高中化学 第3章 重要的有机化合物章末知识总结 鲁科版必修2

物章末知识总结 鲁科版必修2

重要的烃?????????????????甲烷?????结构简式：CH 4性质：稳定，能取代，易燃烧特征原子团：无乙烯??

???结构简式：CH 2===CH 2性质：能加成，能加聚，易氧化

特征原子团：C===C 苯???????????结构简式：或

性质：易取代，能加成特征原子团：无

有机高分子材料?????合成高分子材料?????塑料合成纤维合成橡胶

天然高分子材料?????棉、麻羊毛、蚕丝天然橡胶

热点一 烃的燃烧规律

若烃的分子式用C x H y 表示，烃完全燃烧的化学方程式可表示为：C x H y ＋? ??

??x ＋y 4O 2――→点燃xCO 2＋y 2

H 2O 。 根据不同的情况，可总结出与烃完全燃烧有关的几条规律：

1．等物质的量的烃完全燃烧耗氧量的计算。

(1)耗O 2量的多少取决于? ??

??x ＋y 4，(x ＋y 4)值越大，耗O 2量越大。 (2)产生CO 2的量取决于x ，x 越大，产生CO 2的量也越多。

(3)产生H 2O 的量取决于y ，y 越大，产生H 2O 的量也越多。

注意：实验式(最简式)相同、分子式不同的两种烃，等物质的量完全燃烧时，耗O 2量并不相等。耗O 2量也可用上述规律进行比较，但两种烃的耗O 2的量之比、产生CO 2的量之比、产生H 2O 的量之比完全相同，比值等于两种烃分子中C(或H)原子个数之比。

2．等质量的烃完全燃烧耗氧量的计算。

因等质量的H 比等质量的C 耗O 2多，故：

(1)耗O 2量的多少取决于y x ，y x

值越大，耗O 2量越大。 注意：y x

值越大，意味着烃分子中H 的质量分数越大，耗O 2量也越大。 (2)产生H 2O 的量取决于y x ，y x

值越大，产生H 2O 的量也越大。 (3)产生CO 2的量取决于y x ，y x

值越大，产生CO 2的量越小。 注意：实验式相同的烃，y x

相同，等质量完全燃烧时耗O 2量、产生CO 2的量、产生H 2O 的量完全相同。

3．气态烃完全燃烧前后体积变化的规律。

(1)在温度超过100 ℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下，气态烃完全燃烧前后体积的变化规律。

C x H y (g)＋? ??

??x ＋y 4O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O(g) ΔV 1 x ＋y 4 x y 2 y 4

－1 燃烧前后气体体积的变化只与y 有关：

①y ＝4，燃烧前后气体体积(物质的量)相等。

②y>4，燃烧前后气体体积(物质的量)增加。

③y<4，燃烧前后气体体积(物质的量)减少。

(2)在温度小于100 ℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下，气态烃完全燃烧前后体积的变化规律。

C x H y (g)＋? ??

??x ＋y 4O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O(l) ΔV(减小) 1 x ＋y 4 x y 2 y 4

＋1 ①燃烧后气体体积的减小值只与y 有关。

②可根据体积差建立烃、氧气、水、二氧化碳的量的计算关系。

(双选)两种气态烃以任意比例混合，在105 ℃时，1 L该混合气体与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体的体积仍为10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是( )

A．CH4、C2H4B．CH4、C2H6

C． C2H4、C3H4 D．C2H2、C3H6

解析：各组混合烃都可以和氧气反应并且完全燃烧，不存在因O2不足而不符合条件的情况。为了使充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积保持不变，则混合烃中的氢原子数一定等于4。而题目又要求以“任意比例”混合，因为D选项只有二者物质的量之比为11时才可以。B选项氢原子平均数一定大于4，正确答案为B、D。

答案：BD

跟踪训练

1．某混合气体由两种气态烃组成，取2.24 L该混合气体完全燃烧后得4.48 L二氧化碳(气体均在标准状况下测定)和3.6 g水，则这两种气体可能是( )

A．CH4和C3H8 B．CH4和C3H4

C．C2H4和C3H4 D．C2H4和C2H6

解析：本题的解题思路是：由二氧化碳体积和水的质量求混合烃的平均组成，然后分析讨论确定答案。

所以混合烃分子的平均组成是C2H4。推知该混合烃中可能都是含2个碳原子的烃，或是含1个碳原子和3个碳原子的烃；它们分子中所含氢原子数如果一个大于4，另一个必小于4，

