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文檔簡介

1、有機物專題一-有機物眾多的原因與燒的性質知識指津1.有機物的種類繁多,達數百萬種,其原因是:(1)碳原子有4個價電子,能與其他原子形成4個共價鍵(2)碳鏈的長度可以不同;碳原子之間的結合方式可有單鍵、雙鍵、叁鍵,也可以有長鏈或環狀等(3)普遍存在同分異構現象2.同系物(1)定義:結構相似,在分子組成上彼此相差一個或若干個CH2原子團的一系列化合物稱為同系列,同系列中的化合物稱為同系物。(2)同系物的判斷:通式相同結構相似同一類物質組成上相差一個或多個“CH”原子團(3)關于同系物的理解:結構相似的含義:結構相似是指屬于同一類物質。更確切地說是指:a.碳鍵和碳鏈特點相同b.官能團相同c.官能團數

2、目相同d.官能團與其他原子的連接方式相同。如:CH3CH3與CH3CH2CH3,CH30H和CH3CH2OH,HCOOH和CH3COOH等屬于同一類物質,而也;一OH0II和&_;CH20H,CH3CH0和CH3等雖然在分子組成上差CH2原子團,但它們不屬于同一類物質,因此也就不是同系物。同系物的推廣:有機物的同系物是一系列結構式符合aEwHnB(其中n=0,1,2,3,)的化合物。式中A,B是任意原子或原子團,W為2價的有機基團,可稱為該同系列的系差。如:I.CH3cH=CHCH0,CH3cH=CHCH=CHCH0,CH3(CH=CH)3CH0即屬于同系物,其中W相當一CH=CH-,A、B分

3、別是一CH3,一CHO。II.ClCH2CHC1CC13,ClCH2CHCICH2CHCICCI3,ClCH2CHCICH2CHCICH2CHCICI3,其中W相當于一CH2-CHCIA、B分別是Cl,CI3。同系物性質:A.物理性質上存在遞變性;a.隨碳數增加,狀態由氣液固;b.隨碳數增加,熔、沸點逐漸升高;c.隨碳數增加,密度逐漸增大。B.化學性質以相似性為主,也存在差異性。3.同分異構體(同(1)化合物具有相同的分子式,但具有不同結構的現象叫同分異構現象。具有同分異構現象的化合物稱同分異構體分異構體主要指有機物)。碳鏈異構結構異構官能團位置:異構烯炫和環烷慌二快媒、環獻障和雄(2)同分異

4、構體的分類小同類異構酚、芳醇,芳艇醛、酮.烯醇、環薛、環雄較酸和酯硝基物和氨基酸U順反異構立體異構(中學不講)-旋光異構構象異構(3)關于同分異構體的理解:化學式相同是前提條件,但不能說相對分子質量相同、結構不同的化合物為同分異構體。如:相對分子質量相同的A:CO,電,C2H4;B:C8H18,C7H14。,C7H16N。結構不同指:a.碳鏈骨架不同。b.官能團在碳鏈上的位置不同。c.官能團種類不同。如:HO-CH2-CHO與CH3COOH。(4)同分異構體的性質熔、沸點高低與支鏈多少有關,一般支鏈越多熔沸點越低。如沸點:正戊烷異戊烷新戊烷。化學性質同類異構性質相似,不同類異構存在差異性。4

5、.有機化學中五式”的比較種類實例涵義應用范圍化學式CH4、C2H2用元素符號表示物質分子組成的式子。可反映出一個分子中原子的種類和數目多用于研究分子晶體最簡式(實驗式)乙烷最簡式為CH3,C6H12。6的最簡式為CH2O表示物質組成的各元素原子最簡整數比的式子由最簡式可求最簡式量有共同組成的物質離子化合物、原子晶體常用它來表不組成電子式HH:C:HH用小黑點等記號代替電子,表示原子最外層電子成鍵情況的式子多用于表示離子型、共價型的物質結構式HHIIH-CCHIIHH具有化學式所表示的意義,能反映物質的結構表示分子中原子的結合或排列順序的式子,但不表示空間構型多用于研究有機物的性質由于能反映有機

