14有机分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定 新课标 人教版
有机物分子式和结构式的确定一、有机物分子式的确定1．有机物组成元素的判断一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，Cl→HCl。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。
欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。
2．实验式(最简式)和分子式的区别与联系(1)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。
不能确切表明分子中的原子个数。
注意：①最简式是一种表示物质组成的化学用语；②无机物的最简式一般就是化学式；③有机物的元素组成简单，种类繁多，具有同一最简式的物质往往不止一种；④最简式相同的物质，所含各元素的质量分数是相同的，若相对分子质量不同，其分子式就不同。
例如，苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的最简式相同，均为CH，故它们所含C、H元素的质量分数是相同的。
(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。
注意①分子式是表示物质组成的化学用语；②无机物的分子式一般就是化学式；③由于有机物中存在同分异构现象，故分子式相同的有机物，其代表的物质可能有多种；④分子式＝(最简式)n。
即分子式是在实验式基础上扩大n倍，。
3．确定分子式的方法(1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。
(2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。
(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。
(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。
由于x、y、z相对独立，借助通式进行计算，解出x、y、z，最后求出分子式。
[例1] 3.26g样品燃烧后，得到4.74gCO2和1.92gH2O，实验测得其相对分子质量为60，求该样品的实验式和分子式。
有机物分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定有机物是化学中的一个重要分支，它主要研究含碳元素的化合物。
有机物的分子式和结构式是用来描述有机物化学组成和空间构型的重要工具。
下面我将就有机物分子式和结构式的确定进行详细的介绍。
一、有机物分子式的确定：步骤一：根据元素的相对原子质量及元素在分子式中的相对数量，计算出每个元素的相对原子数目。
步骤二：将每个元素的原子数目按照化学符号的顺序写在元素符号的右下角。
步骤三：将写出的元素符号及其相对原子数目按照化学符号的习惯顺序排列，并在各元素符号之间加上符号连接符号。
举例来说，对于乙烯分子（C2H4），可以按照以上步骤确定其分子式。
乙烯分子中含有碳和氢两个元素，根据它们的相对原子质量，可以得到碳的相对原子质量为12，氢的相对原子质量为1、根据乙烯分子中碳和氢的相对原子数目，可以得到碳的相对原子数目为2，氢的相对原子数目为4、将这些数据按照步骤二和步骤三的要求排列，可以得到乙烯分子的分子式为C2H4二、有机物结构式的确定：有机物结构式是用来表示有机物分子中原子间连接关系的化学式。
步骤一：确定有机物分子中各原子的相对位置及连接关系。
步骤二：根据有机物分子的分子式和阴离子的电子离对数，确定有机物分子中各原子间的化学键的种类（如单键、双键、三键等）。
步骤三：根据有机物分子中原子间的连接关系，使用化学键的表示方法（如普通线条、斜线、双线等）来表示有机物分子的结构式。
举例来说，对于乙烯分子（C2H4），可以按照以上步骤确定其结构式。
根据乙烯分子的分子式C2H4，可以确定乙烯分子中含有两个碳原子和四个氢原子。
根据碳原子间的相对位置及连接关系，可以知道乙烯分子中两个碳原子之间存在一个双键，碳原子与氢原子之间存在单键。
根据这些信息，可以使用普通线条来表示乙烯分子的结构式，即H-C=C-H。
总结起来，有机物分子式和结构式的确定是通过确定有机物分子中各原子的种类、个数和原子间连接关系，从而准确描述有机物的化学组成和空间构型。
高中化学有机物分子式和结构式的确定方法总结
