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高中二年级化学

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    如图所示是由4个碳原子结合成的4种有机物(氢原子没有画出)

    (1)写出有机物(a)、(b)的系统命名法的名称:___________________。
    (2)写出有机物(a)的同分异构体的结构简式:________________。
    (3)上述4种有机物中,互为同分异构体的是_______________ (填代号),存在顺反异构体的有机物是________________ (填代号)。
    (4)上述4种有机物中,既能使酸性KMnO4溶液褪色,又能使澳水褪色的有机物是_________(填代号);(a)可与 Cl2发生______________反应(填反应类型)生成_______________种一氯代物。
    (5)上述有机物中4个碳原子处于同一平面的有____________(填代号)。
    本题信息:2011年同步题化学填空题难度一般 来源:刘平
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本试题 “如图所示是由4个碳原子结合成的4种有机物(氢原子没有画出)(1)写出有机物(a)、(b)的系统命名法的名称:___________________。(2)写出有机物(a)的同分异构体...” 主要考查您对

烯烃的通性

炔烃的通性

有机物的命名

有机物分子的空间构型

同分异构体

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  • 烯烃的通性
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烯烃的通性:

(1)物理性质:随着分子中碳原子数的递增,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大,常温下存在状态,由气态逐渐过渡到液态、固态。
(2)化学性质:烯烃可发生氧化、加成、加聚等反应。
①烯烃的氧化反应:烯烃燃烧生成二氧化碳和水。CnH2n+3n/2O2nCO2+nH2O
②烯烃的加成:烯烃可与氢气、卤素单质、水、卤化氢等发生加成反应。烯烃的加聚反应:以乙烯为例:,加聚时碳碳双键打开。
③二烯烃的加成反应:以1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)加成为例
1,2加成就是加成普通的不饱和键,和普通的烯烃和炔烃的加成一样。与氯气加成:CH2=CH-CH=CH2+Cl2→CH2Cl-CHCl-CH=CH2
1,4加成,1,4加成是分别加成两边的2个不饱和键,然后在中间重新形成一个双键。与氯气加成:CH2=CH-CH=CH2+Cl2→CH2Cl-CH=CHCH2Cl
(3)烯烃的顺反异构:根据在两个由双键连接的碳原子上所连的四个原子或基团中两个相同者的位置来决定异构体的类型。当两个相同的原子或基团处于π键平面的同侧时称“顺式异构(cis-isomerism)”;当处于π键平面的异侧时称“反式异构(trans-isomerism)”。Z表示顺,E表示反。


炔烃:

炔烃随分子碳原子数的增加,相对分子质量的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;炔烃中n≤4时,常温常压下位气态,其他未液态或固态;炔烃的相对密度一般小于水的密度;炔烃不溶于水,易溶于有机溶剂。可以发生加成反应、加聚反应、氧化反应。

烃类燃烧规律总结:

1.烃完全燃烧时的耗氧量规律
(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于(x+)的值,其值越大,耗氧量越大。
(2)等质量的烃完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于该烃分子中氢的质量分数(或氢原子数与碳原子数的比值),其值越大,耗氧量越大。
(3)实验式相同的烃,不论它们以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时所消耗的氧气以及燃烧后生成的二氧化碳和水的量均为定值。满足该条件的烃有C2H2和C6H6、烯烃与环烷烃等。
说明:在计算烃的衍生物的耗氧量时可将其改写成CxHy·(CO2)m·(H2O)n,耗氧量仅由CxHy 决定。
2.质量相同的烃CxHy,越大,生成的CO2越多; 若两种烃的相等,则生成的CO2和H2O的质量均相等。
3.碳的质量分数ω(c)相同的有机物(最简式可以相同也可以不同),只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后产生的CO2的量总是一个定值。
4.不同的有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同,则它们分子中C原子、H原子个数比也相同.
5.含碳量高低与燃烧现象的关系含碳量越高,燃烧现象越明显,表现在火焰越明亮.黑烟越浓,如C2H2(92.3%)、C6H6(92·3%)、C7H8 (91.3%)燃烧时火焰明亮,伴随大量浓烟;而含碳量越低,燃烧现象越不明显,往往火焰不明亮,无黑烟,如CH4(75%)就是如此;对于C2H4及其他单烯烃(均为 85.7%).燃烧时火焰较明亮,并有少量黑烟。
6.气态烃CxHy完全燃烧后生成CO2和H2O