6、物的結構,有機反應常用結構式表示結構簡式(示性式)CH3CH3結構式的簡便寫法,著重突出結構特點(官能團)同”結構式”5 .煌的性質烷 甲 /k HIC1H7 1物理性質:在通常情況下,甲烷是無色無味,比空氣輕,極難溶于水的氣體。取代反應、CH4靖CHQ+HC1*rX化學由質氧化度應卜CH* 5氧氣.COh+2H30C+2H3(2)(乙烯)物理性質:在通常情況下,乙烯是無色,稍有氣味,比空氣略輕,難溶于水的氣體。化學性質:CR-CHg(加成反CHEBr-CHzBr,iCHs-CHsClH武瑞,加壓CH,CHzOH乙烯豆長吐皿JKMnO褪杉1 .氧化反應”壁28升2生0、催化劑.ch5cho(3

7、)HUCH(乙快)物理性質:乙煥俗名電石氣,純的乙煥是沒有顏色、沒有臭味的氣體,由電石生成的乙煥因常混有磷化氫、硫化氫等雜質而有特殊難聞的臭味。在標準狀況時,乙煥的密度是1.16g/L,比空氣的密度稍小,微溶于水,易溶于有機溶劑化學性質:加成反應氧化反應儂H取代反應工(r儂HNQ0+h3o化學性質(土(壞己烷)加成反應M+HBrN%加電反應浪水CHBr=CHBF溟水.CHB.CHB.-CHz=CHCl,氫優反應占燃三占CQ2+He(j3O2HHHHII/C=C-C=C/TT(4)HHHH(i,3一丁二烯)罟CHs-CHLCHLCHg1.4-加成CH3BlCH=CH-CH出r(5)、/(苯)二字

8、“HlCH。CHaBi-CHBi-CHBi-CHeBf化學性質L1C一加成CHeBlCHBrCH=皿聚合反應,七阻一CH=CHC%+KMiiO*A褪色4匚Oz+gHaD的行液點燃物理性質:苯是沒有顏色,帶有特殊氣味的液體,有毒,不溶于水,密度比水小,熔點5.5C,沸點80.1C(6)CH3(甲苯)化學性質氧化反%里些咽1A褪色嗇7C0H4H幻(7)乙烷、乙烯和乙煥的比較比較項目乙烷乙烯乙快電子式HHH:C:C:HHHHHH:C:C:HHCC:H結構式HH11HCCH11HHHH11HC-CHHOCH分子構型空間型平面型直線型鍵角10928120180碳碳鍵的鍵長1.54M0-10m1.3310

9、-10m1.2010-10m碳碳鍵的鍵能348kJmol-1-1615kJmol-1812kJmol燃燒時的現象火焰明亮,有黑煙火焰明亮,有濃煙能否使酸性KMnO4溶液褪色不能能能能否發生加成反應不能臺P目匕臺p目匕能否發生聚合反應不能臺P目匕臺P目匕實驗室制法比較CH4、C2H4、C2H2的實驗室制法范例點擊例1下列說法正確的是()A.燒是指分子里含有碳、氫元素的化合物B.分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱同系物C.正戊烷的五個碳原子不在同一直線上D.分子式符合C5H12的物質一定是純凈物例2甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構,而不是正方形的平面結構,理由是A. CH3CI

10、不存在同分異構體B. CH2c12不存在同分異構體C. CHCI3不存在同分異構體D. CCI4是非極性分子例31mo1CH4與C12發生取代反應,待反應完成后測得四種取代產物物質的量相等,則消耗2為()A.0.5mo1B.2molC.2.5mo1D.4mo1解析因為CH4與C12發生取代反應生成的4種取代物中的碳原子均為自于CH4,由質量守恒定律可知:共生成1mo1取代物,每一種取代物的物質的量均為0.25mo1o由于CH3CI、CH2c12、CHC%、CCI4分子中的氯原子均來自。2,所以共消耗C12:0.25mo1+0.25mo1X2+0.25mo1X3+0.25mo1X4=2.5mo1

