1、專(zhuān)題十三認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物化學(xué)浙江選考公用考點(diǎn)一考點(diǎn)一 有機(jī)物的分類(lèi)、命名和有機(jī)反響類(lèi)型有機(jī)物的分類(lèi)、命名和有機(jī)反響類(lèi)型考點(diǎn)清單知識(shí)梳理知識(shí)梳理一、有機(jī)物的組成、分類(lèi)和命名一、有機(jī)物的組成、分類(lèi)和命名( (一一) )有機(jī)物的研討方法有機(jī)物的研討方法(二)有機(jī)物的組成、分類(lèi)和命名1.有機(jī)物及有機(jī)化學(xué)的概念有機(jī)物指的是含碳元素的化合物,其組成元素除碳元素外,通常還含有氫、氧、氮、硫、磷、氯等元素。少數(shù)含碳元素的化合物(如CO、CO2、碳酸及碳酸鹽、HCN、HSCN,以及金屬碳化物等含碳化合物)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)跟無(wú)機(jī)物類(lèi)似,故屬于無(wú)機(jī)物。研討有機(jī)物的化學(xué)稱(chēng)為有機(jī)化學(xué)。1828年,德國(guó)化學(xué)家維勒初次用無(wú)機(jī)物氰

2、酸銨合成了有機(jī)物尿素,其反響方程式為:NH4CNOCO(NH2)2。表示方法實(shí)例含義分子式C2H6用元素符號(hào)和數(shù)字的組合表示物質(zhì)組成的式子,可反映出一個(gè)分子中原子的種類(lèi)和數(shù)目最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)式)CH3表示組成物質(zhì)的各元素原子數(shù)目的最簡(jiǎn)整數(shù)比的式子電子式表示原子最外層電子成鍵情況的式子結(jié)構(gòu)式完整地表示出分子中每個(gè)原子的成鍵情況的式子,但不表示空間構(gòu)型。具有化學(xué)式所能表示的意義,還能反映有機(jī)物的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CH3結(jié)構(gòu)式的簡(jiǎn)便寫(xiě)法,著重突出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(官能團(tuán))鍵線(xiàn)式(丁烷)結(jié)構(gòu)式的簡(jiǎn)便寫(xiě)法,著重突出碳骨架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和官能團(tuán)球棍模型小球表示原子、短棍表示價(jià)鍵2.有機(jī)物構(gòu)造和組成的幾種表示方法比例模型反映

3、原子的相對(duì)大小特別提示1.幾種表示方法之間的關(guān)系電子式構(gòu)造式構(gòu)造簡(jiǎn)式鍵線(xiàn)式2.構(gòu)造簡(jiǎn)式、鍵線(xiàn)式的書(shū)寫(xiě)(1)構(gòu)造簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)1)表示原子間構(gòu)成單鍵的“可以省略。如乙烷構(gòu)造式中CH、CC中的“均可省略,其構(gòu)造簡(jiǎn)式可寫(xiě)為CH3CH3或CH3CH3。2)CC、中的“不能省略。如乙烯的構(gòu)造簡(jiǎn)式可寫(xiě)為CH2CH2,而不能寫(xiě)成CH2CH2。但是,醛基()、羧基()那么可進(jìn)一步簡(jiǎn)寫(xiě)為CHO、COOH。3)準(zhǔn)確表示分子中原子成鍵的情況。如乙醇的構(gòu)造簡(jiǎn)式可寫(xiě)為CH3CH2OH、HOCH2CH3。(2)鍵線(xiàn)式的書(shū)寫(xiě)1)在鍵線(xiàn)式中只能省略C原子及與其銜接的H原子及C、H之間構(gòu)成的單鍵,而碳碳單鍵、雙鍵、叁鍵和其他元素的

4、原子均不可省略。2)鍵線(xiàn)式中的拐點(diǎn)、終點(diǎn)均表示一個(gè)碳原子,如丁烷的鍵線(xiàn)式可表示為。3.有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)和有機(jī)物的空間構(gòu)型(1)有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1)每個(gè)碳原子有4個(gè)價(jià)電子,價(jià)鍵總數(shù)為4。2)碳原子可與其他原子構(gòu)成共價(jià)鍵,碳原子之間也可相互成鍵,既可以構(gòu)成單鍵,也可以構(gòu)成雙鍵或叁鍵。特別提示a.碳原子間的成鍵方式:CC、CC、。b.有機(jī)物中常見(jiàn)的共價(jià)鍵:CC、CC、CH、CO、CX(X=Cl、Br、I)、CO、CN等。c.在有機(jī)物分子中,僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱(chēng)為飽和碳原子;雙鍵、叁鍵、苯環(huán)上的碳原子(所連原子的數(shù)目少于4)為不飽和碳原子。d.碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),而碳碳雙鍵、碳碳叁

