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本章整合,烃,烃,烃,卤代烃,专题1,专题2,专题3,专题1烃类的几个重要规律及应用1.烃类的通式与含碳量烷烃CnH2n+2(n1),n值越大,碳的质量分数越大;烯烃CnH2n(n2),n值变化,碳的质量分数不变;炔烃CnH2n-2(n2)芳香烃CnH2n-6(n6),n值越大,碳的质量分数越小。2.烃与H2加成每有一个双键与一个双原子分子加成,每有一个三键与两个双原子分子加成,每有一个苯环与三个双原子分子加成。如烃类与H2加成个数比例:烯烃(11);炔烃和二烯烃(12);苯和苯的同系物(13);苯乙烯(14)。,专题1,专题2,专题3,3.烃的燃烧规律(1)等物质的量的烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与成正比。(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。(3)同质量的有机物燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:同分异构体或最简式相同。,专题1,专题2,专题3,(4)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的物质的量保持不变,则混合物的各组分分子中碳或氢原子的个数相同。(5)燃烧前后气体体积的变化:当温度高于100时(水为气态):V=V(前)-V(后)=,专题1,专题2,专题3,专题1,专题2,专题3,【例题1】两种气态烃以任意比例混合,在105时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L,下列各组混合烃中符合此条件的是()A.CH4、C2H6B.CH4、C3H6C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H6解析:105时水为气态。因反应前后气体体积不变,所以混合烃分子中的平均氢原子数为4。CH4和C2H6及CH4和C3H6混合后平均氢原子数必定大于4,故A、B错误;C2H2与C3H6只有等体积混合时分子中平均氢原子数才是4,不满足“任意比”的条件,故D错误。答案:C,专题1,专题2,专题3,【例题2】有A、B两份混合气体,A是烯烃R与足量O2的混合气体,B是烯烃R、炔烃Q与足量O2的混合气体。在0、1.01105Pa下,取A、B各2.24L,分别燃烧,A充分燃烧后气体总体积仍为2.24L,B充分燃烧后气体总体积为2.34L(燃烧后的产物均为气态,其体积已换算成为标准状况)。通过计算,写出:(1)R、Q的分子式:R,Q。(2)求2.24LB中烯烃R所允许的最大体积是L。解析:设炔烃Q的通式为CmH2m-2,专题1,专题2,专题3,则2C4H6+11O28CO2+6H2OV21110.2L1.1L2.34L-2.24L=0.1L设2.24LB中烯烃R所允许的体积最大值为x,且能与O2完全反应,故C2H4+3O22CO2+2H2Ox3x且x+3x=2.24L-(0.2L+1.1L)x=0.235L答案:(1)C2H4C4H6(2)0.235,专题1,专题2,专题3,专题1,专题2,专题3,2.反应条件不同,产物也可能不同甲苯在光照条件下与Br2反应是侧链上的氢被取代,而在溴化铁的催化作用下是苯环上的氢被取代。,专题1,专题2,专题3,【例题3】苯的同系物中,有的侧链能被KMnO4酸性溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:(R、R表示烷基或氢原子)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被KMnO4酸性溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是;乙能被KMnO4酸性溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有种。,专题1,专题2,专题3,解析:能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点:侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子,产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目,若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,而丙基又有两种结构(CH2CH2CH3和),两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能,故分子式为C10H14,有两个侧链的苯的同系物有33=9种结构。答案:9,专题1,专题2,专题3,专题3有机物的空间结构1.基本模型(如下图),专题1,专题2,专题3,(1)甲烷(CH4)分子为正四面体结构,与中心碳原子相连的4个氢原子中,只能有任意2个氢原子与碳原子共面。(2)乙烯(CH2CH2)分子为6个原子共面结构。(3)乙炔()分子为直线形结构,4个原子在一条直线上。(4)苯(C6H6)分子为12个原子共面结构。,专题1,专题2,专题3,2.基本方法(1)有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氯单键等可以转动,如分子中的是共平面的,那么甲基中的氢原子是否与该基团()共面呢?把甲基看作一个可任意旋转的方向盘,连接苯环和甲基的单键看作该方向盘的轴,这样由于单键可转动,不难想象,通过旋转可以使也仅能使一个氢原子转到苯分子平面上。(2)苯分子中苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴,轴上有四个原子共直线。,专题1,专题2,专题3,3.解题策略烃分子的空间结构尽管复杂多样,但归结为基本模型的组合,就可以化繁为简,把抽象问题具体化,所以一定要深刻理解这四种基本模型的结构特点,并能进行恰当的组合和空间想象,同时要注意碳碳双键和苯环结构中的120键角,克服书写形式带来的干扰,另外在审题时,还应特别注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。,专题1,专题2,专题3,【例题4】下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是()A.B.C.D.解析:有机物,因为C(CH3)3中的四个C是四面体结构,所以它们不可能共平面。有机物,该有机物中间的C与它相连的三个C、一个H组成四面体结构,所以它们也不可能共平面。答案:D,
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