11、。答案C例4書寫已烷的同分異構體并用系統命名法加以命名解析同分異構體的書寫一般按碳鏈異構(由長到短)位置異構官能團的異構的順序書寫。同分異構體命名時,要牢記長、多、近、小”的原則。答案C&一C&C&-CH-CH32甲基戊烷,協32汕汕汕汕已烷,ch3-ch-ch-ch3ch3 ch32, 3二甲基丁烷,CH3-CH2-CHCH廠CHzICH,3甲基戊烷,CHjICH3c-c坨-c也ICH32,2二甲基丁烷。例5下列說法正確的是()A.乙烯是無色無味,可用排水法和排空氣法收集的氣體120B.乙烯分子中6個原子都在同一平面上,鍵角約為C.乙烯通入水中,能與水反應生成乙醇D,工業上,把乙烯的產量作為

12、衡量一個國家石油化工水平發展的標志解析乙烯的密度跟空氣接近,故不宜用排空氣法收集。乙烯與H2O在濃硫酸或濃磷酸作為催化劑并且加熱加壓的條件下才能生成乙醇。答案B、D例6實驗室制乙烯的原料是什么?濃H2SO4作用是什么?溫度計應插在燒瓶的哪一部分?為什么容器內要放人少量碎瓷片?為什么要使溫度迅速升高至170C?反應物為何慢慢變黑?能否用排空氣法收集乙烯?解析實驗室制乙烯的試劑是酒精和濃硫酸,反應中濃硫酸的作用是催化劑和脫水劑,溫度計的水銀球應插在反應混合物的液面下,放人幾片碎瓷片,以免混合液在受熱時劇烈跳動,反應混合液的溫度應迅速上升至170C,因低于140c主要生成乙醴。當高于180c時濃硫酸

13、使乙醇炭化,所以反應后期燒瓶中液體漸漸變黑。由于乙烯的密度跟空氣接近,所以不能用排空氣法收集乙烯。例7實驗室制取乙烯,常因溫度過高而使乙醇和濃H2SO4反應生成少量SO?,有人設計下列實驗驗證SO2存在,并驗證乙烯易被氧化劑氧化(1)I,II,III,IV裝置可盛放的試劑是I;II;III;IV(將下列有關試劑的序填入空格內)AB.NaOH溶液C.濃H2SO4D.酸性KMnO4溶液能說明SO2氣體存在的現象是使用裝置II的目的是O使用裝置III的目的是O確證含有乙烯的現象是O解析反應后期燒瓶內液體變黑有刺激性氣體產生的原因是由于持續加熱,濃硫酸使部分乙醇炭化,此時碳和濃硫酸發生反應:C+2H

14、2SO4(濃)CO2T+ 2SO2T+ 2H2O,所以有刺激性氣體二氧化硫產生,由于烯和二氧化硫都能被酸性高鎰酸鉀氧化,所以在驗證乙烯被高鎰酸鉀化之前,應先把氣體通過有NaOH溶液的洗氣瓶以除去 SO2。而SO2能使品紅褪色,故可用品紅來驗證SO2的存在答案(1)I:A;II:B;III:A;IV:DI品紅褪色除SO2氣體,以免干擾乙烯的實驗(4)檢與SSO2是否除盡(5)III中品紅溶液不褪色,IV中的酸性KMmO4溶液褪色例8CaC2和MgC2都是離子化合物。下列敘述正確的是()A.MgC2和CaC2都能跟水反應生成乙快B.C22-的電子式為【:叩:廣C. CaC2在水中Ca2+和C22-

15、形式存在D. MgC2的溶點低,可能在100c以下解析CaC2、MgC2的電子式由乙快結構H:C”C:H聯想,故C22-的電子式為:CKC:2-;CaC2、MgC2為離子化合物,熔沸點一般較高,CaC2與水反應生成Ca(OH)2和C2H2氣體。答案AB例9描述CH2CH=CHC=CCF3分子結構的下列敘述中,正確的是()A.6個碳原子有可能都在一條直線上B.6個碳原子不可能都在一條直線上C.6個碳原子有可能在同一平面上D.6個碳原子不可能都在同一平面上解析本題應抓住母體結構推斷。乙烯分子中兩個碳原子和四個氫子都處在同一平面上,彼此鍵角約為120C,乙快分子中兩個碳原子和兩個氫原子處在一條直線上

