人教版高中化学选修5课件 第2章 本章整合

人教版高中化学选修5课件 第2章 本章整合

一 烃的燃烧规律 ②总物质的量不变，以任意比例混合的有机物，当产生二 氧化碳相同时，则有机物分子中所含碳的原子数相同；当产生 水相同时，则有机物分子中所含的氢原子数相同。 ③等物质的量烃燃烧时，每增加 1 个 C(或 4 个 H)多消耗 1 个 O2。 (2)等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 ①等质量的烃 CxHy 完全燃烧时，若烃分子中氢元素的质量 分数越大，其耗氧量也越大。即若 y/x 的值越大，则该烃完全 燃烧的耗氧量也越大。 ②总质量不变，以任意质量比混合的有机物，当产生二氧 化碳相同时，则有机物分子中 C%相同；当产生水相同时，则 有机物分子中 H%相同。最简式相同的有机物无论以何种比例 混合，只要总质量相同，生成的 CO2 和 H2O 的量均相同。 ③等质量的烃燃烧时，因 1 个 C(或 4 个 H)消耗 1 个 O2， 所以 C%越大消耗氧气的量越小；H%越大消耗氧气的量越大。 【例 1】(双选) 下列各组物质中，只要总质量一定，不论以何种比例混合，完 )。全燃烧，生成的二氧化碳和水的质量也总是定值的是( A．丙烷和丙烯 B．乙烯和环丙烷 C．乙烯和丁烯 D．甲烷和乙烷 【解析】最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只要 总质量相同，生成的二氧化碳和水的质量均是定值。丙烷的分 子式为 C3H8，丙烯的分子式为 C3H6，乙烯的分子式为 C2H4， 环丙烷的分子式为 C3H6，丁烯的分子式为 C4H8，甲烷的分子式 为 CH4，乙烷的分子式为 C2H6。故只有 B、C 中两者的最简式 相同。 【答案】BC 二 有机物分子中原子共线、共面问题 1．基本空间结构 (1)甲烷 正四面体结构，碳原子居于四面体的中心，分子中 的 5 个原子中任何 4 个不在同一平面上。 (2)乙烯 平面结构，分子中的 6 个原子处于同一平面内， 键角都为 120°。 (3)乙炔 H—C≡C—H 直线结构，分子中的 4 个原子处于同一直线 上。 (4)苯 平面结构，分子中的 12 个原子都处于同一平面内。 以上四种分子中的 H 原子如果被其他原子所取代，取代后 的分子构型基本不变。 2．主体结构的推演 (1)甲烷结构 ①CCl4：正四面体结构。 ②环己烷 ：6 个碳原子不可能共面。 ③丙烷 CH3CH2CH3：3 个碳原子不可能共线。 (2)乙烯结构 ① ：6 个碳原子共面。 CH—CH CH2：4 个碳原子共面，所有原子也②CH2 共面。 ③CH2 CH—C≡CH：4 个碳原子共面，所有原子也共面， 3 个碳原子共线。 (3)乙炔结构 CH3—C≡C—CH3：4 个碳原子共线。 (4)苯结构 面。 ① ② ③ ④ ：7 个碳原子共面。 ：8 个碳原子可能共面。 ：5 个碳原子共线，9 个碳原子可能共 ：所有原子共面。 A．CH2 CH—CN B．CH2 CH—CH CH2 C．C6H5—CH CH2 D．CH2 C(CH3)—CH CH2 【解析】根据双键和苯环的结构特点可知，A 中所有原子 处于同一平面内；B 与 A 相似，是典型的共轭双键结构，且没 有任何支链，所有原子都处于同一平面内；C 项中苯环是平面 结构，碳碳双键也是平面结构，两者结合可能处于同一平面； D 中有一个甲基，甲基是非平面结构，所有原子不可能处同一 平面。 【答案】D 三 烃的分子式的确定 1．基本方法总结 (1)若题目给出元素的质量分数、相对密度等，可先求实验 式，再根据相对分子质量确定分子式。也可根据相对分子质量、 元素的质量分数求出分子中各元素的原子个数，再求分子式。 (2)由相对分子质量和组成通式求分子式。 计算、推理、讨论、确定分子式(差量法、讨论法、守恒法)。 (4)商除法求分子式 借助各类烃的通式，由相对分子质量求烃的分子式可采用 如下“商值通式”的判断法： 假设某烃的相对分子质量为 Mr，则有 ①Mr/14 能整除，可推知为烯烃或环烷烃，其商为碳原子数。 ②Mr/14 余 2 能除尽，可推知为烷烃，其商为碳原子数。 ③Mr/14，差 2 能除尽，推知为炔烃或二烯烃，其商为碳原 子数。 ④Mr/14，差 6 能除尽，推知为苯或苯的同系物，其商为碳 原子数。 (5)由实验式(CaHb)讨论分子式 2．混合烃组成的确定方法 (1)当烃为混合物时，一般是设平均分子式，结合反应式和 体积求出平均组成，利用平均值的含义确定各种可能混合烃的 分子式。有时也利用平均式量来确定可能的组成，此时用十字 交叉法计算较为简捷。 (2)两混合烃，若其平均式量小于或等于 26，则该烃中必含 甲烷。 (3)两混合气态烃，充分燃烧后，生成 CO2 气体的体积小于 2 倍原混合烃的体积，则原混合烃中必含 CH4，若生成水的物 质的量小于 2 倍的原混合烃的物质的量，则必含 C2H2。 (4)气体混合烃与足量的氧气充分燃烧后，若总体积保持不 变，则原混合烃中的氢原子平均数为 4；若体积扩大，氢原子 平均数大于 4 ；若体积缩小，氢原子平均数小于 4 ，即必含 C2H2(温度在 100 ℃以上)。 【例 3】(双选)25 ℃某气态烃与 O2 混合，在密闭容器中点 燃爆炸后又恢复至 25 ℃，此时容器内压强为原来的一半，再经 NaOH 溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为 ( )。 A．C2H4 B．C2H6 C．C3H6 D．C3H8 【答案】AD D A．甲苯 C．2-甲基丙烯 B．硝基苯 D．2-甲基丙烷 解析：在有机分子结构中，与苯环、碳碳双键直接相连的 碳原子是在同一平面。只有 2-甲基丙烷的碳原子不可能处于同 一平面。 2．已知 1 mol 某气态烃 CxHy 完全燃烧时需 5 mol O2，则 x )。C和 y 之和可能是( A．x＋y＝5 B．x＋y＝7 C．x＋y＝11 D．x＋y＝9 B A．CH4 C2H4 B．CH4 C3H6 C．C2H4 C3H4 D．C2H2 C3H6 4．根据图 2－M－1 所示的有机物合成路线回答下列问题： 图 2－M－1 (1)写出 A、B、C 的结构简式： A： ，B： ，C： 。 (2)写出各步反应类型： ①___________，②___________，③___________， ④___________，⑤___________。 _________ _____ _____ 加成反应 消去反应 加成反应 消去反应 加成反应 5．有 A、B、C、D、E 五种烃，各 取 0.01 mol 充分燃烧后，B、C、E 所产生的二氧化碳均为 448 mL(标准状况)；A 或 D 燃烧所得的二氧化碳都是前者的 3 倍。 催化剂的作用下，A、B、C 都能和氢气发生加成反应，其中 A 可以转变为 D，B 可以转变为 C 或 E，C 可以转变为 E；B 或 C 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而 A、D、E 无此性质；在铁屑 存在时 A 与液溴发生取代反应。 试推断写出五种烃的结构简式： A： ，B：____________， CH2 CH2C：________________，D： ， E：____________。CH3CH3 _____ _____ CH≡CH 6．乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同 的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题： 图 2－M－2 (1)正四面体烷的分子式为________，其二氯取代产物有 _______种。1 C4H4 (2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是_____(填字母)。 A．能使酸性 KMnO4 溶液褪色 D B．1 mol 乙烯基乙炔能与 3 mol Br2 发生加成反应 C．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团 D．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相 同 (3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子 的结构简式 。 (4)写出与苯互为同系物且一氯代物(包含苯环与侧链的一 氯代物)只有两种的物质的结构简式： 、 。 ______________ _____ ______________