教学目标

知识与技能：

1.了解确定有机物实验式、分子式的方法。

2.掌握有关有机物分子式确定的计算；

过程与方法：

1.采用学生自我学习，讨论、归纳总结的方法学习有机物分子式确定的方法；

3.利用实验探究、问题讨论法确定乙醇的结构式。

情感、态度、价值观

通过学习有机物分子式、结构式的确定方法，进一步强化科学意识，端正科学态度，学习科学方法；

●教学重点：有关有机物分子式确定的计算。

●教学难点：有关有机物分子式确定的计算。

●课时安排：二课时

●     教学过程

●     展示预习成果：

提问学生按下列提纲回答问题，了解学生预习情况：

问题1、请大家说出初中化学所学的分子式所表示的意义。

［回答］①表示一种物质。②表示该物质的组成元素。③表示该物质分子中各元素的原子个数及比值。④表示该物质的各元素质量比及质量百分比。

［引言］那么，我们可以通过哪些已知条件采用哪些方法来确定有机物的分子式呢？本节课我们就来学习这方面的内容。

［板书］第三节  有机物分子式和结构式的确定(一)

一、有机物分子式的确定

问题2、确定物质的分子式，实质上是要确定什么？

答：物质分子里所含元素的种类和原子的数目。

问题3、要确定元素的种类，可以有哪些方法？

答：确定元素的种类的方法，有些是由实验直接测出的，如对物质进行燃烧，根据实验现象以及生成物分析原物质可能含有哪些元素；有些还需对结果作必要的计算才能得出。

问题4、要确定分子中各元素原子的数目，可以有哪些方法？

答：通常是根据测得的相对分子质量及各元素的质量百分含量来求得。

具体如何求解，下面我们通过例题共同讨论得出。

［板书］(1)根据相对分子质量和元素质量分数求分子式

［投影］例1：实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。

问题5、只根据C、H两元素的质量分数能否求得该烃的分子式？

［答］不能。因为根据各元素的质量分数只能求得该物质的分子中各元素原子数目的最简整数比，而无法确定该物质分子中各元素原子的具体数目。

［强调］很正确。表示化合物分子中所含各元素原子数目最简整数比的式子，叫最简式或实验式。与分子式不同，分子式是表示化合物所含元素的原子种类及数目的式子。实验式不能表示分子的真实组成而分子式可以。

问题6、已知最简式，还需知道什么条件就可求得分子式？

［生］相对分子质量。

［师］对，下面我们请XXX同学板演解题过程。

解：(1)求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。

N(C)∶N(H) = ∶  =1∶3          该化合物的实验式是CH3。

(2)设该化合物分子式为(CH3)n，则：

n= = =2                该化合物的分子式是C2H6。

答：该碳氢化合物的实验式是CH3，分子式是C2H6。

［问］例1中的A的分子式还可以采用什么方法求解？

［讨论并引导］根据分子式所表示的意义，只要我们确定1 mol A分子中所含各元素原子的物质的量，即确定了A分子式中各元素原子的数目。

［师］回答得很好，下面我们再请XXX同学用这种方法来求出A的分子式。

解：1 mol A分子中所含各元素原子的物质的量为：

n(C)= =2 mol         n(H)= =6 mol     因此，该化合物的分子式为C2H6。

［问］除了以上两种方法以外，哪位同学还有不同的方法？

［讨论并引导］直接用相对分子质量除以12来求。

［评价］很好。这也是求化学式的一种方法即 =n…m则化学式为CnHm。这种方法在解选择题或填空题时使用，可以节省时间。但作为计算题，尤其是已知元素质量分数时，一般不用。

请大家根据以上解题方法做下面练习。

［投影练习］某有机化合物由三种元素组成，其中碳、氢质量分数分别为22.0%和4.59%。将该化合物在强碱水溶液中水解后先用HNO3酸化，再用AgNO3溶液试验，结果生成淡黄色沉淀。又测得该化合物的相对分子质量为109，求该有机化合物的分子式。