考点48有机物分子式和结构式的确定复习重点1．了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算； 2．有机物分子式、结构式的确定方法 难点聚焦一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算 有关化学方程式烷烃＋＋＋烯烃或环烷烃＋点燃点燃C H O nCO (n 1)H OC H +3n 2O CO nH On 2n+2222n 2n 222312n +−→−−−→−−炔烃或二烯烃＋＋－点燃C H O nCO (n 1)H On 2n 2222--−→−−312n苯及苯的同系物＋＋－点燃C H O nCO (n 3)H On 2n 6222--−→−−332n 饱和一元醇＋＋饱和一元醛或酮＋＋点燃点燃C H O +3n 2nCO (n 1)H OC H O O nCO nH On 2n+222n 2n 222O n 2312−→−−-−→−−饱和一元羧酸或酯＋＋点燃C H O O nCO nH On 2n 2222322n -−→−−饱和二元醇＋＋＋点燃C H O O nCO (n 1)H On 2n+22222312n -−→−−饱和三元醇＋＋＋点燃C H O O nCO (n 1)H On 2n+23222322n -−→−−由上可知，相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时，耗氧量相同(把C H O C H H O n 2n+2n 2n 2看成·：相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全燃烧时，耗氧量相同(醛：C H O C H H O n 2n n 2n 22→·-饱和二元醇：C H O C H 2H O n 2n+22n 2n 22→·-)；相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧，耗氧量相同(羧酸：C H O n 2n 2→C H 2H O n 2n 42-·饱和三元醇：C H O C H 3H O n 2n 23n 2n 22+-→·) 二、通过实验确定乙醇的结构式由于有机化合物中存在着同分异构现象，因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。
有机物分子式及结构式的确定方法
专题讲座(三) 有机物分子式及结构式的确定方法一、有机物分子式的确定1．最简式的确定。
(1)燃烧法。
则n (C)＝m （CO 2）44 g·mol －1，n (H)＝m （H 2O ）18 g·mol －1×2，n (O)＝m 有机物－n （C ）×12 g·mol －1－n （H ）×1 g·mol －116 g ·mol －1由它们的物质的量之比等于原子个数比可确定最简式。
(2)计算法。
根据有机物中C 和H 的质量分数来计算。
n (C)∶n (H)∶n (O)＝w （C ）12∶w （H ）1∶1－w （C ）－w （H ）16。
2．相对分子质量的确定。
利用公式：a.M ＝m n ，b.ρ1ρ2＝M 1M 2，c.M ＝ρ(标况)×22.4 L ·mol －1。
3．分子式的确定。
(1)由最简式和相对分子质量确定。
(2)根据计算确定1 mol 有机物中含有的各原子的数目。
(3)根据相对分子质量计算。
二、有机物结构式的确定1．根据价键规律确定：某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式。
例如C2H6，只能为CH3CH3。
2．通过定性实验确定。
实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。
3．通过定量实验确定。
(1)通过定量实验确定有机物的官能团，如乙醇结构式的确定；(2)通过定量实验确定官能团的数目，如1 mol某醇与足量钠反应可得到1 mol气体，则可说明该醇分子中含2个—OH。
4．根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物。
实验测得的往往不是完整的有机物，这就需要我们根据有机物的结构规律，如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。
有机物分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定有机物是由碳、氢和其他元素组成的化合物。
它们可以通过确定其分子式和结构式来进行鉴定和描述。
分子式是描述化合物中原子种类和数量的表示方式，而结构式则显示了原子之间的连接方式和化学键的类型。
确定有机物的分子式和结构式是有机化学中的重要任务之一，它们可以提供有关化合物性质和反应性的重要信息。
