确定有机物分子式的方法
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确定有机物分子式的方法
作者：王玲玲
来源：《教师博览·科研版》2014年第06期
[摘 要]有机物分子式的确定是有机推断题的基础，教师在平时练习和总复习中有意识地进行归纳总结，帮助学生熟悉解题思路，对培养学生的解题能力有极大的促进作用。确定有机物分子式的方法，首先可以确定有机物的组成，然后确定有机物的分子式。
[关键词]中学化学；有机物分子式；确定方法一、确定有机物元素的组成
（一）仔细审题。看题目中有机物是烃还是烃的衍生物，若是烃，则仅含碳氢两种元素，若是烃的衍生物，则除碳氢外，还含有其他元素，最常见的是氧，还有可能为卤素、氮或硫等。
（二）根据机物完全燃烧后的产物判断。若产物只有CO2和H2O，则其组成的元素一定有碳、氢，可能有氧，如何确定有机物是否含有氧元素呢？可求出产物中CO2及H2O的质量或物质的量，再求出其中的碳元素和氢元素的质量，根据质量守恒定律，可知有机物中这两种元素的质量之和，再和原有机物的质量进行比较，若相等，则原有机物中不含氧元素，若不相等且小于则原有机物中必定含有氧元素。
二、确定有机物分子式
确定有机物的组成元素之后，再根据题目条件来确定这几种元素原子个数，即可确定有机物的分子式。题目给的条件不同，确定有机物分子式的方法也不同。
（一）根据有机物的摩尔质量或相对分子质量求算
根据有机物的摩尔质量或相对分子质量及各元素的质量分数直接算出1mol有机物中，含各元素原子的物质的量，从而确定各原子的个数。也可先确定实验式（最简式），再确定分子式。
【例】G由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为172，元素分析表明，含碳55.8 %，含氢7.0 %，写出G的分子式。
【解析】N(C)=172×55.8%/12=8 N(H)=172×7.0%/1=12
N(O)=（172-12×8-12）/16=4 故G的分子式为C8H12O4
有些题目没有直接告诉相对分子质量，而是给出一定条件下该有机物气体的密度或相对密度，则要根据密度（或相对密度）求出相对分子质量，途径主要以下有三种：已知标准状况下龙源期刊网
气体密度：Mr=22.4ρ；已知一种气体对另一种气体的相对密度：Mr1=Mr2·ρ1/ρ；已知标准状况下的体积和质量：M=m/n=m/(v/vm)。
还有些题目没有明确告诉相对分子质量，而是告诉一个范围，这时就需讨论计算出相对分子质量的具体值，然后再根据相对分子质量及质量分数确定分子式。
【例】芳香烃A的相对分子质量在100-110之间，1molA充分燃烧可生成72g水，A的化学名称为。
【解析】本题首先根据1molA充分燃烧可生成72g水，求出氢原子数为8，设碳原子数为x，根据相对分子质量在100-110之间，可求出碳原子数为8，再根据题中其他信息可知A为苯乙烯。
（二）根据有机物燃烧产生二氧化碳和水求算
根据一定的有机物燃烧产生一定量的CO2和H2O，可求出实验式及分子式。
【例】0.5mol某烃完全燃烧后，生成1molCO2和1.5mol水，求分子式。
【解析】根据题意可求出该1mol有机物分子中C原子与H原子的个数为2和6，故分子式为C2H6。有些题目没有明确告诉是否有氧元素，可由燃烧产物二氧化碳求碳原子数，由水求氢原子数，由反应物质量和碳氢质量确定是否有氧元素及其原子个数。还有些题目中有机物不完全燃烧，除生成CO2和H2O外，还有CO，那就要根据质量守恒求出有机物中的碳氢氧的质量，再求碳氢氧的物质的量，即可确定有机物分子式。
（三）根据烃或烃的含氧衍生物燃烧通式确定
利用烃或烃的含氧衍生物燃烧化学方程式计算确定分子式。
【例】取1mol某含氧衍生物的蒸气，使其与2molO2混合点燃，两者恰好完全反应，生成等体积的CO2和H2O蒸气，反应后混合气体的密度较反应前减少了1/4（均在相同条件下测定），求该有机物的分子式。
【解析】根据题意，1体积有机物恰好与2体积O2反应生成n体积CO2和n体积H2O蒸气，可知有机物分子内碳氢原子数目比为1：2，其燃烧反应的化学方程式写作：
CnH2nOm+2O2=nCO2 +nH2O，再根据反应前后体积变化及相对分子质量求解m和n。