5、鍵不能旋轉(zhuǎn)。3)多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合成碳鏈和碳環(huán)(如以下圖所示),碳鏈和碳環(huán)還可以相互結(jié)合。(2)碳原子的成鍵方式與分子空間構(gòu)型的關(guān)系1)當(dāng)1個(gè)碳原子與其他4個(gè)原子銜接時(shí),構(gòu)成以這個(gè)碳原子為中心的四面體構(gòu)造。2)當(dāng)碳原子之間或碳原子與其他原子之間構(gòu)成雙鍵時(shí),構(gòu)成該雙鍵的碳原子以及與之直接相連的原子處于同一平面上。3)當(dāng)碳原子之間或碳原子與其他原子之間構(gòu)成叁鍵時(shí),構(gòu)成該叁鍵的碳原子以及與之直接相連的原子在同不斷線(xiàn)上。4)甲烷是正四面體形(5個(gè)原子不在同一平面上);乙烯是平面形(6個(gè)原子位于同一平面上);乙炔是直線(xiàn)形(4個(gè)原子位于同不斷線(xiàn)上);苯環(huán)是平面形(12個(gè)原子位于同一平面上)。5)判別原

6、子能否在同一平面上的關(guān)鍵是判別分子中能否存在飽和碳原子。假設(shè)分子中有飽和碳原子,那么分子中一切的原子一定不共平面。特別提示1.烴的衍生物:烴分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代而生成的一系列化合物。2.幾種官能團(tuán)(1)官能團(tuán):可以決議有機(jī)化合物化學(xué)特性的原子或原子團(tuán)。4.有機(jī)物的分類(lèi)(2)常見(jiàn)的官能團(tuán)碳碳雙鍵()是烯烴的官能團(tuán)。5.有機(jī)物的命名有機(jī)物的命名方法有習(xí)慣命名法(如正戊烷、異戊烷、新戊烷等)和系統(tǒng)命名法,有些有機(jī)物還有俗名(如硬脂酸、軟脂酸、草酸等)。(1)烷烴的系統(tǒng)命名選主鏈稱(chēng)某烷編號(hào)位名稱(chēng)鹵素原子羥基硝基羧基結(jié)構(gòu)XOHNO2定支鏈取代基寫(xiě)在前標(biāo)位置短線(xiàn)連不同基簡(jiǎn)到繁一樣基合并算命

7、名原那么:a.最長(zhǎng)的碳鏈作主鏈,b.支鏈作取代基,取代基的位次號(hào)之和最小。1)選主鏈選擇最長(zhǎng)的碳鏈作為主鏈。當(dāng)幾個(gè)不同碳鏈含有的碳原子數(shù)相等時(shí),選擇含有支鏈最多的一個(gè)碳鏈作為主鏈。2)編序號(hào)(要遵照“近“簡(jiǎn)“小)a.以離支鏈最近的主鏈一端為起點(diǎn)編號(hào),即首先要思索“近。b.有兩個(gè)不同的支鏈,且分別處于距主鏈兩端同間隔的位置,那么從較簡(jiǎn)單的支鏈一端開(kāi)場(chǎng)編號(hào),即同“近,思索“簡(jiǎn)。c.假設(shè)有兩個(gè)一樣的支鏈,且分別處于距主鏈兩端同間隔的位置,而中間還有其他支鏈,從主鏈的兩個(gè)方向編號(hào),可得兩種不同的編號(hào)系列,兩系列中各位次號(hào)之和最小者即為正確的編號(hào),即同“近、同“簡(jiǎn),思索“小。3)寫(xiě)稱(chēng)號(hào)按主鏈的碳原子數(shù)稱(chēng)

8、為相應(yīng)的某烷,在其前寫(xiě)出支鏈的位號(hào)和稱(chēng)號(hào)。原那么是:先簡(jiǎn)后繁,一樣合并,位號(hào)指明。阿拉伯?dāng)?shù)字間用“,相隔,漢字與阿拉伯?dāng)?shù)字間用“-銜接。(2)苯的同系物的命名苯的同系物的命名是以苯作母體的。苯分子中的氫原子被烷基取代后的生成物叫苯的同系物,其通式是CnH2n-6(n7)。苯分子中的一個(gè)氫原子被甲基取代后生成甲苯:,被乙基取代后生成乙苯:。假設(shè)兩個(gè)氫原子被兩個(gè)甲基取代,那么生成二甲苯,由于取代基位置不同,二甲苯有三種同分異構(gòu)體,可分別用“鄰“間“對(duì)表示。鄰二甲苯間二甲苯對(duì)二甲苯假設(shè)將苯環(huán)上的6個(gè)碳原子編號(hào),以某個(gè)甲基所在的碳原子的位置為1號(hào),選取最小位次號(hào)給另一個(gè)甲基編號(hào),那么鄰二甲苯也可叫做1

9、,2-二甲苯,間二甲苯也可叫做1,3-二甲苯,對(duì)二甲苯也可叫做1,4-二甲苯。二、有機(jī)反響根本類(lèi)型1.取代反響烷烴:CH4+Cl2CH3Cl+HCl苯:+HNO3C6H5NO2+H2O(硝化反響)醇:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O2.加成反響烯烴:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br炔烴:CHBr2CHBr2苯:+3H2C6H12(環(huán)己烷)3.水解反響(取代反響)酯:CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH另有多糖、二糖、蛋白質(zhì)的水解。4.氧化反響(1)熄滅:CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O(只含C、H、O元素的有機(jī)物的熄滅