［学生活动，教师巡视］

［投影］解法1：该有机化合物为溴代烷，其中溴元素的质量分数为：{bfb}－22.0%－4.59%=73.41%

1 mol该有机化合物中所含各元素原子的物质的量分别为：

n(C)= =2 mol       n(H)= =5 mol    n(Br)= =1 mol

所以，该有机化合物的分子式为C2H5Br。

解法2：据题意，该有机化合物中还含有溴元素，其质量分数为:{bfb}－22.0%－4.59%=73.41%

该有机化合物各元素原子个数之比

N(C)∶N(H)∶N(Br)= ∶ ∶ =2∶5∶1

设该化合物的分子式为(C2H5Br)n

n= =1      该化合物分子式为C2H5Br。

答：该有机化合物的分子式为C2H5Br。

［投影小结］已知物质中各元素的质量分数和物质的相对分子质量，求物质分子式的方法是：

［过渡］根据以上讨论我们知道以上两种方法，必须知道相对分子质量才能求出分子式，另外仅利用相对分子质量，有时也能求出分子式。那么哪些内容可以间接得出相对分子质量呢？

问题7、对于气态的有机物哪些内容可以间接得出相对分子质量呢？

答：利用气态的有机物的密度或相对密度，可以间接得出相对分子质量呢。

［板书］(2)根据气态有机物密度或相对密度求分子式

［投影］例2： 2.3 g某有机物Axx燃烧后，生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。

组织学生讨论： 根据题意，该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O，因此该有机物中一定含有哪些元素，是否含O元素，我们该如何确定呢？

［答］根据燃烧前后C、H质量守恒，可由产物CO2和H2O中含C、H的质量计算出有机物中C、H的总质量。若m(有机物)=m(C)+m(H)则有机物中只含C、H两种元素；若m(有机物)＞m(C)+m(H)，则有机物中含C、H、O三种元素，m(O)=m(有机物)－m(C)－m(H)。

［评价］这位同学分析得很全面。下面请同学们按照该思路来求解例2。

［请一位同学到黑板上计算］

解：(1)求2.3 g该有机物中组成元素的质量

根据C、H守恒可求得m(C)=0.1 mol×12 g·mol－1=1.2 g            m(H)=2.7 g× =0.3 g

m(C)+m(H)=1.5 g＜2.3 g

因此A中还含有O，其质量为m(O)=m(A)－m(C)－m(H)=2.3 g－1.5 g=0.8 g

(2)求该有机物的相对分子质量

Mr(A)=dMr(空气)=1.6×29=46

(3)确定该有机物的分子式由于N(C)∶N(H)∶N(O)= ∶ ∶ =2∶6∶1

所以该有机物的实验式为C2H6O

设有机物A的分子式为(C2H6O)n        n= =1

故该有机物A的分子式为C2H6O。

答：该有机物的分子式为C2H6O。

［问］据例1，这位同学的第三步还可以采用什么方法确定有机物的分子式？

［生］利用1 mol分子中所含各元素原子的物质的量求解。

［师］再请一位同学到黑板上求解。

［学生板演］1 mol A分子中含各元素原子的物质的量为

n(C)= ×46 g÷12 g·mol－1=2 mol         n(H)= ×46 g÷1 g·mol－1=6 mol

n(O)= ×46 g÷16 g·mol－1=1 mol       因此A的分子式为C2H6O。

［过渡］如果已知某气态化合物的密度，能否求出其分子量，再求其分子式呢？下面我们再做一道题。

例3：某气态烃在标准状况下150 mL的质量是0.5223 g，经测定，该烃含碳92.3%，含氢7.7%，试求它的分子式。

［学生思考后说出各自的解法，教师总结并板书］

解法(1)：求相对分子质量M= ×22.4 L/mol=78 g/mol   ∴该烃的相对分子质量为78。

求C、H原子个数比，得出实验式：N(C)∶N(H)= ∶ =1∶1。

实验式为CH，则分子组成为(CH)n。      ∴13n=78  n=6       ∴分子式为C6H6

解法(2)：

相对分子质量计算方法同上。 N(C)= =6    N(H)= =6

∴分子式为C6H6。

［教师讲解内容：过渡］我们知道烃的组成可表示为CxHy，烃的含氧衍生物的组成可表示为CxHyO，若为饱和一元醇则可用CnH2n+1OH表示，据此，还可以写出以通式表示的有机反应的化学方程式。若已知这些有机化学反应中各物质间量的关系，就可以求算有机物的分子式。下面我们来看一道例题。

