高二化學(xué)教案：《有機(jī)物分子式及分子結(jié)構(gòu)的確定》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

　　1、了解元素分析法的原理和有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

　　2.識別紅外光譜和核磁共振氫譜譜圖

　　【重點(diǎn)難點(diǎn)】

　　重點(diǎn)：有機(jī)物分子式確定

　　難點(diǎn)：有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定

　　【學(xué)情分析】

　　有機(jī)物分子式確定的計(jì)算方法是重點(diǎn)會讀取紅外光譜和核磁共振氫譜譜圖從而確定分子結(jié)構(gòu)

　　【導(dǎo)學(xué)流程】

　　自主學(xué)習(xí)

　　一、回顧舊知：

　　分離、提純常用方法：________________________________

　　二、基礎(chǔ)知識感知

　　一、元素分析與相對分子質(zhì)量的確定

　　1．元素分析

　　(1)元素定量分析的原理：將一定量的有機(jī)物      ，分解為簡單的        ，并作     測定，通過無機(jī)物的質(zhì)量推算出組成該有機(jī)物元素原子的        ，然后計(jì)算出該有機(jī)物分子所含元素原子最簡單的整數(shù)比，即確定其 _________

　　(2) 有機(jī)物的元素定量分析最早是由德國人李比希提出的。他用CuO作氧化劑將僅含C、H、O元素的有機(jī)物氧化，產(chǎn)生的H2O用            吸收，CO2用KOH濃溶液吸收。分別稱出吸收前后吸收劑的質(zhì)量，計(jì)算出         在分子中的含量，剩余的就是            的含量。

　　(3) 元素分析只能確定組成分子的各原子                ，即確定            ，若想確定分子式，還需知道或測定未知物的                    。

　　2．相對分子質(zhì)量的測定—質(zhì)譜法

　　質(zhì)譜是近代發(fā)展起來的快速、微量、精確測定                的方法。它用高能的電子流等轟擊樣品分子，使該分子               變成帶正電荷的        和            。

　　二、分子結(jié)構(gòu)的鑒定

　　1．紅外光譜

　　在有機(jī)物分子中，組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷                                  的狀態(tài)，其                     與                   相當(dāng)。所以，當(dāng)用         照射有機(jī)物分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生           ，不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)            不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置。

　　2．核磁共振氫譜

　　處在不同化學(xué)環(huán)境中的             因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的         不同，在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同，各類氫原子的這種差異被稱為化學(xué)位移δ；而且          與_________           成正比。因此，從核磁共振氫譜圖上可以推知該有機(jī)物分子有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目。核磁共振氫譜中有多少個(gè)峰，有機(jī)物分子中就有多少種處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子；峰的面積比就是對應(yīng)的處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的數(shù)目比。

　　(1)紅外光譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)鍵和官能團(tuán)。

　　(2)核磁共振氫譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是推知有機(jī)物分子有幾種不同類型的氫原子及各自的數(shù)目。

　　(3)分析乙醇和甲醚的核磁共振氫譜，填寫下表：

　　3.根據(jù)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)

　　(1)烴A分子式為C3H6且能使溴的四氯化碳溶液褪色，其結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

　　(2)實(shí)驗(yàn)測得某醇1 mol與足量鈉反應(yīng)可得1 mol氣體，該醇分子中含羥基的個(gè)數(shù)是___。

　　4．根據(jù)題給條件，確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)

　　(1)烴B的分子式為C8H18，其一氯代烴只有一種，其結(jié)構(gòu)簡式是_____________________

　　(2)化學(xué)式為C2H8N2的有機(jī)物經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定知，其分子中有一個(gè)氮原子不與氫原子相連，則確定其結(jié)構(gòu)簡式為______________________

　　(3)實(shí)驗(yàn)式分別為CH3、CH3O的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式分別為____________、______________。

　　請及時(shí)記錄自主學(xué)習(xí)過程中的疑難：

　　探究問題

　　有機(jī)物分子式的確定方法？

　　請及時(shí)記錄小組討論過程中的疑難：

　　基本知識拓展與遷移

　　有機(jī)物分子式的確定

　　(1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ，計(jì)算該氣體的相對分子質(zhì)量M＝22.4·L_mol－1ρ(限于標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；依據(jù)氣體A相對于氣體B的相對密度D，計(jì)算氣體A的相對分子質(zhì)量MA＝D·MB：

　　A、B兩種氣體組成的混合氣體中，它們的體積分?jǐn)?shù)分別為w(A)、w(B)，該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M＝MA·w(A)＋MB·w(B)。

　　【例1】實(shí)驗(yàn)測得某碳?xì)浠�合物A中，含碳80%，含氫20%，求該化合物的實(shí)驗(yàn)式________。又測得該化合物的相對分子質(zhì)量是30，求該化合物的分子式________。

　　【例2】燃燒某有機(jī)物A 1.50 g，生成1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2和0.05 mol H2O。該有機(jī)物的蒸氣對空氣的相對密度是1.04，求該有機(jī)物的分子式________。

　　【例3】某烴的相對分子質(zhì)量為72，求其分子式__________

　　某烴的相對分子質(zhì)量為70，求其分子式__________

　　某烴的相對分子質(zhì)量為68，求其分子式__________

　　某烴的相對分子質(zhì)量為64，求其分子式__________

　　【例4】某有機(jī)化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測定其相對分子質(zhì)量為90。取該有機(jī)物樣品1.8 g，在純氧中完全燃燒，將產(chǎn)物先后通過濃硫酸和堿石灰，兩者分別增重1.08 g和2.64 g。試求該有機(jī)物的分子式__________。

　　【例5】室溫時(shí)某氣態(tài)烴10 mL與過量氧氣混合，點(diǎn)燃爆炸后恢復(fù)至室溫，氣體體積比點(diǎn)燃前減少了25 mL。再把這些氣體通過苛性鈉溶液，氣體體積又減少了30 mL。試確定該烴的分子式。

　　提問展示問題預(yù)設(shè)

　　1、口頭展示：其他

　　2、板書展示：總結(jié)

　　課堂訓(xùn)練問題預(yù)設(shè)