10、通式)(2)催化氧化醇:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(3)能被酸性KMnO4氧化的有烯烴、炔烴、醇、醛等。(4)與新制Cu(OH)2反響醛:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2O(5)銀鏡反響醛:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O4y2z2yHCOOR(甲酸鹽、甲酸某酯)、葡萄糖等也能發(fā)生銀鏡反響5.復(fù)原反響醛與H2加成:CH3CHO+H2CH3CH2OH另有烯烴、炔烴與H2的加成等。考點(diǎn)二考點(diǎn)二 有機(jī)物的組成和構(gòu)造確實(shí)定有機(jī)物的組成和構(gòu)造確實(shí)定知識(shí)梳理知識(shí)梳理 考點(diǎn)三考點(diǎn)三 同系物和同分異

11、構(gòu)體同系物和同分異構(gòu)體知識(shí)梳理知識(shí)梳理1.1.同系物同系物(1)(1)同系物的概念同系物的概念: :構(gòu)造類(lèi)似、分子組成相差一個(gè)或假設(shè)干個(gè)構(gòu)造類(lèi)似、分子組成相差一個(gè)或假設(shè)干個(gè)“CH2CH2原子原子團(tuán)的有機(jī)化合物互稱(chēng)為同系物。團(tuán)的有機(jī)化合物互稱(chēng)為同系物。(2)(2)同系物的特點(diǎn)同系物的特點(diǎn)1)1)同系物必需構(gòu)造類(lèi)似同系物必需構(gòu)造類(lèi)似, ,即組成元素一樣即組成元素一樣, ,官能團(tuán)種類(lèi)、個(gè)數(shù)及銜官能團(tuán)種類(lèi)、個(gè)數(shù)及銜接方接方式一樣式一樣, ,分子組成通式一樣。分子組成通式一樣。2)2)同系物間相對(duì)分子質(zhì)量相差同系物間相對(duì)分子質(zhì)量相差1414的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。3)3)同系物有類(lèi)似的化學(xué)性質(zhì)同系物有類(lèi)似的

12、化學(xué)性質(zhì), ,物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)的遞增有一定的物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)的遞增有一定的遞變遞變規(guī)律。規(guī)律。(1)同分異構(gòu)體的概念:分子式一樣而構(gòu)造不同的化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體。(2)同分異構(gòu)體的特點(diǎn)1)同分異構(gòu)體必需分子式一樣而構(gòu)造不同。2)同分異構(gòu)體可以屬于同一類(lèi)物質(zhì),如CH3CH2CH2CH3與,也可以屬于不同類(lèi)物質(zhì),如CH3CH2OH與CH3OCH3;可以是有機(jī)物,也可以是無(wú)機(jī)物,如NH4CNO與CO(NH2)2。3)同分異構(gòu)體的物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)不同或類(lèi)似。3.手性碳原子和手性分子(1)手性碳原子:與四個(gè)不同原子或原子團(tuán)相連的碳原子稱(chēng)為手性碳原2.同分異構(gòu)體子(常以*標(biāo)志手性碳原子)。如:

13、丙氨酸分子中含有一個(gè)手性碳原子:(2)手性分子:分子組成和原子銜接方式完全一樣的兩種分子,由于分子中的原子在空間陳列方式不同而互為同分異構(gòu)體,它們猶如一個(gè)人的左右手,互為鏡像且不能重疊。分子不能與其鏡像重疊者,稱(chēng)為手性分子。兩個(gè)互為鏡像且不能重疊的異構(gòu)體稱(chēng)為對(duì)映異構(gòu)體。方法方法1有機(jī)物的組成和構(gòu)造確實(shí)定方法有機(jī)物的組成和構(gòu)造確實(shí)定方法1.元素分析元素分析(1)碳、氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定碳、氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定最常用的是熄滅分析法最常用的是熄滅分析法(李比希法李比希法)。將樣品置于氧氣流中熄滅。將樣品置于氧氣流中熄滅,熄滅熄滅后后生成的二氧化碳、水分別用堿液、枯燥劑吸收生成的二氧化碳、水分別用堿液

14、、枯燥劑吸收,稱(chēng)重后分別計(jì)算出稱(chēng)重后分別計(jì)算出樣品樣品中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定將樣品通入二氧化碳?xì)饬髦袑悠吠ㄈ攵趸細(xì)饬髦?在氧化銅的催化下熄滅生成氮?dú)庠谘趸~的催化下熄滅生成氮?dú)?并借并借助助二氧化碳?xì)饬鲗⑸傻臍怏w趕出二氧化碳?xì)饬鲗⑸傻臍怏w趕出,經(jīng)經(jīng)KOH濃溶液吸收二氧化碳?xì)怏w濃溶液吸收二氧化碳?xì)怏w后后,測(cè)得剩余氣體的體積測(cè)得剩余氣體的體積,即可計(jì)算出樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。即可計(jì)算出樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。突破方法將樣品與NaOH溶液混合加熱完全反響后,參與稀硝酸酸化,再參與AgNO3溶液,此時(shí)鹵素原子轉(zhuǎn)變?yōu)辂u素

