高中課文天工開物教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-21有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
1.2有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【內(nèi)容與解析】
本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),指的是有機(jī)物成鍵特點(diǎn)非金屬原子周圍存在多少要化學(xué)鍵與這個(gè)原子達(dá)到飽和結(jié)構(gòu)所需的電子個(gè)數(shù)是分不開的,再一個(gè)就是物質(zhì)間存在大量的同分異構(gòu)現(xiàn)象在有機(jī)物中最常見的三種異構(gòu)形式,其核心是同分異構(gòu)現(xiàn)象的分析,理解它關(guān)鍵就是要碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)這樣的三種異構(gòu)形式入手。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過同分異構(gòu)的概念,本節(jié)課的內(nèi)容有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。是本學(xué)科一般內(nèi)容。教學(xué)的重點(diǎn)是有機(jī)物的成鍵特點(diǎn)和同分異構(gòu)體的書寫,解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是對常見元素的成鍵特點(diǎn)作分析,總結(jié)出同分異構(gòu)的三種不同形式。
【教學(xué)目標(biāo)與解析】
1.教學(xué)目標(biāo)
(1)掌握有機(jī)物的成鍵特點(diǎn);
(2)掌握有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法。
2.目標(biāo)解析
(1)掌握有機(jī)物的成鍵特點(diǎn);就是指每個(gè)原子要達(dá)到自身穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)的話就要在其周圍形成幾要鍵。
(2)掌握有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法。指的是通過不同的分子式得出其有可能存在的異構(gòu)現(xiàn)象。
【問題診斷分析】
在本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是對同分異構(gòu)的書寫上,很多同學(xué)會出現(xiàn)少寫或多寫的現(xiàn)象,產(chǎn)生這一問題的原因是學(xué)生有時(shí)不能按照一不定期的步驟來書寫這些同分異構(gòu)體,而是想到哪就寫到哪。要解決這一問題,就要有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)入手使學(xué)生能有一定的順序來書寫同分異構(gòu)體,其中關(guān)鍵是找出有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上按照三種不同的異構(gòu)形式把同種分子的異構(gòu)體都找出來。
【教學(xué)支持條件分析】
在本節(jié)課結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的教學(xué)中,準(zhǔn)備使用動(dòng)畫。因?yàn)槭褂脛?dòng)畫,有利于學(xué)生能直觀地觀察有機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),這樣有得學(xué)生對有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。從而為書寫同分異構(gòu)體打下基礎(chǔ)。
【教學(xué)過程】
問題一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)
1.在有機(jī)物中,碳原子有_______個(gè)價(jià)電子,不易失去或獲得電子而形成陽離子或陰離子,因此,碳原子常通過__________與H、O、S、N、P等形成共價(jià)化合物。(成鍵數(shù)目多)
2.每個(gè)碳原子可與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,而且碳原子之間也能以共價(jià)鍵結(jié)合。碳原子之間不僅可以形成_______,還可以形成穩(wěn)定的________或_______。(成鍵方式多)
3.多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合成長短不一的碳鏈,碳鏈也可以帶有支鏈,還可以結(jié)合成碳環(huán),碳鏈和碳環(huán)也可以相互結(jié)合。
4.有機(jī)物分子中普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。
問題二、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象考資源網(wǎng)
①以組成為C5H12的戊烷的三種同分異構(gòu)體為例,回憶有關(guān)同分異構(gòu)體知識。
②思考討論并完成下表
物質(zhì)名稱正戊烷異戊烷新戊烷
結(jié)構(gòu)式
相同點(diǎn)
不同點(diǎn)
1.同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體
①定義:化合物具有相同的__________,但具有不同________的現(xiàn)象,叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有_________________的化合物互稱同分異構(gòu)體。
②分子式相同必然相對分子質(zhì)量相同,而相對分子質(zhì)量相同不一定分子式相同。
③分子結(jié)構(gòu)不同,是由于分子里原子之間的排列方式不同而引起的。
④碳原子數(shù)目越多,同分異構(gòu)體越多如果碳原子越多,同分異構(gòu)越多。(以烷烴為例)
碳原子數(shù)1234568111620
同分異構(gòu)體數(shù)目1112351815910359366319
【復(fù)習(xí)】同系物的概念
①定義:________相似,在分子組成上相差______________________的物質(zhì)互相稱為同系物。
②同系物之間具有相似的分子結(jié)構(gòu),因此化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)則隨碳原子數(shù)的增加而發(fā)生規(guī)律性的變化。
③同系物屬于同一類的物質(zhì),具有相同的分子通式,相對分子質(zhì)量差一定是14的倍數(shù)
【練習(xí)】下列各組物質(zhì)①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3⑤乙烷和丁烷
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5⑦
互為同系物的是__________,互為同分異構(gòu)體的是_____________,
互為同位素的是______,互為同素異形體的是__________,是同一物質(zhì)的是__________。
2.同分異構(gòu)體的類型w.w.w..c.o.m
(1)碳鏈異構(gòu):碳鏈骨架不同(直鏈,支鏈,環(huán)狀)產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象
如:
(2)位置異構(gòu):官能團(tuán)在碳鏈中的位置不同產(chǎn)生的同分異構(gòu)現(xiàn)象
如:
(3)官能團(tuán)異構(gòu):因官能團(tuán)種類不同產(chǎn)生的同分異構(gòu)現(xiàn)象
如:
【練習(xí)】下列各組物質(zhì)中,哪些屬于同分異構(gòu)體,是同分異構(gòu)體的屬于何種異構(gòu)?
①CH3COOH和HCOOCH3②CH3CH2CHO和CH3COCH3
③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3④1-丙醇和2-丙醇
⑤CH3-CH-CH3和CH3-CH2-CH2-CH3?、轈H3CH=CHCH2CH3和CH3CH2CH=CHCH3
3.同分異構(gòu)體的書寫
a、方法:減鏈法
b、原則:主鏈由長到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排布由對到鄰再到間,最后用氫原子補(bǔ)足碳原子的四個(gè)價(jià)鍵。
【例】已知己烷(C6H14)有5種同分異構(gòu)體,你能寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式嗎?