(1)当H2O为气态时(T>100℃),1L气态烃燃烧前后气体总体积的变化有以下三种情况:
当y=4时,反应后气体总体积不变,常温常压下呈气态的烃中,只有CH4、C2H4、C3H4;
当y>4时,反应后气体总体积增大;
当y<4时,反应后气体总体积减小
(2)当H2O为液态时(T<100℃),1L气态烃完全燃烧后气体总体积减小

各类烃的反应类型及实例:




有机物的命名:

(1)烷烃的习惯命名法:分子内碳原子数后加一个“烷”字,  就是简单烷烃的名称,碳原子的表示方法:
①碳原子在1~10之间,用“天干”;          
②10以上的则以汉字“十一、十二、……”表示。
(2)烷烃系统命名法命名的步骤
①选主链
A. 主链要长:选碳原子数多的为主碳链
B. 支链要多:当两链碳原子数目相同时,支链多的为主碳链
②编号位,定支链:
A. 支链要近:应从支链最近的一段编碳原子序号
B. 简单在前:若不同的支链距离主链两端等长时,应从靠近简单支链的一段开始标碳原子序号。
C. 和数要小:若相同的支链距离主链两端等长时,应从支链位号之和最小的一段开始编号。
③取代基,写在前,编号位,短线链:
A. 把支链作为取代基,2.3.4…表示其位号,写在烷烃名称最前面
B. 位号之间用“,”隔开,名称中阿拉伯数字与汉字之间用“—”隔开
④不同取代基,繁到简;相同基,合并算。
如:

(3)烯烃和确定的命名法:
①首先选择含有双键的最长碳链作为主链,按主链中所含碳原子的数目命名为某烯。主链碳原子数在十以内时用天干表示,如主链含有三个碳原子时,即叫做丙烯;在十以上时,用中文字十一、十二、……等表示,并在烯之前加上碳字,如十二碳烯。
②给主链编号时从距离双键最近的一端开始,侧链视为取代基,双键的位次须标明,用两个双键碳原子位次较小的一个表示,放在烯烃名称的前面。
③其它同烷烃的命名规则。
(3)苯的同系物的命名:“苯的同系物命名是以苯作母体”,我们再结合烷烃命名的“近、简”原则,不难发现,当苯环上连有多个不同的烷基时,烷基名称的排列应从简单到复杂,环上编号从简单取代基开始,例如苯环上有甲基、乙基、丙基三个相邻的取代基时,应将甲基所在碳原子定为一号碳原子,命名为:1-甲基-2-乙基-3-丙基苯
(4)烃的衍生物的命名:
最长碳链,最小编号,先简后繁,相同合并。名称一般由4部分组成:构型+取代基的位置和名称十母体名称+主要官能团的位置和名称。
①主链选择:选择含“母体”官能团的最长碳链为主链(烷烃则以取代基最多的最长碳链为主链),称某烷、烯、醇、酮、醛、羧酸等。
②碳链编号:从靠近“母体”官能团最近的一端开始编号(烷烃则以离取代基最近端开始编号);若分子中仅含有双键和三键时,应以官能团的位次和最小为原则编号。双键和三键位于相同位次时,宜给双键最小的编号,繁杂的取代基可另行编号。
③书写:先简后繁,相同的取代基合并,取代基含官能团时,书写次序一般按以下“母体选择次序”书写。在多官能团化合物名称中应按“母体”选择次序,在前的先写,并注明位次(同时应注意短横、逗号的使用)。若词尾仅为“几烯几炔”时.不管炔键在主链的位置如何,炔总是放在名称最后。
④脂环化合物主链选择及编号:环烷编号从最简单的取代基开始,当环上含有其他官能团时,则以“母体”选择次序为原则,编号从与“母体”官能团相连的碳开始。
⑤芳环化合物的命名:环上有多种取代基时,按母体选择次序,排在前面的为母体,并依次编号,取代基位次和应最小。稠环芳烃、萘、蒽、菲从a碳开始编号。杂环芳烃一般从原子序数较大的杂原子开始编号。
母体选择次序:
季胺碱(盐)或正离子>羧酸>磺酸>酯>酰卤>酰胺>脒>腈>醛、酮>醇>酚>硫醇>胺>亚胺>醚>硫醚>卤素>硝基)>烯、炔>烷>芳烃
在多官能团化合物的命名中,按上述母体选择次序,排在前面的为母体,后面的为取代基。烷基大小次序按原子序数大小逐个依次比较:
异丙基>异丁基>异戊基>己基>戊基>丁基>丙基>乙基>甲基


