同分异构体和燃烧规律小结教案

老师曾广玉学生人数2上课时间2014-11-2学科化学年级高二教材版本课题名称同分异构体和有机物燃烧的规律小结课时计划第（1、2）共（2）课时上课时段教学目标1、 了解同分异构体的2种分析方法等效氢和互补规律2、 了解有机物燃烧的规律3、 能够运用所学的知识解题教学重难点等效氢和互补规律在同分异构体中的运用燃烧规律在解题中的运用教学过程 题型一：确定异构体的数目 例 1 某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是（ ） AC3H8 BC4H10 CC5H12 DC6H14题型二：判断两结构是否等 例2 萘分子的结构可以表示为 或 ，两者是等同的。苯并芘是强致癌物质（存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气中）。它的分子由5个苯环并合而成，其结构式可以表示为（）或（）式： （） () 这两者也是等同的。现有结构式A B C D A B C D其中：与（）、（）式等同的结构式是（ ）；与（）、（）式同分异构体的是（ ）。（全国高考题）题型三：测试同分异构体的变通策略，换元法已知C6H4Cl2 有三种异构体（将Cl代替H），则C6H2Cl4有三种异构体。（将H代替Cl）例3 已知甲苯的一氯代物的同分异构体有4种,则甲基环已烷的一氯代物的同分异构体有( )A.4种 B.5种 C.6种 D.7种 例 4 已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等，则n与m（n不等于m）的关系是 A n+m=6 B n+m=4 C n+m=8 D 无法确定又如 已知A的结构为 A的n溴代物与m溴代物的异构体数目相同，则n和m必满足关系式 题型四：由加成产物确定不饱和有机物异构体数 例 5 某有机物与H2按1：1物质的量比加成后生成的产物结构为： CH3 CH3CHCH2CHCCH2CH3 OH CH3 OH 则该有机物可能的结构有（ ）种（说明 碳氧双键与碳碳双键的结构不稳定）。取代等效氢法要领 利用等效氢原子关系，可以很容易判断出有机物的一元取代物异构体数目。其方法是先写出烃（碳架）的异构体，观察分子中互不等效的氢原子有多少种，则一元取代物的结构就有多少种。例.菲和蒽互为同分异构体，菲的结构简式为 从菲的结构简式分析，菲的一氯取代物共有（ ）A4种 B.5种 C10种 D14种又如：蒽的结构式为 它的一氯代物有 种，下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是（ ）（1）（2）（3）（4）A.（1）（2） B.（2）（3） C.（3）（4） D.（2）（4）又如 进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同的烷烃是( )A.(CH3)2CHCH2CH2CH 3 B.(CH3CH2) 2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3 有机物燃烧规律有机物完全燃烧的通式：烃：烃的含氧衍生物：一.有机物的质量一定时：规律1.烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与成正比.规律2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中含碳或氢的质量分数一定；若混合物总质量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。规律3.燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：同分异构体 或 最简式相同例1.下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是 A50g乙醇和50g甲醚 B100g乙炔和100g苯C200g甲醛和200g乙酸 D100g甲烷和100g乙烷解析：A中的乙醇和甲醚互为同分异构体，B、C中两组物质的最简式相同，所以答案为D。例2.下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时生成CO2的质量也一定，不符合上述要求的是A甲烷、辛醛 B乙炔、苯乙烯 C甲醛、甲酸甲酯 D苯、甲苯解析：混合物总质量一定，不论按什么比例混合，完全燃烧后生成CO2的质量保持不变，要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。B、C中的两组物质的最简式相同，碳的质量分数相同，A中碳的质量分数也相同，所以答案为D。二.有机物的物质的量一定时： 规律4.比较判断耗氧量的方法步聚：若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy(H2O)n或CxHy(CO2)m或CxHy(H2O)n(CO2)m形式,再按比较CxHy的耗氧量。规律5.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。例3.相同物质的量的下列有机物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是AC3H4和C2H6 BC3H6和C3H8OCC3H6O2和C3H8O DC3H8O和C4H6O2解析：A中C3H4的耗氧量相当于C2H8,B、C、D中的C3H8O可改写为C3H6(H2O),C中的C3H6O2可改为C3H2(H2O)2,D中的C4H6O2可改为C3H6(CO2),显然答案为B、D。例4.1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2，则X与Y之和可能是AX+Y=5 BX+Y=7 CX+Y=11 DX+Y=9例5：有机物A、B只可能烃或烃的含氧衍生物,等物质的量的A和B完全燃烧时,消耗氧气的量相等,则A和B的分子量相差不可能为(n为正整数) ( )A.8n B.14n C.18n D.44n解析: A中的一个碳原子被B中的四个氢原子代替,A和B的分子量相差8的倍数,即答案A. 如果A和B的分子组成相差若干个H2O或CO2 ,耗氧量也不变，即分别对应答案C和D。三.有机物完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之比一定时：规律6：有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比为a:b,则该有机物中碳、氢原子的个数比为a:2b，该有机物是否存在氧原子，有几个氧原子，还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。例6.