【練習(xí)】書寫C7H16、C3H6的同分異構(gòu)體幾個(gè)概念的比較
同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體
適用對象原子單質(zhì)有機(jī)物有機(jī)物、無機(jī)物
判斷依據(jù)a、質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同
b、原子之間a、屬同一元素
b、單質(zhì)之間a、結(jié)構(gòu)相似的同一類物質(zhì)
b、符合同一通式
c、相對分子質(zhì)量不同(相差14n)a、分子式相同b、結(jié)構(gòu)不同
c、不一定是同一類物質(zhì)
性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)幾乎一樣,物理性質(zhì)有差異化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)差別較大化學(xué)性質(zhì)相似,熔沸點(diǎn)、密度呈規(guī)律性變化化學(xué)性質(zhì)可能相似也可能不同,物理性質(zhì)不同
課堂小結(jié):這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有機(jī)物質(zhì)的成鍵質(zhì)點(diǎn)與同分異構(gòu)體的三種不同的形式。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去找出同分異構(gòu)體存在的可能。
課堂練習(xí):
1.甲烷是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),而不是正方形的平面結(jié)構(gòu),其理由是()
A.甲烷中的四個(gè)鍵的鍵長、鍵角相等B.CH4是分子晶體
C.二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)D.三氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)
2.分子式為C5H7Cl的有機(jī)物,其結(jié)構(gòu)不可能是()
A.只含有1個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物B.含2個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物
C.含1個(gè)雙鍵的環(huán)狀有機(jī)物D.含一個(gè)三鍵的直鏈有機(jī)物
3.目前已知化合物中數(shù)量、品種最多的是IVA碳的化合物(有機(jī)化合物),下列關(guān)于其原因的敘述中不正確的是()
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個(gè)共價(jià)鍵
B.碳原子性質(zhì)活潑,可以跟多數(shù)元素原子形成共價(jià)鍵
C.碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵,又可以形成穩(wěn)定的雙鍵和三鍵
D.多個(gè)碳原子可以形成長度不同的鏈、支鏈及環(huán),且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合
4.甲烷中的碳原子是sp3雜化,下列用*表示碳原子的雜化和甲烷中的碳原子雜化狀態(tài)一致的是()
A.CH3C*H2CH3B.C*H2=CHCH3
C.CH2=C*HCH3D.CH2=CHC*H3
配餐作業(yè)(A組)
1.分子式為C5H7Cl的有機(jī)物,其結(jié)構(gòu)不可能是()
A.只含有1個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物
B.含2個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物
C.含1個(gè)雙鍵的環(huán)狀有機(jī)物
D.含一個(gè)三鍵的直鏈有機(jī)物
2.碳原子最外電子層含有個(gè)電子,根據(jù)碳原子的成鍵特點(diǎn),每個(gè)碳原子可以跟其他非金屬原子形成個(gè)鍵,而且碳原子之間也能以鍵相結(jié)合,形成鍵、鍵或鍵,連接成穩(wěn)定的長短不一的碳鏈或含碳原子數(shù)目不等的碳環(huán),從而導(dǎo)致有機(jī)物種類紛繁,數(shù)量龐大。
(B組)
有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可進(jìn)一步簡化,如:
(1)寫出下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式
2,2,3,3-四甲基戊烷?。?,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)寫出下列物質(zhì)的分子式:
C組
下列各組中的兩種有機(jī)物,可能是相同的物質(zhì)、同系物或同分異構(gòu)體等,請判斷它們之間的關(guān)系:
(1)2-甲基丁烷和丁烷________________
(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷_______________
(3)間二甲苯和乙苯_____________________
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有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)
專題二有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與分類
第一單元有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)
2.有機(jī)物分子的空間構(gòu)型與碳原子成鍵方式的關(guān)系
3.有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法:結(jié)構(gòu)式
結(jié)構(gòu)簡式
鍵線式
4.同分異構(gòu)現(xiàn)象
5.同分異構(gòu)體的種類及確定方法
【教學(xué)重點(diǎn)】有機(jī)物分子的空間構(gòu)型與碳原子成鍵方式的關(guān)系
【教學(xué)難點(diǎn)】同分異構(gòu)現(xiàn)象
【教學(xué)方法】自主探究法、分析法等
【教學(xué)課時(shí)】2課時(shí)
【教學(xué)過程】
第一課時(shí)
【問】你認(rèn)為造成有機(jī)化合物性質(zhì)差異的主要原因有哪些?
形成元素種類不同
有機(jī)物性質(zhì)不同
元素結(jié)合方式不同
一有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)
C——形成四根共價(jià)建
H——形成一根共價(jià)建
O——形成兩根共價(jià)建
N——形成三根共價(jià)建
思考:你認(rèn)為下面兩種圖示表示的是一種物質(zhì)還是兩種物質(zhì)?為什么?
這兩種圖示表示的其實(shí)是同一種物質(zhì),它其實(shí)是一個(gè)空間四面體,在這個(gè)結(jié)構(gòu)中單鍵可以旋轉(zhuǎn)。根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,完成下表
有機(jī)物甲烷乙烯乙炔苯
分子式
結(jié)構(gòu)式
分子構(gòu)型
碳碳鍵成鍵特點(diǎn)
其中單鍵可以旋轉(zhuǎn),雙鍵和三鍵不能旋轉(zhuǎn)
【問】有機(jī)物的分子構(gòu)型和碳碳鍵的成鍵方式有什么關(guān)系呢?(結(jié)合課件講述)
飽和碳原子——sp3雜化四面體型
雙鍵碳原子——sp2雜化平面型
叁鍵碳原子——sp雜化直線型
苯環(huán)中碳原子——sp2平面型
例:例1:以下物質(zhì)中最多能有幾個(gè)碳原子共面?最多有幾個(gè)碳原子能在一條直線上?
CH3-CH=CH-C≡C-CF3
例2該分子中,處于同一平面的原子最多有幾個(gè)?
二有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法
1結(jié)構(gòu)式——完整的表示出有機(jī)物分子中每個(gè)原子的成鍵情況。
2結(jié)構(gòu)簡式——結(jié)構(gòu)式的縮減形式
書寫規(guī)則:
(1)結(jié)構(gòu)式中表示單鍵的“——”可以省略,例如乙烷的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH3
(2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。例如乙烯的結(jié)構(gòu)簡式不能寫為:CH2CH2,但是醛基、羧基則可簡寫為—CHO和—COOH
(3)準(zhǔn)確表示分子中原子的成鍵情況。如乙醇的結(jié)構(gòu)簡式可寫成CH3CH2OH或C2H5OH而不能寫成OHCH2CH3
3鍵線式——只要求表示出碳碳鍵以及與碳原子相連的基團(tuán),圖示中的一個(gè)拐點(diǎn)和終點(diǎn)均表示一個(gè)碳原子。
【完成教材P23問題解決】
【過渡】你知道為什么有機(jī)物的種類會有這么多嗎?其實(shí)這與有機(jī)物中存在同分異構(gòu)現(xiàn)象有關(guān),同分異構(gòu)現(xiàn)象我們在高一的時(shí)候已經(jīng)學(xué)過,你還記得嗎?
三同分異構(gòu)體
1同分異構(gòu)現(xiàn)象的概念
有機(jī)物中存在分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象,具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。
【課后思考】1你知道有哪些通分異構(gòu)現(xiàn)象嗎?請舉例說明:
2分子式為C7H16的有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡式有哪些?你是如何推斷的?
第二課時(shí)
【討論】學(xué)生回答以上問題
2同分異構(gòu)體的種類
1)碳鏈異構(gòu)——由于碳原子的排列方式不同引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象
(A)首先寫出無支鏈的烷烴碳鏈,即得到一種異構(gòu)體的碳架結(jié)構(gòu)。
(B)在主鏈上減一個(gè)碳作為一個(gè)支鏈(甲基),連在此碳鏈上得出含甲基的同分異構(gòu)體。
(C)在主鏈上減兩個(gè)碳作為一個(gè)乙基支鏈或兩個(gè)甲基的各類通分異構(gòu)體。
【例】根據(jù)以上規(guī)則重新確定分子式為C7H16的有機(jī)物的同分異構(gòu)體
【思考】那么是否所有的有機(jī)物都有同分異構(gòu)體呢?
CH4有同分異構(gòu)體嗎?CH3CH3有同分異構(gòu)體嗎?CH3CH2CH3有同分異構(gòu)體嗎?
