《有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式,確定》高中化學(xué)教案

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第一課時(shí)

[教學(xué)目標(biāo)]

1．學(xué)識(shí)目標(biāo)

（1）了解分子式、最簡(jiǎn)式的區(qū)別。

（2）學(xué)會(huì)確定有機(jī)物分子式、布局式的方法和解題要點(diǎn)；穩(wěn)定以物質(zhì)的量為核心的化學(xué)計(jì)算。

2．才能和方法目標(biāo)

（1）培養(yǎng)發(fā)散思維、抽象思維、規(guī)律思維和歸納小結(jié)才能。

（2）學(xué)會(huì)運(yùn)用測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定物質(zhì)的微觀組成的方法，使化學(xué)學(xué)習(xí)從定性趨于定量化。

3．情感和價(jià)值觀目標(biāo)

在自學(xué)、分析、交流、研討中培養(yǎng)獨(dú)立、自覺、勤奮、刻苦的科學(xué)態(tài)度和勇于抑制困難又擅長(zhǎng)協(xié)作、虛心學(xué)習(xí)的意志品質(zhì)。

[重點(diǎn)與難點(diǎn)]

烴的衍生物的分子式和布局式確實(shí)定。

[教學(xué)過程]

教師提問：分子式和最簡(jiǎn)式有什么不同？

學(xué)生活動(dòng)：議論后得出結(jié)論。

分子式是用元素符號(hào)表示物質(zhì)的分子組成的式子。它指出一個(gè)分子中原子的種類和數(shù)目，同時(shí)也表示出一個(gè)分子或一個(gè)摩物質(zhì)的質(zhì)量。

教師補(bǔ)充：對(duì)于好多固態(tài)物質(zhì)，從現(xiàn)代物質(zhì)布局理論看來，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(gòu)成，氯化鈉晶體是由Na+離子和Cl-離子所構(gòu)成，氧化物和其它大量無機(jī)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(xí)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(jiǎn)式（或叫測(cè)驗(yàn)式）。又如單質(zhì)硫，隨著存在的狀態(tài)不同，其分子組成也不一致．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分子破碎變?yōu)殒湢罘肿樱⑿纬珊荛L(zhǎng)的鏈狀布局．硫鏈的長(zhǎng)短不一，長(zhǎng)的鏈有105個(gè)硫原子，而短的鏈只有幾個(gè)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℃開頭，S2分子顯著地分解為單原子的S分子．全體這些不同形態(tài)的硫，化學(xué)上為簡(jiǎn)便起見，在非必要時(shí)，都用最簡(jiǎn)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，紅磷的布局還沒有結(jié)果弄領(lǐng)會(huì)，分子式難以確定，它們都常用最簡(jiǎn)式P表示．所以最簡(jiǎn)式只是表示某物質(zhì)的化學(xué)組成和各成分元素的原子個(gè)數(shù)比的式子．最簡(jiǎn)式所代表的質(zhì)量叫做式量．有些物質(zhì)的最簡(jiǎn)式和它們的分子式一致，有的那么不同．

從物質(zhì)的組成，只能推導(dǎo)出它的最簡(jiǎn)式．

教師引導(dǎo)：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(jī)物的分子式和布局式。我們通過以下例題來研究。

[例1]根據(jù)測(cè)驗(yàn)，某碳?xì)浠衔锏慕M成為碳92.3％，氫7.7％，求它的最簡(jiǎn)式．

=1∶1

因此，該化合物的化學(xué)式可以寫成CH、C2H2、C3H3等等，而CH是其中最簡(jiǎn)樸的一種，故得該化合物的最簡(jiǎn)式為CH．

假設(shè)測(cè)知該化合物相對(duì)分子質(zhì)量的26，那么其分子式即可確定為C2H2．

從物質(zhì)的組成和相對(duì)分子質(zhì)量，還可以用下面例題的計(jì)算方法求分子式．

[例2]根據(jù)測(cè)驗(yàn)，葡萄糖含碳40％，氫6.7％，氧53.3％，相對(duì)分子質(zhì)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2.24L該混合氣體完全燃燒后得到4.48L二氧化碳（氣體已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）和3.6g水，那么這兩種氣體可能是（）。

（A）CH4和C3H8（B）CH4和C3H4

（C）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．那么原兩種氣體平均含C=2，含H=4．選項(xiàng)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0.16molCO2和3.6g水，關(guān)于混合氣體的以下說法正確的是（）。

（A）確定有甲烷（B）確定是甲烷和乙烯

（C）確定沒有乙烷（D）確定有乙炔

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

那么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1.6mol，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，由于CH4中含氫原子數(shù)為4，另一物質(zhì)含氫原子數(shù)也應(yīng)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(duì)．乙烷含氫原子數(shù)為6＞4，故混合氣體中確定沒有乙烷，C正確。答案為A、C。

課堂練習(xí)：

1．測(cè)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔顰中，含碳80％、含氫20％，求該化合物的測(cè)驗(yàn)式．又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是30，求該化合物的分子式．

2．某烴含碳?xì)鋬稍氐馁|(zhì)量比為3∶1,該烴對(duì)H2的相對(duì)密度為8，試確定該烴的分子式．

3．已知第一種氣態(tài)有機(jī)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.59g／L，其次種氣態(tài)有機(jī)物對(duì)空氣的相對(duì)密度為1.87，第三種氣態(tài)有機(jī)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下250mL質(zhì)量為0.49g．求這三種有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量．

4．某烴1.68g，完全燃燒生成CO25.28g和H2O2.16g，經(jīng)測(cè)定這種烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為3.75g／L那么其分子式是（）

（A）CH4（B）C3H8（C）C4H10（D）C6H12

5．2.3g某有機(jī)物A完全燃燒后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，測(cè)得該化合物的蒸氣與空氣的相對(duì)密度是1.6，求該化合物的分子式．

課堂練習(xí)答案：

1．（1）測(cè)驗(yàn)式是表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡(jiǎn)樸整數(shù)比的式子，求化合物的測(cè)驗(yàn)式即是求該化合物分子中各元素原子的數(shù)目（N）之比．

該化合物的測(cè)驗(yàn)式是CH3．

（2）設(shè)該化合物分子中含有n個(gè)CH3，那么：

該化合物的分子式是C2H6．

答案：該碳?xì)浠衔锏臏y(cè)驗(yàn)式是CH3，分子式是C2H6．

2．解法一：Mr=2×8=16，M=16gmol-1，1mol烴中含C、H的物質(zhì)的量為：

所以該烴的分子式為CH4．

解法二：烴分子中C、H原子個(gè)數(shù)比為：

最簡(jiǎn)式為CH4，式量為16．

由于Mr=16，故該烴的分子式為CH4．

答案：CH4

3．分析：計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量有三種不同方法

方法1．根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量．根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體密度計(jì)算氣體的摩爾質(zhì)量，其數(shù)值即為相對(duì)分子質(zhì)量．M=22.4×d如第一種有機(jī)物M=22.4×2.59=58

方法2．根據(jù)氣體相對(duì)密度計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量．M=DA×MA用相對(duì)密度乘相對(duì)氣體的相對(duì)分子質(zhì)量．如其次種有機(jī)物M=1.87×29=54

方