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1、章末核心素养整合章末核心素养整合一、烃类物质的组成、结构与一、烃类物质的组成、结构与性质性质 二、烃类物质的二、烃类物质的转化转化 专题一专题一 有机化合物分子中的原子共线、共面问题的分析有机化合物分子中的原子共线、共面问题的分析先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板,最后综合最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。分析不同结构间的交叉关系确定结果。1.简单有机物分子的结构特点。简单有机物分子的结构特点。2.对照模板确定共线、共面原子数目。对照模板确定共线、共面原子数目。需要结合相关的几何知识进行分析需要结合相关的几何知识进行分析:如不共线的任意
2、三点可如不共线的任意三点可确定一个平面确定一个平面;一条直线与某平面有两个交点时一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线则这条直线上的所有点都在相应的平面内上的所有点都在相应的平面内;同时要注意问题中的限定性同时要注意问题中的限定性词语词语(如最多、至少如最多、至少)。3.具体解题方法和技巧。具体解题方法和技巧。(1)甲烷、苯、乙烯分子中的氢原子如果被其他原子所取代甲烷、苯、乙烯分子中的氢原子如果被其他原子所取代,则取代后的分子构型基本不变。则取代后的分子构型基本不变。(2)当分子中出现碳原子与其他原子形成四个单键当分子中出现碳原子与其他原子形成四个单键(即饱和即饱和碳原子碳原子)时时,所有原
3、子不可能共面。所有原子不可能共面。(3)碳碳单键可以自由旋转碳碳单键可以自由旋转,碳碳双键不能旋转。碳碳双键不能旋转。【典型例题【典型例题1】下列下列关于关于分分子结子结构的叙述中构的叙述中,正确的是正确的是()。A.6个碳原子有可能都在一条直线上个碳原子有可能都在一条直线上B.6个碳原子不可能都在一条直线上个碳原子不可能都在一条直线上C.位于同一平面上的原子最多有位于同一平面上的原子最多有9个个D.6个碳原子不可能都在同一平面上个碳原子不可能都在同一平面上答案答案:B解析解析:题给结构可以分割成两部分题给结构可以分割成两部分,一部分与乙烯分子结构一部分与乙烯分子结构相似相似,另一部分与乙炔分
4、子结构相似。双键上的碳原子及与另一部分与乙炔分子结构相似。双键上的碳原子及与其直接相连的其直接相连的2个碳原子和个碳原子和2个氢原子位于同一平面个氢原子位于同一平面,而三键而三键上的碳原子及与其直接相连的上的碳原子及与其直接相连的2个碳原子位于一条直线上个碳原子位于一条直线上,且且该直线的该直线的2个碳原子又在上述平面上个碳原子又在上述平面上,因此这条直线在该平面因此这条直线在该平面上上,故故6个碳原子处于同一平面上。由于乙烯分子中的键角个碳原子处于同一平面上。由于乙烯分子中的键角是是120,题给结构可表示题给结构可表示为为,则则6个碳原子不可能在个碳原子不可能在一条直线上一条直线上,位于同一
5、平面的原子最多有位于同一平面的原子最多有10个。个。【跟踪训练【跟踪训练1】在在丙烯、丙烯、氯乙烯、氯乙烯、溴苯、溴苯、甲苯四甲苯四种有机化合物中种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面上的是分子内所有原子均在同一平面上的是()。A.B.C.D.答案答案:B解析解析:丙烯丙烯CH2CHCH3中有一个甲基中有一个甲基,因此所有原子不因此所有原子不可能处于同一平面上可能处于同一平面上,错误错误;CH2CHCl看作是一个氯原看作是一个氯原子取代乙烯中的一个氢原子子取代乙烯中的一个氢原子,所有原子在同一个平面上所有原子在同一个平面上,正正确确;溴苯看作是一个溴原子取代苯中的一个氢原子溴苯看作是一个溴
