搞清同系物、同分异构体的概念;把握两者的判断标准;认识并掌握同系物、同分异构体的特点和一般规律。
1.同系物 (1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数与连接方式相同,分子组成通式相同。
(2)同系物相对分子质量相差14或14的整数倍。(3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。
例1.下列各组物质,其中属于同系物的是:
(1)乙烯和苯乙烯 (2)丙烯酸和油酸 (3)乙醇和丙二醇 (4)丁二烯与异戊二烯 (5)蔗糖与麦芽糖
A.(1)(2)(3)(4) B.(2)(4) C.(1)(2)(4)(5) D.(1)(2)(4)
例2.如果定义有机物的同系列是一系列结构简式符合: (其中n=0、1、2、3……)的化合物。式中A、B是任意一种基团(或氢原子),w为2价的有机基团,又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性变化。下列四组化合物中,不可称为同系列的是: A.CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 B.CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHO CH3(CH=CH)3CHO C.CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3
2、有机物结构的表示方法
(1)结构式 定义: 不足:
(2)结构简式 定义: 注意事项:
(3)键线式:定义: 注意事项:
A.按要求填写下表:
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物质名称 及分子式 |
结构式 |
结构简式 |
键线式 |
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戊 烷 |
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1-丁烯 |
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乙醇 |
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乙醛 |
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乙酸 |
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乙酸乙酯 |
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B.为什么在结构简式的书写中不能省略“C=C’’和“C≡C”的特征结构部分?
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C.尝试表示
和 的分子式、结构式和结构简式,体会结构简式和键线式在不同前提下的灵活应用。
分子式_____________结构式____________________结构简式____________________
分子式_____________结构式____________________结构简式____________________
D.家用杀菌驱虫剂的樟脑也是一种重要的有机物,其结构如图所示:
它的分子式是________________键线式是______________
E.乙烯基乙炔(CH2=CH-C≡CH)是一种重要的不饱和烃,其分子里最多有___________个原子共线;最多有___________个原子共面。那么,如果
分子中,最多有___________个原子共线;最多有___________个原子共面。
4、若甲基与一个平面型结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。同时,苯环对位上的2个碳原子及其与之相连的两个氢原子,这四原子共直线。
例3、下列分子中的14个C原子可能处于同一平面的是(BC)
解析:
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3、若两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如,下列各结构中所有原子都在同一平面上。
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1、 有机物中碳原子的成键特点
(1)碳原子的最外层有四个电子,在成键过程中,既难以失去这些电子,但也难以再得到四个电子,因此,在有机化合物分子中,碳原子总是形成____________个__________键。
(2)碳原子所形成的4个共价键,可以出现多种形式,如形成碳碳单键、碳碳______键、碳碳_______键等,另外,碳原子与氢原子之间只能形成碳氢________键,碳原子与氧原子之间则可以形成碳氧单键(C-O)或碳氧双键(C=O)。
(3)当1个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键,这个碳原子将处在四面体的________位置。如______等就是这样的结构。
(4)当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子都处在____________上。如________________________________________就是这样的结构。
当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子都处在____________上。如________________________________________就是这样的结构。
(1) 饱和碳原子:____________________________________________
不饱和碳原子:____________________________________________
(5)常见有机物的空间构型
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有机物 |
甲烷 |
乙烯 |
乙炔 |
苯 |
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分子式 |
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结构简式 |
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碳原子成 键 方 式 |
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键
角 |
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分子的空 间 构 型 |
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(1)甲烷为正四面体结构,键角109о28′。(2)乙烯为平面型结构,键角120о。(3)乙炔为直线型结构,键角180о。 (4)苯为平面型结构,键角120о。(5)在1,3-丁二烯分子中,四个碳原子和六个氢原子都在同一平面上,键角接近120о。
例1、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是:( )
A、CH3Cl不存在同分异构体
B、CH2Cl2不存在同分异构体
C、CHCl3不存在同分异构体 D、CH4中四个价键的键长和键角都相等
2、若两个平面型结构的基团之间以单键相连,这个单键可以旋转,则两个平面可能共面,但不是“一定”。
例2、已知“C-C”单键可以绕轴旋转,结构简式为
的烃,含苯环且处于同一平面的C原子个数至少有( )
A、6 B、8 C、9 D、14
解析:![]()
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对各类有机物都要通过其重要代表物进行学习的。现将中学课本中各类有机物中主要代表物的组成和结构列于下表中:
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有机物的主要类别的分子组成通式和分子结构特点(包括所含有的官能团)。
烃和烃的衍生物是中学有机化学的重点内容,现将其各类有机物的组成和结构特点列于下表中。
说明:表中烃的衍生物分子组成通式和一般结构特点,只局限于烃基为饱和脂肪烃基,而分子中官能团也只有一个的有机物,如表中的“醇”指的是饱和一元醇;“酯”也指饱和一元羧酸和饱和一元醇所生成的酯。
11.(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应式: ;银片上发生的电极反应式: 。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,试计算:
①产生氢气的体积(标准状况);
②通过导线的电量。(已知NA=6.02×1023/mol,电子电量为1.60×10-19C)
10.某学生在A、B、C、D四个小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝(并使铁丝完全浸没在食盐水中)。然后组装成如下图所示的四套装置,每隔一段时间测量导管中水面上升的高度,结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示:
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时间/小时 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
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A瓶(盛浸过食盐水的铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
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B瓶(盛浸过食盐水的铁丝) |
0 |
0.4 |
1.2 |
3.4 |
5.6 |
7.6 |
9.8 |
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C瓶(盛浸过清水的铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0.3 |
0.8 |
2.0 |
3.5 |
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D瓶(盛完全浸没在食盐水中的铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
(1)为什么有的导管中水面会上升? 。
(2)上述实验中,铁生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶的字母编号) 。
(3)影响铁生锈的因素除氧气外还有 。
(4)日常生活中常见的铁制品生成铁锈,试写出铁制品生成铁锈(Fe2O3·xH2O)的化学方程式 。
(5)通过上面的研究,你认为在日常生活中应该如何保护铁锅等铁制品 。
9.将铜棒与锌棒用导线连接,依次插入分别盛有:①硫酸溶液;②硫酸铜溶液;③硫酸钠溶液的三个烧杯中,此时,
(1)铜片上发生的主要反应是:
① ;
② ;
③ 。
(2)铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重,写出此电化学腐蚀的电极反应式:
正极 ;负极 。
(3)将表面去掉氧化膜的镁片与铝片用带电流表的导线连接,插入盛有烧碱溶液的烧杯中,此时发现电流计指针偏转,判断此原电池的正负极,并写出电极反应式和总反应方程式。
正极: ,电极反应式: ;负极: ,电极反应式: ,
总反应式: 。
8.
(2009·山东聊城)如图X为单质硅,Y为金属铁,a为NaOH溶液,按图组装成一个原电池,则下列说法中正确的是
A. X为负极,电极反应为Si-4e-
Si4+
B.Y为负极,电极反应为4H2O+4e-
4OH-+2H2↑
C.X为负极,电极反应为Si+6OH--4e-
SiO
+3H2O
D.Y为负极,电极反应为Fe-2e-
Fe2+
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