章末核心素養(yǎng)整合一、烴類物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

二、烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

專題一

有機(jī)化合物分子中的原子共線、共面問題的分析

先將被分析對(duì)象分解成下述幾種常用的結(jié)構(gòu)模板,最后綜合分析不同結(jié)構(gòu)間的交叉關(guān)系確定結(jié)果。1.簡單有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.對(duì)照模板確定共線、共面原子數(shù)目。需要結(jié)合相關(guān)的幾何知識(shí)進(jìn)行分析:如不共線的任意三點(diǎn)可確定一個(gè)平面;一條直線與某平面有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),則這條直線上的所有點(diǎn)都在相應(yīng)的平面內(nèi);同時(shí)要注意問題中的限定性詞語(如最多、至少)。3.具體解題方法和技巧。(1)甲烷、苯、乙烯分子中的氫原子如果被其他原子所取代,則取代后的分子構(gòu)型基本不變。(2)當(dāng)分子中出現(xiàn)碳原子與其他原子形成四個(gè)單鍵(即飽和碳原子)時(shí),所有原子不可能共面。(3)碳碳單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),碳碳雙鍵不能旋轉(zhuǎn)。【典型例題1】下列關(guān)于

分子結(jié)構(gòu)的敘述中,正確的是(

)。A.6個(gè)碳原子有可能都在一條直線上B.6個(gè)碳原子不可能都在一條直線上C.位于同一平面上的原子最多有9個(gè)D.6個(gè)碳原子不可能都在同一平面上答案:B解析:題給結(jié)構(gòu)可以分割成兩部分,一部分與乙烯分子結(jié)構(gòu)相似,另一部分與乙炔分子結(jié)構(gòu)相似。雙鍵上的碳原子及與其直接相連的2個(gè)碳原子和2個(gè)氫原子位于同一平面,而三鍵上的碳原子及與其直接相連的2個(gè)碳原子位于一條直線上,且該直線的2個(gè)碳原子又在上述平面上,因此這條直線在該平面上,故6個(gè)碳原子處于同一平面上。由于乙烯分子中的鍵角是120°,題給結(jié)構(gòu)可表示為

,則6個(gè)碳原子不可能在一條直線上,位于同一平面的原子最多有10個(gè)。【跟蹤訓(xùn)練1】在①丙烯、②氯乙烯、③溴苯、④甲苯四種有機(jī)化合物中,分子內(nèi)所有原子均在同一平面上的是(

)。A.①②

B.②③C.③④

D.②④答案:B解析:①丙烯CH2═CH—CH3中有一個(gè)甲基,因此所有原子不可能處于同一平面上,①錯(cuò)誤;②CH2═CHCl看作是一個(gè)氯原子取代乙烯中的一個(gè)氫原子,所有原子在同一個(gè)平面上,②正確;③溴苯看作是一個(gè)溴原子取代苯中的一個(gè)氫原子,所有原子在同一個(gè)平面上,③正確;④甲苯中含有一個(gè)甲基,因此所有原子不可能處于同一平面上,④錯(cuò)誤。專題二

烴類重要的規(guī)律及其應(yīng)用

1.烴完全燃燒時(shí)耗氧量的計(jì)算。(1)等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時(shí)耗氧量的計(jì)算。對(duì)于等物質(zhì)的量(1mol)的烴CxHy完全燃燒時(shí),消耗氧氣的(2)等質(zhì)量的烴完全燃燒時(shí)耗氧量的計(jì)算。等質(zhì)量的烴CxHy完全燃燒時(shí),烴分子中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,其耗氧量也就越大。即

的值越大,則該烴完全燃燒的耗氧量也越大。2.燃燒時(shí)耗氧量相同,則兩者的關(guān)系為:同分異構(gòu)體或最簡式相同。3.有機(jī)化合物完全燃燒時(shí)生成的CO2或H2O的物質(zhì)的量一定,則有機(jī)化合物中碳原子或氫原子的個(gè)數(shù)一定;若混合物總物質(zhì)的量一定,不論按何種比例混合,完全燃燒后生成的CO2或H2O的量保持不變,則混合物各組分中碳或氫原子的個(gè)數(shù)相同。4.烴分子中含氫原子數(shù)恒為偶數(shù),其相對(duì)分子質(zhì)量恒為偶數(shù)。5.有機(jī)化合物完全燃燒前后氣體體積的變化。氣態(tài)烴(CxHy)在100℃及其以上溫度完全燃燒時(shí)氣體體積變化規(guī)律與氫原子個(gè)數(shù)有關(guān)ΔV的值與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān),可能增大,也可能減小或不變,具體關(guān)系如下:【典型例題2】現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五種有機(jī)化合物。(1)同質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí),耗O2的量最多的是

,生成的CO2最多的是

,生成水最多的是

;同狀況、同體積、同物質(zhì)的量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗O2的量最多的是

。

(2)在120℃1.01×105Pa時(shí),以上氣態(tài)烴和足量的O2點(diǎn)燃完全燃燒,相同條件下測得反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化的是

。

答案:(1)CH4

C2H4、C3H6

CH4

C3H8(2)CH4、C2H4解析:(1)同質(zhì)量的烴,值越大,完全燃燒耗氧量越多,生成的H2O物質(zhì)的量越大,CO2的物質(zhì)的量越小。同狀況、同體積、同物質(zhì)的量的烴完全燃燒,耗氧量取決于x+的相對(duì)大小。(2)當(dāng)溫度大于100

℃時(shí),水為氣態(tài);當(dāng)y=4時(shí),燃燒前后體積不變。【跟蹤訓(xùn)練2】120℃時(shí),1體積某氣態(tài)烴和4體積O2混合,完全燃燒至烴無剩余后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng),氣體的體積不變,該烴分子中所含的碳原子數(shù)不可能是(

)。A.1 B.2 C.3

D.4答案:D解析:由燃燒前后氣體體積不變知該烴分子中一定含有4個(gè)氫