高中化学苏教版（2021）选择性必修3 专题1 微专题1　有机物分子式及结构式的确定（学案+跟踪练 word版含解析）

微专题1　有机物分子式及结构式的确定

1．确定有机物分子式的基本途径

2．有机物分子式的确定方法

(1)直接法：有机物的密度(相对密度)→摩尔质量→1 mol有机物中各原子的物质的量→分子式。

(2)实验式法：各元素的质量分数→实验式分子式。

(3)余数法：用烃的相对分子质量除以14，看商和余数。

＝商(碳原子数)……

(4)平均值法

根据有机混合物中各元素原子的平均原子数确定混合物的组成。常用十字交叉法使计算简化。平均值的特征：C小≤≤C大，H小≤≤H大等。如测得两种烃的混合物的平均分子式是C1.7H4，则两种烃的组合有CH4和C2H4、CH4和C3H4等。

(5)化学方程式法：用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系，利用有机物燃烧的化学方程式求分子式的方法。

常用的化学方程式有：

CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O

CxHyOz＋(x＋－)O2xCO2＋H2O

3．有机物分子结构确定的常用物理方法

(1)1H核磁共振谱

①原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子个数成正比。

②作用：测定有机物分子中氢原子的类型和数目。

③分析：吸收峰数目＝氢原子的类型数目，吸收峰面积比为氢原子个数比。

如CH3CH2OH的吸收峰面积比为3∶2∶1。

(2)红外光谱

①原理：不同基团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。

②作用：初步判断有机物中含有的基团或化学键。

如分子式为C2H6O的有机物A有如下两种可能的结构：Ⅰ(CH3CH2OH)或Ⅱ(CH3OCH3)，利用红外光谱来测定，分子中有O—H或—OH可确定A的结构简式为Ⅰ(CH3CH2OH)。

1．某物质在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数比为2∶1，则该物质可能是(　　)

①CH4　②C2H4　③C2H5OH　④CH3OH

A．②③   B．①④

C．①③   D．②④

答案　B

解析　该物质完全燃烧生成水和二氧化碳的分子数比为2∶1，即N(H2O)∶N(CO2)＝2∶1，则该物质中氢原子与碳原子个数之比为(2×2)∶1＝4∶1，化学式满足N(C)∶N(H)＝1∶4的有①CH4、④CH3OH，所以B正确。

2．如图所示是一种有机物的1H核磁共振谱图，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中的(　　)

A．CH3CH2CH2CH3   B．(CH3)2CHCH3

C．CH3CH2CH2OH   D．CH3CH2COOH

答案　C

解析　由图可知该有机物中有4种不同化学环境的氢原子。分析选项可得A项有2种不同化学环境的氢原子，B项有2种不同化学环境的氢原子，C项有4种不同化学环境的氢原子，D项有3种不同化学环境的氢原子。

3．有机物C常用于食品行业。已知9.0 g C在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4 g和13.2 g，经检验剩余气体为O2。

(1)C分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是________，则C的分子式是________。

(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团名称是________。

(3)C分子的1H核磁共振谱图中有四组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则C的结构简式是________________。

(4)0.1 mol C与足量Na反应，在标准状况下产生H2的体积是________L。

答案　(1)90　C3H6O3　(2)羧基　(3)　(4)2.24

解析　(1)有机物质谱图中，最右边的质荷比表示有机物的相对分子质量，因此该有机物的相对分子质量为90；浓H2SO4吸水，所以生成的水是5.4 g，即0.3 mol，碱石灰吸收CO2，则CO2是13.2 g，即0.3 mol，所以9.0 g C中氧原子的物质的量是＝0.3 mol，所以此有机物的实验式为CH2O，又因其相对分子质量为90，所以C的分子式为C3H6O3。(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，则C中含有羧基。(3)根据氢原子的种类及个数之比可知，C的结构简式为。(4)C中含有1个羟基和1个羧基，所以0.1 mol C与Na反应能生成0.1 mol H2，标准状况下的体积是2.24 L。