(D)3C以下的烷烴無同分異構(gòu)體
【學(xué)生討論】已知烯烴的分子式為CnH2n,那么分子式為C4H8的烯烴,可能的結(jié)構(gòu)簡式有哪些?
(2)官能團(tuán)位置異構(gòu)
在有機(jī)物中,有機(jī)物官能團(tuán)位置的不同也會導(dǎo)致同分異構(gòu)現(xiàn)象,上面這個(gè)問題就說明了這一點(diǎn)。再比如:丙醇就有兩種同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2OH和CH3CHCH3
書寫規(guī)則:
先排碳鏈異構(gòu),再排官能團(tuán)位置
【例1】分子式為C4H9Cl的有機(jī)物,其結(jié)構(gòu)簡式可能有幾種?
補(bǔ)充:相同位置的H
1甲基上的3個(gè)H位置相同
2處于對稱位置的H,具有相同的化學(xué)環(huán)境,因此當(dāng)官能團(tuán)取代這些H時(shí),有機(jī)物具有同一種結(jié)構(gòu)
【例2】
【例3】
(3)官能團(tuán)類別異構(gòu)
例如:分子式為C2H6O的有機(jī)物可能也有兩種結(jié)構(gòu),你知道是哪兩種嗎?
【答】乙醇和乙醚
A碳原子數(shù)相同的醇和醚是同分異構(gòu)體
B碳原子數(shù)相同的羧酸和酯是同分異構(gòu)體
C碳原子數(shù)相同的二烯烴和炔烴是同分異構(gòu)體
D碳原子數(shù)相同的烯烴和環(huán)烷烴是同分異構(gòu)體
【交流與討論】教材P25交流與討論說說你的想法
(4)立體異構(gòu)
A順反異構(gòu)(存在于烯烴中)
反式:相同基團(tuán)在雙鍵對角線位置
順式:不同基團(tuán)在雙鍵對角線位置
HHHCH3
C=CC=C
CH3CH3CH3H
順式反式
B對映異構(gòu)——存在于手性分子中
手性分子——如果一對分子,它們的組成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間里不能重疊,這對分子互稱為手性異構(gòu)體。有手性異構(gòu)體的分子稱為手性分子。(分子內(nèi)能找到對稱軸或?qū)ΨQ中心的分子為非手性的)
手性碳原子——連接四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳原子
當(dāng)四個(gè)不同的原子或基團(tuán)連接在碳原子上時(shí),形成的化合物存在手性異構(gòu)體。
【課后練習(xí)】
1.下列含羥基(-OH)的有機(jī)物屬于酚的是()
[參考答案]C
2.下列有機(jī)物中:
(1)屬于芳香族化合物的是。(2)屬于芳香烴的是。
(3)屬于苯的同系物的是。(4)屬于稠環(huán)芳香烴的是。
[參考答案](1)①②③④⑤⑥⑦⑨(2)①②④⑨(3)④⑨(4)②
3.結(jié)構(gòu)簡式為的物質(zhì),其名稱是()
A.2,4-二甲基-3-乙基己烷B.3-甲基-2,3-二乙基戊烷
C.2-甲基-2,3-二乙基戊烷D.3,5-二甲基-4-乙基己烷
[參考答案]A
4.的系統(tǒng)名稱為。
[參考答案]5,5-二甲基-4-乙基-2-己炔
5.某期刊封面上有如下一個(gè)分子的球棍模型圖:
圖中“棍”代表單鍵或雙鍵或三鍵。不同顏色的球代表不同元素的原子,該模型圖可代表一種()
A.鹵代羧酸B.酯 C.氨基酸 D.醇鈉
[參考答案]C
6.是一種驅(qū)蟲藥——山道年的結(jié)構(gòu)簡式。試確定其分子式為,
指出官能團(tuán)的名稱。
[參考答案]C14H16O3,碳碳雙鍵、酮羰基、酯基。
7.下列關(guān)于CH3-CH=CH-C≡C-CF3分子結(jié)構(gòu)的敘述中,正確的是()
A.6個(gè)碳原子有可能都在一條直線上B.6個(gè)碳原子不可能都在一條直線上
C.6個(gè)碳原子可能都在同一平面上D.6個(gè)碳原子不可能都在同一平面上
【思路點(diǎn)撥】本題須將雙鍵和叁鍵的空間構(gòu)型同時(shí)考慮,該結(jié)構(gòu)可以看成是乙烯平面結(jié)構(gòu)和
乙炔直線結(jié)構(gòu)的組合。結(jié)合它們的分子構(gòu)型分析,乙烯中的六個(gè)原子在同一平面上,乙炔的四個(gè)原子在同一直線上,綜合考慮六個(gè)碳原子的相對位置即得結(jié)果。
【答案】B、C
8.研究發(fā)現(xiàn),烯烴在合適催化劑作用下可發(fā)生雙鍵斷裂,兩端基團(tuán)重新組合為新的烯烴。若CH2=C(CH3)CH2CH3與CH2=CHCH2CH3的混合物發(fā)生該類反應(yīng),則新生成的烯烴中共平面的碳原子數(shù)可能為()
A.2,3,4B.3,4,5C.4,5,6D.5,6,7
[參考答案]C
9.下列分子中的14個(gè)碳原子不可能處在同一平面上的是()
[參考答案]AC
10.下列物質(zhì)中互為同系物的有;
互為同分異構(gòu)體的有;互為同素異形體的有;
屬于同位素的有;是同一種物質(zhì)的有。
[參考答案]③⑩或⑧⑩;③⑥⑧;①④;⑦⑨;②⑤
11.已知可簡寫為。降冰片烯的分子結(jié)構(gòu)可表示為:
(1)降冰片烯屬于。
A.環(huán)烴B.不飽和烴C.烷烴D.芳香烴
(2)降冰片烯的分子式為。
(3)降冰片烯的一種同分異構(gòu)體(含有一個(gè)六元環(huán)的單環(huán)化合物)的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)降冰片烯不具有的性質(zhì)。
A.能溶于水B.能發(fā)生氧化反應(yīng)
C.能發(fā)生加成反應(yīng)D.常溫常壓下為氣體
[參考答案](1)AB(2)C7H10(3)(4)A、D
12.對位上有一C4H9的苯胺可能有4種異構(gòu)體,它們是,
,,。
[參考答案],。
13.四川盛產(chǎn)五倍子。以五倍子為原料可制得化合物A。
A的結(jié)構(gòu)簡式如右圖所示:
請解答下列各題:
(1)A的分子式是。
(2)有機(jī)化合物B在硫酸催化條件下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)可得到A。
請寫出B的結(jié)構(gòu)簡式:。
(3)請寫出A與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
(4)有機(jī)化合物C是合成治療禽流感藥物的原料之一。C可以看成是B與氫氣按物質(zhì)的量之比1︰2發(fā)生加成反應(yīng)得到的產(chǎn)物。C分子中無羥基與碳碳雙鍵直接相連的結(jié)構(gòu),它能與溴水反應(yīng)使溴水褪色。請寫出C與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
[參考答案](1)C14H10O9(2)
(3)
(4)或
有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定
魯科版選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》
“有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定”教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)內(nèi)容分析
一種新化合物的發(fā)現(xiàn),需要對該化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)的測定,只有測定它的結(jié)構(gòu)才能了解它可能具有的性質(zhì),才能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于生產(chǎn)生活中,才能更好地為人類造福。作為一種新化合物,我們怎樣去測定它的結(jié)構(gòu)呢?測定它的結(jié)構(gòu)的一般方法是怎樣的呢?本文對魯科版選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三章第二節(jié)“有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定”進(jìn)行具體的分析。有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分,它在分子生物學(xué)、天然有機(jī)化學(xué)、醫(yī)學(xué)以及材料學(xué)等領(lǐng)域有著重要的作用。它與有機(jī)化合物的合成緊密相關(guān),是有機(jī)合成的基礎(chǔ)。本節(jié)的編寫體現(xiàn)了教材內(nèi)容選取的現(xiàn)代性。
