资源简介 第2节 有机化合物结构的测定1.下列叙述正确的是（ ）A.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是该有机物属于烃B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是该有机物属于烃的含氧衍生物C.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，通过测定有机物、CO2和H2O的质量，可确定该有机物是否含有氧元素D.甲烷在同系物中含碳量最高，因而是清洁能源2.为测定某有机化合物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱图，则该有机化合物可能是（ ）A.C2H5OH B.C.CH3CH2CH2COOH D.3.下列鉴别方法不可行的是（ ）A.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳B.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、己烯和己烷C.用水鉴别乙醇、溴苯和甲苯D.用碳酸钠溶液鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯4.有机化合物甲能发生银镜反应，甲催化加氢还原为乙，1 mol 乙与足量金属钠反应放出22.4 L H2（标准状况），据此推断乙一定不是（ ）A.CH2OH—CH2OHB.CH2OH—CHOH—CH3C.HOOC—COOHD.HOOCCH2CH2OH5.下列各组物质，最适宜使用红外光谱法进行区分的是（ ）A.2-甲基戊烷（）、3-甲基戊烷（）B.1-丙醇（CH3CH2CH2OH）、1-丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）C.苯（）、甲苯（）D.1-丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）、1-溴丁烷（CH3CH2CH2CH2Br）6.已知9.0 g某有机化合物与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0 g，碱石灰增重17.6 g，该有机化合物的化学式是（ ）A.C4H10 B.C4H10O2C.C2H6O D.C2H5O7.现有一物质的核磁共振氢谱如图所示，则可能是下列物质中的（ ）A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2OHC. D.CH3CH2CHO8.烃R的质谱图如图，经测定数据表明，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，且苯环上只有两个侧链，其中一个是—C2H5，符合此条件的烃R的结构有（ ）A.6种 B.9种C.12种 D.15种9.一定量的某有机化合物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量的澄清石灰水，经过滤可得沉淀10 g，但称量滤液时，其质量只减少2.9 g，则此有机化合物不可能是（ ）A.乙烷 B.乙烯C.乙醇 D.乙二醇10.某化合物的结构式（键线式）及球棍模型如下：该有机物分子的核磁共振氢谱图如图（单位是ppm）。下列关于该有机物的叙述正确的是（ ）A.该有机物不同化学环境的氢原子有8种 B.该有机物属于芳香族化合物C.键线式中的Et代表的基团为—CH3 D.该有机物的分子式为C9H10O411.用如图所示实验装置可以测定有机化合物中碳元素和氢元素含量：取4.6 g某烃的含氧衍生物样品A置于氧气流中，用氧化铜做催化剂，在760 ℃左右样品A全部被氧化为二氧化碳和水，实验结束后测得装置a增重5.4 g，装置b增重 8.8 g。下列有关说法错误的是（ ）A.装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰B.由实验数据只能确定A的最简式，无法确定A的分子式C.开始加热前、停止加热后均需通入一段时间O2D.采用核磁共振氢谱法能确定A的结构式12.将2.3 g有机物在氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和2.7 g H2O；测得其质谱图和核磁共振氢谱图如下：下列说法正确的是（ ）A.该有机物的相对分子质量为31B.该有机物存在同分异构现象C.丙酸的核磁共振氢谱与该有机物完全相同D.该有机物分子间不能形成氢键13.某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行如下探究。步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜（催化剂），被氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机化合物X的蒸气被氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。步骤三：用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为2∶3，如图Ⅰ。步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。试填空：（1）X的分子式为 ；X的名称为 。（2）步骤二中的仪器分析方法称为 。（3）写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式： 。（4）写出X符合下列条件的同分异构体的结构简式 。①芳香烃；②苯环上的一氯代物有三种第2节 有机化合物结构的测定1.C 烃的含氧衍生物完全燃烧产物也只有二氧化碳和水，故该有机物可能为烃类，也可能为烃的含氧衍生物，A、B错误；可以根据质量守恒确定C、H质量，再根据有机物的质量减去C和H的质量确定是否有氧元素，C正确；烷烃（CnH2n＋2）是含氢量最高的有机物，甲烷（CH4）是含氢量最高的烷烃，故甲烷的含碳量最低，D错误。2.A 由题图可知，该分子中有3种不同化学环境的氢原子，且原子个数比为1∶2∶3。A项，乙醇分子中有3种不同化学环境的氢原子，原子个数比为1∶2∶3，符合题意；B项，连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子等效，所以该分子中有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意；C项，该分子中有4种不同化学环境的氢原子，不符合题意；D项，该分子结构对称，有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意。3.B 乙醇燃烧产生淡蓝色火焰，苯燃烧产生黑烟，四氯化碳不燃烧，现象不同，可鉴别，A正确；苯、己烷均与酸性高锰酸钾溶液不反应，分层现象相同，不能鉴别，B错误；乙醇与水互溶，甲苯与水混合后有机层在上层，溴苯与水混合后有机层在下层，现象不同，可鉴别，C正确；乙醇与碳酸钠溶液互溶，乙酸与碳酸钠溶液反应生成气体，乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层，现象不同，可鉴别，D正确。4.C 1 mol乙能跟Na反应放出1 mol H2，证明乙中含有两个与Na反应的官能团，甲能发生银镜反应，证明有醛基，则加氢反应后，产物中应有醇羟基，且被还原得来的羟基应在链端，则乙一定不是C。5.D 红外光谱法可以测定有机化合物分子中所含的化学键或官能团，2-甲基戊烷、3-甲基戊烷中都没有官能团，化学键相同（C—C键和C—H键），不能用红外光谱法区分，A错误；1-丙醇、1-丁醇的官能团都是—OH，化学键相同（C—C键、C—H键、C—O键和O—H键），不能用红外光谱法区分，B错误；苯、甲苯中都没有官能团，化学键相同，不能用红外光谱法区分，C错误；1-丁醇的官能团是—OH，1-溴丁烷的官能团是溴原子（碳溴键），化学键也不完全相同，可以用红外光谱法区分，D正确。6.B 将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0 g，为水的质量，碱石灰增重17.6 g，为二氧化碳的质量，n（H2O）＝＝0.5 mol，9.0 g该有机物中，n（H）＝0.5 mol×2＝1.0 mol，n（CO2）＝＝0.4 mol，9.0 g该有机物中，n（C）＝0.4 mol，9.0 g该有机物中，n（O）＝＝0.2 mol，C、H、O原子的物质的量之比为0.4 mol∶1.0 mol∶0.2 mol＝2∶5∶1，最简式为C2H5O，H原子数应该为偶数，则该有机物分子式至少为C4H10O2，由于C4H10O2中H原子已经饱和，所以分子式为C4H10O2。7.B 由图可知该物质核磁共振氢谱有四组峰，即该有机物有四种氢原子。CH3CH2CH3有两种氢原子，不符合题意，A错误；CH3CH2CH2OH有四种氢原子，符合题意，B正确；有两种氢原子，不符合题意，C错误；CH3CH2CHO有三种氢原子，不符合题意，D错误。8.C 由质谱图可知烃R的相对分子质量为162，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，如为苯的同系物，则有14n－6＝162，n＝12，其中一个是—C2H5，则另一个侧链为—C4H9，—C4H9有4种，与—C2H5有邻、间、对3种，共12种。