2．有机物分子结构的确定--物理方法化学方法以官能团的特征反映为基础.鉴定出官能团.还要制备它的衍生物以进一步确认其结构.当化合物结构比较复杂时.往往要耗费大量时间.物理方法具有微量.快速.准确——青夏教育精英家教网—

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2．有机物分子结构的确定--物理方法(波谱法)

化学方法以官能团的特征反映为基础，鉴定出官能团，还要制备它的衍生物以进一步确认其结构。当化合物结构比较复杂时，往往要耗费大量时间。物理方法(波谱法)具有微量、快速、准确、信息量大等特点。(1)质谱--可快速、准确测定有机物的相对分子质量。(2)红外光谱--可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。⑶核磁共振氢谱--可推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目之比。

[典型例析]

例1：已知某有机物 A 的式量为 128。　　　　　　　　　　　　　

(1)若 A 物质中只含有碳、氢、氧三种元素，且 A 分子中含有一个酯的结构，则 A 的分子式为__________，结构简式为____________(任写出一种)。

(2)若 A 物质中只含有碳、氢、氮三种元素，且 A 分子中氮原子数目最少，则 A 的分子式为__________，若 A 分子中有一个由氮原子和其他碳原子形成的六元环，则 A 的结构简式为__________(任写一种)。

变式训练：

某有机物仅含C、H、N三种元素，其相对分子质量不超过200，其中氮元素的质量分数为10.85%，下列关于该有机化合物的说法正确的是

A．可能是芳香烃　　　 B．不可能是芳香族化合物

C．该物质的熔点较高　 D．分子结构中可能只含有单键

例2：A是烃，B是烃的含氧衍生物，A、B均为常见的有机物。由等物质的量A和B组成的混合物0.05 mol在0.125 mol O₂中恰好完全燃烧生成0.1 mol CO₂和0.1 mol H₂O。试回答下列问题：

⑴混合物中A、B的组合可能有_________种。

⑵另有一种组合的A和B，以任意比混合，且物质的量之和为a mol。①若耗氧量一定，则A、B的分子式分别是A_________，B_________，耗氧量为_________mol(用a表示)。②若生成的CO₂和H₂O的物质的量一定，则A、B的分子式分别是A_________，B_________。③若生成CO₂的量为定值，则生成物H₂O的质量范围为_________(用a表示)。

变式训练：

现有0.1 mol某有机物A在8.96 L O₂中充分燃烧后，气体体积变为6.72 L，通过足量碱石灰吸收后剩余2.24 L(气体体积均在标准状况下测定)。

(1)燃烧后所得混合气体中CO₂的物质的量为___________，2.24L剩余气体可能是________或___________；

(2)若A是烃，其化学式可能是_______或_______；若A是烃的衍生物，其化学式可能是_______或_______。

(3)若A由丁醛(C₄H₈O)与气体B等物质的量混合得到，则气体B的化学式为_______。

例3：胡椒酚A是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组对其分子组成结构的研究中发现：A 的相对分子质量不超过150；A中C、O的质量分数分别为：w(C)＝80.60%，w(O)＝11.94%，完全燃烧后产物只有CO₂和H₂O。根据以上信息，填写下列内容：

(1)A的摩尔质量为　　　　　　。

(2)光谱分析发现A中不含甲基(－CH₃)，苯环上的一氯取代只有2种；1molA与足量溴水反应，最多消耗3molBr₂。A的结构简式为　　　　　　。

(3)A的一种同分异构体中，苯环上含有两个取代基，取代基位置与A相同，且能发生银镜反应。

①符合条件的A的同分异构体的结构简式　　　　　。

②上述A的一种同分异构体发生银镜反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　。

变式训练：

有机物A与乙酸无论以何种比例混合，只要质量一定，完全燃烧后产生的水的质量也一定，试回答：

(1)若A与乙酸相对分子质量相等，且既能发生银镜反应又能发生酯化反应，则A的结构简式为_____________。

(2)若A由四种元素形成的两种官能团组成，相对分子质量与乙酸相等，且分子中氢原子都不与碳原子相连，则A的结构简式为_____________。

(3)若A分子中C、H元素质量分数之和为86.67%，其余为O，且A的相对分子质量小于200，则A的分子式为___________。如果A分子每个碳原子都达到饱和，且能与金属钠反应产生氢气，则A的结构简式为________________________。

[当堂反馈]

试题详情

1．有机物分子结构的确定--化学方法

由于有机化合物中存在同分异构现象，除少数的分子式只对应一种结构外，一般一种分子式对应有多种结构。我们常从以下两方面确定其结构：

(1)根据有机物的特殊反应，确定物质分子中的官能团，从而进一步确定其结构。常见有机物中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的烃类物质有烯烃、炔烃、苯的同系物；能与溴水产生白色沉淀有机物是苯酚；能发生与银氨溶液或新制Cu(OH)₂反应的物质有醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等；能与碳酸钠反应产生气体的有机物是羧酸。

(2) 有机物实验式的确定

①实验式(又叫最简式)是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。

②若有机物分子中 w(C)＝a%、w(H)＝b%、w(O)＝c%，则：N(C) : N(H) : N(O)＝，即可得到实验式。实验式也可以通过燃烧产物的物质的量等方法确定。确定实验式前必须先确定元素的组成，如某有机物完全燃烧的产物只有 CO₂ 和 H₂O，则其组成元素可能为C、H 或 C、H、O；若燃烧产物 CO₂ 中的碳元素的质量和燃烧产物 H₂O 中氢元素的质量之和等于原有机物的质量时，则原有机物组成中不含O元素。