教材在編寫了第一節(jié)“有機(jī)化合物的合成”的基礎(chǔ)上編寫了本節(jié)內(nèi)容。一方面,是希望幫助大家對有機(jī)化合物合成的一般程序有一個(gè)完整的認(rèn)識,有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定的核心步驟為確定化合物的分子式,以及檢測分子中所含官能團(tuán)及其在碳骨架上的位置。另一方面,在一定程度上對主要官能團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行總結(jié),也反映了這些化學(xué)性質(zhì)在結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用。本節(jié)就是圍繞這兩個(gè)核心問題展開的,并用某種醫(yī)用膠單體結(jié)構(gòu)的測定作為案例,闡述有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定的一般程序。這樣的編寫次序井然,符合邏輯,便于教學(xué)活動(dòng)的開展。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
1.學(xué)生已有知識分析:各類有機(jī)物的性質(zhì)
有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)選修模塊學(xué)習(xí)的有機(jī)物
烴類物質(zhì):烷烴、烯烴、乙炔及炔烴、苯及其同系物
烴的衍生物:乙醇、醇類物質(zhì)、乙醛、醛和酮;糖類;乙酸、乙酸乙酯、取代羧酸、氨基酸、油脂
2.學(xué)生思維能力水平分析:要充分運(yùn)用學(xué)生討論、歸納總結(jié)學(xué)習(xí)有機(jī)化合物分子式確定的方法;利用探究、問題討論法掌握有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定的解題方法;通過教材例題分析體會測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的一般過程和核心步驟。
三、新課程設(shè)計(jì)思想
1、認(rèn)識鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),知道它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系
2、舉例說明烴類物質(zhì)在結(jié)構(gòu)測定和有機(jī)化工中的重要作用;
3、探究式學(xué)習(xí)、多媒體教學(xué)、案例分析
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能目標(biāo)
了解有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定的一般步驟和程序,能進(jìn)行確定有機(jī)化合物分子式的簡單計(jì)算。能利用官能團(tuán)的化學(xué)檢驗(yàn)方法鑒定單官能團(tuán)化合物分子中是否存在碳碳雙鍵或三鍵、鹵原子、醇羥基、酚羥基、醛基或羧基等。能根據(jù)有機(jī)化合物官能團(tuán)的定性鑒定結(jié)果及相關(guān)譜圖提供的分析結(jié)果,判斷和確定某種有機(jī)化合物樣品的組成與結(jié)構(gòu)。
2.過程與方法目標(biāo)
初步了解一些測定有機(jī)機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代手段;懂得有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定是有機(jī)化合物合成的重要環(huán)節(jié)。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
認(rèn)識有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定對人類生產(chǎn)、生活的重要影響;贊賞有機(jī)化學(xué)家們?yōu)槿祟惿鐣龅闹匾暙I(xiàn);通過醫(yī)用膠案例分析,培養(yǎng)學(xué)生分析思維能力;培養(yǎng)參與交流研討活動(dòng)的能力。
五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.知識與技能上重難點(diǎn)
有機(jī)化合物官能團(tuán)種類及官能團(tuán)在碳骨架中位置確定的方法。
2.過程與方法上重難點(diǎn)
初步學(xué)習(xí)案例分析法、問題討論法的思維方法。
六、教學(xué)過程
展示:??舅兀ń柚嗝襟w)
說明:有64個(gè)手性碳和7個(gè)骨架內(nèi)雙鍵(Z、E),異構(gòu)體數(shù)為271個(gè)(近乎阿佛加德羅常數(shù)!),是目前已發(fā)現(xiàn)的最復(fù)雜的化合物,但也已被合成.(1989年經(jīng)8年之久由哈佛大學(xué)的Kishi領(lǐng)導(dǎo)24名博士和博士后完成.)來強(qiáng)調(diào)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定對有機(jī)化學(xué)的發(fā)展的重要性,然后轉(zhuǎn)入新課。
知識再現(xiàn):測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的流程:
定性分析
定量分析元素組成分子式
測定有機(jī)化合物化學(xué)分析官能團(tuán)確定出分子結(jié)構(gòu)
光譜分析相對分子質(zhì)量及碳骨架狀況
一、有機(jī)化合物分子式的確定(第一課時(shí))
1.確定有機(jī)化合物的元素組成
碳?xì)湓刭|(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定方法
氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定方法
鹵素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定方法
2.測定有機(jī)化合物相對分子質(zhì)量的方法
①②
3.有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式的確定
例題1:某有機(jī)物由碳、氫、氧三種元素組成,該有機(jī)物含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.5%,所含氫原子數(shù)是碳原子數(shù)的2倍;又知最簡式即為分子式,則有機(jī)物的分子式為()
A、CH2OB、CH2O2C、C2H4O2D、C2H4O
4.有機(jī)化合物分子式的確定
例題2:寫出下列烴的分子式:
(1)相對分子質(zhì)量為142的烴的分子式為_____________________
(2)相對分子質(zhì)量為178的烴的分子式為______________________
(3)相對分子質(zhì)量為252的烴的分子式為_______________________
例題3:標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.68L無色可燃?xì)怏w在足量氧氣中完全燃燒。若將產(chǎn)物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀質(zhì)量為15.0g,若用堿石灰吸收燃燒產(chǎn)物,增重9.3g計(jì)算燃燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量。若原氣體是單一氣體,通過計(jì)算推斷它的分子式。若原氣體是兩種等物質(zhì)的量的氣體的混合物,其中只有一種是烴,請寫出他們的分子式(只要求寫出一組)
例題4:0.16g某飽和一元醇與足量的金屬鈉充分反應(yīng),產(chǎn)生56ml氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則飽和一元醇的分子式為_________.