9.B 有机化合物的燃烧产物有二氧化碳和水，将燃烧产物通过足量的澄清石灰水，经过滤可得沉淀10 g，应为CaCO3，n（CO2）＝n（CaCO3）＝＝0.1 mol，m（CO2）＝0.1 mol×44 g·mol－1＝4.4 g，根据方程式：CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O Δm4.4 g 10 g 5.6 g题目中，若是产生的气体为纯CO2，滤液应减重5.6 g，实际中称量滤液时，其质量只比原石灰水减少2.9 g，则生成水的质量应为5.6 g－2.9 g＝2.7 g，则n（H）＝2n（H2O）＝×2＝0.3 mol，则有机化合物中N（C）∶N（H）＝1∶3，A、C、D符合，B不符合。10.A 根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断，H原子有8种，A项正确；该有机物中不含苯环，所以不属于芳香族化合物，B项错误；根据该有机物的球棍模型判断Et为乙基，C项错误；根据球棍模型可知，该物质的分子式是C9H12O4，D项错误。11.B 装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰，作用分别为吸收水和二氧化碳，A正确；n（H2O）＝＝0.3 mol，则n（H）＝0.6 mol，n（CO2）＝＝0.2 mol，则 n（C）＝0.2 mol，所以m（O）＝4.6 g－（0.6×1＋0.2×12）g＝1.6 g，则n（O）＝＝0.1 mol，有机物A中N（C）∶N（H）∶N（O）＝0.2∶0.6∶0.1＝2∶6∶1，H原子已经饱和，所以该有机物的分子式为C2H6O，B错误；开始加热前通入一段时间O2，赶走装置中的水和二氧化碳，停止加热后通入一段时间O2，使反应生成的水和二氧化碳分别被无水氯化钙和碱石灰充分吸收，使测量结果更准确，C正确；采用核磁共振氢谱法得出A中氢原子的种类，可确定A的结构式，D正确。12.B 2.3 g该有机物中，n（C）＝n（CO2）＝0.1 mol，m（C）＝0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g，n（H）＝×2＝0.3 mol，m（H）＝0.3 mol×1 g·mol－1＝0.3 g，则m（O）＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g，n（O）＝＝0.05 mol， n（C）∶n（H）∶n（O）＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1，所以该有机物的实验式是C2H6O，又由质谱图可知，该有机物的相对分子质量为46，则其分子式为C2H6O；在核磁共振氢谱中有3组峰，且3组峰的面积之比是3∶2∶1，则该有机物为CH3CH2OH。该有机物的相对分子质量为46，A错误；该有机物为CH3CH2OH，存在同分异构体CH3OCH3，B正确；丙酸和乙醇中均含有3种不同化学环境的氢原子，且数目之比均为3∶2∶1，但丙酸和乙醇中的氢原子所处的化学环境不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，C错误；CH3CH2OH分子间能形成氢键，D错误。13.（1）C8H10 对二甲苯 （2）质谱法（3）＋4HNO3＋4H2O（4）、解析：（1）n（X）＝＝0.02 mol，反应产生CO2，n（CO2）＝＝0.16 mol，反应产生H2O，n（H2O）＝＝0.1 mol，则分子中 N（C）＝＝8，N（H）＝＝10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱中含有苯环，属于苯的同系物，而核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为 2∶3，则X为，名称为对二甲苯。（2）步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量，该方法称为质谱法。（3）X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：＋4HNO3＋4H2O。（4）X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上的一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：间二甲苯（）和乙苯（）。4 / 4第2节 有机化合物结构的测定课程 标准 1.了解研究有机化合物的基本步骤。 2.能进行确定有机化合物分子式的简单计算。 3.能根据官能团的特殊性质确定官能团的存在。 4.知道红外光谱仪、核磁共振仪等现代仪器在有机化合物分子结构测定中的应用分点突破（一） 有机化合物分子式的确定1.测定有机化合物结构的流程测定有机化合物结构的核心步骤是 ，以及检测分子中所含的 及其在碳骨架上的位置。2.有机化合物组成元素分析和相对分子质量的测定方法（1）确定有机化合物分子式的关键首先要知道该物质的 、 ，必要时还要测定其 。（2）确定有机化合物的元素组成①碳、氢元素质量分数的测定——燃烧分析法②氮元素质量分数的测定③卤素质量分数的测定④氧元素质量分数的计算（3）有机化合物相对分子质量的测定①测定有机化合物相对分子质量的方法很多，如使用 进行测定。②质谱中，质荷比的最大值为相对分子质量。3.确定有机化合物分子式的一般途径4.确定有机化合物分子式常用的方法特殊法 根据题给特殊条件确定有机化合物的分子式： （1）含氢量最高的烃为甲烷。 （2）通常情况下，烃的含氧衍生物为气态的是甲醛。 （3）对于烃类混合物，平均每个分子中所含碳原子数小于2，则该烃类混合物中一定含有甲烷实验 式法 由有机化合物中各元素的质量分数求分子中各元素的原子个数之比（实验式），再由相对分子质量求分子式。 有机化合物相对分子质量的计算方法： （1）根据标准状况下气体密度ρ0，计算该气体的摩尔质量，即该气体的相对分子质量Mr＝ρ0×22.4（仅限于标准状况下使用）。 （2）根据气体A对气体B的相对密度D，求气体A的相对分子质量：Mr（A）＝D·Mr（B）。 （3）求混合气体的平均相对分子质量：＝Mr（A）×a％＋Mr（B）×b％＋Mr（C）×c％…（a％、b％、c％…为A、B、C…气体在混合气体中的体积分数）。 （4）运用质谱法测定相对分子质量燃烧 分析法 若题目直接给出有机化合物及燃烧产物的质量，可根据有机化合物燃烧的化学方程式或差量法求出分子式。 常用的化学方程式： CxHy＋O2xCO2＋H2O CxHyOz＋O2xCO2＋H2O商余通式 法（适 用于烃类 分子式的 求法） 根据烷烃（CnH2n＋2）、烯烃和环烷烃（CnH2n）、炔烃和二烯烃（CnH2n－2）、苯的同系物（CnH2n－6）的组成通式可以看出，这些烃类物质的分子中都有一个共同的部分CnH2n，这一部分的式量为14n，因此用烃的相对分子质量除以14就可以确定分子中所含碳原子数，再根据余数就可以求出烃的分子式。一般规律如下： ＝＝商……余数 其中对烷烃、烯烃或环烷烃而言，商为烃分子中碳原子数，而对炔烃、二烯烃、苯或苯的同系物而言，碳原子数为商加1提醒 部分有机化合物的实验式中，碳原子已达到饱和，则该有机化合物的实验式即为分子式。例如实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3的有机化合物，其实验式即为分子式。【交流讨论】1.如何判断有机化合物中是否含有C、H、O等元素？如何通过实验进行检测？2.如何进一步确定该有机化合物中各元素的质量分数及其实验式？1.某有机化合物3.2 g在氧气中充分燃烧，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得盛有浓硫酸的洗气瓶增重3.6 g，盛有碱石灰的干燥管增重4.4 g。则下列判断正确的是（ ）A.肯定含有碳、氢、氧三种元素B.肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素C.肯定含有碳、氢元素，不含氧元素D.不可能同时含有碳、氢、氧三种元素2.完全燃烧3 g某有机物生成0.1 mol CO2和1.8 g H2O，该有机物的蒸气对H2的相对密度为30，则该有机物的分子式为（ ）A.C2H4 B.C3H9O2 C.C2H6O D.C2H4O2分点突破（二） 有机化合物结构式的确定1.确定有机化合物结构式的流程2.有机化合物分子不饱和度的计算（1）计算公式分子的不饱和度＝n（C）＋1－。其中：n（C）为碳原子数，n（H）为氢原子数。在计算不饱和度时，若有机化合物分子中含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予考虑；若含有氮原子，则在氢原子总数中减去氮原子数。（2）常见基团的不饱和度基团 不饱和度 基团 不饱和度一个碳碳双键 1 一个碳碳三键 2一个羰基 1 一个苯环 4一个脂环 1 一个氰基 23.确定有机化合物的官能团Ⅰ.实验探究实验1 利用官能团性质鉴别有机化合物（必做）（1）分析乙醇、乙醛、乙酸、苯酚四种有机化合物中的官能团，明确含有这些官能团的有机化合物可能具有的性质。物质 官能团 可能具有的性质乙醇 —OH 具有还原性；不能电离出H＋乙醛 —CHO 具有较强还原性；不能电离出H＋乙酸 —COOH 能电离出H＋；具有酸性苯酚 —OH 能与FeCl3溶液发生显色反应（2）选择用于鉴别四种物质的化学反应。待鉴别 的物质 选择的化学反应乙醇 乙醇与酸性KMnO4溶液的氧化反应乙醛 氧化反应：CH3CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O乙酸 生成CO2的反应：CH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋H2O＋CO2↑苯酚 苯酚与FeCl3溶液的显色反应（3）给样品编号，设计实验操作过程，用实验流程图说明操作方案，完成鉴别。 （4）实验现象、结论实验内容 实验现象 实验结论①在甲、乙、丙、丁四种溶液中加入FeCl3溶液 甲溶液为紫色 甲为苯酚②在剩余的乙、丙、丁三种溶液中加入NaHCO3溶液 乙溶液产生气体 乙为乙酸③在剩余的丙、丁两种溶液中加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热 丙溶液中出现砖红色沉淀 丙为乙醛④在最后一种溶液中加入酸性KMnO4溶液 溶液褪色 丁为乙醇实验2 推断有机化合物中的官能团（选做）利用化学方法检验阿司匹林（化学式为C9H8O4，分子中含有苯环，不含其他环状结构）中的官能团。（1）列出阿司匹林分子中连接在苯环上的官能团组合的所有可能情况。由阿司匹林的分子式可确定连接在苯环上的官能团组合的可能情况：①2个羧基（—COOH）；②2个酯基（—COOR）；③1个羧基和1个酯基；④2个醛基（—CHO）和2个羟基（—OH）；⑤2个醛基、1个羟基、1个醚键；⑥1个羧基、1个醛基、1个羟基；⑦1个酯基、1个醛基、1个羟基。（2）选择易于检验的官能团，设计实验方法和顺序检验官能团的种类。实验时用研钵将阿司匹林药片研成粉末，加少量水溶解，每次取少量清液作为检验样品。欲检验的官能团 检验方法 实验现象 实验 结论羧基 取少量清液于试管中，加入NaHCO3溶液 有气体 产生 含有 羧基醛基 取少量清液于试管中，加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热 无砖红色 沉淀产生 不含 醛基酚羟基 取少量清液于试管中，加入FeCl3溶液 无紫色 出现 不含酚 羟基（3）根据上述检验结果，判断还需要进一步检验的官能团种类，设计实验方案并完成检验。欲检验的官能团 检验方法 实验现象 实验结论酯基 取少量清液于试管中，先加入NaOH溶液，加热，然后加入稀硫酸酸化，再加入FeCl3溶液 溶液显 紫色 含酚 酯基（4）实验结论综合上述实验结果推断，阿司匹林中的官能团是羧基和酯基。Ⅱ.确定有机化合物的官能团（1）化学实验方法官能团种类 检验试剂 判断依据碳碳双键或碳 碳三键 溴的四氯化碳 溶液或溴水 橙红色 溶液褪色酸性KMnO4溶液 紫色溶液 褪色卤素原子 NaOH溶液（加热）、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成，根据沉淀的颜色判断卤素原子的种类醇羟基 钠 有氢气放出酚羟基 FeCl3溶液 显紫色溴水 有白色沉淀生成醛基 银氨溶液（水浴） 有银镜生成新制氢氧化铜悬浊液（加热） 有砖红色 沉淀生成羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体 放出 硝基（—NO2） （NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸、KOH的甲醇溶液 1 min内溶液由浅绿色变为红棕色氰基（—CN） 强碱水溶液（加热） 有NH3放出（2）物理测试方法①红外光谱：测官能团种类。②核磁共振氢谱：测氢原子种类及数目。例如分子式为C2H6O的有机化合物的核磁共振氢谱只有一组信号峰，则其结构简式为CH3OCH3，若核磁共振氢谱有3组信号峰，且峰面积之比为1∶2∶3，则其结构简式为CH3CH2OH。案例——某种医用胶的结构测定1.测定实验式燃烧30.6 g某种医用胶样品，实验测得生成70.4 g CO2、19.8 g H2O、2.24 L N2（已换算成标准状况），怎么确定其实验式？2.确定分子式已知：由质谱分析法测定出该样品的相对分子质量为153.0。则该化合物的分子式为 。3.推导结构式①计算不饱和度不饱和度＝n（C）＋1－＝8＋1－＝4。②用化学方法推测分子中的官能团a.加入溴的四氯化碳溶液，橙红色褪去，说明可能含有或—C≡C—。b.加入（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液，无明显变化，说明不含有—NO2。c.加入NaOH溶液并加热，有氨气放出，说明含有—CN。③推测样品分子的碳骨架结构和官能团在碳链上的位置样品的红外光谱图提示：该有机化合物分子中存在：、、、；样品的核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图提示：该化合物分子中含有、等基团。④确定结构简式综上所述，医用胶单体的结构简式为 。1.下列化合物分子的不饱和度为4的是（ ）A. B.CH2CH—C≡CHC.CH2CHCH2Cl D.2.用质谱法分析某链状烷烃的相对分子质量为86，用核磁共振仪测得其核磁共振氢谱图中有2组峰，且峰面积之比为6∶1，则该烷烃的结构简式为（ ）A.B.C.D.3.有机物A的红外光谱图和核磁共振氢谱图如图所示，下列说法错误的是（ ）A.若A的分子式为C2H6O，则其结构简式为CH3OCH3B.A分子中有3种不同化学环境的氢原子C.A分子中至少含有3种不同的化学键D.仅由核磁共振氢谱图无法确定A分子中含有的氢原子总数有机化合物中所含官能团的确定（分析与推测） 聚丙烯酸钠I（）有良好的吸水性，广泛用于水处理、食品加工、涂料等，以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示。（1）A的分子式为 ；F→G的反应类型为 。B的结构简式为 ；E中官能团的名称为 。（2）H→I的化学方程式为 。（3）Y与D互为同系物，Y的相对分子质量比D大28，则符合下列条件的Y的同分异构体共有 种；其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶2的结构简式为 。①能发生银镜反应；②分子中只含有一种官能团【规律方法】1.根据性质和有关数据推知官能团的数目（1）根据与H2加成时所需H2的物质的量进行推断：1 mol加成时需1 mol H2，1 mol完全加成时需2 mol H2，1 mol—CHO加成时需 1 mol H2，而 1 mol 苯环完全加成时需3 mol H2。（2）1 mol —CHO与银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液完全反应时生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。（3）1 mol —OH或1 mol —COOH与足量活泼金属反应时放出0.5 mol H2。（4）1 mol —COOH与足量NaHCO3溶液反应时放出 1 mol CO2。（5）某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1 mol乙酸；若A与B的相对分子质量相差84，则生成2 mol乙酸。2.根据某些产物推知官能团位置（1）醇能被氧化成醛（或羧酸），则醇分子中的—OH一定在链端（即含—CH2OH）；醇能被氧化成酮，则醇分子中的—OH一定在链中（即含，与—OH相连的碳原子上只有1个氢原子）。（2）由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。（3）由加氢后碳骨架结构可确定或的位置。【迁移应用】1.某芳香化合物分子式为C9H10O3，与FeCl3溶液混合会呈现特征颜色，能发生银镜反应，还能与钠反应产生氢气。该化合物可能的结构简式是（ ）A. B.C. D.2.A物质与（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液混合，在1 min内溶液由淡绿色变为红棕色；能与溴水产生白色沉淀；与NaOH溶液混合反应后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，能产生淡黄色沉淀。A可能的结构是（ ）A. B.C. D.3.现有分子式均为C3H6O2的四种有机物A、B、C、D，且分子中均含甲基，把它们分别进行下列实验加以鉴别，实验记录如下：NaOH溶液 银氨溶液 新制Cu（OH）2悬浊液 金属钠A 中和反应 — 溶解 产生氢气B — 有银镜 加热后有砖红色沉淀 产生氢气C 水解反应 有银镜 加热后有砖红色沉淀 —D 水解反应 — — —则A、B、C、D的结构简式分别为A ，B ，C ，D 。1.鉴别环己醇（）和3，3-二甲基丁醛，可采用化学方法或物理方法，下列方法中不能对二者进行鉴别的是（ ）A.利用金属钠或金属钾B.利用质谱法C.利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱2.要测定某有机化合物的元素种类和分子式，下列说法错误的是（ ）A.在氧气流中燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量确定碳、氢元素的含量B.在CO2气流中与CuO反应，通过测定生成N2的体积确定氮元素的含量C.与AgNO3溶液反应，通过测定生成卤化物沉淀的种类和质量确定卤素的含量D.若碳、氢、氮元素及卤素的质量分数总和小于100％，其差值一般为氧元素的质量分数3.下列说法中正确的是（ ）A.在核磁共振氢谱中有5组吸收峰B.红外光谱图只能确定有机化合物中所含官能团的种类和数目C.质谱法不能用于相对分子质量的测定D.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机化合物的结构4.有机化合物Y的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如图所示，则该有机化合物可能的结构简式为（ ）A.CH3COOCH2CH3 B.OHCCH2CH2OCH3C.HCOOCH2CH2CH3 D.