［板书］(3)根据有机物在化学反应中量的关系求分子式

［投影］例4： 0.60 g某饱和一元醇A，与足量的金属钠反应，生成氢气112 mL(标准状况)。求该一元醇的分子式。

［学生计算，教师巡视］                                                                               

［投影］求解上题的规范步骤：

解：饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH，该一元醇的摩尔质量为M(A)

2CnH2n+1OH+2Na 2CnH2n+1ONa+H2↑

2 mol×M(A)                    22.4 L

0.60 g                          0.112 L

M(A)= =60 g·mol－1

该一元醇的相对分子质量为60

根据该一元醇的通式，有下列等式：12n+2n+1+16+1=60           n=3

答：该一元醇的分子式是C3H8O。

［课堂练习］

某有机物4.5 g，xx燃烧后生成2.7 g H2O和3.36 L CO2(标况)，该有机物的蒸气对H2相对密度为30，求该有机物的分子式。

［师］请同学们根据以上例题和练习，讨论求有机物的分子式需要知道哪些数据？

［学生讨论后小结］

①相对分子质量及元素质量分数。

②有机物在反应中各反应物及生成物的量的关系。

［师］通过计算确定分子式之后，还需根据其特殊性质或实验确定结构式。具体方法我们下节课再学习。

●板书设计

第三节  有机物分子式和结构式的确定(一)

一、有机物分子式的确定

(1)根据相对分子质量和元素质量分数求分子式。

(2)根据气态有机物密度或相对密度求分子式。

(3)根据有机物在化学反应中量的关系求分子式。

●教学说明

有机物分子式的确定是初中阶段有关化学式计算的延伸。本节课的学习对于学生认识未知世界，探索形形色色的物质世界，推断物质的元素组成，确定其分子式，提供了一定的知识基础。因此在教学过程中应重视培养学生严肃认真的科学态度、严密的科学思维方法以及良好的学习习惯。注意把前后知识有机地结合起来，进一步达到新旧知识的融会贯通。在以后的授课中，还要注意对此部分内容进行不断的巩固和练习。

●参考练习

1.某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的3.625倍。把1.1 g该有机物在氧气中充分燃烧，将生成的气体混合物通过足量碱石灰，碱石灰增重3.72 g，又知生成H2O和CO2物质的量之比为1∶1。求此有机物的分子式。          C3H6O

2.取3.40 g只含羟基，不含其他官能团的液体饱和多元醇，置于5.00 L氧气中。经点燃醇xx燃烧。反应后气体体积减少0.56 L，将气体通过CaO进行吸收，体积又减少2.80 L(所有体积均已换算成标准状况下的体积)。

(1)3.4 g醇中C、H、O的物质的量分别为：

n(C)=______ mol，n(H)=______ mol，n(O)=______ mol；该醇中C、H、O原子数之比为：          。

(2)从以上比值能否确定该醇的分子式？其原因是                                。

答案:(1)n(C)=0.125 mol  n(H)=0.300 mol 

n(O)=0.100 mol  C、H、O原子个数比为5∶12∶4

(3)从以上比值能确定该醇的分子式。其原因是该最简式中H原子数已饱和，所以最简式即分子式C5H12O4。

3.在101325 Pa、120℃时，某气态烃和过量O2在一密闭容器内xx燃烧，在相同条件下反应前后容器内的压强相等。求该烃可能的分子式。

解析：本题可采用规律法求解。因分子中氢原子数为4的烃，在相同条件下燃烧前后(水为气态)气体物质的量不变，压强相等。应用这一规律可得该烃的分子式可能为CH4、C2H4或C3H4。

答案：该烃的分子式可能为CH4、C2H4或C3H4。