15、離子,并與AgNO3溶液作用產(chǎn)生鹵化銀沉淀。根據(jù)沉淀的量,即可計(jì)算出樣品中鹵素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2.有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式確實(shí)定(某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù))=100%實(shí)驗(yàn)式(又叫最簡(jiǎn)式)是表示化合物分子中所含各元素的原子數(shù)目最簡(jiǎn)整數(shù)比的式子。假設(shè)有機(jī)物(只含C、H、O元素)分子中(C)=a%、(H)=b%、(O)=c%,那么N(C) N(H) N(O)= ,即可得到實(shí)驗(yàn)式。()()()()mmm樣品樣品其他元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)樣品%12a%1b%16c(3)鹵素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)式也可以根據(jù)熄滅產(chǎn)物的物質(zhì)的量來(lái)確定。確定實(shí)驗(yàn)式前必需先確定元素的組成,如某有機(jī)物完全熄滅的產(chǎn)物只需CO2和H2O,那么其組成元素能夠?yàn)镃、H或C

16、、H、O;假設(shè)熄滅產(chǎn)物CO2中碳元素的質(zhì)量和燃燒產(chǎn)物H2O中氫元素的質(zhì)量之和等于原有機(jī)物的質(zhì)量,那么原有機(jī)物中不含O元素。3.測(cè)定有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量的方法(1)Mr=m/n。(2)根據(jù)氣體的密度(規(guī)范情況):Mr=22.4。(3)根據(jù)氣體的相對(duì)密度(D):Mr=DAMA。(4)根據(jù)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:=m總/n總。(5)質(zhì)譜法:質(zhì)譜法是用電場(chǎng)和磁場(chǎng)將運(yùn)動(dòng)的離子(帶電荷的原子、分子rM或分子碎片)按它們的質(zhì)荷比分別后進(jìn)展檢驗(yàn)的方法。有機(jī)物分子在高能電子流的轟擊下構(gòu)成的分子離子和碎片離子的相對(duì)質(zhì)量與其所帶電荷的比值為質(zhì)荷比。質(zhì)荷比的最大值(即橫坐標(biāo)上最大的分子離子的質(zhì)荷比)即為該有機(jī)化合

17、物的相對(duì)分子質(zhì)量。有關(guān)烴的混合物計(jì)算的幾條規(guī)律:假設(shè)平均相對(duì)分子質(zhì)量小于26,那么一定有CH4。平均分子組成中,假設(shè)1n(C)2,那么一定有CH4。平均分子組成中,假設(shè)2n(H)4,那么一定有C2H2。4.有機(jī)物分子式確實(shí)定(1)商余法(確定烴的分子式):Mr表示相對(duì)分子質(zhì)量,n為一個(gè)烴分子中C原子的數(shù)目(n為正整數(shù))。=n2,該烴為:CnH2n+2;=n,該烴為:CnH2n;=n-2,該烴為:CnH2n-2;=n-6,該烴為:CnH2n-6。(2)熄滅法根據(jù)熄滅產(chǎn)物的質(zhì)量或物質(zhì)的量。根據(jù)熄滅方程式(只含C、H、O元素的有機(jī)物):CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O。(3)最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)

18、式)法:根據(jù)各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或熄滅法得到該有機(jī)物的r14Mr14Mr14Mr14M4y2z2y最簡(jiǎn)式,結(jié)合其Mr進(jìn)展求算。(4)求出1mol某有機(jī)物(只含有C、H、O元素)中C、H、O原子的物質(zhì)的量,即可得到該有機(jī)物的分子式。5.有機(jī)物構(gòu)造(簡(jiǎn))式確實(shí)定測(cè)定有機(jī)物構(gòu)造的關(guān)鍵步驟是確定有機(jī)物的不飽和度及其典型的化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而確定該有機(jī)物所含的官能團(tuán)及官能團(tuán)所處的位置。(1)不飽和度的計(jì)算烷烴的通式為CnH2n+2,分子中每減少兩個(gè)碳?xì)滏I,碳原子之間必然會(huì)增加一個(gè)鍵,就添加了一個(gè)不飽和度。不飽和度又叫缺氫指數(shù),用字母表示。計(jì)算公式烴(CxHy):=(2x+2-y)。利用不飽和度推測(cè)有機(jī)物中的化學(xué)鍵

19、類(lèi)型12化學(xué)鍵不飽和度化學(xué)鍵不飽和度一個(gè)碳碳雙鍵1一個(gè)碳碳叁鍵2一個(gè)羰基1一個(gè)氰基2一個(gè)碳環(huán)1一個(gè)苯環(huán)4例例1某烴分子構(gòu)造中含有一個(gè)苯環(huán)某烴分子構(gòu)造中含有一個(gè)苯環(huán),兩個(gè)碳碳雙鍵和一個(gè)碳碳叁鍵兩個(gè)碳碳雙鍵和一個(gè)碳碳叁鍵,它它的分子式能夠是的分子式能夠是()A.C9H12B.C17H20C.C20H30D.C12H20解析該烴的不飽和度為解析該烴的不飽和度為4+21+2=8。C9H12的不飽和度的不飽和度=(92+2-12)/2=4,C17H20的不飽和度的不飽和度=(172+2-20)/2=8,C20H30的不飽和度的不飽和度=(202+2-30)/2=6,C12H20的不飽和度的不飽和度=(1