（CH3）2CHCOOH5.化合物A经李比希法测得其中含C 72.0％、H 6.67％，其余为O，质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法：方法一：核磁共振仪可以测定有机化合物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇（CH3CH2OH）的核磁共振氢谱有3组峰，其面积之比为3∶2∶1，如图1所示。现测出A的核磁共振氢谱有5组峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。方法二：利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图2所示。已知：A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题：（1）A的分子式为 。（2）A的结构简式为 （写出一种即可）。（3）A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出所有符合条件的结构简式：①分子中不含甲基的芳香酸： 。②遇FeCl3溶液显紫色且苯环上只有两个对位取代基的芳香醛： 。第2节 有机化合物结构的测定【基础知识·准落实】分点突破（一）师生互动1.确定其分子式 官能团 元素组成 分子式 官能团及碳骨架状况 2.（1）元素组成 各元素的质量分数 相对分子质量 （2）②V（N2） （3）①质谱仪探究活动交流讨论1.提示：；将产物通过无水硫酸铜和澄清石灰水检测水和二氧化碳的生成。2.提示：通过燃烧分析法确定有机化合物的实验式：定量测定：浓硫酸（水），碱石灰（二氧化碳），剩余气体体积（氮气）。自主练习1.A 3.2 g该有机物在氧气中充分燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6 g、4.4 g，则生成水的物质的量为0.2 mol，所以氢原子的物质的量是0.4 mol，生成的二氧化碳的质量是4.4 g，碳原子的物质的量是0.1 mol，根据原子守恒可知，3.2 g该有机物中含有0.1 mol碳原子和0.4 mol氢原子，m（H）＋m（C）＝0.4 mol×1 g·mol－1＋0.1 mol×12 g·mol－1＝1.6 g＜3.2 g，故该有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素，所以A正确。2.D 该有机物完全燃烧生成CO2和H2O，该有机物中含C、H，可能含有O。由该有机物的蒸气对H2的相对密度为30，可得该有机物的相对分子质量为2×30＝60。3 g该有机物为0.05 mol，碳原子为0.1 mol，碳原子的质量为0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g，氢原子的质量为1.8 g×＝0.2 g，碳、氢元素总质量为1.2 g＋0.2 g＝1.4 g＜3 g，所以该有机物中含有氧元素，氧元素的质量＝3 g－0.2 g－1.2 g＝1.6 g，为＝0.1 mol，该有机物分子中含碳原子的个数＝＝2，含氢原子的个数＝＝4，含氧原子的个数＝＝2，分子式为C2H4O2。分点突破（二）探究活动1.提示：①计算各元素的物质的量n（CO2）＝＝1.6 mol，n（C）＝1.6 mol；n（H2O）＝＝1.1 mol，n（H）＝2.2 mol；n（N2）＝＝0.1 mol，n（N）＝0.2 mol；n（O）＝＝0.4 mol。②确定实验式实验式为C8H11NO2。2.提示：设该化合物的分子式为（C8H11NO2）n，则n＝＝1，则该化合物的分子式为C8H11NO2。3.提示：。自主练习1.D 一个苯环的不饱和度为4，一个碳碳双键的不饱和度为1，一个碳碳三键的不饱和度为2，则四个选项中物质的不饱和度分别为5、3、1、4，选D。2.C 该链状烷烃的相对分子质量为86，则其分子式为C6H14，其核磁共振氢谱图中有2组峰，且峰面积之比为6∶1，则其分子中有2种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶1。分子中有4种不同化学环境的氢原子，A项不符合题意；的分子式为C4H8，B项不符合题意；的分子式为C6H14，其分子中有2种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶1，C项符合题意；的分子式为C7H16，D项不符合题意。3.A 由红外光谱图可知A分子中含有C—H键、C—O键、O—H键，若A的分子式为C2H6O，则满足核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积比为3∶2∶1的有机物A的结构简式为CH3CH2OH，A项错误；A的核磁共振氢谱图中有3组峰，说明其分子中有3种不同化学环境的H原子，B项正确；由红外光谱图可知A分子中至少含有C—H键、C—O键、O—H键3种不同的化学键，C项正确；由核磁共振氢谱图只能确定有机物分子中有几种不同化学环境的H原子及它们的相对数目，不能确定有机物分子中含有的氢原子总数，D项正确。【关键能力·细培养】 （1）提示：A能与Br2发生加成反应且分子内含有3个碳原子，故其分子式为C3H6，为丙烯。B为，C为，D为，E为，F为，G为CH2CHCOOH，H为CH2CHCOONa。F→G为消去反应，E中含有羧基、酮羰基。（2）提示：nCH2CHCOONa。（3）提示：分析可知Y的分子式为C5H8O2，由条件①②知其同分异构体中含有2个—CHO，对应的结构有4种：CHOCH2CH2CH2CHO、、、，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶2的结构简式为。迁移应用1.B 该芳香化合物的分子式为C9H10O3，与FeCl3溶液混合会呈现特征颜色，说明其结构中含有酚羟基。能发生银镜反应，说明其结构中含有醛基或甲酸酯基。能与钠反应生成H2，说明其结构中含有羟基或羧基。综上所述，B项符合题意。2.D A物质与（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液混合，在1 min内溶液由淡绿色变为红棕色，说明A中含有硝基；能与溴水产生白色沉淀，说明A中含有酚羟基；与NaOH溶液混合反应后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，能产生淡黄色沉淀，说明A中含有溴原子。只有D项物质符合上述要求，D正确。3.CH3CH2COOH CH3CH（OH）CHO HCOOCH2CH3 CH3COOCH3解析：分子式为C3H6O2的有机物的不饱和度为3＋1－＝1。A物质能与NaOH溶液发生中和反应，能使新制氢氧化铜悬浊液溶解，还能与Na反应放出氢气，说明A为羧酸，又含有甲基，A应为CH3CH2COOH；B与银氨溶液反应有银镜生成，与金属钠可产生氢气，说明B中既含有醛基，又含有羟基，B应为CH3CH（OH）CHO；C与NaOH溶液可发生水解反应，说明其含有酯基，又可与银氨溶液发生银镜反应，说明其还含有醛基，综合上述两点可知C应为HCOOCH2CH3；D可发生水解反应，说明其含有酯基，其不能与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应，即不含醛基，D为CH3COOCH3。【教学效果·勤检测】1.B 二者互为同分异构体，相对分子质量相同，无法利用质谱法鉴别。2.C 测定碳、氢元素的含量最常用的方法是燃烧分析法，将样品置于氧气流中燃烧，分别用吸水剂和碱液吸收生成的H2O和CO2，称重计算二者的质量，从而计算样品中碳、氢元素的含量，A正确；测定氮元素的含量一般将样品通入CO2气流中，在CuO的作用下生成N2，反应中可能生成氮的氧化物，Cu可将它们还原为N2，通过测定N2的总体积，从而计算样品中氮元素的含量，B正确；测定卤素的含量，一般将有机化合物与发烟硝酸和固体硝酸银一同放入密闭体系中加热，卤素原子转变为卤素离子并生成卤化银沉淀，通过测定卤化银的种类和质量，计算样品中卤素的含量，C错误；若碳、氢、氮元素及卤素的质量分数总和小于100％，其差值一般就是氧元素的质量分数，D正确。3.D A项，此物质有3种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱中有3组吸收峰；B项，红外光谱只能确定化学键和官能团的种类，不能确定其数目；C项，质谱图中，用最大质荷比可确定有机化合物的相对分子质量；D项，由核磁共振氢谱可以获得有机化合物分子中氢原子的种类及相对数目，由红外光谱可以获得分子中所含化学键或官能团的信息，由质谱图可以获得有机化合物的相对分子质量，其中的碎片峰对确定有机化合物的分子结构有一定帮助。4.A 由红外光谱图可看出该分子中有不对称的—CH3，因此该分子中有2个—CH3，由图还可以看出有机化合物Y含有CO、C—O—C结构，则Y的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3，A正确。5.（1）C9H10O2（2）（或或）（3）①②、解析：（1）C、H、O的个数之比为∶∶≈9∶10∶2，根据相对分子质量为150，可求得其分子式为C9H10O2。（2）通过红外光谱图可知，A分子中除含一个苯环外，还含有、、C—O—C、C—H和C—C，所以A的结构简式可能为（合理即可）。（3）①A的芳香类同分异构体中不含甲基的芳香酸是；②遇FeCl3溶液显紫色，说明含酚羟基，又因为含醛基，且只有两个取代基，所以遇FeCl3溶液显紫色且苯环上只有两个对位取代基的芳香醛是和。10 / 10(共108张PPT)第2节 有机化合物结构的测定课程 标准 1.