卤代物只有一种，则该烃的结构简式为。

名称为。

6、巳知某烃的分子式为128，则该烃的分子式可能为或。

7、某有机物4.5g，完全燃烧后生成3.36LCO2（标况）和2.7gH2O，该有机物的蒸气对H2的相对密度为30，求该有机物的分子式。

⑵有机物的燃烧规律

1、120℃时，1体积某烃和3体积O2混合，完全燃烧后，恢复到原温度和压强，体积不变，该烃分子式不可能是（）

A、CH4B、C2H4C、C2H2D、C3H4

2、10mL某气态烃，在50mLO2中充分燃烧，得液态水和体积为35mL的气体（气体是在同温同压下测定）则该气态烃不可能是（）

A、CH4B、C2H6C、C4H6D、C3H6

3、一定条件下，某气态烃与O2的混合气体共7L，充分燃烧后，将混合气体通过浓硫酸，气体减少至4L，（体积为相同条件下测定）则该烃不可能是（）

A、CH4B、C2H4C、C3H8D、C4H6

4、等物质的量的下列有机物燃烧时，消耗氧气的量最多的是（）

A、C2H6B、C3H4C、C2H6OD、C4H6

5、质量相等的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是（）

A、C5H8B、C3H6C、C4H6D、C7H8

⑶有关混合物的平均值讨论与计算

1、0.1mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，得0.16molCO2和3.6g水，则混合气体中（）

A、一定有甲烷B、一定是CH4和C2H4C、一定没有乙烷D、一定有乙炔。

2、两种气态烃，以一定比例混合，在105℃时,1L该混和烃与9LO2混合,充分燃烧后，恢复到原状态,所得气体体积是11L，下列各组混合烃中不符合条件的是（）

A、C4H10、C3H6B、C4H8、C3H8C、C4H10、C2H4D、CH4、C3H8

3、两种气态烃以任意比混合，在105℃时，1L该混和烃与9LO2混合，充分燃烧后，恢复到原状态,所得气体体积是10L，下列各组混合烃中不符合条件的是（）

A、CH4、C2H4B、CH4、C3H6C、C3H4、C2H4D、C2H2、C3H6

4、燃烧下列混合气体，所产生的CO2的量一定小于燃烧相同质量的丙烯所产生的CO2的量的是（）

A、C2H6、C3H6B、C2H2、C2H4C、C2H4、C3H6D、C4H8、C4H6

5、一种由气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体是相同状态下H2的密度的12.5倍，该混合气体通过溴水时，溴水质量增重8.4g，该混合气体可能是（）

A、CH4、C2H4B、C3H8、C2H4C、C2H6、C3H6D、CH4、C3H6

6、由两种气态烃组成的混合气体20ml，跟过量氧气混合后，完全燃烧。

当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少30ml，再将气体通过碱石灰又减少40ml，（每步实验中气体都能充分吸收，气体体积在相同条件下测得）则这两种烃为（）

A、CH4、C2H4B、C2H2、C2H4C、C2H2、C2H6D、CH4、C2H6

7、下列各组化合物中，不论二者以何种比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时，消耗的O2和生成的水的质量不变的是（）

A、C2H2、C6H6B、C2H6、C3H6C、C2H4、C3H4D、C2H4、C3H6

8、下列各组化合物中，不论二者以何种比例混合，只要总的物质的量一定，则完全燃烧时，消耗的O2不变的是（）

A、C2H2、C6H6B、C2H4、C2H6OC、C5H10、C6H6D、C2H4、C3H6

9、完全燃烧标准状态下的某气态烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO26.6g，H2O4.05g，混合物的组成为。

10、在120℃、101kPa的条件下，将1L某气态炔烃与某气态烯烃的混合气体与14LO2（过量），点燃充分反应后所得的气体在相同条件下为15L，通过计算确定混合气体中炔烃和烯烃的分子式及它们的体积比

⑷根据物质性质确定物质的分子结构

1、4.6g某饱和一元醇C与足量金属钠反应，得到1.12L（标准状况）的氢气。

求该饱和一元醇的分子式。

2、燃烧2mol某有机物，生成4molCO2和6molH2O，同时测知消耗5molO2，推测该有机物的分子式为     。

又如果1mol该有机物与足量的Na反应，可产生1molH2，该有机物的结核简式为。

3、0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O（g）。

燃烧后的这些产物经过浓H2SO4后，质量增加10.8g；再通过灼热的CuO充分反应后，固体质量减轻3.2g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g。

⑴推断该有机物的分子式。

　　⑵若0.2mol该有机物在与过量的金属钠完全反应后放出4.48LH2（标准状况），试确定有机物的结构简式。

2019-2020年高中化学6.3《物质检测方案的设计》学案旧人教版选修

学习目标

1．总结巩固常见阴离子和阳离子的检验方法，理解常见离子检验的化学反应原理。

2．学会物质检验方案的设计。

3．能够解决有关物质检验的一些实际问题。

学习过程

自我探究

一．离子的检验

1．复习回忆

（1）物质的鉴定和鉴别有何不同？

鉴定是指。

鉴别是指。

（2）．鉴别物质经常首先考虑物理方法，请填写下表空白

鉴别方法

选用范围

举例

物

理

方

法

观察法

嗅试法

水溶法

焰色反应法

（3）化学方法鉴别物质，利用不同的化学实验现象将物质鉴别开，这些现象通常是指。

2．阅读课本（常见离子的检验方法），思考并回答下列问题。

（1）用碱类试剂鉴别的离有。

（2）需要用到酸类试剂鉴别的离子有。

（3）需要用到盐类鉴别的离子有。

（4）Fe2+的鉴别方法有多少种，请写出每种方法的试剂、步骤、现象、反应式。

。

3．课本P86页[示例3]：

设计实验，证明（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O（硫酸亚铁铵晶体）的成份中含有Fe2+、NH4+、SO42-和H2O试自行设计方案，填写下表空格