20、22+2-20)/2=3,應(yīng)選應(yīng)選B。答案答案B有機(jī)物官能團(tuán)鑒定藥品實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象烯烴碳碳雙鍵溴的四氯化碳溶液紅棕色褪去炔烴碳碳叁鍵酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去鹵代烴氯原子(溴原子)先與NaOH溶液共熱,加稀硝酸酸化后,加硝酸銀溶液有白色(淡黃色)沉淀生成醇類(lèi)醇羥基金屬鈉有無(wú)色、無(wú)味的氣體放出酚類(lèi)酚羥基FeCl3溶液溶液顯紫色飽和溴水有白色沉淀生成醛類(lèi)醛基銀氨溶液加熱后有光亮的銀鏡產(chǎn)生新制的氫氧化銅懸濁液加熱后有磚紅色沉淀生成羧酸羧基NaHCO3溶液、澄清石灰水有氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁液態(tài)酯類(lèi)酯基滴有酚酞的NaOH溶液分層,加熱后有機(jī)層變少,最終水層褪為無(wú)色(2)確定有機(jī)物中的官能團(tuán)

21、定性實(shí)驗(yàn)(可用多種方法)定量實(shí)驗(yàn).與X2反響:(取代)CHX2;(加成)CCX2;。.與H2的加成反響:CCH2;C6H63H2;(醛或酮)COH2。.與HX反響:(醇取代)OHHX;(加成)CCHX;(加成)。.銀鏡反響:CHO2Ag(HCHO4Ag)。.與新制Cu(OH)2反響:CHO2Cu(OH)2;COOHCu(OH)2。.與Na反響:(醇、酚、羧酸)OHH2,COOHH2。.與NaOH反響:(酚)OHNaOH;(羧酸)COOHNaOH;(醇酯)COORNaOH;(酚酯)COOC6H52NaOH。121212(3)確定有機(jī)物構(gòu)造紅外光譜:用于確定有機(jī)物分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)。1H

22、核磁共振譜:用于確定有機(jī)物分子中有幾種不同類(lèi)型的氫原子及其數(shù)目。例2(2019浙江寧波效實(shí)中學(xué)單元檢測(cè))某有機(jī)化合物A廣泛存在于多種水果中。(1)經(jīng)測(cè)定,A中僅含有C、H、O三種元素,67gA在空氣中完全熄滅時(shí)可生成27gH2O和88gCO2,那么A的實(shí)驗(yàn)式為。假設(shè)要確定A的分子式,還需求知道A的相對(duì)分子質(zhì)量,測(cè)定物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量可以采用(填“質(zhì)譜或“紅外光譜)法。經(jīng)測(cè)定A的相對(duì)分子質(zhì)量為134,那么A的分子式為。(2)又知1molA與足量的NaHCO3溶液充分反響可生成規(guī)范情況下的CO244.8L,1molA與足量的Na反響可生成1.5molH2,那么A中所含官能團(tuán)的稱(chēng)號(hào)為。(3)假設(shè)A分

23、子中不存在甲基且有一個(gè)手性碳原子,那么A的構(gòu)造簡(jiǎn)式為,其在濃硫酸存在下加熱,可以生成多種產(chǎn)物,請(qǐng)寫(xiě)出A發(fā)生消去反響后所得有機(jī)產(chǎn)物的構(gòu)造簡(jiǎn)式:。(4)A的一種同分異構(gòu)體B,與A所含官能團(tuán)的種類(lèi)和數(shù)目均一樣,且能催化氧化成醛,那么B的1H核磁共振譜圖中將會(huì)出現(xiàn)組特征峰。解析(1)n(H2O)=1.5mol,n(H)=3mol,n(CO2)=2mol,那么67g該有機(jī)物中含有氧元素的物質(zhì)的量n(O)=127g18g mol188g44g mol=2.5mol,那么A分子中C、H、O原子數(shù)之比為2 3 2.5=4 6 5,故A的實(shí)驗(yàn)式為C4H6O5。紅外光譜用于測(cè)定有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán),質(zhì)譜中的質(zhì)

24、荷比最大值為該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量,故可根據(jù)質(zhì)譜法測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。A的相對(duì)分子質(zhì)量為134,那么A的分子式為C4H6O5。(2)1molA與足量的NaHCO3溶液充分反響可生成規(guī)范情況下的CO244.8L,n(CO2)=2mol,那么A分子中含有2mol羧基;1molA與足量的Na反響可生成1.5molH2,2mol羧基與鈉反響生成1mol氫氣,那么A分子中還含有1mol羥基,所以A分子中所含官能團(tuán)的稱(chēng)號(hào)為羧基和羥基。(3)A的分子式為C4H6O5,1個(gè)A分子中含有2個(gè)羧基、1個(gè)羥基,假設(shè)A分子中不存在甲基且有一個(gè)手性碳原子,那么A分11167g 1g mol312l216g molm

