《有機物分子式和結構式的確定》高中化學教案

時間：2023-05-06 16:42:52 化學教案我要投稿

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　　第一課時

《有機物分子式和結構式的確定》高中化學教案

　　[教學目標]

　　1．知識目標

　　（1）了解分子式、最簡式的差別。

　�。�2）學會確定有機物分子式、結構式的方法和解題要點；鞏固以物質的量為核心的化學計算。

　　2．能力和方法目標

　　（1）培養(yǎng)發(fā)散思維、抽象思維、邏輯思維和歸納小結能力。

　�。�2）學會運用實驗數(shù)據(jù)分析確定物質的微觀組成的方法，使化學學習從定性趨于定量化。

　　3．情感和價值觀目標

　　在自學、分析、交流、研討中培養(yǎng)獨立、自覺、勤奮、刻苦的科學態(tài)度和勇于克服困難又善于協(xié)作、虛心學習的意志品質。

　　[重點與難點]

　　烴的衍生物的分子式和結構式的確定。

　　[教學過程]

　　教師提問：分子式和最簡式有什么不同？

　　學生活動：討論后得出結論。

　　分子式是用元素符號表示物質的分子組成的式子。它指出一個分子中原子的種類和數(shù)目，同時也表示出一個分子或一個摩物質的質量。

　　教師補充：對于很多固態(tài)物質，從現(xiàn)代物質結構理論看來，難于用分子式來表示．例如，金屬晶體是由金屬原子、金屬離子和自由電子所構成，氯化鈉晶體是由Na+ 離子和Cl-離子所構成，氧化物和其它許多無機鹽類，同樣都是離子晶體．在這些晶體中，根本沒有分子存在，但習慣上仍用Zn、Fe等來表示固態(tài)的鋅、鐵等金屬，用NaCl、CuO等來表示固態(tài)的氯化鈉和氧化銅等化合物．我們把這些式子，叫做它們的最簡式（或叫實驗式）。又如單質硫，隨著存在的狀態(tài)不同，其分子組成也不相同．S8分子存在于菱形硫、單斜硫和160℃以下的液體以及800℃以下的蒸氣中．但在160℃以上的液態(tài)硫中，環(huán)狀的S8分子破裂變?yōu)殒湢罘肿樱⑿纬珊荛L的鏈狀結構．硫鏈的長短不一，長的鏈有105個硫原子，而短的鏈只有幾個硫原子，因而不能明確地寫出它的分子式．在800℃以上的蒸氣中，主要是S2分子，大約從1500℃開始，S2分子顯著地分解為單原子的S分子．所有這些不同形態(tài)的硫，化學上為簡便起見，在非必要時，都用最簡式S表示．磷也是這樣，在高溫下磷蒸氣中為單原子的P分子，白磷的分子式為P4，紅磷的結構還沒有最后弄清楚，分子式難以確定，它們都常用最簡式P表示．所以最簡式只是表示某物質的化學組成和各成分元素的原子個數(shù)比的式子．最簡式所代表的質量叫做式量．有些物質的最簡式和它們的分子式相同，有的則不同．

　　從物質的組成，只能推導出它的最簡式．

　　教師引導：這堂課我們一起來研究一下怎樣利用題目中的數(shù)據(jù)和其它信息來確定有機物的分子式和結構式。我們通過下列例題來研究。

　　[例1]根據(jù)實驗，某碳氫化合物的組成為碳92.3％，氫7.7％，求它的最簡式．

　　=1∶1

　　因此，該化合物的化學式可以寫成CH、C2H2、C3H3等等，而CH是其中最簡單的一種，故得該化合物的最簡式為CH．

　　如果測知該化合物相對分子質量的26，則其分子式即可確定為C2H2．

　　從物質的組成和相對分子質量，還可以用下面例題的計算方法求分子式．

　　[例2]根據(jù)實驗，葡萄糖含碳40％，氫6.7％，氧53.3％，相對分子質量為180，求它的分子式．

　　[解]在葡萄糖分子中含有：

　　碳原子數(shù)= 180×40％÷12= 6

　　氫原子數(shù)=180×6.7％÷1=12

　　氧原子數(shù)=180×53.35％÷16=6

　　因此，葡萄糖的分子式為C6H12O6．

　　[例3]某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成．取2.24 L該混合氣體完全燃燒后得到4.48 L二氧化碳（氣體已折算為標準狀況）和3.6g水，則這兩種氣體可能是（）。

　�。ˋ）CH4和C3H8 （B）CH4和C3H4

　�。–）C2H4和C3H4 （D）C2H4和C2H6 （E）C2H2和C2H6

　　合氣體中平均含碳原子組成為C2H4．則原兩種氣體平均含C=2，含H=4．選項A中含H＞4；（C）中含C＞2；D中含H＞4，而B、E符合題意．

　　[例4]兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0.1mol，完全燃燒得0.16 mol CO2和3.6 g水，關于混合氣體的下列說法正確的是（）。

　�。ˋ）一定有甲烷（B）一定是甲烷和乙烯

　�。–）一定沒有乙烷（D）一定有乙炔

　　解析：根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得出，混合氣體、CO2、H2O的物質的量之比為1:1.6:2。

　　則該混合氣體的平均組成為C1.6H4．即1mol混合氣體中平均含碳原子1.6 mol，故必含有含碳原子小于1.6的CH4，A正確．1mol平均含氫原子4mol，因為CH4中含氫原子數(shù)為4，另一物質含氫原子數(shù)也應為4．氣態(tài)烴中含氫原子數(shù)為4的還有C2H4、C3H4，所以B不對．乙烷含氫原子數(shù)為6＞4，故混合氣體中一定沒有乙烷，C正確。答案為A、C。

　　課堂練習：

　　1．實驗測得某碳氫化合物A中，含碳80％、含氫20％，求該化合物的實驗式．又測得該化合物的相對分子質量是30，求該化合物的分子式．

　　2．某烴含碳氫兩元素的質量比為3∶1,該烴對H2的相對密度為8，試確定該烴的分子式．

　　3．已知第一種氣態(tài)有機物在標準狀況下的密度為2.59g／L，第二種氣態(tài)有機物對空氣的相對密度為1.87，第三種氣態(tài)有機物在標準狀況下250mL質量為0.49g．求這三種有機物的相對分子質量．

　　4．某烴1.68g，完全燃燒生成CO25.28g和H2O2.16g，經測定這種烴在標準狀況下的密度為3.75g／L則其分子式是（）

　�。ˋ）CH4 （B）C3H8 （C）C4H10 （D）C6H12

　　5．2.3g某有機物A完全燃燒后，生成0.1molCO2和2.7g H2O，測得該化合物的蒸氣與空氣的相對密度是1.6，求該化合物的分子式．

　　課堂練習答案：

　　1．（1）實驗式是表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子，求化合物的實驗式即是求該化合物分子中各元素原子的數(shù)目（N）之比．

　　該化合物的實驗式是CH3．

　�。�2）設該化合物分子中含有n個CH3，則：

　　該化合物的分子式是C2H6．