了解研究有机化合物的基本步骤。2.能进行确定有机化合物分子式的简单计算。3.能根据官能团的特殊性质确定官能团的存在。4.知道红外光谱仪、核磁共振仪等现代仪器在有机化合物分子结构测定中的应用目 录1、基础知识·准落实4、学科素养·稳提升2、关键能力·细培养3、教学效果·勤检测基础知识·准落实1梳理归纳 高效学习分点突破（一） 有机化合物分子式的确定1. 测定有机化合物结构的流程测定有机化合物结构的核心步骤是 ，以及检测分子中所含的 及其在碳骨架上的位置。确定其分子式 官能团 2. 有机化合物组成元素分析和相对分子质量的测定方法（1）确定有机化合物分子式的关键首先要知道该物质的 、 ，必要时还要测定其 。（2）确定有机化合物的元素组成①碳、氢元素质量分数的测定——燃烧分析法元素组成 各元素的质量分数 相对分子质量 ②氮元素质量分数的测定③卤素质量分数的测定④氧元素质量分数的计算①测定有机化合物相对分子质量的方法很多，如使用 进行测定。②质谱中，质荷比的最大值为相对分子质量。质谱仪 （3）有机化合物相对分子质量的测定3. 确定有机化合物分子式的一般途径4. 确定有机化合物分子式常用的方法特殊法 根据题给特殊条件确定有机化合物的分子式：（1）含氢量最高的烃为甲烷。（2）通常情况下，烃的含氧衍生物为气态的是甲醛。（3）对于烃类混合物，平均每个分子中所含碳原子数小于2，则该烃类混合物中一定含有甲烷实验 式法燃烧 分析法商余通式 法（适用于 烃类分子 式的求法）提醒 部分有机化合物的实验式中，碳原子已达到饱和，则该有机化合物的实验式即为分子式。例如实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3的有机化合物，其实验式即为分子式。【交流讨论】1. 如何判断有机化合物中是否含有C、H、O等元素？如何通过实验进行检测？提示：；将产物通过无水硫酸铜和澄清石灰水检测水和二氧化碳的生成。2. 如何进一步确定该有机化合物中各元素的质量分数及其实验式？提示：通过燃烧分析法确定有机化合物的实验式：定量测定：浓硫酸（水），碱石灰（二氧化碳），剩余气体体积（氮气）。1. 某有机化合物3.2 g在氧气中充分燃烧，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得盛有浓硫酸的洗气瓶增重3.6 g，盛有碱石灰的干燥管增重4.4 g。则下列判断正确的是（ ）A. 肯定含有碳、氢、氧三种元素B. 肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素C. 肯定含有碳、氢元素，不含氧元素D. 不可能同时含有碳、氢、氧三种元素解析： 3.2 g该有机物在氧气中充分燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6 g、4.4 g，则生成水的物质的量为0.2 mol，所以氢原子的物质的量是0.4 mol，生成的二氧化碳的质量是4.4 g，碳原子的物质的量是0.1 mol，根据原子守恒可知，3.2 g该有机物中含有0.1 mol碳原子和0.4 mol氢原子，m（H）＋m（C）＝0.4 mol×1 g·mol－1＋0.1 mol×12 g·mol－1＝1.6 g＜3.2g，故该有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素，所以A正确。2. 完全燃烧3 g某有机物生成0.1 mol CO2和1.8 g H2O，该有机物的蒸气对H2的相对密度为30，则该有机物的分子式为（ ）A. C2H4 B. C3H9O2C. C2H6O D. C2H4O2解析： 该有机物完全燃烧生成CO2和H2O，该有机物中含C、H，可能含有O。由该有机物的蒸气对H2的相对密度为30，可得该有机物的相对分子质量为2×30＝60。3 g该有机物为0.05 mol，碳原子为0.1 mol，碳原子的质量为0.1mol×12 g·mol－1＝1.2 g，氢原子的质量为1.8 g× ＝0.2 g，碳、氢元素总质量为1.2 g＋0.2 g＝1.4 g＜3 g，所以该有机物中含有氧元素，氧元素的质量＝3 g－0.2 g－1.2 g＝1.6 g，为 ＝0.1 mol，该有机物分子中含碳原子的个数＝ ＝2，含氢原子的个数＝ ＝4，含氧原子的个数＝ ＝2，分子式为C2H4O2。分点突破（二） 有机化合物结构式的确定1. 确定有机化合物结构式的流程2. 有机化合物分子不饱和度的计算（1）计算公式分子的不饱和度＝n（C）＋1－ 。其中：n（C）为碳原子数，n（H）为氢原子数。在计算不饱和度时，若有机化合物分子中含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予考虑；若含有氮原子，则在氢原子总数中减去氮原子数。（2）常见基团的不饱和度基团 不饱和度 基团 不饱和度一个碳碳双键 1 一个碳碳三键 2一个羰基 1 一个苯环 4一个脂环 1 一个氰基 23. 确定有机化合物的官能团Ⅰ.实验探究实验1 利用官能团性质鉴别有机化合物（必做）（1）分析乙醇、乙醛、乙酸、苯酚四种有机化合物中的官能团，明确含有这些官能团的有机化合物可能具有的性质。物质 官能团 可能具有的性质乙醇 —OH 具有还原性；不能电离出H＋乙醛 —CHO 具有较强还原性；不能电离出H＋乙酸 —COOH 能电离出H＋；具有酸性苯酚 —OH 能与FeCl3溶液发生显色反应（2）选择用于鉴别四种物质的化学反应。待鉴别的物质 选择的化学反应乙醇 乙醇与酸性KMnO4溶液的氧化反应乙醛乙酸苯酚 苯酚与FeCl3溶液的显色反应（3）给样品编号，设计实验操作过程，用实验流程图说明操作方案，完成鉴别。（4）实验现象、结论实验内容 实验现象 实验结论①在甲、乙、丙、丁四种溶液中加入FeCl3溶液 甲溶液为紫色 甲为苯酚②在剩余的乙、丙、丁三种溶液中加入NaHCO3溶液 乙溶液产生气体 乙为乙酸③在剩余的丙、丁两种溶液中加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热 丙溶液中出现砖红色沉淀 丙为乙醛④在最后一种溶液中加入酸性KMnO4溶液 溶液褪色 丁为乙醇实验2 推断有机化合物中的官能团（选做）利用化学方法检验阿司匹林（化学式为C9H8O4，分子中含有苯环，不含其他环状结构）中的官能团。（1）列出阿司匹林分子中连接在苯环上的官能团组合的所有可能情况。由阿司匹林的分子式可确定连接在苯环上的官能团组合的可能情况：①2个羧基（—COOH）；②2个酯基（—COOR）；③1个羧基和1个酯基；④2个醛基（—CHO）和2个羟基（—OH）；⑤2个醛基、1个羟基、1个醚键；⑥1个羧基、1个醛基、1个羟基；⑦1个酯基、1个醛基、1个羟基。（2）选择易于检验的官能团，设计实验方法和顺序检验官能团的种类。实验时用研钵将阿司匹林药片研成粉末，加少量水溶解，每次取少量清液作为检验样品。欲检验的 官能团 检验方法 实验现象 实验结论羧基 取少量清液于试管中，加入NaHCO3溶液 有气体产生 含有羧基醛基 取少量清液于试管中，加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热 无砖红色 沉淀产生 不含醛基酚羟基 取少量清液于试管中，加入FeCl3溶液 无紫色出现 不含酚羟基（3）根据上述检验结果，判断还需要进一步检验的官能团种类，设计实验方案并完成检验。欲检验的 官能团 检验方法 实验现象 实验结论酯基 取少量清液于试管中，先加入NaOH溶液，加热，然后加入稀硫酸酸化，再加入FeCl3溶液 溶液显 紫色 含酚酯基（4）实验结论综合上述实验结果推断，阿司匹林中的官能团是羧基和酯基。Ⅱ.确定有机化合物的官能团（1）化学实验方法官能团种类 检验试剂 判断依据碳碳双 键或碳 碳三键 溴的四氯化碳溶液或溴水 橙红色溶液褪色酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色卤素原子 NaOH溶液（加热）、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成，根据沉淀的颜色判断卤素原子的种类官能团种类 检验试剂 判断依据醇羟基 钠 有氢气放出酚羟基 FeCl3溶液 显紫色溴水 有白色沉淀生成醛基 银氨溶液（水浴） 有银镜生成新制氢氧化铜悬浊液（加热） 有砖红色沉淀生成官能团种类 检验试剂 判断依据羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出硝基 （—NO2） （NH4）2Fe（SO4）2溶 液、硫酸、KOH的甲醇溶液 1 min内溶液由浅绿色变为红棕色氰基 （—CN） 强碱水溶液（加热） 有NH3放出①红外光谱：测官能团种类。②核磁共振氢谱：测氢原子种类及数目。例如分子式为C2H6O的有机化合物的核磁共振氢谱只有一组信号峰，则其结构简式为CH3OCH3，若核磁共振氢谱有3组信号峰，且峰面积之比为1∶2∶3，则其结构简式为CH3CH2OH。（2）物理测试方法案例——某种医用胶的结构测定1. 测定实验式燃烧30.6 g某种医用胶样品，实验测得生成70.4 g CO2、19.8 gH2O、2.24 L N2（已换算成标准状况），怎么确定其实验式？提示：①计算各元素的物质的量n（CO2）＝ ＝1.6 mol，n（C）＝1.6 mol；n（H2O）＝ ＝1.1 mol，n（H）＝2.2 mol；n（N2）＝ ＝0.1 mol，n（N）＝0.2 mol；n（O）＝ ＝0.4 mol。②确定实验式实验式为C8H11NO2。2. 确定分子式已知：由质谱分析法测定出该样品的相对分子质量为153.0。则该化合物的分子式为 。提示：设该化合物的分子式为（C8H11NO2）n，则n＝ ＝1，则该化合物的分子式为C8H11NO2。