成带 正电荷 的分子离子和碎片离子．分子离子和碎片 离子各自具有不同的 相对质量 ，它们在磁场的作用下 到达检测器的时间因 质量不同 而先后有别，其结果被 记录为质谱图． (2)质荷比：分子离子、碎片离子的 相对质量与其电荷的比 值．其中比值最大的为该有机物的 相对分子质量 ．
二、分子结构的鉴定 1．鉴定方法 鉴定有机物分子结构的方法有物理方法和化学方法．化学 方法主要是通过特征反应来鉴别 官磁共振氢谱 ．
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质量之和与原来的有机物质 量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否 则，原有机物的组成中含氧．
2．设计实验方案，测定含氮有机物中氮元素的质量分 数． 分析：将含氮有机物氧化后生成N2，通过测量N2的体积 来确定氮元素的质量分数． 答案：将样品通入二氧化碳气流中，在氧化铜的催化作
第2课时
元素分析与相对分子质量的测定
分子结构的鉴定
第 一 章 认 识 有 机 化 合 物
预习全程设计 第四节 第2课 时 名师全程导学 训练全程跟踪
[读教材· 填要点] 一、元素分析与相对分子质量的测定 1．元素分析 (1)定性分析
用化学方法鉴定有机物分子的元素组成．如燃烧后 C生成 CO2 ，H生成H2O ，Cl生成 HCl .
2．红外光谱
用红外线照射有机物时，分子中的化学键或官能团 可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率 不同，在红外光谱上将处于不同的位置，从而可以 获得分子中含有何种 化学键 或 官能团 的信息．
3．核磁共振氢谱 (1)作用
测定有机物分子中氢原子的 类型 和 数目 ．
(2)原理 处于不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的 位置不同 ， 而且吸收峰的面积与 氢原子个数 成正比．
＋ ＋ ＋ ＋
A．甲醇 C．丙烷
B．甲烷 D．乙烯
解析：从质谱图中可看出，信号强度最大的碎片质量为16， 即相当于碎片甲烷． 答案：B
要点二
有机物分子式的确定 ——————————————
1．直接法
直接计算出l mol气体中各元素原子的物质的量，即可 推出分子式．如给出一定条件下的密度(或相对密度)及 各元素的质量比，计算分子式的途径为：密度(或相对 密度)→摩尔质量→1 mol气体中各元素原子分别为多少 摩尔→分子式．
用下燃烧生成氮气，并借助二氧化碳气流将生成的气体
带出，经KOH浓溶液吸收二氧化碳气体后，测得剩余 气体的体积，即可计算出样品中氮元素的质量分数．
3．下图是某有机物A的质谱图，你能确定A的相对分子 质量吗？
分析：从有机物A的质谱图上可以看出，质荷比最大的M＋ 为72，故A的相对分子质量为72.
答案：72
4．某有机物X的分子式为C2H6O，其红外光谱和核磁共振 氢谱如下：
你能确定X的结构吗？
分析：由X的红外光谱确定X分子结构中存在C—H键、
C—O键、O—H键．由X的核磁共振氢谱确定X分子
结构中有三种不同类型的氢原子，且强度比为 1∶2∶3.故X的分子结构为：CH3CH2OH. 答案： CH3CH2OH
[先思考· 再交流] 1．怎样判断有机物(烃或烃的含氧衍生物)中是否含有氧 元素？ 分析：烃或烃的含氧衍生物燃烧后生成CO2和H2O， 若原有机物的质量大于CO2中C的质量与H2O中H的 质量之和，则说明有机物中含有氧元素．
答案：有机化合物中是否含氧元素的确定方法：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，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
②数据处理：碳、氢、氧在有机物中的原子个数比为 N(C)∶N(H)∶N(O) ＝ n(C)∶n(H)∶n(O) ＝
mCO2 mH2O mO ∶ ×2∶ .利用元素分析只能确定 44 18 16 有机分子的实验式．
2．相对分子质量的测定——质谱法
(1)原理：用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变
(2)定量分析
将一定量有机物燃烧并测定各产物的量，从而推算出各 组成元素的质量分数． (3)李比希氧化产物吸收法确定有机物实验式 ①用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化， 产物 H2O 用无水CaCl 吸收， CO2 用KOH浓溶液吸
2
收．分别称出吸收剂吸收前后的质量，计算出 C、H 原 子在分子中的含量，剩余的就是 O 的含量．
[例1] 燃烧某有机物A 1.50 g，生成1.12 L(标准状况)CO2 和0.05 mol H2O.该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04， 试求该有机物的分子式．
[解析] 有机物 A 的相对分子质量为 1.04×29≈30， 1.12 L － 22.4 L· mol 1 故 A 中碳原子数： ＝1， 0.05 mol 0.05 mol 氢原子数： ×2＝2. 0.05 mol 由 A 的相对分子质量判断 A 分子中氧原子数为 1，则 A 的分 子式为 CH2O.
[答案] CH2O
1．2002 年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子 进行结构分析的质谱法． 其方法是让极少量的(10
－9
g)化合物通过
质谱仪的离子化室，使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更 小的离子．如 C2H6 离子化后可得到 C2H6 、C2H5 、C2H4 ……然 后测定其质荷比． 设 H 的质荷比为 β， 某有机物样品的质荷比如 下图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度表示碎片质 量，与该离子的多少有关)，则该有机物可能是 ( )
要点一
有机化合物相对分子质量的确定方法——————
1．根据标准状况下气体的密度ρ，计算该气体的摩尔质
量，即数值上等于该气体的相对分子质量：M＝
22.4ρ(限于标准状况下)．
2．依据气体的相对密度D，计算气体的相对分子质量：
MA＝D· MB .
3．计算混合气体的平均相对分子质量： M＝MA· w(A)＋MB· w(B)＋MC· w(C)＋… [w(A)、w(B)、w(C)…为 A、B、C 气体中的体积分数或 物质的量分数]． m总 4．计算混合物的平均相对分子质量： M ＝ n总 5．运用质谱法来测定相对分子质量．质荷比(M＋)最大值为 相对分子质量．