《2025年活动单导学课程高中化学选择性必修第三册苏教版》

1. 研究有机化合物需知道化合物的元素组成、各元素的质量分数，由此分析有机物的最简式、分子式。阅读教材，了解确定有机物的元素组成的方法。
(1)李比希法是如何确定有机物的碳、氢元素质量分数？
(2)钠熔法可确定有机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素，其原理是什么？
(3)铜丝燃烧法如何确定有机物是否含有卤素？

答案： 1.
(1)利用CuO在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳，然后分别采用高氯酸镁和烧碱石棉剂(简称碱石棉，即附有NaOH的石棉)吸收水和二氧化碳，根据吸收前后的质量变化获得反应生成的水和二氧化碳的质量，进而确定有机化合物中氢和碳的质量分数。
(2)钠熔法可确定有机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素，其原理是什么？有机物样品与Na混合熔融：N→NaCN，Cl→NaCl，Br→NaBr，S→Na₂S，再用无机定性分析法测定。
(3)铜丝燃烧法如何确定有机物是否含有卤素？将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰则为绿色。

2. 了解借助元素分析仪来确定有机化合物的组成的方法，其工作原理是什么？

答案： 2.元素分析仪工作原理是在不断通入氧气流的条件下，把样品加热到950～1200℃使之充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。元素分析仪与计算机连接，可进行数据的存储和统计分析，并可根据要求生成各种形式的分析报告。

3. 讨论、学习计算有机物分子式的方法。
最简式法：确定各元素原子个数比，求出最简式，根据有机物的$M$，求出分子式。
直接计算法：先求算出$1\ mol$有机物中各元素原子的物质的量，由此确定分子式。
例：某烃含氢元素的质量分数为$17.2\%$，求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是$58$，求该烃的分子式。

答案： 3. 解法一：
$n(C):n(H)=\frac{1 - 17.2\%}{12}:\frac{17.2\%}{1}=2:5$，所以该烃的最简式为$C_{2}H_{5}$。
设该烃的分子式为$(C_{2}H_{5})_{n}$，$(2×12 + 1×5)· n = 58$，解得$n = 2$，所以该烃的分子式为$C_{4}H_{10}$。
解法二：
$N(C)=\frac{58×(1 - 17.2\%)}{12}=4$，
$N(H)=\frac{58×17.2\%}{1}=10$，
所以该烃的分子式为$C_{4}H_{10}$。
解法三：$n(烃):n(C):n(H)=\frac{1}{58}:\frac{1 - 17.2\%}{12}:\frac{17.2\%}{1}=1:4:10$，
所以该烃的分子式为$C_{4}H_{10}$。