25、olg momol子中有1個(gè)C銜接了4個(gè)不同的原子或原子團(tuán),那么A的構(gòu)造簡(jiǎn)式為,發(fā)生消去反響后所得有機(jī)產(chǎn)物的構(gòu)造簡(jiǎn)式為HOOCCHCHCOOH。(4)A的一種同分異構(gòu)體B,與A所含官能團(tuán)的種類(lèi)和數(shù)目均一樣,且能催化氧化成醛,闡明羥基銜接的碳原子上至少含有2個(gè)氫原子,那么B的構(gòu)造簡(jiǎn)式為HOOCCH(COOH)CH2OH,B分子中含有4種化學(xué)環(huán)境的氫原子,那么其1H核磁共振譜圖中將會(huì)出現(xiàn)4種吸收峰。答案(1)C4H6O5質(zhì)譜C4H6O5(2)羥基、羧基(3)HOOCCHCHCOOH(4)42-1為測(cè)定某有機(jī)化合物為測(cè)定某有機(jī)化合物A的構(gòu)造的構(gòu)造,現(xiàn)進(jìn)展如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)進(jìn)展如下實(shí)驗(yàn):【分子式確實(shí)定】【分子

26、式確實(shí)定】(1)取取2.3g某有機(jī)物樣品某有機(jī)物樣品A在過(guò)量的氧氣中充分熄滅在過(guò)量的氧氣中充分熄滅,將熄滅產(chǎn)物將熄滅產(chǎn)物(僅為僅為CO2和和H2O)依次經(jīng)過(guò)裝有濃硫酸和堿石灰的吸收安裝依次經(jīng)過(guò)裝有濃硫酸和堿石灰的吸收安裝,測(cè)得兩安裝的增測(cè)得兩安裝的增重分別為重分別為2.7g和和4.4g。經(jīng)過(guò)計(jì)算確定有機(jī)物。經(jīng)過(guò)計(jì)算確定有機(jī)物A的實(shí)驗(yàn)式。的實(shí)驗(yàn)式。(2)讓極少量讓極少量(10-9g左右左右)的樣品的樣品A經(jīng)過(guò)質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分子大經(jīng)過(guò)質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化量離子化,少量分子碎裂成更小的離子。如少量分子碎裂成更小的離子。如C2H6離子化后可得到離子化后可得到C2、C2、C2然后

27、測(cè)定其質(zhì)荷比然后測(cè)定其質(zhì)荷比。設(shè)。設(shè)H+的質(zhì)荷比為的質(zhì)荷比為1,有機(jī)物樣品有機(jī)物樣品A的質(zhì)荷比如以下圖的質(zhì)荷比如以下圖(設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷,信號(hào)強(qiáng)度與該離子多少信號(hào)強(qiáng)度與該離子多少有關(guān)有關(guān)),那么該物質(zhì)的分子式是那么該物質(zhì)的分子式是。6H5H4H(3)根據(jù)價(jià)鍵實(shí)際,預(yù)測(cè)A的能夠構(gòu)造并寫(xiě)出構(gòu)造簡(jiǎn)式。【構(gòu)造式確實(shí)定】(4)經(jīng)測(cè)定,有機(jī)物A的核磁共振氫譜如下圖,那么A的構(gòu)造簡(jiǎn)式為。答案(1)n(C) n(H) n(O)=26 1,實(shí)驗(yàn)式為C2H6O。(2)C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH解析解析(1)2.3g樣品熄滅后生成水樣品熄滅

28、后生成水2.7g,生成生成CO24.4g,n(H2O)=0.15mol,m(H)=0.3g,n(CO2)=0.1mol,m(C)=1.2g,m(O)=2.3g-0.3g-1.2g=0.8g,n(O)=0.05mol,實(shí)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)式(最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式)為為C2H6O。(2)最大質(zhì)荷比為最大質(zhì)荷比為46,那么那么A的相對(duì)的相對(duì)分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為46,分子式為分子式為C2H6O。(3)C2H6O分子中氫原子到達(dá)飽和分子中氫原子到達(dá)飽和,不飽不飽和度為和度為0,分子中只需單鍵分子中只需單鍵,聯(lián)想聯(lián)想C2H6的構(gòu)造的構(gòu)造,得得CH3OCH3和和CH3CH2OH。(4)由核磁共振氫譜知由核磁共振氫譜知A分子中

29、有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,故故A的構(gòu)造簡(jiǎn)的構(gòu)造簡(jiǎn)式為式為CH3CH2OH。方法方法2同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)及其判別方法同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)及其判別方法1.同分異構(gòu)體的類(lèi)型同分異構(gòu)體的類(lèi)型(1)碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu):指碳原子之間銜接成不同的鏈狀或環(huán)狀構(gòu)造而呵斥的指碳原子之間銜接成不同的鏈狀或環(huán)狀構(gòu)造而呵斥的異異構(gòu)。如構(gòu)。如C5H12有三種同分異構(gòu)體有三種同分異構(gòu)體,即正戊烷、異戊烷和新戊烷。即正戊烷、異戊烷和新戊烷。(2)官能團(tuán)位置異構(gòu)官能團(tuán)位置異構(gòu):指官能團(tuán)或取代基在碳鏈上的位置不同而呵斥指官能團(tuán)或取代基在碳鏈上的位置不同而呵斥的的異構(gòu)。如異構(gòu)。如1-丁烯與丁烯與2-丁烯、

