为其它形式,找出一些内在的关系。如某醛为CnH2nO时,则与它相对分子质量相同的物质有Cn+1H2(n+1)+2(即Cn+1H2n+4),原因是,当烷烃变形为CnH2n·CH4时,与上述醛相比式量中CnH2n部分相同,则余下部分1个O原子式量与1个CH4式量相等。在通式应用中就要能够对比、变通。
例4.已知乙炔(C2H2)、苯(C6H6)、乙醛(C2H4O)的混合气体中含氧元素的质量分数为8%,则混合气体中碳元素的质量分数为( )
A.84% B.60% C.91% D.42% 解析 :C2H4O→C2H2·H2O、C6H6→3C2H2即 C2H2、C6H6、C2H4O →
C2H2、3C2H2、C2H2·H2O C2H2·H2O 的水中:氢、氧原子的质量比为 H:O=1:8,即 1:8=X:8%
X=1%,所以水中含氢的质量分数为1%,此外其它混合物组成关系均为C2H2,质量比为: C:H=12:1 , 所以氧的质量分数为(100%-1%-8%)×12/13=84%
答案:A
4、重视有机计算复习
(1)燃烧规律的应用 (1)最简式相同的有机物, 以任意比例混合,总质量一定时, 生成的CO2是一定值, 生成水的量也是定值, 消耗氧的量也是定值。 (2)混合物总质量不变, 以任意比例混合时, 生成CO2相等, 即含碳量相等(质量分数), 生成H2O相等, 即含氢量相等(质量分数)。 (3)具有相同碳原子数的有机物, 无论以任意比例混合, 只要总物质的量一定, 生成的CO2为一定值。
(4)最简式相同, 无论有多少种有机物, 也无论以何种比例混合, 混合物中元素质量比为定值。
有机物完全燃烧化学方程式为
yyCxHy?(x?)O2?点燃???xCO2?H2O42
yzyCxHyOz?(x??)O2?点燃???xCO2?H2O422
(2)记忆常见烃及烃的衍生物的内在联系 ①、常见最简式相同的物质有:
单烯烃、环烷烃;互为同分异构体的有机物有:乙炔和苯、甲醛和乙酸、葡萄糖等。 ②某些具有相同相对分子质量有机物有:
?乙烷 30?甲醛??乙醇 46?甲酸??丙醇? 60?乙酸?甲酸甲酯?
?丙酸?74?甲酸乙酯 ?或乙酸甲酯?
?戊醇? 88?丁酸?甲酸丙酯、丙酸甲酯、乙酸乙酯? 例5、下列各组混合物中,总质量一定时,二者以不同比例混合,完全燃烧时生成CO2的质量不一定的是 ( ) A、甲烷、辛醛 B、乙炔、苯乙烯 C、乙烯、庚烯 D、苯、甲苯 解析 :(1)最简式相同的有机物, 以任意比例混合,总质量一定时, 生成的CO2是一定值,乙炔、苯乙烯最简式相同,乙烯、庚烯最简式也相同;所以总质量一定时,二者以不同比例混合,燃烧生成的CO2的质量为定值;(2)混合物总质量不变, 以任意比例混合时, 生成CO2相等, 即含碳量相等(质量分数),A答案CH4含碳量为12?100%?75%,而辛醛 含
16碳量为
12?8?100%?75%,固以任意比例混合时, 生成CO2也相等,不为定值的是D 128 答案:D
例6、某有机物3g,燃烧后生成3.6g水和3.36L CO2(标准状况下).该有机物的蒸气对H2的相对密度为30,求该有机物可能有的结构简式. 解析:解题步骤可按如下路线进行:
本题只给出了C、H元素的质量,是否存在氧元素则要通过计算来确定. 解:(1)求该有机物中各元素质量:
C、H元素质量之和1.8+0.4=2.2<3(g),所以该有机物中含氧3-2.2=0.8(g).
C3H8O。设该有机物分子式为(C3H8O)n,又相对分子质量M=2×30=60 而M=3×12n+8n+16n,故3×12n+8n+16n=60,解得n=1,即分子式为C3H8O.
答:C3H8O符合饱和一元醇或醚的通式,故结构简式可能为:
CH3—O—CH2CH3(甲乙醚)
三、多做综合练习,加强能力培养
通过多做近几年高考题和模拟题,在学习中不断地将已学的知识进行整合、系统,使零散的知识结构化、网络化,这在有机化学的教学中是非常必要的。通过整合,可以畅通有机合成和结构推导的通道;可以使有机知识与实际生产生活相连接;可以统摄有机化学知识体系,做到不仅易理解而易记忆。
例7、由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,请在方框内填入合适的化合物的结构简式,并写出A和E的水解方程式。
Br2 水解 氧化? 氧化 +B OH2CCCOOOH2CCH2H2SO4 H2C A B C D EOH2CCCOOO
解析 :由已知物乙烯和最后产物
H2C ,按照上图所示的条件用逆向思维和正向
思维相结合进行推导。首先由乙烯与Br2 加成生成1,2- 二溴乙烷,再水解生成二醇,再氧化生成乙二醛,再氧化生成乙二酸,最后乙二酸与乙二醇发生化学反
OH2CCCOOO应生成乙二酸乙二酯
H2C 。
答案:(A):BrCH2CH2Br;(B):HOCH2CH2OH;(C):OHCCHO;(D):HOCCOOH。
A水解:BrCH2CH2Br + 2H2O NaOH HOCH2CH2OH + 2HBr
或BrCH2CH2Br + 2NaOH HOCH2CH2OH + 2NaBr。
点评 :本题是有机合成推断题,解题的关键是在熟练掌握烃和烃的衍生物之间的相互转变关系的基础上,进行逆向思维和正向思维相结合的推导,所以掌握烃和衍生物之间的相互转变关系十分重要。