16、。然后結合本題進行聯想、實施知識的遷移。答案BC例101mol乙快、乙烯、乙烷全燃燒生成液態水時,所放出的能量分別為301千卡,337千卡,373千卡,但是乙煥焰的溫度卻特別高,其原因是什么?解析此題應根據1mol三種氣體完全燃燒所需氧氣和生成水考慮。答案等物質的量的乙煥、乙烯、乙烷完全燃,乙快需。2量最少生成水最少。因此燃燒時用以提高。2的溫度以及使水汽化所耗的能量最小,所以乙快焰溫度最高。例11已知電解飽和食鹽水能獲得燒堿、氫氣和氯氣,該工業因此稱氯堿工業。現有石灰石、食鹽、焦炭、水等化工原料,試通過適當的途徑制取聚氯乙烯。寫出有關反應的化學方程式。解析高油噩CaCO3CaO+CO2TCa

17、O+3cCaC?+CO?蜘髓2NaCl+2H2O2NaOH+H2T+Cl2TH2+Cl22HClCaC2+2H2O-2Ca(OH)2+CH=CH幽憫C由CH + HCl匕 X CH2= CH Cl例12書寫C8H10屬于芳香煌的同分異構體并命名解析/VcH.CHa乙苯ApCH3Vch3鄰二甲苯nCH2=CH催牝劑*-Ech2-chch3ch3對二甲苯Cl專題訓練1 .大多數有機物是()(A)離子晶體(B)分子晶體(C)原子晶體(D)金屬晶2 .通常所說的有機物含有最主要的元素是()(A)碳 (B)碳,氫(C)氫,氧 (D)碳,氫,氧,氮,磷,硫,鹵素3 .大多數有機物中碳原子與碳原子或碳原子與

18、其他原子相結合的化學鍵是()(A)只有非極性鍵(B)只有極性鍵(C)有極性鍵和非極性鍵(D)離子鍵4 .有機物分子里的碳原子與其他原子之間形成的是()(A)四個共價鍵(B)兩個共價鍵5.有機物種類繁多的原因是(A)碳元素在地殼中含量大(C)碳的化合物性質穩定(C)離子鍵(D)非極性鍵)(B)碳原于之間能以共價鍵結合,形成碳鏈(D)碳原子能與其他原子形成四個共價鍵6.甲烷是以碳原子為中心的正四面體結構,而不是正方形的平面結構,其理由是()(B)CH 4是分子晶體(C)二氯甲烷只有一種結構(A)CH4中的四個鍵的鍵長、鍵角都相等(D)三氯甲烷只有一種結構7.甲烷分子中的四個氫原子都可以被取代。對該

19、分子的描述,不正確的是()若甲烷分子中的四個氫被苯基取代,則可得到的分子為(A)化學式為C25H20(B)所有碳原子都在同一平面上(C)此分子屬非極性分子(D)此物質屬芳香蝶類物質8 .下列說法正確的是()(A)乙烯分子里碳碳雙鍵鍵長是乙烷分子里的碳碳單鍵鍵長的一半。(B)乙烯分子里的“C=C雙鍵鍵能是乙烷分子里的“CC單鍵鍵能的二倍。(C)乙烯分子里的碳碳雙鍵只需較少的能量可以使其中的一個鍵斷裂。(D)以上說法均不正確。9 .下列說法中正確的是()(A)人們只能從有機體內取得有機化合物,不能利用礦物質來合成有機物(B)有機物和無機物的構成、結構、性質有嚴格區別,它們是不可相互轉化的兩類物質(C)有機物是從動植物體中提取的有生機的化合物(D)有機物是指含碳元素的化合物10 .下列列舉的某化合物的組成和性質,以此說明該物質肯定是有機化合物的是()(C)在氧氣中燃燒只生成CO2(D)熔點低而且難溶于水(A)僅由碳、氫兩種元素組成(B)僅由碳、氫、氧三種元素組成11 .關于煌的下列敘述中,正確的是()(A

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