【方法指導(dǎo)】
1.實(shí)驗(yàn)式的確定:實(shí)驗(yàn)式是表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子。實(shí)驗(yàn)式又叫最簡式。
方法:
①若已知有機(jī)物分子中C、H等元素的質(zhì)量或已知C、H等元素的質(zhì)量比或已知C、H等元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則N(C):N(H):N(O)==______
②若有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和水的物質(zhì)的量分別為n(CO2)和n(H2O),則N(C):N(H)=__
2.確定相對分子質(zhì)量的方法:
①M(fèi)==m/n(M表示摩爾質(zhì)量m表示質(zhì)量n表示物質(zhì)的量)
②已知有機(jī)物蒸氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度:Mr==22.4*密度(注意密度的單位)
③已知有機(jī)物蒸氣與某物質(zhì)(相對分子質(zhì)量為M’)在相同狀況下的相對密度D:則Mr==M’*D
④M==M(A)*X(A)+M(B)*X(B)……(M表示平均摩爾質(zhì)量,M(A)、M(B)分別表示A、B物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,X(A)、X(B)分別表示AB物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù))
⑤根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算確定。
3.有機(jī)化合物分子式的確定:
①直接法
密度(相對密度)→摩爾質(zhì)量→1摩爾分子中各元素原子的物質(zhì)的量→分子式
②最簡式法
最簡式為CaHbOc,則分子式為(CaHbOc)n,n==Mr/(12a+b+16c)(Mr為相對分子質(zhì)量).
③余數(shù)法:
a)用烴的相對分子質(zhì)量除14,視商和余數(shù)
M(CxHy)/M(CH2)==M/14==A……
若余2,為烷烴;若除盡,為烯烴或環(huán)烷烴;
若差2,為炔烴或二烯烴;
若差為6,為苯或其同系物.其中商為烴中的碳原子數(shù)。(此法運(yùn)用于具有通式的烴)
b)若烴的類別不確定:CxHy,可用相對分子質(zhì)量除以12,看商和余數(shù)。即M/12==x…余,分子式為CxHy
④方程式法:
利用燃燒的化學(xué)方程式或其他有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算確定。
⑤平均分子式法:
當(dāng)烴為混合物時(shí),可先求出平均分子式,然后利用平均值的含義確定各種可能混合烴的分子式。
二.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定:(第二課時(shí))
測定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟是判定分子的不飽和度及典型的化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而確定分子中所含的官能團(tuán)及其在碳骨架上的位置。
閱讀P110-P111
1、有機(jī)化合物分子不飽和度的計(jì)算。
[思考討論]
(1)不飽和度的定義?(了解)
(2)常見幾種官能團(tuán)的不飽和度?
(3)不飽和度的計(jì)算公式?
(4)有機(jī)物中若有鹵素、氧、氮原子的處理方法?
通過表格,熟記幾種官能團(tuán)的不飽和度
化學(xué)鍵不飽和度化學(xué)鍵不飽和度
一個(gè)碳碳雙鍵一個(gè)碳碳叁鍵
一個(gè)羧基一個(gè)苯環(huán)
一個(gè)脂環(huán)一個(gè)氰基
2、確定有機(jī)化合物的官能團(tuán)
有機(jī)化合物的官能團(tuán)都有著相對獨(dú)立和明確的化學(xué)性質(zhì),所以可以通過化學(xué)反應(yīng)對其進(jìn)行鑒別和確定,從而推斷有機(jī)化合物的可能官能團(tuán)。
1、[活動(dòng)探究]通過表格,熟記一些官能團(tuán)的化學(xué)檢驗(yàn)方法
官能團(tuán)種類試劑判斷依據(jù)
碳碳雙鍵或叁鍵
鹵素原子
醇羥基
酚羥基
醛基
羧基
硝基(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸、KOH的甲醇溶液1分鐘內(nèi)溶液由淡綠色變?yōu)榧t棕色
氰基加入強(qiáng)堿水溶液并加熱有氨氣放出
2、近代快速測定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的方法有。
[拓展視野]閱讀P112光譜分析的作用。(了解)
[案例]醫(yī)用膠單體的結(jié)構(gòu)測定
交流、研討,回答課本問題:
(1)確定分子式
(2)推導(dǎo)結(jié)構(gòu)式
[課堂小結(jié)]
測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的步驟有:
[課堂檢測]
1、選用合適的方法鑒別下列各組物質(zhì)
(1)乙醇與乙醛(2)乙醇和乙酸
(3)乙醛和乙酸(4)乙烷和乙炔
(5)苯和甲苯(6)乙酸與乙酸乙酯
(7)苯甲醇水溶液和苯酚的水溶液(8)葡萄糖溶液和蔗糖溶液
[課堂練習(xí)]
1.嗎啡和海洛因是嚴(yán)格查禁的毒品,嗎啡分子含C71.58%H6.67%N4.91%其余為O,已知其相對分子質(zhì)量不超過300。試求:
(1)嗎啡的相對分子質(zhì)量和分子式。
(2)已知海洛因是嗎啡的二乙酸酯,可以看成是2個(gè)乙酰基(CH3CO-)取代嗎啡分子的2個(gè)氫原子所得,試求海洛因的相對分子質(zhì)量和分子式。
2.25℃某氣態(tài)烴與O2混合,在密閉容器中點(diǎn)燃爆炸后又恢復(fù)至
25℃。此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的一半,再經(jīng)NaOH溶液處理,容器內(nèi)幾乎成為真空。該烴的分子式可能為。
七、教學(xué)后記
該課較好的實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo),從生活和生產(chǎn)中的實(shí)例人手,說明有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定在人類生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要意義。進(jìn)一步讓學(xué)生了解有機(jī)合成的發(fā)展。對于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定過程的教學(xué),借助醫(yī)用膠單體結(jié)構(gòu)的測定作為案例的實(shí)例,結(jié)合教材中的示意圖來講解,讓學(xué)生清楚有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定的方法和步驟。再舉具體有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定的例子,使同學(xué)們強(qiáng)化理解有機(jī)化合物測定的基本途徑,特別是常見元素相對分子量的測定方法,讓學(xué)生自己歸納總結(jié),以加深對有機(jī)化合物測定過程的理解。有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定是有機(jī)合成的基礎(chǔ),是高考難點(diǎn)題型之一,實(shí)質(zhì)是利用有機(jī)物的性質(zhì),進(jìn)行必要的官能團(tuán)的確定。要求學(xué)生熟練掌握好各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系以及重要官能團(tuán)的通性等基礎(chǔ)知識。在歸納這部分知識時(shí),注意讓學(xué)生先自己總結(jié)回顧官能團(tuán)的性質(zhì),讓學(xué)生能夠熟練掌握,并充分利用教材中的例題,讓學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)測定的解題步驟,并達(dá)到熟練運(yùn)用。本節(jié)課由一道一道由淺入深的探討題來化解難點(diǎn),采用案例教學(xué)的策略,引導(dǎo)學(xué)生初步理解有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定基本思路和方法,實(shí)現(xiàn)對官能團(tuán)和各類有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的綜合認(rèn)識和應(yīng)用,是一個(gè)亮點(diǎn)。同時(shí)給學(xué)生完成2007年寧夏理科綜合高考化學(xué)試題,附:某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84,紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵,核磁共振譜表明分子中只有一種類型的氫。