30、丁烯、1-丙醇與丙醇與2-丙醇、鄰二甲苯與間二甲苯丙醇、鄰二甲苯與間二甲苯及及對(duì)二甲苯。對(duì)二甲苯。(3)官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu):指官能團(tuán)不同而呵斥的異構(gòu)指官能團(tuán)不同而呵斥的異構(gòu),也叫類(lèi)別異構(gòu)。如也叫類(lèi)別異構(gòu)。如1-丁丁炔炔與與1,3-丁二烯、丙烯與環(huán)丙烷、乙醇與甲醚、丙醛與丙酮、乙酸與丁二烯、丙烯與環(huán)丙烷、乙醇與甲醚、丙醛與丙酮、乙酸與甲甲酸甲酯、葡萄糖與果糖、蔗糖與麥芽糖等。酸甲酯、葡萄糖與果糖、蔗糖與麥芽糖等。(4)立體異構(gòu)立體異構(gòu):分為順?lè)串悩?gòu)和對(duì)映異構(gòu)分為順?lè)串悩?gòu)和對(duì)映異構(gòu)(也叫做鏡像異構(gòu)或手性異構(gòu)也叫做鏡像異構(gòu)或手性異構(gòu)),在中學(xué)階段的信息題中屢有涉及。2.類(lèi)別異構(gòu)的常見(jiàn)情況3.同分異

31、構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)步驟書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體的構(gòu)造簡(jiǎn)式時(shí)普通應(yīng)按以下步驟有序進(jìn)展:.先根據(jù)分子式確定能夠的官能團(tuán)異構(gòu);分子通式同分異構(gòu)體類(lèi)別補(bǔ)充說(shuō)明CnH2n單烯烴、環(huán)烷烴CnH2n-2二烯烴、炔烴符合此通式的還有環(huán)烯烴CnH2n+2O飽和一元醇、烷基醚CnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚CnH2nO飽和一元醛、酮符合此通式的還有烯醇、環(huán)醇、環(huán)醚等CnH2nO2飽和一元羧酸、飽和羧酸酯符合此通式的還有羥基醛、羥基酮等CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸.在每一類(lèi)官能團(tuán)異構(gòu)中先確定碳鏈異構(gòu);.再在每一條碳鏈上思索官能團(tuán)的位置異構(gòu)。這樣思索思緒明晰,不易混亂。書(shū)寫(xiě)時(shí)要留意防止出現(xiàn)反復(fù)或脫漏的現(xiàn)象,還應(yīng)留意遵照1個(gè)碳原

32、子構(gòu)成4個(gè)共價(jià)鍵,1個(gè)氧原子構(gòu)成2個(gè)共價(jià)鍵,1個(gè)氫原子構(gòu)成1個(gè)共價(jià)鍵的原那么。例3(2019浙江寧波北侖中學(xué)檢測(cè))某一有機(jī)物A可發(fā)生以下變化:知C為羧酸,且C和E都不能發(fā)生銀鏡反響,那么A的能夠構(gòu)造有()A.4種B.3種C.2種D.1種解析A的分子式為C6H12O2,A能在堿性條件下反響生成B和D,B與酸反應(yīng),B應(yīng)為鹽,D能在CuO催化作用下發(fā)生氧化,D應(yīng)為醇,那么A屬于酯,C和E都不能發(fā)生銀鏡反響,闡明C、E中不含醛基,那么C不能夠?yàn)榧姿?假設(shè)C為乙酸,那么D為CH3CH(OH)CH2CH3,假設(shè)C為丙酸,那么D為CH3CH(OH)CH3,假設(shè)C為丁酸,那么D為乙醇、E為乙醛,不能夠,所以A

33、只能為:CH3COOCH(CH3)CH2CH3或CH3CH2COOCH(CH3)2,總共有兩種能夠的構(gòu)造。答案C4.同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)技巧(1)等效氫戰(zhàn)略在判別有機(jī)物取代后的產(chǎn)物時(shí),經(jīng)常需求思索同分異構(gòu)體的存在,其實(shí)質(zhì)就是看取代前處于不同位置的氫原子數(shù)目,在判別時(shí)需求運(yùn)用等效氫思想。等效氫就是位置上等同的氫原子,普通情況下一樣碳原子上以及具有對(duì)稱(chēng)面、對(duì)稱(chēng)軸的碳原子上所連的氫原子為等效氫。“等效氫的判別原那么:同一碳原子上的氫原子是等效氫,如甲烷中的4個(gè)氫原子等效。同一碳原子上所連甲基上的氫原子是等效氫,如新戊烷中的4個(gè)甲基上的12個(gè)氫原子等效。處于鏡面對(duì)稱(chēng)位置上的氫原子是等效氫,如乙烷中的6個(gè)氫