序号

实验步骤

简述实验操作现象及注意事项（不必叙述如何组装实验装置）

①

水的检验

②

溶解

取少量（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O配成溶液备用

③

检验Fe2+

④

检验NH4+

⑤

检验SO42-

二：

未知物的检验

1．物质的检验就是利用

。

2．[课本P88页示例4]在某澄清，透明的浅黄色溶液中可能有下列离子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、SO42-、HCO3-、Cl-。

同学们请自行设计实验，检验溶液存在或可能存在的离子。

步骤

操作及注意事项

现象

结论

1

2

3

4

5

6

[课本P89页示例5]设计实验，鉴别NH4NO3，K2SO4，KNO3，（NH4）2SO4四种白色固体，请同学们自行设计，填写下表（可以不填满）

步骤

操作

现象

结论

1

2

3

4

5

设计方案的书写格式，除了可以用表格的形式外，还可以用框图的形式，请写出框图设计格式的方案。

总结与评价

【总结】

1．熟练掌握各类物质的物理性质（顔色，气味，熔、沸点，水溶性），化学性质及相互反应的现象，尤其是一些选择性反应与特征反应。

2．物质鉴定的关键在于通过分析，推理设计出合理的鉴定过程。

3．鉴定的基本原则：

（1）被鉴定的物质是固体，则一般需要用蒸馏水溶解

（2）待鉴定物质在实验时应取少量；（3）要检验多种成份，应进行平行实验，防止一只试管进行到底，造成前后干扰（4）由现象定结论，由特定条件下的特定现象，证明其含有特定的微粒。

【例题讲解】

[例1]仅用一种试剂鉴别如下物质：

苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液，下列试剂中不能选用的是（）

A．溴水B．FeCl3溶液C．酸性KMnO4D．AgNO3溶液

[答案]D。

[分析讲解]苯、CCl4都是一种非极性溶剂，但前者的密度比水小，后者的密度比水大。

溴水滴入苯中振荡后，水中的Br2转移到到苯层中，苯层浮在上层。

溴水滴入到CCl4中振荡后，水的Br2转移到CCl4层中，CCl4层沉在下层。

溴水滴入NaI溶液中，会置换出I2，溶液颜色变深。

溴水滴入亚硫酸钠溶液中时，Br2跟亚硫酸钠反应，颜色褪去。

溴水滴入氯化钠溶液中，不发生化学反应，溴水稀释。

所以溴水能将五种溶液检别开来。

FeCl3溶液滴入苯、CCl4中，可根据分层现象区分。

FeCl3溶液滴入NaCl溶液中，不会产生明显现象。

FeCl3溶液NaI溶液中会生成I2。

FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中会发生如下反应：

2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，能产生褪色、气泡等多种现象。

所以氯化铁溶液能用于检别五种溶液。

酸性KMnO4滴入苯和CCl4中，也可根据分层现象区分。

酸性KMnO4滴入氯化钠溶液中无明显现象。

酸性KMnO4滴入碘化钠溶液中会生成I2，滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸钠，都会产生明显的实验现象差异。

所以酸性KMnO4能用于检别五种溶液。

[注意点]从思维角度看，解答指定试剂检验题主要用到的是定向思维，只要分析给定试剂跟待检物质能发生什么反应，反应中有什么现象，各种待检物质跟试剂反应时的现象是否有明显差异等等。

有些反应的原理虽然相近，但实验现象有明显差异，也可以用于检别。

有些反应的原理有很大不同，但不能产生明显差异的实验现象，也不能用于检别。

[例2]CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是（）

A．将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体

B．将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色

C．取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量

D．取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色

[答案]C。

[分析讲解]CuS和Cu2S能溶于热的硝酸溶液中，生成气体的种类跟硝酸的浓度、反应条件等有关，都可能产生NO、NO2、SO2等气体，无法根据产生气体的差异检别。

溶于热的硝酸后都生成硝酸铜溶液，生成溶液的颜色不会有明显差异，无法根据溶液颜色来检别。

根据题中“高温灼烧后产物相同”可知，无法根据高温灼烧后的残留固体的颜色来区别CuS、Cu2S。

事实上用中学化学知识可写出CuS、Cu2S在空气中高温灼烧的化学方程式：

2CuS+3O22CuO+2SO2↑

2×96g2×80g（反应后残留固体的质量比反应前固体的质量小）

Cu2S+2O22CuO+SO2↑

160g2×80g（反应前后固体物质的质量保持不变）

所以，只有根据灼烧前后固体物质的质量差别来检别CuS、Cu2S两种物质。

[注意点]有些检别试题要从定量、半定量角度入手分析才能找到可行的检别方法。

【评价】

1．有四种未知溶液分别是Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3、FeSO4，请设计实验检验四种溶液中的阴离子和阳离子。

2．有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，请你加以鉴别。

（1）应选择的一种试剂是（）。

A．NaOH溶液B．甲基橙试液C．稀HClD．澄清石灰水

（2）简述实验操作、现象和结论。

3．常温下，下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是（）

A．MnO2、CuO、FeOB．（NH4）2SO4、K2SO4、NH4Cl

C．AgNO3、KNO3、Na2CO3D．Na2CO3、NaHCO3、K2CO3

4．有A、B、C、D、E、F、G7瓶不同物质的溶液，它们各是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca（NO3）2和Ba（OH）2