责任编辑一觉
知识总结：确定有机物分子式和结构式的途径和技巧
确定有机物分子式和结构式的途径、技巧
1．有机物组成元素的推断
一般来说，有机物完全燃烧后，各元素的对应产物为：C―→CO2，H―→H2O，Cl―→HCl。某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，其有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。
2．有机物分子式的确定
1燃烧通式法
根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系，利用原子个数守恒来求出1mol有机物所含C、H、O原子的物质的量，从而求出分子式。如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为CHyO＝0为烃，燃烧通式为CHyO＋＋y/4－/2O2―→CO2＋y/2H2O
2平均值法
根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。平均值的特征为：C小≤C≤C大；H小≤H≤H大。
（3）实验室法
首先根据题意求出烃的实验式，设为CaHb，＝， 讨论：
①若<，该烃必定是烷烃。可直接求分子式，据烷烃的通式CnH2n＋2，＝，求出n值即可。
②若＝，该烃可能是烯烃。不能直接根据通式求分子式，需再知道相对分子质量才能确定分子式。
③若<<1，该烃可能是CnH2n－2或CnH2n－6。可直接求分子式，用CnH2n－2或CnH2n－6分别代入验证，看是否符合。
④若＝1，是C2H2或C6H6或C8H8等，不能直接求分子式。
特别提醒 对无机物来说，可以根据该物质所含元素的原子个数比来确定其分子式，对于有机物，这种方法仅能得到该物质的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实验式。当求得的有机物实验式中H已达到饱和，该有机物实验式就是分子式。
3．确定有机物结构式的技巧
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，只能是CH3CH3；CH4O只能是CH3OH。 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。
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。
有机物分子式和结构式的确定
群遮方啄
口李德
有机物结构是有机化学的核心，关键在于确定 有机物分子式和结构式，更重要地是掌握确定方法。 下面介绍一些有机物分子式和结构式的求解思路、 方法等，供学习参考。 繁一、求解愚廉 确定途径可用下图表示
确定有机物分子式和结构式的基本思路： 由组成元素百分含量型 三 分子式 ！ 可能的结构式 塑 结构式
、翁 甙蟋囊态 １．直接法 如果给出一定条件下的密度（或相对密度）及各 元素的质量比（或百分比），可直接求出１ ｍｏｌ气体 中各元素原子的物质的量，推出分子式。 密度（或相对密度）—一摩尔质量—一１ ｍｏｌ气 体中各元素原子物质的量—一分子式。 霭摩》铡 某链烃含碳８７．８％，该烃蒸气密度是 相同条件下Ｈ 密度的４１倍。若该烃与Ｈ２加成产物 是２．２一二甲基丁烷．写出该烃的结构简式。 露解橇 由加成产物的结构反推原不饱和 烃的结构。 （１）求分子式： Ｍ￣＝４１×２：８２，ｎ（ｃ）：ｎ（Ｈ）： ： ：３：５。 设分子式为（Ｃ，Ｈ ） ，（１２×３＋５）ｎ＝８２，ｎ＝２，所以 分子式为Ｃｇｔ．。。 （２）由分子式可知分子结构中有２个双键或一 ＣＨ３ １ 个叁键，但从加成产物ｃ｝｛３一 —ｃＨｚ—ｃＨ 可以看出 ＣＨ３ ＣＨ３ Ｉ 原不饱和化合物只能是ＣＨ３— —ｃ—ｃＨ。 ＣＨ３ ２．最简式法 根据分子式为最简式的整数倍，利用相对分子 质量及求得的最简式可确定其分子式。如烃的最简 式的求法为：Ｃ：Ｈ＝ １２量 ：氢 １量 ＝
ｎ：６（最简整数比），最简式为ＣＪｔ ，则分子式为（ｃＪ｛ ） ， ｎ＝ （Ｍ为烃的相对分子质量，１２ａ＋ｂ为最简式 的相对分子质量）． 铡 桌含碳、氢、氧三种元素的有机物，其 Ｃ、Ｈ、０的质量比为６：１：８，该有机物蒸气的密度是相 同条件下氢气密度的３０倍，求该有机物的分子式。 鼹霹梅该有机物中原子数，ｖ（ｃ）：Ⅳ（Ｈ）：