某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1:1，由此可以得出的结论是A该有机物分子中C:H:O原子个数比为1:2:1 B分子中C:H原子个数比为1:2C有机物必定含O D无法判断有机物是否含O答案：B、D例7.某烃完全燃烧后，生成二氧化碳和水的物质的量之比为n:(n-1)，此烃可能是A烷烃 B单烯烃 C炔烃 D苯的同系物答案：C例8.某有机物6.2g完全燃烧后生成8.8g二氧化碳和0.3mol水，该有机物对氢气的相对密度为31试求该有机物的分子式答案：C2H6O2 (乙二醇)四.有机物完全燃烧前后气体体积的变化1.气态烃(CxHy)在100及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关若y=4,燃烧前后体积不变,V=0若y4,燃烧前后体积增大,V=若y4,燃烧前后体积减少,V=2.气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化直接用烃类物质燃烧的通式通过差量法确定即可。例9.120时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度，压强体积不变，该烃分子式中所含的碳原子数不可能是(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析：要使反应前后压强体积不变，只要氢原子个数可以等于4并保证能使1体积该烃能在4体积氧气里完全燃烧即可答案：D例11.两种气态烃以任意比例混合,在105时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6答案：B、D3.液态有机物(大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃)的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为：氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数的。例10：取3.40只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L的氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少0.560L ,将气体经CaO吸收,体积又减少2.8L(所有体积均在标况下测定)。 则：3.4醇中C、H、O的物质的量分别为:C_； H_； O_；该醇中C、H、O的原子个数之比为_。解析：设3.40醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y 则: x+16y=3.40-2.80L/22.4Lmol-112mol-1 方程 x/4 y/2 =0.560L/22.4Lmol-1 方程、联解可得:x=0.300mol y=0.100mol 进而求得原子个数比。答案：C. 0.125 mol、H. 0.300 mol、O.0.100 mol；该醇中C、H、O的原子个数之比为 5124五.一定量的有机物完全燃烧,生成的CO2和消耗的O2的物质的量之比一定时：1.生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况例11.某有机物的蒸气完全燃烧时，需要三倍于其体积的O2，产生二倍于其体积的CO2，则该有机物可能是(体积在同温同压下测定)AC2H4 BC2H5OH CCH3CHO DCH3COOH解析：产生的CO2与耗氧量的体积比为2：3，设该有机物为1mol,则含2mol的C原子，完全燃烧时只能消耗2mol的氧气，剩余的1mol氧气必须由氢原子消耗，所以氢原子为4mol,即该有机物可以是A，从耗氧量相当的原则可知B也正确。答案为A、B。2.生成的CO2的物质的量等于消耗的O2的物质的量的情况符合通式Cn(H2O)m3.生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况若CO2和O2体积比为43 ,其通式为(C2O)n (H2O)m。若CO2和O2体积比为21 ，其通式为(CO)n (H2O)m。例12.有xL乙烯和乙炔的混合气体，完全燃烧需要相同状态下氧气yL，则混合气体中乙烯和乙炔的体积比为（ ） A B C D例13.某有机物X燃烧时生成CO2和H2O,1 mol X完全燃烧时消耗O2 3 mol. （1）试写出X可能的分子式(三种)： 。 （2）若X不跟钠和氢氧化钠反应,0.1 mol X与足量银氨溶液反应生成43.2 g银,则X的结构简式为 .答案：12、C 13、（1）C2H4、 C2H6O、 C3H4O2 （2）OHCCH2CHO怎样判断合成高聚物的单体把那些能起聚合反应而生成相对分子质量较高的化合物（即高聚物又叫高分子化合物）的简单化合物叫做单体。单体一般是不饱和的或含有两个或更多官能团的小分子化合物，近几年高考试卷中时有这样的题型出现：由某高聚物的结构简式推断此高聚物的单体是什么。例如93年全国高考题33题（湖北省用）：工程塑料ABS树脂（结构简式如下）合成时用了三种单体，式中C6H5是苯基，这三种单体的结构简式分别是：CH2=CHCN，_，_。怎样判断合成高聚物的单体呢？由于单体经过某些化学反应（如加聚、缩聚、开环等）生成高聚物，所以在高分子链中，单体转变为在化学组成上能够重复的最小单位，即链节。判断高聚物的单体，就是根据高分子链，结合单体间可能发生的反应机理，找出高分子链中的链节，然后将其完形便得其单体。结合中学课本，归纳出以下几条判断规津：一、由加聚反应生成高聚物的单体的判断两种（或两种以上）单体可以同时进行聚合，生成含有这两种（或两种以上）结构单位的大分子。烯类及其衍生物常起共聚反应生成高分子化合物。1凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭全即为单体。2凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。3凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：4凡链节中主碳链为6个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为两种（即单烯烃和二烯烃）5凡链节中主碳链为8个碳原子，含有一个碳碳双键结构时，其单体可为一种二烯烃，两种单烯烃。含有二个碳碳双键时，其单体可为二烯烃等。如 93年高考题（新科目组卷）33题工程塑料ABS的单体为：再如.有4种有机物：，CH3-CH=CH-CN，其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为 A B C D板书设计课 后 记 提交时间教研组长审批教学校长审批