确定有机物的分子式和结构式通常通过实验技术和理论计算方法来完成。
下面将介绍一些常用方法和技术，以帮助确定有机物的分子式和结构式。
1.元素分析：元素分析是确定化合物中碳、氢、氧、氮等元素的相对含量的一种实验方法。
通过测定有机物中各元素的质量百分比，可以计算出简单的分子式，例如乙醇（C2H6O）和甲酸（HCOOH）。
2.红外光谱（IR）：红外光谱是一种常用的实验方法，通过测量有机物与红外辐射的相互作用，可以确定有机物中的功能团和官能团。
例如，苯酚（C6H6O）和苯胺（C6H7N）可以通过其特征性的红外吸收峰进行鉴定。
3.质谱（MS）：质谱是一种用于测定有机物中各个原子的相对质量的实验方法。
质谱图可以提供化合物的分子量和分子结构信息。
通过测量化合物中分子离子的质荷比，并进行分析和比较，可以确定有机物的分子式和结构式。
4.核磁共振（NMR）：核磁共振是一种通过测量原子核的磁性行为来确定有机物分子结构的方法。
通过观察有机化合物中氢、碳、氧等原子核的化学位移和耦合常数，可以确定有机物的分子式和结构式。
5.X射线结构分析：X射线结构分析是一种用于确定有机物分子结构的高分辨率实验方法。
通过测定化合物晶体中X射线的衍射图样，可以确定有机物的原子排列方式和化学键长度。
除了上述实验方法外，理论计算方法如量子力学和分子力学也可以用于预测和确认有机物的分子式和结构式。
例如，计算化学方法可以用来优化化合物的几何构型，预测各个原子之间的键长和化学键角度。
综上所述，确定有机物的分子式和结构式是有机化学中的重要任务。
通过实验技术和理论计算方法，可以鉴定和描述有机物的化学结构，从而揭示其性质和反应性。
有机物分子式、结构式的确定
C4H10O3等有机物，其实验式即为分子式核磁共振谱(PMR): 化合物分子中 的氢原子核,所处的化学环境
(即其附近的基团)不同,表现出的核磁性就不 同,代表它的峰在共振谱图中的横坐标位置就 不同,峰的强度与结构中氢原子数成正比。
③ 此外还有质谱法和紫外光谱法等。
P149 典例3 P150 应用3
有机物分子式 结构式的确定
1.实验式（最简式）法
由元素的 种类和含 量
相对原子质量
相对分子质量
实验式
分子式
相对分子质量的基本求法：
a. 定义法：M= m n
b.标况下气体密度ρ：M=22.4*ρ
c.相对密度法(d)：M=d*M
注意：
(1)某些特殊组成的最简式,在不知化合物的相对 分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。 例(C如H3：)n 最当简n=式2时为,C氢H原3的子烃已，达其饱分和子,故式其可分表子示式为为 C2H6。
例上观分察子到式氢为原C子3H峰6O的2强的度有为机3物:3，,则若结在构P简MR式谱可
能为?
CH3COOCH3
若给出峰的强度为3:2:1,则可能为?
CH3CH2COOH、 HCOOCH2CH3、 CH3COCH2OH
② 红外光谱(IR):确证两个化合物是 否相同，也可确定有机化合物中某 一特殊键或官能团是否存在。
有机物分子式和结构式的确定方法
有机物分子式和结构式的确定方法有机物分子式和结构式的确定方法是化学研究的重要内容之一，它对有机化学的发展和应用起着重要的推动作用。
有机物的分子式和结构式表示了有机物分子中原子的种类、数量以及它们之间的连接方式。
下面将介绍几种确定有机物分子式和结构式的常用方法。
一、元素分析元素分析是确定有机物分子式的最基本方法，其原理是分析有机物样品中的碳、氢、氧、氮、硫等元素的含量，并据此计算出分子中不同元素的比例，从而得到该有机物的分子式。
例如，对于一个有机物样品经元素分析得到的结果为：C62.14%、H10.43%、O27.43%，可以根据C:H:O的比例计算出其分子式为C4H8O。
二、质谱分析质谱分析是一种通过测定有机分子在高真空条件下，通过电子轰击产生的碎片离子的质荷比，以及测定碎片离子的相对丰度，从而确定有机物的分子式和结构的方法。
质谱仪测定到的质荷比，往往能反映出有机分子的相对分子量或碎片离子的相对原子量，通过测出的质谱图的特征峰的相对丰度，可以进一步得到有机物的分子式和一些结构信息。
三、红外光谱分析红外光谱是确定有机物结构的常用方法之一、有机分子在吸收红外辐射时，会引起分子内部化学键的振动、扭转和拉伸等。
每种具有特定化学键类型的振动都会对应产生一个特定的红外吸收峰，从而提供了有机物分子中特定键的信息。
根据吸收峰的位置和强度，可以初步推断有机物中存在的官能团，从而确定有机物的结构类型。
四、核磁共振（NMR）分析核磁共振是一种利用分子中的核自旋能级差异导致的能量吸收和释放现象以及核自旋与周围电子的相互作用来研究分子结构的分析方法。
核磁共振仪测定得到的谱图，包括质子谱、碳谱、氮谱等。
通过对NMR谱图的分析，可以确定有机物中原子的化学环境和化学位移，从而进一步获得有机物分子的结构信息。