Ⅳ（ｏ）＝ ：｝： ：１：２：ｌ，所以其最简式为ＣＨ ０，设
有机化学检验方法
- 1 - 有机化学检验方法
1.元素分析：是一种测定有机化合物中碳、氢、氮、硫等元素含量的方法，可以确定有机化合物的分子式和分子量。
2. 红外光谱分析：是一种通过测量有机化合物在红外光谱区域的吸收来确定其结构和官能团的方法。
3. 核磁共振谱分析：是一种通过测量有机化合物在磁场中不同核的共振信号来确定其结构和官能团的方法。
4. 质谱分析：是一种通过测量有机化合物的分子离子峰来确定其分子量和结构的方法。
5. 炮制试验：是一种通过观察有机化合物在不同试剂下的反应情况来确定其结构和官能团的方法。
有机化学检验方法是有机化学研究和工业生产中必不可少的方法，可以帮助人们确定合成有机化合物的正确性和纯度，为有机化学研究和工业生产提供重要的分析手段。
化学-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的产物为C→CO2，
H→H2O，Cl→HCl，某有机物完全燃烧后若产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的产物为C→CO2，H→H2O，Cl→HCl，某有机物完全燃烧后
若产物只有CO2和H2O，则其组成元素为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含氧
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C、H的质
量之和与原来有机物质量比较，若两者相等，则原有机物中不含氧；否则，原有机物的组成
中含氧。
2、确定分子式的方法
①实验式法：实验式是表示化合物分子中所含各元素的原子数目最简整数比的式子，
实验式又叫最简式。 由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比（实验式）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1 mo1分子中所含元素原子
的物质的量→求分子式。 ③化学方程式法（代数法）：利用化学方程式→题干要求→列方程组→求解未知数值→
求分子式。
④通式法：题干要求或物质性质类别及组成通式 n值→分子式。
3、解分子式的几条经验规律。
①当条件不足时，可利用已知条件列方程，进而解不定方程，结合烃CxHy中的x、y
为正整数，烃的三态与碳原子数相关的规律（特别是气态烃时，x≤4）及烃的通式或性质，
运用化学——数学分析法，即讨论法，可简捷地确定气态烃的分子式。 ②当烃为混合物时，一般是设平均分子式，结合反应式和体积求出平均组成，利用平
均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。有时也利用平均式量来确定可能的组成，此时用
十字交叉法计算较为简捷。
③两混合烃，若其平均式量小于或等于26，则该混合烃中必含CH4。
④两混合气态烃，充分燃烧后，生成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积，则原
混合烃中必含CH4，若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量，则必含C2H2。
⑤气态混合烃与足量的氧气充分燃烧后，若总体积保持不变，则原混合烃中的氢原子
能够确定化合物的分子量和分子式的方法
能够确定化合物的分子量和分子式的方法
确定化合物的分子量和分子式是化学分析中的重要内容之一、在化学实验和研究中，分子量和分子式往往是开始研究或分析化合物性质的基础。下面将详细介绍几种常用的方法。
一、元素分析法
元素分析法是一种经典的确定化合物分子量和分子式的方法。该方法将待测化合物进行燃烧或者与氧化剂反应，使化合物中的元素转化成相应化合物进行计量。然后通过得到的元素质量与摩尔比值来确定分子式和分子量。
例如，对于一个有机化合物，可以通过将其与氧化剂如铜氧化剂或铬酸钾等反应，并测定生成的相应氧化产物质量，然后通过质量比计算出原始有机化合物中各元素的摩尔比，从而确定分子式和分子量。