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為;
(2)A中的碳原子是否都處于同一平面?(填“是”或者“不是”);
(3)在下圖中,D1、D2互為同分異構(gòu)體,E1、E2互為同分異構(gòu)體。
反應(yīng)②的化學(xué)方程式為;C的化學(xué)名稱為;E2的結(jié)構(gòu)簡式是;④、⑥的反應(yīng)類型依次是。
通過學(xué)習(xí)檢測,學(xué)生基本能夠掌握,達(dá)到教學(xué)目的。
有機(jī)化合物
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?考慮到您的需要,小編特地編輯了“有機(jī)化合物”,希望能對您有所幫助,請收藏。
總課時(shí)數(shù)37科目高一化學(xué)使用時(shí)間主備人使用人
課題名稱第三章重要的有機(jī)化合物練習(xí)題
一、選擇題
1、下列有關(guān)有機(jī)物的說法中正確的是:
A.凡是含碳元素的化合物都屬于有機(jī)物;
B.易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑中的物質(zhì)一定是有機(jī)物;
C.所有的有機(jī)物都很容易燃燒;
D.有機(jī)物所起的反應(yīng),一般比較復(fù)雜,速度緩慢,并且還常伴有副反應(yīng)發(fā)生。
2、在光照下,將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng),得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是:
A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl
3、1molCH4和Cl2光照下反應(yīng)生成相同物質(zhì)的量的4種取代物,則消耗Cl2的物質(zhì)的量是:
A.5molB.2.5molC.1molD.2mol
4、可以鑒別CH4、CO、H2的方法是:
A.點(diǎn)燃——通入澄清石灰水——加溴水
B.點(diǎn)燃——罩上干燥燒杯——通入澄清石灰水
C.點(diǎn)燃——通入澄清石灰水
D.點(diǎn)燃——通入酸性KMnO4溶液
5、下列有關(guān)同分異構(gòu)體的敘述正確的是()
A.分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體
B.組成成分相同而結(jié)構(gòu)式不同的物質(zhì)互稱同分異構(gòu)體
C.互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)性質(zhì)相同
D.互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)性質(zhì)相異
6、下列物質(zhì)中不屬于烴的是()
A.C6H6B.C8H10C.C2H4OD.C4H10
7、0.1L某氣態(tài)烴完全燃燒,在相同條件下測得生成0.1LCO2和0.2L水蒸氣。該烴的分子式是()
A.CH4B.C2H4C.C2H2D.C3H6
8、下列變化中屬于化學(xué)變化的是()
A.石油的分餾B.裂解C.汽油的揮發(fā)D.干冰升華
9、由乙烯(CH2==CH2)推測丙烯(CH2==CH—CH3)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)正確的是()
A.不能使酸性KMnO4溶液退色
B.能在空氣中燃燒
C.能使溴水退色
D.與HCl在一定條件下加成只得到一種產(chǎn)物
10、下列物質(zhì)不能使溴水退色的是()
A.乙烯B.二氧化硫C.丁烯D.丙烷
11、下列說法正確的是()
A、把煤加強(qiáng)熱是之分解的過程叫干餾
B、煤的干餾屬于化學(xué)變化
C、煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源,主要存在與煤高溫干餾所得的焦?fàn)t氣中
D、煤中含有苯和甲苯,可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來
12、下列反應(yīng)中前者屬于取代反應(yīng),后者屬于加成反應(yīng)的是()
A、甲烷與氯氣混和后光照反應(yīng);乙烯使酸性高錳酸鉀溶液的褪色
B、乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng);苯與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成環(huán)己烷
C、苯滴入濃硝酸和濃硫酸的混合液中,有油狀生成;乙烯與水生成乙醇的反應(yīng)
D、在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反應(yīng)
13、下列各組物質(zhì)能使酸性高錳酸鉀溶液退色的是()
A、乙烷B、甲烷C、苯D、乙烯
14、下列物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng),其中產(chǎn)生的二氧化碳和水的物質(zhì)的量相等的是()
A、甲烷在氧氣中完全燃燒B、乙烷在氧氣中完全燃燒
C、苯在氧氣中完全燃燒D、碳酸氫銨受熱分解
15、下列有關(guān)苯、乙烯的比較中,正確的是()
A、分子中所有原子都在同一平面上
B、等質(zhì)量燃燒時(shí),苯消耗氧氣多
C、都能與溴水反應(yīng)
D、都能被酸性KMnO4溶液氧化
16.將等質(zhì)量的銅片在酒精燈上加熱后,分別插入下列溶液中,放置片刻,銅片質(zhì)量增加的是
A.硝酸B.無水乙醇C.石灰水D.鹽酸
17、可以證明乙醇分子中一個(gè)氫原子與另外的氫原子不同的方法是
A.1摩爾乙醇燃燒生成3摩爾水
B.1摩爾乙醇燃燒消耗3摩爾氧氣
C.1摩爾乙醇與足量金屬鈉反應(yīng)生成0.5摩爾氫氣
D.乙醇可以制酒精飲料
18、禁止用工業(yè)酒精兌制飲用酒,這是因?yàn)楣I(yè)酒精中往往含有超標(biāo)的會使人中毒的
A、甲醇B、乙醇C、丙醇D、乙醛
19、油脂水解的共同產(chǎn)物是
A、乙酸B、乙醇C、高級脂肪酸D、甘油
20.下列物質(zhì)屬于合成高分子材料的是
A.棉花B.羊毛C.淀粉D.聚氯乙烯
二.填空題
21.將一支試管中盛滿甲烷和氯氣的混合氣體,倒置于盛有飽和食鹽水的水槽中,在漫射光的照射下,產(chǎn)生的現(xiàn)象是:①____________________,②____________________,③____________________。
22、比賽中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員肌肉挫傷或扭傷時(shí),隊(duì)醫(yī)隨即對準(zhǔn)球員的受傷部位噴射藥劑氯乙烷(沸點(diǎn)12.27℃),進(jìn)行局部冷凍麻醉應(yīng)急處理。乙烯和氯化氫在一定條件下制得氯乙烷的化學(xué)反應(yīng)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示)是
。該反應(yīng)的類型是_反應(yīng)。決定氯乙烷能用于冷凍麻醉應(yīng)急處理的具體性質(zhì)是
23、互為同分異構(gòu)體。丁烷的分子式為,有種同分異構(gòu)體,結(jié)構(gòu)簡式分別為,
。
24.書寫下列化學(xué)方程式:
(1)取代反應(yīng):①寫出甲烷和氯氣在光照條件下的反應(yīng)方程式
、、
、。
②硝基苯的制備:
③酯化反應(yīng)(制取乙酸乙酯):
④水解反應(yīng)(乙酸乙酯在酸條件下水解):
(2)加成反應(yīng):
CH2==CH2+Br2
CH2==CH2+HCl
CH2==CH2+H2O