②用化学方法推测分子中的官能团a.加入溴的四氯化碳溶液，橙红色褪去，说明可能含有或—C≡C—。b.加入（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液，无明显变化，说明不含有—NO2。c.加入NaOH溶液并加热，有氨气放出，说明含有—CN。3. 推导结构式①计算不饱和度不饱和度＝n（C）＋1－ ＝8＋1－ ＝4。③推测样品分子的碳骨架结构和官能团在碳链上的位置样品的红外光谱图提示：该有机化合物分子中存在： 、 、 、 ；样品的核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图提示：该化合物分子中含有 、等基团。④确定结构简式综上所述，医用胶单体的结构简式为 。提示： 。1. 下列化合物分子的不饱和度为4的是（ ）A.D.解析： 一个苯环的不饱和度为4，一个碳碳双键的不饱和度为1，一个碳碳三键的不饱和度为2，则四个选项中物质的不饱和度分别为5、3、1、4，选D。2. 用质谱法分析某链状烷烃的相对分子质量为86，用核磁共振仪测得其核磁共振氢谱图中有2组峰，且峰面积之比为6∶1，则该烷烃的结构简式为（ ）A.B.C.D.解析： 该链状烷烃的相对分子质量为86，则其分子式为C6H14，其核磁共振氢谱图中有2组峰，且峰面积之比为6∶1，则其分子中有2种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶1。分子中有4种不同化学环境的氢原子，A项不符合题意；的分子式为C4H8，B项不符合题意； 的分子式为C6H14，其分子中有2种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶1，C项符合题意； 的分子式为C7H16，D项不符合题意。3. 有机物A的红外光谱图和核磁共振氢谱图如图所示，下列说法错误的是（ ）A. 若A的分子式为C2H6O，则其结构简式为CH3OCH3B. A分子中有3种不同化学环境的氢原子C. A分子中至少含有3种不同的化学键D. 仅由核磁共振氢谱图无法确定A分子中含有的氢原子总数解析： 由红外光谱图可知A分子中含有C—H键、C—O键、O—H键，若A的分子式为C2H6O，则满足核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积比为3∶2∶1的有机物A的结构简式为CH3CH2OH，A项错误；A的核磁共振氢谱图中有3组峰，说明其分子中有3种不同化学环境的H原子，B项正确；由红外光谱图可知A分子中至少含有C—H键、C—O键、O—H键3种不同的化学键，C项正确；由核磁共振氢谱图只能确定有机物分子中有几种不同化学环境的H原子及它们的相对数目，不能确定有机物分子中含有的氢原子总数，D项正确。关键能力·细培养2互动探究 深化认知有机化合物中所含官能团的确定（分析与推测） 聚丙烯酸钠I（ ）有良好的吸水性，广泛用于水处理、食品加工、涂料等，以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示。（1）A的分子式为 ；F→G的反应类型为 。B的结构简式为 ；E中官能团的名称为 。提示：A能与Br2发生加成反应且分子内含有3个碳原子，故其分子式为C3H6，为丙烯。B为 ，C为 ，D为 ，E为 ，F为 ，G为CH2 CHCOOH，H为CH2CHCOONa。F→G为消去反应，E中含有羧基、酮羰基。（2）H→I的化学方程式为 。提示：nCH2 CHCOONa 。（3）Y与D互为同系物，Y的相对分子质量比D大28，则符合下列条件的Y的同分异构体共有 种；其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶2的结构简式为 。①能发生银镜反应；②分子中只含有一种官能团、 、 ，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶2的结构简式为 。提示：分析可知Y的分子式为C5H8O2，由条件①②知其同分异构体中含有2个—CHO，对应的结构有4种：CHOCH2CH2CH2CHO、【规律方法】1. 根据性质和有关数据推知官能团的数目（1）根据与H2加成时所需H2的物质的量进行推断：1 mol加成时需1 mol H2，1 mol 完全加成时需2 mol H2，1mol—CHO加成时需 1 mol H2，而 1 mol 苯环完全加成时需3mol H2。（2）1 mol —CHO与银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液完全反应时生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。（3）1 mol —OH或1 mol —COOH与足量活泼金属反应时放出0.5mol H2。（4）1 mol —COOH与足量NaHCO3溶液反应时放出 1 mol CO2。（5）某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1 mol乙酸；若A与B的相对分子质量相差84，则生成2 mol乙酸。2. 根据某些产物推知官能团位置（1）醇能被氧化成醛（或羧酸），则醇分子中的—OH一定在链端（即含—CH2OH）；醇能被氧化成酮，则醇分子中的—OH一定在链中（即含 ，与—OH相连的碳原子上只有1个氢原子）。（2）由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。（3）由加氢后碳骨架结构可确定 或 的位置。【迁移应用】1. 某芳香化合物分子式为C9H10O3，与FeCl3溶液混合会呈现特征颜色，能发生银镜反应，还能与钠反应产生氢气。该化合物可能的结构简式是（ ）A. B.C. D.解析： 该芳香化合物的分子式为C9H10O3，与FeCl3溶液混合会呈现特征颜色，说明其结构中含有酚羟基。能发生银镜反应，说明其结构中含有醛基或甲酸酯基。能与钠反应生成H2，说明其结构中含有羟基或羧基。综上所述，B项符合题意。2. A物质与（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液混合，在1 min内溶液由淡绿色变为红棕色；能与溴水产生白色沉淀；与NaOH溶液混合反应后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，能产生淡黄色沉淀。A可能的结构是（ ）A. B.C. D.解析： A物质与（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液混合，在1 min内溶液由淡绿色变为红棕色，说明A中含有硝基；能与溴水产生白色沉淀，说明A中含有酚羟基；与NaOH溶液混合反应后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，能产生淡黄色沉淀，说明A中含有溴原子。只有D项物质符合上述要求，D正确。3. 现有分子式均为C3H6O2的四种有机物A、B、C、D，且分子中均含甲基，把它们分别进行下列实验加以鉴别，实验记录如下：NaOH溶液 银氨溶液 新制Cu（OH）2悬浊液 金属钠A 中和反应 — 溶解 产生氢气B — 有银镜 加热后有砖红色沉淀 产生氢气C 水解反应 有银镜 加热后有砖红色沉淀 —D 水解反应 — — —则A、B、C、D的结构简式分别为A ，B ，C ，D 。解析：分子式为C3H6O2的有机物的不饱和度为3＋1－ ＝1。A物质能与NaOH溶液发生中和反应，能使新制氢氧化铜悬浊液溶解，还能与Na反应放出氢气，说明A为羧酸，又含有甲基，A应为CH3CH2COOH；B与银氨溶液反应有银镜生成，与金属钠可产生氢气，说明B中既含有醛基，又含有羟基，B应为CH3CH（OH）CHO；CH3CH2COOH CH3CH（OH）CHO HCOOCH2CH3 CH3COOCH3 C与NaOH溶液可发生水解反应，说明其含有酯基，又可与银氨溶液发生银镜反应，说明其还含有醛基，综合上述两点可知C应为HCOOCH2CH3；D可发生水解反应，说明其含有酯基，其不能与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应，即不含醛基，D为CH3COOCH3。教学效果·勤检测3强化技能 查缺补漏1. 鉴别环己醇（ ）和3，3-二甲基丁醛，可采用化学方法或物理方法，下列方法中不能对二者进行鉴别的是（ ）A. 利用金属钠或金属钾B. 利用质谱法C. 利用红外光谱法D. 利用核磁共振氢谱解析： 二者互为同分异构体，相对分子质量相同，无法利用质谱法鉴别。2. 要测定某有机化合物的元素种类和分子式，下列说法错误的是（ ）A. 在氧气流中燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量确定碳、氢元素的含量B. 在CO2气流中与CuO反应，通过测定生成N2的体积确定氮元素的含量C. 与AgNO3溶液反应，通过测定生成卤化物沉淀的种类和质量确定卤素的含量D. 若碳、氢、氮元素及卤素的质量分数总和小于100％，其差值一般为氧元素的质量分数解析： 测定碳、氢元素的含量最常用的方法是燃烧分析法，将样品置于氧气流中燃烧，分别用吸水剂和碱液吸收生成的H2O和CO2，称重计算二者的质量，从而计算样品中碳、氢元素的含量，A正确；测定氮元素的含量一般将样品通入CO2气流中，在CuO的作用下生成N2，反应中可能生成氮的氧化物，Cu可将它们还原为N2，通过测定N2的总体积，从而计算样品中氮元素的含量，B正确；测定卤素的含量，一般将有机化合物与发烟硝酸和固体硝酸银一同放入密闭体系中加热，卤素原子转变为卤素离子并生成卤化银沉淀，通过测定卤化银的种类和质量，计算样品中卤素的含量，C错误；若碳、氢、氮元素及卤素的质量分数总和小于100％，其差值一般就是氧元素的质量分数，D正确。