1、第七章有机化合物第七章有机化合物 章末核心素养整合章末核心素养整合 专题 1 有机物分子中原子共线、共面的判断 【例 1】 已知 HCN 是直线形结构,下列有机物的分子中,所有的原子不可能 处于同一平面的是( ) 解析 A 项中的 7 个原子处于一个平面;B 项分子中,M1 和 M2两个平面相交于一条直线(CC 单键),由于单键可转动,因而可将 M2平 面转至与 M1平面重合,所以该分子中所有原子可能处于同一平面;C 项通过碳 碳单键相连的两个平面,有可能重合在一起;D 项分子中“CH3”中的 H 原子 和与它相连的 C 原子形成四面体结构,不在同一平面上。 答案 D 专题 2 等效氢法判断一
2、卤代烃的同分异构体数目 有机物中位置等同的氢原子叫等效氢原子。烃分子中等效氢原子有几种,则该烃 一元取代物就有几种同分异构体。 (1)连在同一碳原子上的氢原子等效,如甲烷中的 4 个氢原子等效。 (2)同一个碳原子上所连接的甲基 (CH3)上的氢原子等效,如新戊烷 ,其 4 个甲基等效,各甲基上的氢原子等效,也就是说新戊烷分 子中的 12 个氢原子是等效的。 (3)分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时, 物与像的关系)上的氢原子是 等效的,如 分子中的 18 个氢原子是等效的。 【例 2】 某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃 的分子式是( ) A.CH4 B.C
3、3H8 C.C4H10 D.C5H12 解析 A、B 项,CH4、C3H8没有同分异构体;C 项,C4H10有 CH3CH2CH2CH3 和两种结构, 其分子中均有2种等效氢原子, 即一氯代物都有2种; D 项,C5H12有 CH3CH2CH2CH2CH3、和 C(CH3)4 3 种结构,其分 子中分别有 3 种、4 种和 1 种等效氢原子,即一氯代物分别有 3 种、4 种、1 种。 答案 C 专题 3 官能团的性质 官能团 代表物 典型化学反应 碳碳双键 乙烯 (1)加成反应:使溴的 CCl4溶液褪色 (2)氧化反应:使酸性 KMnO4溶液褪色 羟基OH 乙醇 (1)置换反应:与活泼金属(N
4、a)反应 (2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成乙醛 羧基COOH 乙酸 (1)酸的通性 (2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水 酯基COO 乙酸乙 酯 水解反应:酸性或碱性条件 醛基CHO 羟基OH 葡萄糖 氧化反应: (1)与新制 Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀 (2)与银氨溶液加热生成银镜 【例 3】 脱落酸是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,其结 构简式如下图所示,则有关脱落酸的说法中正确的是( ) A.脱落酸的分子式为 C15H18O4 B.脱落酸只能和醇类发生酯化反应 C.1 mol 脱落酸最多可以和 2 mol 金属钠发生反应 D.1 mol 脱落
5、酸最多可以和 2 mol 氢气发生加成反应 解析 A 项, 根据有机物的结构简式, 脱落酸的分子式为 C15H20O4, 错误; B 项, 脱落酸中含有羧基、羟基、碳碳双键等官能团,脱落酸能与羧酸、醇发生酯化反 应,错误;C 项,能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基,1 mol 脱落酸中含有 1 mol OH和 1 mol COOH, 因此1 mol 脱落酸最多可以和 2 mol Na发生反应, 正确;D 项,1 mol 脱落酸中含有 3 mol和 1 mol,即 1 mol 脱 落酸最多可以和 4 mol H2发生加成反应,错误。 答案 C 专题 4 烃的燃烧规律 1.烃完全燃烧前后气体体积的
6、变化规律 烃完全燃烧时的通式:CxHy(xy 4)O2 点燃 xCO2y 2H2O (1)燃烧后温度高于 100 时,水为气态: VV后V前y 41, y4 时,V0,体积不变,对应有机物 CH4、C2H4等。 y4 时,V0,体积增大。 y4 时,V0,体积减小。 (2)燃烧后温度低于 100 ,水为液态: VV前V后1y 4,体积总是减小。 (3)无论水为气态还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子 数有关,而与烃分子中的碳原子数无关。 2.烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律 烃完全燃烧时的通式:CxHy(xy 4)O2 点燃 xCO2y 2H2O (1)相同条件下等物质的量的烃
7、完全燃烧时,(xy 4)值越大,耗 O2 量越多。 (2)质量相同的烃,y x越大,则耗 O2 量越多。 (3)1 mol 有机物每增加一个“CH2”,耗 O2量增加 1.5 mol。 (4)1 mol 含相同碳原子数的烃完全燃烧时,烷烃耗 O2量比烯烃要大。 (5)质量相同的烃 CxHy,x y越大,则生成的 CO2 越多;若两种烃的x y相等,质量相 同时,则生成的 CO2和 H2O 均相等。 【例 4】 现有 CH4、C2H4、C2H6三种有机物: (1)等质量的以上物质完全燃烧时消耗 O2的量最多的是 。 (2)相同状况下,相同体积的上述三种有机物完全燃烧时消耗 O2的量最多的 是 。
8、 (3)等质量的上述三种有机物完全燃烧时,生成二氧化碳的量最多的是 , 生成水的量最多的是 。 (4)在 120 、1.01105 Pa 时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件 下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 。 解析 (1)等质量的烃 CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数(或y x值)越大,耗氧量 越大,CH4、C2H4、C2H6中的y x依次为 4 1、 4 2、 6 2,故 CH4 消耗 O2的量最多。(2)相 同状况下, 体积相同的气体的物质的量相同, 等物质的量的烃 CxHy完全燃烧时, xy 4值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6 的 xy 4依次为 1 4 42、2 4 43、 26 43.5, 故 C2H6 消耗 O2的量最多。 (3)等质量的烃完全燃烧时, 含碳量越高, 生成的 CO2越多,含氢量越高,生成的 H2O 越多,则题述三种烃中 CH4的含氢 量最高,C2H4的含碳量最高,即等质量的三种烃完全燃烧时 C2H4生成的 CO2最 多,CH4生成的 H2O 最多。(4)温度100 条件下,当烃分子中含有 4 个氢原子 时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,即为 y4 的 CH4和 C2H4。 答案 (1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4、C2H4