(3)加聚反應(yīng):
①生成聚乙烯:
②生成聚氯乙烯:
③生成聚丙烯
④生成聚四氟乙烯:
(4)氧化反應(yīng)
燃燒:
①CH4+O2
②CH2==CH2+O2
③苯的燃燒:
④乙醇的燃燒
催化氧化:
乙醇的催化氧化:
有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
選修5《認(rèn)識有機(jī)化合物》
一、選擇題
1.苯甲酸鈉是常用的食品防腐劑,其結(jié)構(gòu)簡式如下圖,以下對苯甲酸鈉描述錯(cuò)誤的是
()
A.屬于鹽類B.能溶于水
C.屬于烴類D.不易分解
【解析】 烴類只含C、H兩種元素。
【答案】 C
2.下列各組表達(dá)式表示意義相同的是()
A.—NO2 NO2
B.—OH H?O
C.CH3CH2OH CH3OCH3
D.HCOOCH3 HOOCCH3
【解析】 A選項(xiàng)表示的分別為硝基和二氧化氮;B選項(xiàng)都表示羥基;C選項(xiàng)表示的分別為乙醇和甲醚;D選項(xiàng)表示的分別為甲酸甲酯和乙酸。
【答案】 B
3.分子式為C7H16的烷烴中,含有3個(gè)甲基的同分異構(gòu)體的數(shù)目()
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】 若受思維定勢所左右,只考慮題設(shè)的“3個(gè)甲基”必有兩個(gè)在碳鏈兩端,余下一個(gè)甲基去取代己烷碳鏈上的氫原子,無疑會誤選A。倘若思維一經(jīng)發(fā)散,考慮到其他烴基照樣含有甲基,就不至于受“3個(gè)甲基”的假象所蒙蔽,而會再選擇乙基(—CH2CH3)作取代基去取代戊烷上的氫原子,這樣排列的同分異構(gòu)體數(shù)目共為3種,應(yīng)選B。
【答案】 B
4.下圖是分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的實(shí)驗(yàn)操作流程圖。
在上述實(shí)驗(yàn)過程中,所涉及的三次分離操作分別是()
A.①蒸餾?、谶^濾 ③分液
B.①分液?、谡麴s ③蒸餾
C.①蒸餾 ②分液?、鄯忠?br>
D.①分液 ②蒸餾?、劢Y(jié)晶、過濾
【解析】 乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度很小,而乙酸和乙醇易溶于水,所以第一步用分液的方法;然后得到A乙酸和乙醇,由于乙酸鈉的沸點(diǎn)高,故用蒸餾的方法分離;第三步,加硫酸將乙酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜?,再蒸餾得到乙酸。
【答案】 B
5.從甜橙的芳香油中可分離得到如圖結(jié)構(gòu)的化合物:現(xiàn)有試劑:①KMnO4酸性溶液;②H2/Ni;③Ag(NH3)2OH;④新制Cu(OH)2,能與該化合物中所有官能團(tuán)都發(fā)生反應(yīng)的試劑有()
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解析】 該化合物中的官能團(tuán)有碳碳雙鍵和醛基兩種。①KMnO4,酸性溶液均可以與這兩種官能團(tuán)反應(yīng);②H2/Ni均可以與這兩種官能團(tuán)發(fā)生加成反應(yīng);③Ag(NH3)2OH只能與醛基反應(yīng),不能與碳碳雙鍵反應(yīng);④新制Cu(OH)2只能與醛基反應(yīng),不能與碳碳雙鍵反應(yīng),故選A。
【答案】 A
6.鄰甲基苯甲酸()有多種同分異構(gòu)體,其中屬于酯類,且分子結(jié)構(gòu)中含有甲基和苯環(huán)的異構(gòu)體有()
A.6種 B.5種 C.4種 D.3種
【解析】 據(jù)題意,有以下五種(主要是—COOH的異構(gòu)及與—CH3在苯環(huán)上的位置異構(gòu)):
【答案】 B
7.下圖是某有機(jī)物分子的比例模型,有關(guān)該物質(zhì)的推斷不正確的是()
A.分子中可能含有羥基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.該物質(zhì)的分子式可能為C3H6O3
【答案】 C
8.根據(jù)碳四價(jià)、氧二價(jià)、氫一價(jià)、氮三價(jià)的原則,可能成立的分子式是()
A.C3H9OB.C7H15O
C.C4H4D.C4H7NO
【解析】 選C、D。題干中的“價(jià)”指的是“價(jià)鍵”,不要理解為化合價(jià)。根據(jù)選項(xiàng)中的分子式分別寫出其可能的結(jié)構(gòu)簡式,A項(xiàng)碳原子飽和時(shí)最多連有8個(gè)氫,因此不可能存在;B項(xiàng)氫原子數(shù)為奇數(shù),無法找出其合理結(jié)構(gòu);C項(xiàng)可能是
【答案】 CD
9.下列各物質(zhì)中,互為同系物的一組是()
①C2H5COOH ②C6H5COOH?、跜15H31COOH
④C17H33COOH ⑤CH2===CH—COOH
⑥CH3CH2CHO
A.①③ B.③④ C.④⑤ D.⑤⑥
【答案】 AC
10.某烴有兩種或兩種以上的同分異構(gòu)體,其同分異構(gòu)體中的某一種烴的一氯代物只有一種,則這種烴可能是()
①分子中具有7個(gè)碳原子的芳香烴
②分子中具有4個(gè)碳原子的烷烴
③分子中具有5個(gè)碳原子的烷烴
④分子中具有8個(gè)碳原子的烷烴
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】 C
11.“辛烷值”用來表示汽油的質(zhì)量,汽油中異辛烷的爆震程度最小,將其辛烷值標(biāo)定為100,如圖是異辛烷的球棍模型,則異辛烷的系統(tǒng)命名為()
A.1,1,3,3-四甲基丁烷
B.2,2,4-甲基庚烷
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2,2,4-三甲基戊烷
【答案】 D
12.核磁共振譜是測定有機(jī)化分子最有用的工具之一。在有機(jī)物分子中,不同的氫原子在質(zhì)子核磁共振譜中給出的峰值(信號)不同,根據(jù)峰(信號)可以確定有機(jī)物分子中氫原子的種類。下列有機(jī)物分子中,在質(zhì)子核磁共振譜中只給出一種峰(信號)的是()
A.CH3OHB.CH3OCOOCH3
C.C(CH3)4D.CH3COOH
【答案】 BC
13.(2009上海南匯中學(xué)高三第一學(xué)期期中考試)下列各化合物的命名中正確的是()
A.CH2=CH-CH=CH2,1,3-二丁烯
【答案】 D
14.(2009重慶)下列對有機(jī)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述,錯(cuò)誤的是()
A.一定條件下,Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)
B.苯酚鈉溶液中通入CO2生成苯酚,則碳酸的酸性比苯酚弱
C.乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1mol,完全燃燒生成3molH2O
D.光照下2,2-二甲基丙烷與Br2反應(yīng),其中一溴取代物只有一種
【解析】 B項(xiàng):該反應(yīng)為強(qiáng)酸制弱酸,則酸性:H2CO3>
【答案】 B
15.(2008鎮(zhèn)江模擬)已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中錯(cuò)誤的是()
A.由紅外光譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵
B.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
C.僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)
D.若A的化學(xué)式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—O—CH3
【解析】 據(jù)核磁共振氫譜知,A中含有3種不同的H原子,且當(dāng)化學(xué)式為C2H6O,其個(gè)數(shù)之比為3?2?1,則A為CH3CH2OH。
【答案】 D
16.(2009宿州模擬)斷腸草(Gelsemium)為中國古代九大毒藥之一,據(jù)記載能“見血封喉”,現(xiàn)代查明它是葫蔓藤科植物葫蔓藤,其中的毒素很多,下列是分離出來的四種毒素的結(jié)構(gòu)簡式,下列推斷正確的是()
A.①、②、③與④分別互為同分異構(gòu)體
B.①、③互為同系物