3. 下列说法中正确的是（ ）A. 在核磁共振氢谱中有5组吸收峰B. 红外光谱图只能确定有机化合物中所含官能团的种类和数目C. 质谱法不能用于相对分子质量的测定D. 核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机化合物的结构解析： A项，此物质有3种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱中有3组吸收峰；B项，红外光谱只能确定化学键和官能团的种类，不能确定其数目；C项，质谱图中，用最大质荷比可确定有机化合物的相对分子质量；D项，由核磁共振氢谱可以获得有机化合物分子中氢原子的种类及相对数目，由红外光谱可以获得分子中所含化学键或官能团的信息，由质谱图可以获得有机化合物的相对分子质量，其中的碎片峰对确定有机化合物的分子结构有一定帮助。4. 有机化合物Y的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如图所示，则该有机化合物可能的结构简式为（ ）A. CH3COOCH2CH3 B. OHCCH2CH2OCH3C. HCOOCH2CH2CH3 D. （CH3）2CHCOOH解析： 由红外光谱图可看出该分子中有不对称的—CH3，因此该分子中有2个—CH3，由图还可以看出有机化合物Y含有CO、C—O—C结构，则Y的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3，A正确。5. 化合物A经李比希法测得其中含C 72.0％、H 6.67％，其余为O，质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法：方法一：核磁共振仪可以测定有机化合物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇（CH3CH2OH）的核磁共振氢谱有3组峰，其面积之比为3∶2∶1，如图1所示。现测出A的核磁共振氢谱有5组峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。方法二：利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图2所示。已知：A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题：（1）A的分子式为 。解析： C、H、O的个数之比为 ∶ ∶≈9∶10∶2，根据相对分子质量为150，可求得其分子式为C9H10O2。C9H10O2 （2）A的结构简式为 （写出一种即可）。解析： 通过红外光谱图可知，A分子中除含一个苯环外，还含有 、 、C—O—C、C—H和C—C，所以A的结构简式可能为 （合理即可）。（或 或 ） ②遇FeCl3溶液显紫色且苯环上只有两个对位取代基的芳香醛： 。（3）A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出所有符合条件的结构简式：①分子中不含甲基的芳香酸： 。、 解析： ①A的芳香类同分异构体中不含甲基的芳香酸是 ；②遇FeCl3溶液显紫色，说明含酚羟基，又因为含醛基，且只有两个取代基，所以遇FeCl3溶液显紫色且苯环上只有两个对位取代基的芳香醛是 和 。学科素养·稳提升4内化知识 知能升华123456789101112131. 下列叙述正确的是（ ）A. 某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是该有机物属于烃B. 某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是该有机物属于烃的含氧衍生物C. 某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，通过测定有机物、CO2和H2O的质量，可确定该有机物是否含有氧元素D. 甲烷在同系物中含碳量最高，因而是清洁能源解析： 烃的含氧衍生物完全燃烧产物也只有二氧化碳和水，故该有机物可能为烃类，也可能为烃的含氧衍生物，A、B错误；可以根据质量守恒确定C、H质量，再根据有机物的质量减去C和H的质量确定是否有氧元素，C正确；烷烃（CnH2n＋2）是含氢量最高的有机物，甲烷（CH4）是含氢量最高的烷烃，故甲烷的含碳量最低，D错误。123456789101112132. 为测定某有机化合物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱图，则该有机化合物可能是（ ）A. C2H5OH B.C. CH3CH2CH2COOH D.12345678910111213解析： 由题图可知，该分子中有3种不同化学环境的氢原子，且原子个数比为1∶2∶3。A项，乙醇分子中有3种不同化学环境的氢原子，原子个数比为1∶2∶3，符合题意；B项，连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子等效，所以该分子中有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意；C项，该分子中有4种不同化学环境的氢原子，不符合题意；D项，该分子结构对称，有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意。123456789101112133. 下列鉴别方法不可行的是（ ）A. 用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳B. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、己烯和己烷C. 用水鉴别乙醇、溴苯和甲苯D. 用碳酸钠溶液鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯12345678910111213解析： 乙醇燃烧产生淡蓝色火焰，苯燃烧产生黑烟，四氯化碳不燃烧，现象不同，可鉴别，A正确；苯、己烷均与酸性高锰酸钾溶液不反应，分层现象相同，不能鉴别，B错误；乙醇与水互溶，甲苯与水混合后有机层在上层，溴苯与水混合后有机层在下层，现象不同，可鉴别，C正确；乙醇与碳酸钠溶液互溶，乙酸与碳酸钠溶液反应生成气体，乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层，现象不同，可鉴别，D正确。123456789101112134. 有机化合物甲能发生银镜反应，甲催化加氢还原为乙，1 mol 乙与足量金属钠反应放出22.4 L H2（标准状况），据此推断乙一定不是（ ）A. CH2OH—CH2OHB. CH2OH—CHOH—CH3C. HOOC—COOHD. HOOCCH2CH2OH12345678910111213解析： 1 mol乙能跟Na反应放出1 mol H2，证明乙中含有两个与Na反应的官能团，甲能发生银镜反应，证明有醛基，则加氢反应后，产物中应有醇羟基，且被还原得来的羟基应在链端，则乙一定不是C。123456789101112135. 下列各组物质，最适宜使用红外光谱法进行区分的是（ ）A. 2-甲基戊烷（ ）、3-甲基戊烷（ ）B. 1-丙醇（CH3CH2CH2OH）、1-丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）C. 苯（ ）、甲苯（ ）D. 1-丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）、1-溴丁烷（CH3CH2CH2CH2Br）12345678910111213解析： 红外光谱法可以测定有机化合物分子中所含的化学键或官能团，2-甲基戊烷、3-甲基戊烷中都没有官能团，化学键相同（C—C键和C—H键），不能用红外光谱法区分，A错误；1-丙醇、1-丁醇的官能团都是—OH，化学键相同（C—C键、C—H键、C—O键和O—H键），不能用红外光谱法区分，B错误；苯、甲苯中都没有官能团，化学键相同，不能用红外光谱法区分，C错误；1-丁醇的官能团是—OH，1-溴丁烷的官能团是溴原子（碳溴键），化学键也不完全相同，可以用红外光谱法区分，D正确。123456789101112136. 已知9.0 g某有机化合物与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0 g，碱石灰增重17.6 g，该有机化合物的化学式是（ ）A. C4H10 B. C4H10O2C. C2H6O D. C2H5O12345678910111213解析： 将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0 g，为水的质量，碱石灰增重17.6 g，为二氧化碳的质量，n（H2O）＝ ＝0.5 mol，9.0 g该有机物中，n（H）＝0.5mol×2＝1.0 mol，n（CO2）＝ ＝0.4 mol，9.0 g该有机物中，n（C）＝0.4 mol，9.0 g该有机物中，n（O）＝＝0.2 mol，C、H、O原子的物质的量之比为0.4 mol∶1.0 mol∶0.2 mol＝2∶5∶1，最简式为C2H5O，H原子数应该为偶数，则该有机物分子式至少为C4H10O2，由于C4H10O2中H原子已经饱和，所以分子式为C4H10O2。123456789101112137. 现有一物质的核磁共振氢谱如图所示，则可能是下列物质中的（ ）A. CH3CH2CH3 B. CH3CH2CH2OHC. D. CH3CH2CHO12345678910111213解析： 由图可知该物质核磁共振氢谱有四组峰，即该有机物有四种氢原子。