五、X射线衍射分析X射线衍射是一种利用波长短于可见光的X射线对物质进行结构表征的方法。
通过对物质样品进行X射线的照射，观察并测定样品产生的衍射图样，然后运用数学方法对衍射峰的位置和强度进行分析，可以确定有机物的晶体结构和分子结构。
有机物分子式和结构式的确定方法
确定有机物分子式和结构式的分析思路和分析方法一、确定有机物分子式和结构式的分析思路1、有机物组成元素的定性分析通常通过充分燃烧有机物的方式来确定有机物的组成元素，即：2、有机物分子式和结构式的定量分析二、确定有机物分子式的分析方法1、通式法⑴常见有机物的分子通式分子通式⑵方法：相对分子质量n（碳原子数）分子式例题1：某烷烃的相对分子质量为44，则该烷烃的分子式为。
解析：烷烃的通式为C n H 2n+2 ，则其相对分子质量为：14n + 2 = 44 ，n = 3 ，故该烷烃的分子式为：C 3H 82、质量分数法 方法：相对分子质量C 、H 、O 等原子数分子式例题2：某有机物样品3g 充分燃烧后，得到4.4g CO 2 和1.8g H 2O ，实验测得其相对分子质量为60，求该有机物的分子式。
解析：根据题意可判断该有机物分子中一定含有C 和H 元素，可能含有氧元素。
样品 CO 2 H 2O 3g 4.4g 1.8g 则：m(C) = g g 2.144124.4=⨯m(H) = g g 2.01828.1=⨯根据质量守恒可判断该有机物分子中一定含有O 元素，则该有机物分子中C 、H 、O 元素的质量分数依次为：ω(C) =%40%10032.1=⨯ggω(H) =%67.6%10032.0=⨯ggω(O) = 1 － 40% － 6.67% = 53.33%则该有机物的一个分子中含有的C 、H 、O 原子数依次为：N(C) =212%4060=⨯N(H) = 41%67.660≈⨯N(O) =216%33.5360≈⨯ 故该有机物的分子式为C 2H 4O 2 。
3、最简式法方法：质量分数、质量比原子数之比 → 最简式分子式（最简式）n = 分子式有时可根据最简式和有机物的组成特点（H 原子饱和情况）直接确定分子式，如：例题：如例题2 ，该有机物分子中各元素原子的数目之比为： N(C) ∶N(H) ∶N(O) =12%40∶1%67.6∶16%33.53≈ 1∶2∶1故该有机物的最简式为：CH 2O ，则：（12 + 1×2 + 16）× n = 60 ，n = 2 则该有机物的分子式为：C 2H 4O 2 。
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专题十四有机物分子式和结构式的确定
专题新平台
【直击高考】
1．了解常见有机物的组成和结构，能够识别结构简式中各原子的连接次序。
并能根
据结构简式中各原子的连接次序的不同，确定其不同的化学性质。
2．能根据化学实验现象，结合化学反应推导并确定有机物的分子式及结构式（或结
构简式）。
3．能根据实验现象、实验数据分析有机反应，确定其化学式及其结构。
4．综合应用有机化学知识，确定分子式及结构式，此类试题选择、填空均有，有时
还涉及到有机化学计算，为高考化学中的常考题。
【难点突破】
1．方法与技巧
（1）如果两种有机物燃烧时耗氧量相同，则每增加1个氧原子，必须多2个氢原子，若增加2个氧原子，则应多4个氢原子，以此类推。
或每增加1个碳原子，必须多2个氧原子，若增加2个碳原子，则应多4个氧原子，以此类推。
（2）如果有机物的通式可写成(CO)n H m的形式，则其完全燃烧的产物，通过Na2O2后，其增加的质量即为有机物的质量。
（3）常见的有机分子的空间构型有四面体型（CH4、CCl4等）、直线型（C2H2等）、平面型（C2H4、C6H6等），掌握其结构对推断复杂分子的结构非常重要。
（4）放大的有机结构（参见本专题训练4、8题），通常应用在有机小分子中，此类
试题要求考生能将放大后的结构，根据题设要求回复到通常状态，然后对题中设问遂一
化解。
（5）缩小的有机结构（如键线式），通常应用在较大或较复杂的有机物质中，此类试
题要求考生能将缩小后的结构，根据题设要求回复到一般的结构简式，然后再对题中设
问遂一分析，以此方可获得正确结果。
2．解题注意点
（1）组成有机物的元素虽然较少，但由于碳碳间可通过共价键连接，因而其物质种
类较多。
因此有关有机物组成的分析，必须依靠燃烧或其它的相关反应。
（2）有机结构的分析包括：空间结构的分析；结构简式的分析。
①空间结构的分析：此类试题主要考查考生对原子共平面或共直线的分析与判断。
在解题时，要注意将甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的结构迁移到新的物质中。
②结构简式的分析：要注意利用官能团的结构，来确定有机化学反应。
