1、-1- 本章整合 -2- 本章整合 知识网络 重难突破 知识网络 -3- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 有机化合物分子中原子共线、共面分析有机化合物分子中原子共线、共面分析 典例1有关 分子结构的下 列叙述中,正确的是( ) A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 B.所有的原子都在同一平面上 C.12个碳原子不可能都在同一平面上 D.12个碳原子有可能都在同一平面上 答案D -4- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 解析按照结构特点,其空间结构可简单表示如下: 因分子中含有甲基,故所有原子不可能在同一平面内;由图示可以 看出,分子中12个
2、碳原子有可能都在同一平面上,但苯环以外的碳 原子不可能共直线。 -5- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 方法点拨 1.代表物分子构型(如图) HCCH (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2个氢原子与碳原子共面。 (2)乙烯(CH2=CH2)分子中6个原子共面。 (3)乙炔(CHCH)分子为直线形结构,4个原子在一条直线上。 (4)苯(C6H6)分子中12个原子共面。 -6- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 2.判定有机化合物分子中原子共线、共面的基本方法 (1)以上4种分子中的H原子如果被其他原子(如
3、C、O、N、Cl等)所 取代,则取代后的分子构型基本不变。 (2)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。 (3)若在分子结构中有一个碳原子形成四个单键,则该分子中所有原 子不可能共面。 -7- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 (4)若两个平面形结构通过一个碳碳单键相连接,则所有原子可能共 平面。在中学所学的有机化合物中,所有的原子能够共平面的有 CH2CH2、CHCH、C6H6、CH2CHCH CH2、 等。 (5)分子中,结构中的所有原子共平面,把甲基 看作一个可旋转的方向盘,连接苯环和甲基的单键看作该方向盘的 轴,通过旋转仅能使甲基中的一个氢原子转到苯
4、环所在平面内。 -8- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 对点训练1在分子 中,同一平面内的碳原子最多 有( ) A.7个 B.8个 C.9个 D.14个 答案D -9- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 解析苯分子是平面正六边形结构,分子中12个原子共平面。分析 的结构时,受苯环书写形式的局限而认为至少18 共8个碳原子共平面,实质上由于4、7、8、11这4个碳原子共直线, 两个苯环所确定的平面可以绕该直线旋转,故至少有9个碳原子共 面;若两苯环所在的平面重合,则所有的碳原子均在同一平面上,即 最多有14个碳原子共面。 -10- 本章整合 知识网络
5、 重难突破 重难突破 考点一 考点二 对点训练2已知CC单键可以绕键轴旋转。某烃的结构简式如图, 下列说法中正确的是( ) A.该烃的核磁共振氢谱有6组峰 B.1 mol该烃完全燃烧消耗16.5 mol O2 C.该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 D.该烃是苯的同系物 答案C -11- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 解析该烃分子结构对称,含3种处于不同化学环境的H原子,则其核 磁共振氢谱图中有3组吸收峰,A错误;该有机化合物分子式为 C14H14,1 mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为 mol=17.5 mol,B错误;苯环为平面结构,与苯环直接相连的原
6、子一定在同一平 面内,则苯环与直接相连的甲基上的C原子及另一苯环上的2个C原 子和另一甲基上的C原子共面,则该烃分子中至少有10个碳原子处 于同一平面上,C正确;苯的同系物分子中只含有1个苯环,而该烃分 子中含有2个苯环,不属于苯的同系物,D错误。 (14+14 4 ) -12- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 烃的燃烧规律烃的燃烧规律 典例2现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机化合物,同质 量的以上物质中,在相同状况下体积最大的是 ;同质量的 以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是 ;同状况、同体积、 同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的