所以A、C、D可以排除。

答案：B

2．两气态烃以任意比混合，在110 ℃时，1 L该混合烃与7 L氧气混合，充分燃烧后，恢复到原状况，所得水蒸气体积一定比CO2体积大。下列各组烃符合此条件的是( ) A．C3H4、C2H6 B．C2H2、C3H6

C．C2H2、C3H8 D．C2H4、C2H6

解析：分子中每一个C产生一个CO2，每两个H产生一个H2O，因此要使水蒸气的体积比CO2的体积大，必须生成的水的物质的量大于CO2的物质的量，满足的条件为H原子个数大于C 原子个数的两倍。

答案：D

热点二计算烃分子式的方法

1．直接求算法。

直接求算出1 mol气体中各元素原子的物质的量，即可推出分子式。如果给出一定条件下的气体密度(或相对密度)及各元素的质量比，求其分子式的途径为：密度(或相对密度)→摩尔质量→1 mol气体中各元素原子的物质的量→分子式。

2．最简式法。

根据分子式为最简式的整数倍，因此利用式量及求得的最简式可确定其分子式。如烃的最简式求法为：

n(C) n(H)＝碳的质量分数

12

氢的质量分数

1

＝ab

最简式C a H b，则分子式为(C a H b)n，n＝M

12a＋b

。3．余数法。

(1)用烃的相对分子质量除以14，看商数和余数。

Mr（C x H y）Mr（CH2）＝

M

14

??

?

??余2，为烷烃

除尽，为烯烃或环烷烃

差2，为炔烃或二烯烃

差6，为苯或苯的同系物

其中商数为烃中的碳原子数。

(2)若烃的类别不确定：C x H y，可用相对分子质量M除以12，看商和余数。

4．化学方程式法。

利用燃烧反应方程式，要抓住以下关键：气体体积变化；气体压强变化；气体密度变化；混合物平均分子量等。同时可结合适当方法，如平均值法、十字交叉法、讨论等技巧，速解有机物的分子式。

(1)两混合烃，若其平均相对分子质量小于或等于26，则该烃中必含甲烷。

(2)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倍原混合烃的物质的量，则必含C2H2。

(3)气体混合烃与足量的氧气充分燃烧后，若总体积保持不变(温度在100 ℃以上)，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。

(4)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。有时也利用平均相对分子质量来确定可能的组成，采用十字交叉法计算较为简捷。

(5)当条件不足时，可利用已知条件列方程，进而解不定方程，结合烃C x H y中的x、y为正整数，烃的三态与碳原子数相关规律(特别是烃的气态时，x≤4)及烃的通式和性质，运用讨论法，可简捷地确定气态烃的分子式。

某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8 g和3.52 g。这种烃的化学式是( )

A．C2H6 B．C4H10

C．C5H10 D．C5H12

解析：烃的相对分子质量为：29×2＝58。

方法一：设烃的化学式为C x H y，据：

C x H y＋(x＋y

4

)O2――→

点燃

xCO2＋

y

2

H2O

58 44x 9y 1．16 g 3.52 g 1.8 g

58 1.16 g ＝

44x

3.52 g

，x＝4

58 1.16 g ＝

9y

1.8 g

，y＝10

该烃化学式为C4H10。

方法二：烃分子与其所含C、H原子的物质的量之比为：

n(C x H y) n(C) n(H)＝

1.16 g

58 g·mol－1

(

3.52 g

44 g·mol－1

×1) (错误!×2)＝1410。

即1 mol烃分子中含4 mol碳原子，10 mol氢原子。化学式为C4H10。答案：B

跟踪训练

3．碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍。

(1)A的分子式是________。

(2)A有2个不同的含氧官能团，其名称是________。

解析：m（H）＝102×9.8%≈10，所以N（H）＝10，所以，设该有机物分子式为：C n H10O2，有12n＋10＋32＝102，所以n＝5，所以分子式为C5H10O2。因为A中有两个不同的含氧官能团，并且它的不饱和度为1，所以一个为羟基另一个为醛基。

答案：（1）C5H10O2（2）羟基醛基

4．吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子中含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%，其余为O。已知其分子量不超过300，试求吗啡的分子式。

解析：（1）若吗啡中只含有1个N原子时，则吗啡的分子量为：从题设限定条件看，此吗啡中只能含1个氮原子，否则，其分子量将大大超过题设分子量的最高限定值。故吗啡的分子量为285。,（2）1个吗啡分子中含C原子、H原子和O原子的个数分别为,故吗啡的分子式为C17H19NO3。

答案：C17H19NO3