二、质谱法
质谱法是一种基于质谱仪进行化合物分析的方法。利用质谱仪对化合物进行离子化和碎片化，然后测量产生的离子质谱图，从而确定化合物的分子离子峰和基团质谱峰，进而确定分子式和分子量。
质谱法的优点在于可以提供分子离子峰的相关信息，可以直接确定分子离子峰的质量，并通过质谱峰的位置和强度来确定分子组成。
三、红外光谱法
红外光谱法是一种通过测定化合物在特定波长范围内对红外辐射的吸收，从而确定化合物分子中存在的基团和它们之间的连接方式的方法。 通过红外光谱仪对化合物进行红外光谱分析，可以确定振动频率和强度，从而确定化合物中的基团种类，排除一些可能的分子结构，进而确定化合物的分子式和分子量。
四、核磁共振谱法
核磁共振谱法是一种通过测量化合物中核自旋在磁场中的行为来确定化合物结构的方法。通过核磁共振仪对化合物进行核磁共振谱分析，可以得到化合物中各种核自旋的有效峰和相应的化学位移，进而确定各种基团的存在和它们之间的相对位置。
利用核磁共振谱法可以确定分子中各种原子之间的连接方式，并通过其峰形和峰强的特征来确定化合物的分子式和分子量。
以上几种方法是常用的确定化合物分子量和分子式的方法。在实际应用中，可以根据待测化合物的性质和实验条件选择合适的方法进行分析，以获得准确的结果。
有机物分子式的确定
有机物分子式的确定
有机物是指以碳元素为基本组成元素的化合物，基本上都在微生物、植物和动物体内发挥重要作用，其中以烃、醛、酮、酰胺和其他衍生物等成分构成。有机物分子式确定是一项复杂的任务，它涉及到各种反应机理及化学原理的应用，并需要通过合理的化学结构来反映分子结构，以便得到完整的信息。
确定有机物分子式的最常用的方法是利用质谱和红外光谱技术。其中质谱技术可以得出有机物的分子量大小，从而根据比例关系计算出分子中各元素的原子个数，辅以红外光谱及核磁共振等技术，可以反映分子内原子之间的配位关系，最终计算出有机物的分子式。当然，确定有机物分子式还需要考虑反应机理，比如氧化反应、还原反应等来引导有机物发展特性，使得有机物的确切结构得以明确解析。
此外，另一种确定有机物分子式的简易方法是基于碳烃序数的概念，其基本思想是碳原子按照其在分子中的序数排列，通过键的数量和类型来代表分子的结构，于是得出的有机物分子式大体接近实际结构，但是比质谱和红外等技术反映的数据要少得多。在高等化学领域仍了解到并应用这种方法，对于有机物分子式确定是一种简便的方式。
总而言之，有机物分子式确定是一个复杂的过程，需要综合运用化学原理和分析技术，结合具体的反应机制，才能得出准确无误的结果。尽管大多数人在应用碳烃序数的概念时可以得出基本的有机物分子式，但其仍不能取代质谱、红外光谱及核磁共振等主流分析技术，这些方法可全面而准确地反映出有机物的分子结构。
专题 有机物分子式和结构式的确定
望子成龙学校 没有目标的航船，所有的风都是逆风 §6－3
第 1 页 共 7 页 专题 有机物分子式和结构式的确定
【知识梳理】
一．求解思路
1．确定有机物分子式的基本思路
2．确定有机物分子式和结构式的基本思路：
[思考]某有机物燃烧的产物只有CO2和H2O，可以推知这种有机物一定含有 和 元素；可能
含有 元素。
二．分子式的确定
1．直接法：
密度（或相对密度）→相对分子质量→1个分子中各原子数目→分子式
或密度（或相对密度）→摩尔质量→1mol物质中各元素原子各多少摩→分子式
[例1]实验测得某碳氢化合物A中，含碳80％、含氢20％。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。
解：直接求分子式 N(C)＝30×80%/12＝2；N(H)＝30×20%/1＝6
该化合物的分子式是C2H6
【课堂练习1】
某链烃含碳87.8%，该烃蒸气密度是相同条件下H2密度的41倍，求该烃的分子式。
[例2]2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，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。
解：Mr(A)=Mr(空气)×1.6＝46；n(A)＝m(A)/M(A)＝2.3g/46g·mol－1＝0.05mol