3．命题趋向
有机化学中分子式和结构式的考查，是高考中的重点和难点。
随着考试内容与考试方
式的改革，有关有机结构的考查形式也在不断地发生变化，如目前巳考查到顺反异构、
手性异构。
在此类试题面前，不少考生显得束手无策，唯有抓住信息，理清关系，方能
正确作答。
专题新例析
【例1】为某种需要，一些只含C、H、O的有机物，其分子式可用通式（C x H y）m （H2O）n（m、n、x、y为正整数）表示。
现有一类只含C、H、O的有机物，它们完全
燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比恒为 1 ：2。
（1）此类有机物的通式应写成；
（2）分子量最小的有机物的结构简式为；
（3）若碳原子数相同的某两种有机物分子量为a、b ，则a、b之差必是（填一个数字）的整数倍。
【解析】根据有机物燃烧消耗的O2只与C有关，可设其通式为（C x H y）m（H2O）n，则：
, 解得
其通式应为（CO）m（H2O）n。
当m=1，n=1时，有机物分子量最小，分子式为CH2O2，结构简式为HCOOH 。
通过通式知，碳原子数相同，m相同，n不同，所以分子量相差必为18的整数倍。
【答案】(1)（CO）m（H2O）n (2) HCOOH (3)18
【点评】通式的确定是解答此题的关键。
该题采用“声东击西”手法，以通式（CxHy）m（H2O）n设惑，唯有认真审题，理清通式的含义，方可去伪存真，获得正确结果。
【例2】某液态有机物气化后对一氧化碳的相对密度为 2 。
取此有机物 5.6 g完全燃烧，只有CO2和H2O生成。
将燃烧后的产物通过浓硫酸，浓硫酸增重 3.6 g 。
导出的气体再通过Na2O2后，气体质量减少了8.4 g 。
求该有机物的分子式。
【解析】设液态有机物的通式为CxHyOz，其燃烧的化学方程式为：
CxHyOz + （x + —）O2→xCO2 + H2O
题中有三个未知数（x，y，z），已知条件也有三个，一是有机物的分子量，二是浓
H2SO4吸水3.6 g，三是间接获得CO2的量。
先利用差量法计算CO2的质量（设为a）。
CO2 + Na2O2 = Na2CO3 + O2△m
44g 28g
a 8.4g
44g/a = 28g/8.4g ，解得 a = 13.2 g
注意到燃烧反应式中CxHyOz、CO2、H2O的系数分别为1、x、，依对应物质的量
列比例式为：
再根据有机物的式量：28×2 = 56 ，即可求得分子式为C3H4O 。
【答案】C3H4O
【点评】有机物分子式，一般通过燃烧确定。
该题的难点在于生成的CO2通过Na2O2发生了反应，以此将有机和无机联系在一起，此类试题在有机中经常出现。
高考训练新点击
1．靛青是一种染料，将其样品作分析，其元素质量百分组成为： C 73.3%、H 3.82%、N 10.7%、O 12.2%，则其最简式为（）A．C8H5NO B．C2H2NO C．C4H6NO D．C7H8NO
2．有一系列有机化合物按以下顺序排列：
CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHO CH3（CH=CH）3CHO……
在该系列有机物中，分子中碳元素的质量分数的最大值最接近于（）A．95.6% B．92.3% C．85.7% D．75.0%
3．a mL3种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温常
压）气体体积共缩小2a mL（不考虑CO2的溶解），则3种烃不可能的组合是( ) A．CH4、C2H4、C3H4任意体积比
B．CH4、C3H6、C2H2保持C3H6与C2H2体积比为1∶1(同温同压)的所有情况
C．C2H6、C4H6、C2H2物质的量之比3∶1∶2
D．C3H8、C4H8、C2H2质量比11∶14∶26
4．如果用●代表原子实( 原子实是原子除去最外层电子后的剩余部分) ，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，一条短线代表一对共用电子对。
如F2或Cl2均可表示为。
下列图甲和图乙所表示的有机分子依次是( )
A．CCl3H CF3COOH B．CH3Cl CH3COOH
C．CH3F HCOOCH3D．CH3OH CH2OHCHO
5．有机酸的酸酐可视为两羧基中羟基的脱水产物,例如：
则下列的酸和酸酐对应正确的是( )
6．第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。
天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然
气水合物的平均组成可表示为（）。