高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 微型专题6学案 鲁科版选修5-鲁科版高二选修5化学学案.doc

微型专题6有机合成及其应用、合成高分子化合物
[学习目标定位]1.学会确定有机物的实验式和分子式。2.通过比较，进一步理解加聚反应和缩聚反应的原理，知道高分子化合物的结构和性质的关系。3.掌握高聚物单体的判断方法及高分子化合物合成路线的设计。4.学会分析解答有机推断题。

一、确定有机物分子式及结构的方法
1．燃烧法确定有机物的分子式
例10.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g；再通过灼热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，碱石灰质量增加17.6g。0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应。下列关于该有机物的说法不正确的是()
A．该化合物的相对分子质量是62
B．该化合物的化学式为C2H6O2
C．1mol该化合物能与2molO2发生催化氧化反应
D．1mol该有机物最多能与2molNa反应
答案C
解析有机物燃烧生成水10.8g，物质的量为eq\f(10.8g,18g·mol－1)＝0.6mol，CO与反应CuO后转化为CO2，与燃烧生成的CO2，都被碱石灰吸收。有机物含有碳原子物质的量为eq\f(17.6g,44g·mol－1)，根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为2mol，含有氢原子物质的量为6mol。含有氧原子物质的量为eq\f(0.6mol＋0.2mol＋0.2mol×2－0.4mol×2,0.2)＝2mol，
所以有机物的分子式为C2H6O2,0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，4.6gNa的物质的量＝eq\f(4.6g,23g·mol－1)＝0.2mol，有机物与Na按物质的量之比1∶2反应，有机物分子中含有2个—OH，该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH，结合有机物的结构和性质分析答案即可。
考点有机物分子式及结构的确定方法
题点燃烧法确定有机物的分子式
规律方法
(1)含有C、H、O元素的有机物完全燃烧生成CO2、H2O。
(2)浓硫酸或无水CuSO4增重的质量为H2O的质量，根据H2O的质量计算出H、O元素的质量。
(3)根据碱石灰增加的质量计算出CO2的质量，得出C、O元素的质量。
(4)根据有机物的总量和O2质量，再结合质量守恒，计算出有机物中O元素的质量，结合已知条件得出该有机物的分子式。
(5)根据有机物的性质确定含有的官能团，从而推出其结构简式。
2．核磁共振氢谱和红外光谱法确定有机物的分子结构
例2(2017·江西九江一中高二期末)两种有机物A和B
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该物质的最简式为____________，若要确定其分子式，是否必需要其他条件________(填“是”或“否”)。已知有机物A的核磁共振氢谱、质谱如图所示，则A的结构简式为____________。

(2)若质谱图显示B的相对分子质量为74，红外光谱如图所示，则B的结构简式为________________________________________________________________________，
其官能团的名称为____________。

答案(1)C2H6O否CH3CH2OH(2)CH3CH2OCH2CH3醚键
解析(1)由题意可知，n(H2O)＝eq\f(5.4g,18g·mol－1)＝0.3mol，n(CO2)＝eq\f(8.8g,44g·mol－1)＝0.2mol，n(O2)＝eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol，则有机物中含有氧原子的物质的量是0.3mol＋0.4mol－0.6mol＝0.1mol，所以该物质的最简式为C2H6O；由于分子中碳、氢原子的个数比是1∶3，已经达到饱和，所以若要确定其分子式，不需有其他条件，即最简式就是分子式。分子式为C2H6O，核磁共振氢谱表明其分子中有三种不同化学环境的氢原子，则A的结构简式为CH3CH2OH。
(2)B的相对分子质量为74，根据红外光谱，B中存在对称的甲基、亚甲基和醚键，根据对称性，B的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
考点有机物分子式及结构的确定方法
题点核磁共振氢谱和红外光谱法确定有机物的分子结构
规律方法测定有机化合物结构的流程

3．确定有机物分子结构的综合
例3三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，具有毒性，不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高达66.67%，氢元素的质量分数为4.76%，其余为碳元素。它的相对分子质量大于100，但小于150。