6、原子取代苯中的一个氢原子,所有原所有原子在同一个平面上子在同一个平面上,正确正确;甲苯中含有一个甲基甲苯中含有一个甲基,因此所有因此所有原子不可能处于同一平面上原子不可能处于同一平面上,错误。错误。专题二专题二 烃烃类重要的规律及其应用类重要的规律及其应用1.烃完全燃烧时耗氧量的计算。烃完全燃烧时耗氧量的计算。(1)等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的计算。等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的计算。对于等物质的量对于等物质的量(1mol)的烃的烃CxHy完全燃烧时完全燃烧时,消耗氧气的消耗氧气的(2)等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算。等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算。等质量的烃等质量的烃CxHy完全燃
7、烧时完全燃烧时,烃烃分子中氢元素的质量分数越分子中氢元素的质量分数越大大,其耗氧量也就越大。其耗氧量也就越大。即即的的值越大值越大,则该烃完全燃烧的耗则该烃完全燃烧的耗氧量也越大。氧量也越大。2.燃烧时耗氧量相同燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为则两者的关系为:同分异构体或最简式同分异构体或最简式相同。相同。3.有机化合物完全燃烧时生成的有机化合物完全燃烧时生成的CO2或或H2O的物质的量一定的物质的量一定,则有机化合物中碳原子或氢原子的个数一定则有机化合物中碳原子或氢原子的个数一定;若混合物总物若混合物总物质的量一定质的量一定,不论按何种比例混合不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的完全燃烧后生
8、成的CO2或或H2O的量保持不变的量保持不变,则混合物各组分中碳或氢原子的个数相同。则混合物各组分中碳或氢原子的个数相同。4.烃分子中含氢原子数恒为偶数烃分子中含氢原子数恒为偶数,其相对分子质量恒为偶数。其相对分子质量恒为偶数。5.有机化合物完全燃烧前后气体体积的变化。有机化合物完全燃烧前后气体体积的变化。气态烃气态烃(CxHy)在在100及其以上温度完全燃烧时气体体积及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关变化规律与氢原子个数有关V的值与烃分子中的氢原子数有关的值与烃分子中的氢原子数有关,可能增大可能增大,也可能减小也可能减小或不变或不变,具体关系如下具体关系如下:【典型例题【
9、典型例题2】现有现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种五种有机化合物。有机化合物。(1)同质量的以上物质完全燃烧时同质量的以上物质完全燃烧时,耗耗O2的量最多的是的量最多的是,生成的生成的CO2最多的是最多的是,生成水最多的是生成水最多的是;同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是的量最多的是。(2)在在1201.01105Pa时时,以上气态烃和足量的以上气态烃和足量的O2点燃完点燃完全燃烧全燃烧,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的是是。答案答案:(1)
10、CH4C2H4、C3H6CH4C3H8(2)CH4、C2H4解析解析:(1)同质量的烃同质量的烃,值越大值越大,完全燃烧耗氧量越多完全燃烧耗氧量越多,生成的生成的H2O物质的量越大物质的量越大,CO2的物质的量越小。同状况、同体积、的物质的量越小。同状况、同体积、同物质的量的烃完全燃烧同物质的量的烃完全燃烧,耗氧量取决于耗氧量取决于x+的相对大小。的相对大小。(2)当温度大于当温度大于100时时,水为气态水为气态;当当y=4时时,燃烧前后体积不燃烧前后体积不变变。【跟踪训练【跟踪训练2】120时时,1体积某气态烃和体积某气态烃和4体积体积O2混合混合,完完全燃烧至烃无剩余后恢复到原来的温度和压强全燃烧至烃无剩余后恢复到原来的温度和压强,气体的体积气体的体积不变不变,该烃分子中所含的碳原子数不可能是该烃分子中所含的碳原子数不可能是()。A.1B.2C.3D.4答案答案:D解析解析:由燃烧前后气体体积不变知该烃分子中一定含有由燃烧前后气体体积不变知该烃分子中一定含有4个个氢原子。烃分子中氢原子个数等于氢原子。烃分子中氢原子个数等于4的烃有的烃有CH4、C2H4、C3H4、C4H4等。根据该气态烃的体积和氧气的体积比为等。根据该气态烃的体积和氧气的体积比为1 4,可排除可排除C4H4,因因1体积该烃完全燃烧需消耗体积该烃完全燃烧需消耗5体积体积O2。
