元素分析与相对分子质量的测定 教案1

元素分析与相对分子质量的测定授课班级课时教学目的知识与技能1、掌握有机化合物定性分析和定量分析的基本方法2、了解鉴定有机化合结构的一般过程与数据处理方法过程与方法通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能根据其确定有机化合物的分子式情感态度价值观感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用，体验严谨求实的有机化合物研究过程重点有机化合物组成元素分析与相对分子质量的测定方法难点有机化合物组成元素分析与相对分子质量的测定方法知识结构与板书设计元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析2、相对分子质量的测定——质谱法（MS）(1)质谱法的原理：用高能电子流轰击样品，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同，其结果被记录为质谱图。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动［引入］上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯，接下来进行第二步——元素定量分析确定实验式。［板书］二、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析[思考与交流]如何确定有机化合物中C、H元素的存在？［讲］定性分析：确定有机物中含有哪些元素。（李比希法）一般讲有机物燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，若有机物完全燃烧，产物只有CO2和H2O，则有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。定量分析：确定有机物中各元素的质量分数。（现代元素分析法）［讲］元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。以便于进一步确定其分子式。［点击试题］例1、某烃含氢元素的质量分数为%，求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58，求该烃的分子式。［分析解答］分析：此题题给条件很简单，是有机物分子式确定中最典型的计算。由于该物质为烃，则它只含碳、氢两种元素，则碳元素的质量分数为（100－）%＝%。则该烃中各元素原子数（N）之比为：C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比，是该烃的实验式，不是该烃的分子式。设该烃有n个C2H5，则因此，烃的分子式为。［讲］对于一种未知物，如果知道了物质的元素组成和相对分子质量，就会很容易通过计算得出分子式。确定有机物的分子式的途径：1.确定实验式2.确定相对分子质量［点击试题］例2、某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为%，氢的质量分数为%。（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。［投影］(1)先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数由于碳的质量分数为52．16％，氢的质量分数为13．14％，则氧的质量分数为l—52．16％—13．14％＝34．70％。(2)再求各元素原子的个数比则该未知物A的实验式为C2H6O[讲]实验式和分子式的区别：实验式表示化合物分子所含元素的原子数目最简单整数比的式子。分子式表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。［思考与交流］若要确定它的分子式，还需要什么条件？[讲]确定有机化合物的分子式的方法：（一）由物质中各原子（元素）的质量分数→各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式→有机物分子式（二）有机物分子式←知道一个分子中各种原子的个数←1mol物质中的各种原子的物质的量←1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量←1mol物质中各种原子（元素）的质量等于物质的摩尔质量与各种原子（元素）的质量分数之积［点击试题］例3、燃烧某有机物A，生成（标准状况）CO2和H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是，求该有机物的分子式。［分析解答］首先要确定该物质的组成元素。A中各元素的质量：，所以有机物中还含有O元素。则实验式为，其式量为30。又因该有机物的相对分子质量因此实验式即为分子式。［讲］从例题可以看出计算相对分子量很重要，计算有机物相对分子质量的方法有哪些？密度法(标准状况)，相对密度法(相同状况)。另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出，还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。［投影总结］确定有机物分子式的一般方法．（1）实验式法：①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比（最简式）。②求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）。（2）直接法：①求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）②根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。确定相对分子质量的方法有：（1）M=m/n（2）根据有机蒸气的相对密度D，M1=DM2（3）标况下有机蒸气的密度为ρg/L，M=mol▪ρg/L［讲］有机物的分子式的确定方法有很多，在今后的教学中还会进一步介绍。今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。应该说以上所学的方法是用推算的方法来确定有机物的分子式的。在同样计算推出有机物的实验式后，还可以用物理方法简单、快捷地测定相对分子质量，比如——质谱法。［板书］2、相对分子质量的测定——质谱法（MS）［讲］质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。接下来对质谱法的原理，怎样对质谱图进行分析以确定有机物的相对分子质量，以及此方法的优点作简要精确的介绍。［课后练习］1、吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子含C%、H%、N%、其余为O。已知其分子量不超过300。试求：⑴吗啡的分子量；⑵吗啡的分子式。（吗啡分子量285，分子式C17H19NO3