CH3CH2CH3有两种氢原子，不符合题意，A错误；CH3CH2CH2OH有四种氢原子，符合题意，B正确；有两种氢原子，不符合题意，C错误；CH3CH2CHO有三种氢原子，不符合题意，D错误。123456789101112138. 烃R的质谱图如图，经测定数据表明，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，且苯环上只有两个侧链，其中一个是—C2H5，符合此条件的烃R的结构有（ ）A. 6种 B. 9种C. 12种 D. 15种12345678910111213解析： 由质谱图可知烃R的相对分子质量为162，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，如为苯的同系物，则有14n－6＝162，n＝12，其中一个是—C2H5，则另一个侧链为—C4H9，—C4H9有4种，与—C2H5有邻、间、对3种，共12种。123456789101112139. 一定量的某有机化合物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量的澄清石灰水，经过滤可得沉淀10 g，但称量滤液时，其质量只减少2.9 g，则此有机化合物不可能是（ ）A. 乙烷 B. 乙烯C. 乙醇 D. 乙二醇12345678910111213解析： 有机化合物的燃烧产物有二氧化碳和水，将燃烧产物通过足量的澄清石灰水，经过滤可得沉淀10 g，应为CaCO3，n（CO2）＝n（CaCO3）＝ ＝0.1 mol，m（CO2）＝0.1mol×44 g·mol－1＝4.4 g，根据方程式：CO2＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2O Δm4.4 g 10 g 5.6 g题目中，若是产生的气体为纯CO2，滤液应减重5.6 g，实际中称量滤液时，其质量只比原石灰水减少2.9 g，则生成水的质量应为5.6 g－2.9 g＝2.7 g，则n（H）＝2n（H2O）＝ ×2＝0.3 mol，则有机化合物中N（C）∶N（H）＝1∶3，A、C、D符合，B不符合。1234567891011121310. 某化合物的结构式（键线式）及球棍模型如下：该有机物分子的核磁共振氢谱图如图（单位是ppm）。下列关于该有机物的叙述正确的是（ ）A. 该有机物不同化学环境的氢原子有8种B. 该有机物属于芳香族化合物C. 键线式中的Et代表的基团为—CH3D. 该有机物的分子式为C9H10O412345678910111213解析： 根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断，H原子有8种，A项正确；该有机物中不含苯环，所以不属于芳香族化合物，B项错误；根据该有机物的球棍模型判断Et为乙基，C项错误；根据球棍模型可知，该物质的分子式是C9H12O4，D项错误。1234567891011121311. 用如图所示实验装置可以测定有机化合物中碳元素和氢元素含量：取4.6 g某烃的含氧衍生物样品A置于氧气流中，用氧化铜做催化剂，在760 ℃左右样品A全部被氧化为二氧化碳和水，实验结束后测得装置a增重5.4 g，装置b增重 8.8 g。下列有关说法错误的是（ ）A. 装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰B. 由实验数据只能确定A的最简式，无法确定A的分子式C. 开始加热前、停止加热后均需通入一段时间O2D. 采用核磁共振氢谱法能确定A的结构式12345678910111213解析： 装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰，作用分别为吸收水和二氧化碳，A正确；n（H2O）＝＝0.3 mol，则n（H）＝0.6 mol，n（CO2）＝＝0.2 mol，则 n（C）＝0.2 mol，所以m（O）＝4.6 g－（0.6×1＋0.2×12）g＝1.6 g，则n（O）＝ ＝0.1mol，有机物A中N（C）∶N（H）∶N（O）＝0.2∶0.6∶0.1＝2∶6∶1，H原子已经饱和，所以该有机物的分子式为C2H6O，B错误；12345678910111213开始加热前通入一段时间O2，赶走装置中的水和二氧化碳，停止加热后通入一段时间O2，使反应生成的水和二氧化碳分别被无水氯化钙和碱石灰充分吸收，使测量结果更准确，C正确；采用核磁共振氢谱法得出A中氢原子的种类，可确定A的结构式，D正确。1234567891011121312. 将2.3 g有机物在氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和2.7 g H2O；测得其质谱图和核磁共振氢谱图如下：下列说法正确的是（ ）A. 该有机物的相对分子质量为31B. 该有机物存在同分异构现象C. 丙酸的核磁共振氢谱与该有机物完全相同D. 该有机物分子间不能形成氢键12345678910111213解析： 2.3 g该有机物中，n（C）＝n（CO2）＝0.1 mol，m（C）＝0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g，n（H）＝ ×2＝0.3 mol，m（H）＝0.3 mol×1 g·mol－1＝0.3 g，则m（O）＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g，n（O）＝ ＝0.05 mol， n（C）∶n（H）∶n（O）＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1，所以该有机物的实验式是C2H6O，又由质谱图可知，该有机物的相对分子质量为46，则其分子式为C2H6O；12345678910111213在核磁共振氢谱中有3组峰，且3组峰的面积之比是3∶2∶1，则该有机物为CH3CH2OH。该有机物的相对分子质量为46，A错误；该有机物为CH3CH2OH，存在同分异构体CH3OCH3，B正确；丙酸和乙醇中均含有3种不同化学环境的氢原子，且数目之比均为3∶2∶1，但丙酸和乙醇中的氢原子所处的化学环境不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，C错误；CH3CH2OH分子间能形成氢键，D错误。1234567891011121313. 某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行如下探究。步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜（催化剂），被氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机化合物X的蒸气被氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。12345678910111213步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。步骤三：用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为2∶3，如图Ⅰ。步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。12345678910111213（1）X的分子式为 ；X的名称为 。C8H10 对二甲苯 试填空：解析： n（X）＝ ＝0.02 mol，反应产生CO2，n（CO2）＝ ＝0.16 mol，反应产生H2O，n（H2O）＝ ＝0.1 mol，则分子中 N（C）＝＝8，N（H）＝ ＝10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱中含有苯环，属于苯的同系物，而核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为 2∶3，则X为 ，名称为对二甲苯。12345678910111213（2）步骤二中的仪器分析方法称为 。解析： 步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量，该方法称为质谱法。（3）写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式： 。质谱法 ＋4HNO3 ＋4H2O 12345678910111213解析： X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式： ＋4HNO3 ＋4H2O。12345678910111213（4）写出X符合下列条件的同分异构体的结构简式 。①芳香烃；②苯环上的一氯代物有三种解析： X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上的一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：间二甲苯（ ）和乙苯（ ）。、 12345678910111213感谢欣赏THE END 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第2节 有机化合物结构的测定.docx 第2节 有机化合物结构的测定.pptx 第2节 有机化合物结构的测定（练习，含解析）.docx
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