34、原子等效,2,2,3,3-四甲基丁烷上的18個(gè)氫原子等效。在確定同分異構(gòu)體之前,要先找出對(duì)稱(chēng)面,判別等效氫,從而確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。例例4金剛烷的構(gòu)造如下圖金剛烷的構(gòu)造如下圖,它可看作由四個(gè)等同的六元環(huán)組成的它可看作由四個(gè)等同的六元環(huán)組成的空間構(gòu)型。由氯原子取代金剛烷亞甲基空間構(gòu)型。由氯原子取代金剛烷亞甲基(CH2)中的氫原子所構(gòu)成中的氫原子所構(gòu)成的二氯取代物的種類(lèi)為的二氯取代物的種類(lèi)為()A.4種種B.3種種C.2種種D.6種種解析金剛烷的六個(gè)亞甲基解析金剛烷的六個(gè)亞甲基(CH2)上的氫原子是完全等效的上的氫原子是完全等效的,金剛金剛烷亞甲基烷亞甲基(CH2)中的氫原子所構(gòu)成的一氯取代物只

35、需中的氫原子所構(gòu)成的一氯取代物只需1種。而二氯種。而二氯取代物可以在一氯取代物的根底上書(shū)寫(xiě)取代物可以在一氯取代物的根底上書(shū)寫(xiě):所以,由氯原子取代金剛烷亞甲基(CH2)中的氫原子所構(gòu)成的二氯取代物只需3種。正確選項(xiàng)為B。答案B(2)對(duì)稱(chēng)軸戰(zhàn)略對(duì)于碳鏈異構(gòu)和官能團(tuán)位置異構(gòu),都重在把握構(gòu)造的對(duì)稱(chēng)性,采用“對(duì)稱(chēng)軸法確定。有了對(duì)稱(chēng)軸之后,只需思索分子構(gòu)造中對(duì)稱(chēng)軸一側(cè)的支鏈或官能團(tuán)的取代位置,不能超越對(duì)稱(chēng)軸至另一側(cè),但可以在對(duì)稱(chēng)軸的軸線(xiàn)位置上。例5進(jìn)展一氯取代后,只能生成三種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物的烷烴是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2

36、D.(CH3)3CCH2CH3解析首先要能快速地把這種縮寫(xiě)的構(gòu)造簡(jiǎn)式改寫(xiě)成展開(kāi)的構(gòu)造簡(jiǎn)式,也可以寫(xiě)成碳骨架構(gòu)造,然后根據(jù)對(duì)稱(chēng)性確定其一氯代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目。不同的同分異構(gòu)體的沸點(diǎn)一定不同。答案D例6請(qǐng)寫(xiě)出C5H12O的同分異構(gòu)體。解析根據(jù)分子式可知,其類(lèi)別異構(gòu)有飽和一元醇和醚兩類(lèi)。五個(gè)碳原子可構(gòu)成的碳鏈異構(gòu)如下:CCCCC、。當(dāng)其為醇時(shí),利用對(duì)稱(chēng)性可推出其能夠的構(gòu)造即OH的位置異構(gòu)可表示如下:由以上可看出屬于醇的構(gòu)造有8種。同理,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可推出屬于醚的能夠構(gòu)造即“O在碳鏈中的能夠位置有以下6種:所以,C5H12O的同分異構(gòu)體共有14種。答案見(jiàn)解析。(3)“占位戰(zhàn)略例7知A為,苯環(huán)上的二溴

37、代物有九種,那么A分子苯環(huán)上的四溴代物的同分異構(gòu)體數(shù)目為種。解析A分子苯環(huán)上曾經(jīng)連有兩個(gè)甲基,還有六個(gè)位置可以被取代。二溴代物的苯環(huán)上有4個(gè)H和2個(gè)Br,而四溴代物的苯環(huán)上有4個(gè)Br和2個(gè)H,如把四溴代物的4個(gè)Br換成4個(gè)H,2個(gè)H換成2個(gè)Br,就恰好為二溴代物,即兩種構(gòu)造相當(dāng),同分異構(gòu)體的數(shù)目也一定相等。只需留意運(yùn)用這種“占位戰(zhàn)略,同時(shí)留意數(shù)據(jù)“互補(bǔ),就不用一一試寫(xiě)。所以,A的二溴代物有多少種,其四溴代物就有多少種。答案九(4)“先多后少戰(zhàn)略有多種取代基,且取代基的數(shù)目不同時(shí),普通先寫(xiě)取代基數(shù)目比較多的,然后再寫(xiě)取代基數(shù)目比較少的。如要寫(xiě)二甲基氯苯的能夠構(gòu)造,思索到取代基有兩種:一種是甲基,一種是氯原子,可先在苯環(huán)上固定兩個(gè)甲基的位置,再在它的根底上思索氯原子的位置。這樣就比較有序,而且快捷。根據(jù)苯分子是一個(gè)平面正六邊形構(gòu)造可知甲苯只需一種構(gòu)造,根據(jù)甲苯的對(duì)稱(chēng)性可寫(xiě)出三