C：n(C)＝n(CO2)＝0.1mol m(C)=1.2g
H：n(H)＝2n(H2O)＝2×2.7g/18 g·mol－1＝0.3mol m(H)＝0.3g
∵m(C)＋m(H)＝1.5g＜2.3g ∴分子中一定含有氧元素,且m(O)=2.3g－1.5g=0.8g
O：n(O)＝0.8g /16 g·mol－1＝0.05mol
n(A)∶n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.05mol∶0.1mol∶0.3mol∶0.05mol＝1∶2∶6∶1
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：
有机物组成元素 对应燃烧产物 备注
C CO2
该有机物可能含有氧元素 H H2O
S SO2
Cl HCl
N N2
2、有机物分子式和结构式的定量分析
相
对
分
子
量
分
子
式 结
构
简
式 通式法
质量分数法
最简式法
燃烧通式法
化学方程式法
比例法
商余法 特征性质
定性、定量判断 M = 22.4ρ
M = MA·DA 标况下气体密度ρ
气体相对密度DA
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
有机物 烷烃 烯烃 炔烃 苯及其
同系物 醇 酚 醛 羧酸
通式 CnH2n+2
n≥1 CnH2n
n≥2 CnH2n-2
n≥2 CnH2n-6
n≥6 CnH2n+2O
n≥1 CnH2n-6O
n≥6 CnH2nO
n≥1 CnH2nO2
n≥1
⑵方法： 相对分子质量 n（碳原子数） 分子式 分子通式
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CnH2n+2
，则其相对分子质量为：14n + 2 = 44 ，n = 3 ，故该烷烃的分子式为：C3H8
2、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 CO2 和1.8g H2O ，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 CO2 H2O
3g 4.4g 1.8g
高三化学有机物分子式的确定
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第5讲 有机物分子式的确定
［考点点拨］
在确定有机物化学式时要做到几个相结合，即课本知识（特别是典型反应）与信息给予反应相结合（新旧联系）、定性与定量相结合、正向思维与逆向思维相结合，最大限度挖掘题给条件，特别是隐藏的信息，加强思维的灵活性，做到左右逢源，运用自如。
［智能整合］
1、有机物化学式的确定步骤可按如下路线进行：
2、其中涉及以下方法：基本方法、物质的量比法（又称摩尔比法）、燃烧规律法、商余法、平均分子式法、设“1”讨论法、分子组成通式法、等效转换法、官能团法、残基分析法、不饱和度法以及综合分析法等
3、在有机信息题中，有一种是“给方法”的信息迁移。“给一种方法”是信息迁移题的走向，1994年高考科研测试题中出现，此方法又一次在1996年全国高考题计算题中运用，近年一直为人们所重视，该方法不仅适用于有机物分子式的计算，也适用于无机化合物化学式的确定。解这类题，考生必须认真领会题中所给信息中的思想方法，理解这些方法对考生来说并不是很容易，它要求考生有较强的思维能力和逻辑推理能力，因此考生在平时练习中要多从思想方法上考虑，努力提高思维能力，认识题目的“神似”。
［典例解析］
［典型例题1］（、一定状况下，8gA和17gB的混合物气体体积为672mL。相同状况下，4g和14gB的混合物气体体积为448mL，A、B可能是下列各组合中的
A.乙烯和乙炔 B.乙炔和苯 C.甲烷和甲醇 D.环己烷和1-丁烯
［典型例题2］（2000江苏预赛）碳碳双键与臭气反应，接着再用Zn＋H2O还原可得到羰基化合物：
某液态有机化合物A，其蒸气对氢气的相对密度为53.66；A经元素分析得知含碳88.82%，含氢11.18%。2.164克A与6.392克溴（溶在CCl4中）能完全反应生成化合物B。1molA经臭气氧化再还原水解得1mol 和1mol 。