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

時(shí)間:2023-05-06 16:42:52 化學(xué)教案 我要投稿
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《有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定》高中化學(xué)教案

  第一課時(shí)

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

  [教學(xué)目標(biāo)]

  1.知識(shí)目標(biāo)

 。1)了解分子式、最簡式的差別。

 。2)學(xué)會(huì)確定有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)式的方法和解題要點(diǎn);鞏固以物質(zhì)的量為核心的化學(xué)計(jì)算。

  2.能力和方法目標(biāo)

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

 。2)學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)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)度和勇于克服困難又善于協(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結(jié)構(gòu)式的確定。

  [教學(xué)過程]

  教師提問:分子式和最簡式有什么不同?

  學(xué)生活動(dòng):討論后得出結(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)于很多固態(tài)物質(zhì),從現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)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,氧化物和其它許多無機(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,叫做它們的最簡式(或叫實(shí)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,并形成很長的鏈狀結(jié)構(gòu).硫鏈的長短不一,長的鏈有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(xué)上為簡便起見,在非必要時(shí),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(jié)構(gòu)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(zhì)的化學(xué)組成和各成分元素的原子個(gè)數(shù)比的式子.最簡式所代表的質(zhì)量叫做式量.有些物質(zhì)的最簡式和它們的分子式相同,有的則不同.

  從物質(zhì)的組成,只能推導(dǎo)出它的最簡式.

  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)物的分子式和結(jié)構(gòu)式。我們通過下列例題來研究。

  [例1]根據(jù)實(shí)驗(yàn),某碳?xì)浠衔锏慕M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(xué)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(duì)分子質(zhì)量的26,則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)實(shí)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2.24 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(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6g水,則這兩種氣體可能是( )。

 。ˋ)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.則原兩種氣體平均含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0.16 mol CO2和3.6 g水,關(guān)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(zhì)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?yàn)镃H4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,故混合氣體中一定沒有乙烷,C正確。答案為A、C。

  課堂練習(xí):

  1.實(shí)驗(yàn)測得某碳?xì)浠衔顰中,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(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,第二種氣態(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)測定這種烴在標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(duì)密度是1.6,求該化合物的分子式.

  課堂練習(xí)答案:

  1.(1)實(shí)驗(yàn)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(shí)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.

  該化合物的實(shí)驗(yàn)式是CH3.

  (2)設(shè)該化合物分子中含有n個(gè)CH3,則:

  該化合物的分子式是C2H6.

  答案:該碳?xì)浠衔锏膶?shí)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:

  最簡式為CH4,式量為16.

  因?yàn)镸r=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.如第二種有機(jī)物M=1.87×29=54

  方法3.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,一定質(zhì)量氣體的體積計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量.

  答案:58、54、 44

  4.分析:本題是計(jì)算推斷分子式的又一種類型,就是利用烴的完全燃燒反應(yīng)方程式列出比例式求解類型.設(shè)烴分子式為CxHy,則有

  解得 x=6 y=12

  答案:D.

  5.C2H6O。

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