有机物分子的空间构型:

(1)烷、烷基:

(2)烯:

(3)醛、酮、羧酸

(4)苯、苯的同系物,稠环芳烃
 苯是一种平面型分子,当苯环上的H被其它某个原子取代后仍为平面型。当取代基为非平面型,整个分子也就变为非平面型。

(5)炔:因为C2H2为一种直线型分子:H-C≡C-H。所以它的卤代物C2HX、C2X2均为直线型分子:H-C≡C-X、
X-C≡C-X,丙炔CH3-C≡C-H分子中3个C和乙炔基中H共直线整个分子非直线也非平面型(含-CH3)

同分异构现象和同分异构体:

1.概念:化合物具有相同的分子式.但结构小同,因而产生了性质上的差异,这种现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
2.同分异构体的基本类型
(1)碳链异构:指的是分子中碳骨架不同而产生的同分异构现象。如所有的烷烃异构都属于碳链异构。
(2)位置异构:指的是分子中官能团位置不同而产生的同分异构现象。如l一丁烯与2一丁烯、l一丙醇与2一丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
(3)官能团异构:指的是有机物分子式相同,但具有不同官能团的同分异构体的现象。常见的官能团异构关系如下表所示:


(4)顺反异构:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构;两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式结构。如


同分异构体的写法:

1.烷烃的同分异构体的写法烷烃只存在碳链异构,其书写技巧一般采用“减碳法”,可概括为“两注意,四句话”。
(1)两注意:①选择最长的碳链为主链;②找出主链的中心对称线。
(2)四句话:主链由长到短、支链由整到散,位置由心到边,排布邻、间、对。
例如,C6H14的同分异构体可按此法完整写出(为了简便,在所写结构式中删去了氢原子):

2.烯烃的同分异构体的写法分子组成符合CnH2n的烃除烯烃外,还有环烷烃 (n≥3),并且烯烃中双键的位置不同则结构不同,有的烯烃还存在顺反异构,所以烯烃的同分异构体比烷烃复杂得多。以C5H10为例说明同分异构体的写法:

共有5种烯烃,其中(2)还存在顺反异构体,5种环烷烃,共计11种。
3.苯的同系物的同分异构体的写法由于苯环上的侧链位置不同,可以形成多种同分异构体。以C8H10为例写出其属于苯的同系物的同分异构体:

判断同分异构体数目的方法:

1.碳链异构和位置异构:先摘除官能团,书写最长碳链,移动官能团的位置;再逐渐减少碳数,移动官能团的位置。判断分子式为的醇的同分异构体数目:
先摘除官能团剩余可见有两种属于醇的同分异构体;
判断分子式为的属于醛的同分异构体数目:
先摘除官能团剩余可见有两种属于醛的同分异构体。
分子式符合的羧酸的同分异构体数目:
先摘除剩余可 见有4种属于酸的同分异构体。
2.官能团衍变:先判断官能团的类别异构,再分别判断同种官能团的异构数目。例如分子式符合的同分异构体:符合羧酸和酯的通式,属于酸的2种(即摘除后剩余),这样一个羧基又可以变为一个醛基和一个羟基,又可以衍变出含有两种不同含氧官能团(含有羟基和醛基)的异构体;属于酯的同分异构体:可以按羧酸和醇的碳数先分类,即酯由一个碳的酸(甲酸)和3个碳的醇(1一丙醇、2一丙醇)得到,酯由2个碳的酸(乙酸)和2个碳的醇(乙醇)得到,酯由3个碳数的酸(丙酸)和1个碳的醇(甲醇)得到,这样就会写出4种酯。
3.苯环上的位置变换:例如分子式符合的芳香酯的同分异构体:

4.判断取代产物种类(“一”取代产物:对称轴法; “多”取代产物:一定一动法;数学组合法)。
5.替代法:例如二氯苯有3种,则四氯苯也为3种(将H替代C1);又如CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种。
6.对称法(又称等效氢法):等效氢法的判断可按下列三点进行:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的;
(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
烃的一取代物的数目等于烃分子中等效氢的种数。


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