1、一二一、有机物的典型空间构型 常见有机物典型的空间构型包括甲烷型、乙烯型、苯型和乙炔型(将在选修课中学习)。1.甲烷的正四面体结构说明多碳烷烃的碳原子不在一条直线上,烷烃分子中,凡是碳原子与4个原子形成4个共价单键时,5个原子中最多有3个原子共平面。2.乙烯分子的平面结构决定了碳碳双键两端的两个碳原子及其相连的四个原子(共6个原子)一定共平面。3.苯分子的平面结构决定了苯环上的6个碳原子及其相连的6个原子(共12个原子)一定共平面。特别提示碳碳单键可以旋转,双键、叁键不能旋转。对于结构较复杂的有机物,要解剖成若干个典型结构单元,再由局部到整体组合,在这个处理过程中,要特别注意是否存在键的旋转。
2、一二例1下列有机分子中,所有原子不可能处于同一平面的是()解析:碳碳双键、苯环相连的原子均有可能共平面,但甲基上的3个氢原子位于四面体的3个顶点上,不可能共平面。答案:D A.CH2CHClB.CH2CHCHCH2C.D.一二迁移训练1描述CH3CH=CHCCCF3分子结构的下列叙述中,正确的是()6个碳原子有可能都在一条直线上 6个碳原子不可能都在一条直线上 6个碳原子有可能都在同一平面上 6个碳原子不可能都在同一平面上 A.B.C.D.答案:C 解析:题中分子的结构可表示为右图所示的形式:由几何学知识可知,以碳碳叁键为中心的4个C原子与以碳碳双键为主体所构成的平面重叠。一二二、有机物的燃烧
3、规律 2.常见题型:(1)确定物质组成,(2)耗氧量的比较,(3)燃烧后体积变化的计算。3.常见应用:(1)确定物质组成,利用原子守恒法来讨论。1.有机物 CxHyOz 完全燃烧的通式:CxHyOz+(x+4 2)O2xCO2+2H2O(z=0 时,表示有机物为烃)。一二例2某有机物在氧气中完全燃烧,生成等物质的量的水和二氧化碳,则该有机物必须满足的条件是()A.分子中C、H、O的原子个数比为123 B.分子中C、H原子个数比为12 C.该有机物的相对分子质量为14 D.该有机物中肯定不含氧元素 解析:该有机物完全燃烧的通式为已知生成水和二氧化碳的物质的量为11,结合原子守恒可知,该有机物分子
4、中C、H原子个数比为12,但不能确定该有机物中是否含有氧元素。答案:B CxHyOz+(x+4 2)O2xCO2+2H2O,一二迁移训练2已知A为烃,B是含C、H、O三种元素的有机物。由等物质的量的A和B组成的混合物1 mol和2.5 mol氧气恰好完全反应,生成2 mol 二氧化碳和2 mol水。A、B分子式不可能是下列组合中的()A.CH4、C3H4OB.C2H4、C2H4O2 C.C2H2、C2H6O2D.C3H6、CH2O2 答案:A 解析:设A、B混合物的平均分子组成为CxHyOz,分析燃烧过程,通过C、H、O三种元素的守恒,可以确定x=2,y=4,z=1。又因A、B是按等物质的量混
5、合的,所以答案A中的组合方式不可能。一二(2)耗氧量的比较。等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于(即氢碳比)。比值越大,即含氢量越高,耗氧量越多。等质量最简式相同的有机物(如所有的烯烃)完全燃烧时,其耗氧量相等,燃烧产物相同且比例相同。等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于,其值越大,耗氧量越多。分子组成上相差若干个“CO2”或者若干个“H2O”的有机物(只含C、H、O,如乙烯与乙醇,甲烷与乙酸)完全燃烧时,只要物质的量相等,耗氧量就相等。其原理是每增加两个氢原子同时内耗一个氧原子或者每增加一个碳原子同时内耗两个氧
6、原子。等物质的量的两种有机物耗氧量相同时,它们的分子式互称“耗氧等效分子式”,如:CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n。(x+4 2)一二例3已知A、B是相对分子质量不相等的两种有机物。相同条件下,等物质的量的A、B消耗氧气的物质的量相等,则A与B的相对分子质量之差不可能为()A.8n B.14n C.18nD.44n 解析:依题意可知A、B在分子组成上必相差若干个“CO2”或者若干个“H2O”。若相差若干个“CO2”,相对分子质量之差为44n,C项可能;若相差若干个“H2O”,相对分子质量之差为18n,D项可能;若相差若干个“CO2”的同时,相差若干个“H2O”,则相对分子质量之差可能
7、为44n-18m,当m=2n时差值为8n,A项可能。故只有B选项不可能。答案:B 一二迁移训练3相同条件下,a mol乙烯和b mol乙醇完全燃烧时,消耗氧气的物质的量关系是()A.相等B.ab C.1423D.无法比较 答案:B 解析:乙烯与乙醇在分子组成上相差1个“H2O”,二者等物质的量时消耗氧气的物质的量相等,故二者耗氧量之比与二者物质的量之比相等。一二(3)燃烧后体积变化的计算。若燃烧后生成液态水:CxHy+(x+4)O2xCO2+2H2O(l),根据V(后)-V(前)=x-(1+x+4)=-(1+4),可见燃烧后气体体积一定减小,且减小值只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
8、若燃烧后生成气态水,根据烃的燃烧通式 CxHy+(x+4)O2xCO2+2H2O(g)可得:若 y=4,V 总不变,如 CH4、C2H4;若 y4,V 总增大,如 C2H6。一二例4在105 时,将两种气态烃以任意比混合后,取1 L该混合烃在a L氧气中完全燃烧后恢复到原状况,所得气体的体积仍为10 L。下列各组混合烃中符合此条件的是()A.CH4 C2H4B.CH4 C2H6 C.C3H6 C2H4D.C2H4 C3H6 答案:A 解析:在 105 时,发生反应 CxHy+(x+4)O2xCO2+2H2O(g)。根据题意反应前后体积不变,即 1+x+4=x+2,可得 y=4。又因为以任意比混合后氢原子均为 4,说明两种气态烃分子中均含 4 个氢原子。一二迁移训练4常温下,某气态烃1 L在a L O2中完全燃烧后恢复到原状况,气体体积变为(a-1)L。该烃可能是()CH4 C2H4 C3H8 C4H10 C3H4 A.B.C.D.答案:C 解析:燃烧后生成液态水,由 CxHy+(x+4)O2xCO2+2H2O,可知1 L 该烃燃烧后混合气体积减少(1+4)L,故(1+a)-(a-1)=1+4,解得 y=4即只要烃分子中的氢原子数为 4 即可,与碳原子数无关。