C.①、②、③、④均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
D.等物質(zhì)的量②、④分別在足量氧氣中完全燃燒,前者消耗氧氣比后者少
【解析】 選C。分析①、②、③、④的結(jié)構(gòu)簡式知①與②互為同分異構(gòu)體。③與④互為同分異構(gòu)體,其中①比③分子式中多CH2O,故二者不是同系物,同樣,②比④也多CH2O,所以完全反應(yīng)時(shí)②消耗O2更多,而四種分子中均有環(huán)酯結(jié)構(gòu),所以均能與NaOH溶液反應(yīng)。
【答案】 C
二、非選擇題
17.(2008山東青島4月)質(zhì)子核磁共振譜(NMR)是研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有力手段之一。
(1)現(xiàn)有分子式均為C2H4O2的兩種鏈狀分子組成的混合物,如果在NMR譜上觀察到氫原子給出的信號有兩種情況:第一種情況峰的強(qiáng)度比為3?1;第二種情況峰的強(qiáng)度比為2?1?1。由此推斷該混合物的組成(寫結(jié)構(gòu)簡式)是:________或________。
(2)A、B兩種有機(jī)物均由C、H、N、O四種元素組成,且分子中都含有苯環(huán),A是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物,其中含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.4%,A有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(假設(shè)每步反應(yīng)完全進(jìn)行)
0.01molA――→0.01molHCl(水)鹽C――→0.02molNaOH(水)鹽D
①光譜測定顯示:A分子結(jié)構(gòu)中不存在甲基,A的結(jié)構(gòu)簡式為________;②B是A同分異構(gòu)體,它是苯的某種同系物經(jīng)硝化反應(yīng)后的唯一產(chǎn)物,B的結(jié)構(gòu)簡式為____________________。
【解析】 (1)C2H4O2中H原子峰的強(qiáng)度比為3?∶1,則含有—CH3,所以簡式為CH3—COOH或而另一種峰的強(qiáng)度比為2?1?1,說明分子中有3種氫原子。得結(jié)構(gòu)簡式為
(2)根據(jù)題意可知,A是一種含有苯環(huán)的α氨基酸,分子中根據(jù)A與HCl反應(yīng)的物質(zhì)的量之比,得A中含有一個(gè)—NH2。而生成的鹽C與NaOH反應(yīng)的比例為1∶2,而C中—NH2形成的銨鹽會消耗1份NaOH,所以A中只有一個(gè)—COOH,A中只含有兩個(gè)氧原子,MA=2×1619.4%=165,再根據(jù)A中含有一個(gè)—NH2,一個(gè)—COOH和苯環(huán),推出A的結(jié)構(gòu)簡式為
根據(jù)B中含有—NO2,且—NO2的位置只有一種,得B為
。
【答案】 (1)CH3COOH HOCH2CHO(或HCOOCH3 HOCH2CHO)
18.(2009上海市高中十四校聯(lián)考)根據(jù)①碳原子的電子層結(jié)構(gòu)和每兩個(gè)原子之間方能形成共用電子對而成為共價(jià)鍵;②烴分子中,每減少兩個(gè)氫原子會減少兩根碳?xì)滏I而增加一根碳碳鍵;③把一對共用電子對作為一根鍵,碳碳雙鍵則為兩根鍵……,苯環(huán)用凱庫勒式作討論,碳原子數(shù)用n表示。
(1)已知碳的一種同素異形體富勒烯C60。它由六十個(gè)碳原子構(gòu)成,則該物質(zhì)分子中共有共用電子對數(shù)為________。
(2)烷烴CnH2n+2中含碳碳鍵________根,含共價(jià)鍵總數(shù)為________。
(3)炔烴CnH2n-2中有共價(jià)鍵總數(shù)________,其發(fā)生某一反應(yīng)后產(chǎn)物中含有共價(jià)鍵3n根,則發(fā)生的反應(yīng)是()
A.與H2 1?1加成
B.與氯氣發(fā)生1?2加成
C.與H2O 1?1加成
D.一定數(shù)目分子加聚成環(huán)狀化合物
(4)某烴分子中含有碳碳鍵數(shù)為n+3,則該烴可能為()
A.環(huán)烷烴B.稠環(huán)芳香徑
C.苯及其同系物D.二炔烴
【答案】 (1)120 (2)n-1 3n+1 (3)3n-1 A (4)CD
19.(2009天津)請仔細(xì)閱讀以下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
A是從蛇床子果實(shí)中提取的一種中草藥有效成分,是由碳、氫、氧元素組成的酯類化合物;
B稱作冰片,可用于醫(yī)藥和制香精、樟腦等;
C的核磁共振氫譜顯示其分子中含有4種氫原子;
D中含有一個(gè)氧原子,與Na反應(yīng)放出H2;
F為烴。
請回答:
(1)B的分子式為____________。
(2)B不能發(fā)生的反應(yīng)是(填序號)____________。
a.氧化反應(yīng) b.聚合反應(yīng) c.消去反應(yīng) d.取代反應(yīng) e.與Br2加成反應(yīng)
(3)寫出D→E、E→F的反應(yīng)類型:
D→E____________、E→F____________。
(4)F的分子式為_________________。
化合物H是F的同系物,相對分子質(zhì)量為56,寫出H所有可能的結(jié)構(gòu):
________________________________________________________________________。
(5)寫出A、C的結(jié)構(gòu)簡式并用系統(tǒng)命名法給F命名:
A:________,C:________,F(xiàn)的名稱:________。
(6)寫出E→D的化學(xué)方程式:__________________________。
【解析】 因F為烴,7012=5……10,其分子式為C5H10。A為酯,則C為羧酸,由C→D→E→F中,碳原子數(shù)不變,結(jié)合C的式量(M=102)推測其分子式為C5H10O2,因其分子中有4種不同的H原子,其結(jié)構(gòu)簡式只能為
【答案】 (1)C10H18O (2)b e
(3)取代反應(yīng) 消去反應(yīng)
CH3CHCCH3H CH2===C(CH3)2
(CH3)2CHCH2COOH 3-甲基-1-丁烯
(6)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH――→H2O△(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr
20.(2009武漢四月)已知烴A能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能與溴水反應(yīng)。其蒸氣密度是相同條件下H2密度的46倍??驁D中B、C均為一溴代烴,且它們的苯環(huán)上的一硝化產(chǎn)物分別只有2種、3種。E的分子式為C2H2O4,它能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體。(框圖中某些無機(jī)產(chǎn)物已省略)
(1)A的分子式為________,B的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(2)E的結(jié)構(gòu)簡式是________,F(xiàn)與D的相對分子質(zhì)量之差可能為________。
(3)寫出C→D的化學(xué)方程式____________,反應(yīng)類型為____________。
(4)10gA和丙三醇的混合物中含氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.7%,則混合物中A和丙三醇的物質(zhì)的量之比可以為________(填寫字母選項(xiàng))。
A.1?∶1B.2∶?1
C.1∶?3D.3?∶2
【解析】 (1)A的相對分子質(zhì)量為46×2=92,據(jù)商余法9212=7…8,確定分子式為C7H8,結(jié)合題意確定為甲苯
E為F的水解產(chǎn)物,則E為HOOC—COOH,若F含1個(gè)酯基則相對分子質(zhì)量相差72,若含兩個(gè)酯基相對分子質(zhì)量相差162,第(4)問中因C7H8,C3H8O3式量相同,含氫量相同,故為任意比。
【答案】 (1)C7H8
(2)HOOC—COOH 72或162
(4)A、B、C、D