7、是 ;同 质量的以上物质完全燃烧时,生成的CO2最多的是 ,生 成水最多的是 。在120 、1.01105 Pa时,以上气态烃和 足量的O2点燃完全燃烧,相同条件下测得反应前后气体体积没有发 生变化的是 。 -13- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 答案CH4 CH4 C3H8 C2H4、C3H6 CH4 CH4、C2H4 解析同质量的五种烃,在相同状况下体积大小取决于气体的物质的 量,所以应选CH4。氢的质量分数越大,相同质量的烃完全燃烧耗氧 量越多,生成H2O的物质的量越大,CO2的物质的量越少。设烃的分 子式为CxHy,同状况、同体积、同物质的量的气态烃完全燃烧,
8、耗 氧量取决于 的相对大小。当水为气态时,若y=4,燃烧前后气 体体积不变。 x+ 4 -14- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 规律总结1.有机化合物的组成与燃烧产物的关系 (1)相同质量的不同烃(CxHy)完全燃烧时, 越大,即w(H)越大,耗氧 量越多,生成水的量越多,产生CO2的量越少; 相同,生成H2O及CO2 的量分别相同。 (2)不同组成的烃或烃的含氧衍生物,若混合物的总质量一定,不论 按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的质量(物质的量)均 保持不变,则混合物中各组分含碳或含氢的质量分数相同。 (3)两种或多种有机化合物,若混合物的总物质的量一
9、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(质量)均保持 不变,则混合物各组分分子中含有相同的碳原子数或相同的氢原子 数。 -15- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 2.有机物燃烧耗氧量大小的规律 (3)最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,只要混合物总质量 一定,完全燃烧时耗O2量也一定相等。如乙炔和苯的混合物。 (1)物质的量相同的烃(CxHy)或烃的含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时, 耗氧量由(x+ 4)或(x+ 4 2)决定。 (2)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,因 1 mol C(12 g)消耗 O2 1 mol,4 mol
10、H(4 g)消耗 O2 1 mol,故质量相同的烃,w(H)越高(即 越大),耗氧 量越多。 -16- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 对点训练3由两种气态烃组成的混合物,体积为10 mL,与过量的氧 气混合再充分燃烧,将生成物通过浓硫酸,气体体积减少15 mL,再通 过碱石灰,气体体积又减少20 mL(气体体积均在同温同压下)。混 合烃的组成可能为( ) A.C2H4和C2H2 B.C2H6和C2H4 C.CH4和C3H4 D.C4H10和C2H4 -17- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 答案A 解析通过浓硫酸减少的气体为烃燃烧生成的水蒸气,
11、通过碱石灰减 少的气体为烃燃烧生成的二氧化碳,10 mL该烃完全燃烧生成二氧 化碳20 mL、水蒸气15 mL,设烃的平均分子组成为CxHy,则根据C原 子守恒有10 x=20,故x=2,根据H原子守恒有10y=152,故y=3,因此该 烃的平均分子组成为C2H3,根据分子中H原子的平均个数可知,该烃 一定含有C2H2,故选A项。 -18- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 对点训练4某烃A的相对分子质量为84。回答下列问题: (1)烃A的分子式为 。 (2)下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗 氧气的量不变的是 (填序号,下同);若总质量一定,充
12、分燃烧消耗氧气的量不变的是 。 A.C7H8 B.C6H14 C.C7H14 D.C8H8 答案(1)C6H12 (2)A C -19- 本章整合 知识网络 重难突破 重难突破 考点一 考点二 解析(1)某烃 A 的相对分子质量为 84,根据商余法,84 12=612,故该烃 分子式为 C6H12。 (2)1 mol C6H12充分燃烧耗氧量为(6+12 4 ) mol=9 mol,设烃的组成通式 为 CxHy,当总物质的量一定,若 1 mol 各组分耗氧量(x+ 4)相等,则以 任意比例混合,消耗氧气的量不变。1 mol C7H8充分燃烧耗氧量为 (7+8 4) mol=9 mol,1 mol C6H14 充分燃烧耗氧量为(6+14 4 ) mol=9.5 mol,1 mol C7H14充分燃烧耗氧量为(7+14 4 ) mol=10.5 mol,1 mol C8H8 充分燃烧耗氧量为(8+8 4) mol=10 mol,故等物质的量的 C6H12 与 C7H8 充分燃烧耗氧量相等。若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变, 则二者最简式相同,均为 CH2,选项中只有 C7H14的最简式为 CH2,故 选 C 项。
