小学数学复习教案
发表时间:2021-05-28高考化学考点专题归纳复习有机物分子式的确定。
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考点36有机物分子式的确定一、有机物分子式的确定
确定有机物分子式和结构式的基本思路是:由组成元素百分含量(组成通式)→分子式→可能的结构→结构式
1.分子式确定的方法
(1).实验式法
a.确定实验式实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。实验式又叫最简式。由于有机物中存在同分异构现象,故分子式相同的有机物,其代表的物质可能有多种;如,苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的实验式均为CH;饱和一元醛的实验式为CH2O等。
①若已知有机物分子中C、H等元素的质量比或已知C、H等元素的质量分数,则N(C):N(H):N(O)=
②若有机物燃烧产生的二氧化碳和水的物质的量分别为n(CO2)和n(H2O),则N(C):N(H)=n(CO2):2n(H2O)
分子式与实验式的联系分子式=(实验式)×n。即分子式是在实验式基础上扩大n倍,。如最简式为CaHbOc,则分子式为(CaHbOc)n,n==Mr/(12a+b+16c)
b.确定相对分子质量(Mr):①Mr==
②已知有机物气体在标准状况下的密度:Mr==22.4×
③已知有机物蒸气与H2或空气等物质(相对分子质量为M1)在相同状况下的相对密度D:则Mr==M1×D
2.通式法根据烃或烃的衍生物的通式求分子式
例.0.16g某饱和一元醇与足量的金属钠充分反应,产生56ml氢气(标准状况下)。求饱和一元醇的分子式.
解.2CnH2n+1OH+2Na=2CnH2n+1ONa+H2↑
3.方程式法,利用燃烧的化学方程式或其他有关反应的化学方程式进行计算确定。
CxHy+(x+y/4)O2→XCO2+y/2H2OCxHyOZ+(x+y/4-z/2)O2→XCO2+y/2H2O
是否含氧的判断:m(有机物)=m(H)+m(C)无氧,否则,有氧。m(O)=m(有机物)-(m(H)+m(C))
4.其他方法
(1)余数法:①若烃的类别不确定:CxHy可用相对分子质量Mr除以12,看商和余数.Mr/12=x…余y
分子式CxHy,如某烯烃Mr=42分子式为
(2)平均分子式法:当烃为混合物时,可先求出平均分子式,然后利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。常用十字交叉法计算最简捷:C2H3
二、结构式的确定:确定有机物的结构,主要是通过有机物的性质分析判断该有机物所具有的官能团及位置。
扩展阅读
高三 化学 第5讲 有机物分子式的确定 知识点
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第5讲有机物分子式的确定
[考点点拨]
在确定有机物化学式时要做到几个相结合,即课本知识(特别是典型反应)与信息给予反应相结合(新旧联系)、定性与定量相结合、正向思维与逆向思维相结合,最大限度挖掘题给条件,特别是隐藏的信息,加强思维的灵活性,做到左右逢源,运用自如。
[智能整合]
1、有机物化学式的确定步骤可按如下路线进行:
2、其中涉及以下方法:基本方法、物质的量比法(又称摩尔比法)、燃烧规律法、商余法、平均分子式法、设“1”讨论法、分子组成通式法、等效转换法、官能团法、残基分析法、不饱和度法以及综合分析法等
3、在有机信息题中,有一种是“给方法”的信息迁移。“给一种方法”是信息迁移题的走向,1994年高考科研测试题中出现,此方法又一次在1996年全国高考题计算题中运用,近年一直为人们所重视,该方法不仅适用于有机物分子式的计算,也适用于无机化合物化学式的确定。解这类题,考生必须认真领会题中所给信息中的思想方法,理解这些方法对考生来说并不是很容易,它要求考生有较强的思维能力和逻辑推理能力,因此考生在平时练习中要多从思想方法上考虑,努力提高思维能力,认识题目的“神似”。
[典例解析]
[典型例题1](、一定状况下,8gA和17gB的混合物气体体积为672mL。相同状况下,4g和14gB的混合物气体体积为448mL,A、B可能是下列各组合中的
A.乙烯和乙炔B.乙炔和苯C.甲烷和甲醇D.环己烷和1-丁烯
[典型例题2](2000江苏预赛)碳碳双键与臭气反应,接着再用Zn+H2O还原可得到羰基化合物:
某液态有机化合物A,其蒸气对氢气的相对密度为53.66;A经元素分析得知含碳88.82%,含氢11.18%。2.164克A与6.392克溴(溶在CCl4中)能完全反应生成化合物B。1molA经臭气氧化再还原水解得1mol和1mol。
(1)写出化合物A和B的各一种可能的结构简式(用键线式表示)。
(2)写出有关反应方程式及必要的计算过程。
[思路分析](1)
(2)A的分子量=1.0079×2×53.66=108.17
分子中含碳原子数为:108.17×88.82%÷12.011≈8
分子中含氢原子数为:108.17×11.18÷1.0079≈12
所以分子式为C8H12(2分)
因为2.164gA相当于
6.392gBr2相当于
所以A分子中应有2个双键或一个叁键,还有一个不饱和度可能为一单环。
又因为A臭氧化还原水解产物恰好为1+7个碳原子与C8H12相应,又从产物之一有3个醛基,可知A分子中有两个双键,且定位如下:。
+2Br2∕CCl4→
[典型例题3](2004南通二模)由A、B两种物质组成的混合气体,其平均相对分子质量随A的物质的量分数变化关系如
右图所示。
(1)A的相对分子质量为。
(2)若测得混合气体中仅含两种元素,A、B都
是无机物时,化学式分别为、,
A、B都是有机物时,化学式分别为、
。
(3)某混合气由A、B等体积混合而成,将其与适量氧气混
合,引燃后反应物均无剩余,将产物依次通过足量浓H2SO4(减少的体积恰好等于消耗氧气的体积、足量碱石灰(体积减半),又知通过浓H2SO4与通过碱石灰所减少的气体体积之比为5∶2。气体体积均在105℃和1.01×105Pa条件下测定的,据此确定混合气体的组成。
[思路分析](1)、(2)略
(3)根据题意,混合气体平均相对分子质量为37;水蒸气和CO2的体积比为5∶2;产物中的CO2和CO物质的量相等,设混合气体的平均组成为
CxHyOz,则有:CxHyOz+y/2O2→x/2CO2+x/2CO+y/2H2O
z+y=x+x/2+y/2
12x+y+16z=37
y/2∶x/2=5∶2
得:x=2y=5z=0.5
所以混合气体的平均分子式为:C2H5O0.5
结合A、B的相对分子质量为44和30,可推得此混合气体可能为:
C3H8和CH2O或C2H4O和C2H6
[参考答案](1)44
(2)N2O、NO,C3H8、C2H6
(3)C3H8和CH2O或C2H4O和C2H6
[典型例题4](2002年春季高考)(1)由2个C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的共价化合物,H的原子数目最多为个,试写出其中一例的结构简式。
(2)若某共价化合物分子只含有C、N、H三种元素,且以n(C)和n(N)分别表示C和N的原子数目,则H原子数目最多等于。
(3)若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n(C),n(N)和n(O)分别表示C、N和O的原子数目,则H原子数目最多等于。
[思路分析]由于O原子能以两个价键(-O-)形式插入分子中,所以这不会影响H原子数目。同理N原子可形成-NH-插入分子链中,显然分子中每增加一个N原子,H原子即增多1个,所以分子中出现n(N)个N原子,H原子数目最多为2n(C)+n(N)+2。
该题还可以用不饱和度的知识来解:
令Ω=1+N(C)-=0即有n(H)=2n(C)+n(N)+2。
[参考答案](1)7;
(2)2n(C)+n(N)+2
(3)2n(C)+n(N)+2
[典型例题5](2004南通四县联考)有机物的结构式中,四价的碳原子以一个、两个、三个或四个单键分别连接一、二、三或四个其它碳原子时,被分别称为伯、仲、叔或季碳原子。若其数目分别a、b、c、d用表示:
(1)对烷烃(除甲烷外),下列说法正确的是
A.a的数目与b的数目的大小无关
B.c增加1,a就会增加3
C.d增加1,a就会增加2
D.b增加1,a就会增加2
(2)若某烷烃分子中,b=c=d=1则满足此条件的该分子的结构可能有种,写出其中一种的名称。
(3)用6个叔碳原子和6个伯碳原子(其余为氢原子)建造饱和烃的结构式可能的形式有种(不考虑顺反异构和光学异构),请列出其中几种(不少于五种)。
(4)只用8个叔碳原子,其余的为氢原子建造一个不含烯、炔键的烃的结构简式。
[思路分析]根据氢原子必有:3a+2b+c=2(a+b+c+d)+2即:
a=c+2d+2,故(1)中A、C正确。
余略
[参考答案](1)AC
(2)3,2,2,3-三甲基戊烷(或2,3,3-三甲基戊烷或2,2,4-三甲基戊烷)
(3)9,略。
(4)立方烷等合理的均可。
[知能训练]
5、由苯乙烯()和羟基乙酸乙酯(–)OH
组成的混合物中,若碳元素的质量分数为70%,那么氢元素的质量分数约为
(A)4.6%(B)7.7%(C)15.6%(D)无法计算
6、毒品一直影响社会安定。吗啡与海洛因都是被严格查禁的毒品,已知吗啡的分子式是C17H19NO3,海洛因是吗啡的二乙酸酯,则海洛因的分子式是
A.C21H23NO3B.C21H22NO5C.C21H23NO5D.C21H27NO7
9、两种有机物以一定比例混合,一定条件下在aLO2¬(足量)中燃烧,充分反应后恢复到原状态,再通过足量Na2O2层,得到气体仍是aL,下列混合有机物中可能符合此条件的是
A.CH4C2H4B.CH3OHCH3COOH
C.C2H6HCHOD.HCOOHCH3COOCH3
11、燃烧某一类有机物,消耗氧气与所生成的二氧化碳的物质的量相等.则:
(1)该类有机物符合的通式为:_________;
(2)该类有机物中式量最小的A是________(填化学式),A能与________(填试剂名称)反应,生成银白色金属;
(3)符合条件的物质B式量为A的三倍,能够发生分子内酯化反应,分子内有一个甲基,其结构简式为:
______________________________________________________________;
物质B还可以发生分子间脱水反应生成一种对环境友好的高分子材料(可自动降解),其结构简式为:
_______________________________________________________________.
答案:(1)(或)(2)HCHO银氨溶液
12、A是一种只含碳、氢、氧三种元素的有机物,含碳72.0%,在稀酸中加热可得到B和C;C的分子量为60,可与NaHCO3溶液反应放出CO2;B的分子量为108,可使灼热的氧化铜变红。请回答:
(1)A的分子式是,其结构简式是。
(2)C和NaHCO3溶液反应的离子方程式是。
(3)B与灼热的氧化铜反应的化学方程式是。
答案:(1)C9H10O2,
(2)CH3COOH+HCO3-====CH3COO-+H2O+CO2↑
(3)
13、有总物质的量一定的甲烷和某有机物A(分子式为:CaHbOc,a、b、c均为正整数)的混合物。
(1)若混合物中甲烷和A不论以何种比例混合,其完全燃烧所生成水的物质的量不变,则A的组成必须满足的条件是;符合此条件的A中,相对分子质量最小的A的分子式为。
(2)若混合物中甲烷和A不论以何种比例混合,其完全燃烧所消耗的氧气和生成水的物质的量均不变,则A的组成必须满足的条件是;符合此条件的A中,相对分子质量最小的A的分子式为。
(3)若有机物CxHy(x、y为正整数)和CaHbOc(a≥x)不论以何种比例混合,只要混合物的总物质的量一定,完全燃烧所消耗的氧气和生成水的物质的量均不变,那么,这两种有机物组成必须满足的条件是(用含x、y、a、b、c等的代数式表示)
答案、(1)b=4;CH4O
(2)b=4,2a-2=c(a≥2);C2H4O2
(3)b=y,a-x=c/2(a≥x+1)
14、A、B、C三种有机物,其相对分子质量都小于150,已知B完全燃烧时所消耗的O2和生成的CO2的物质的量相等,C中碳、氢元素总的质量分数为48.39%。在热的稀硫酸溶液中,1molA水解能生成2molB和1molC。B不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出CO2。
(1)B的分子组成中氢氧原子个数比为;
(2)C分子中含有的氧原子个数为;
(3)有机物A的结构简式为;
(4)写出有机物A水解生成B和C的化学方程式。
14、(1)2:1(2)(3)CH2OOCCH3
高二化学教案:《有机物分子式及分子结构的确定》教学设计
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【学习目标】
1、了解元素分析法的原理和有机物分子式确定的计算
2.识别红外光谱和核磁共振氢谱谱图
【重点难点】
重点:有机物分子式确定
难点:有机物分子结构的鉴定
【学情分析】
有机物分子式确定的计算方法是重点会读取红外光谱和核磁共振氢谱谱图从而确定分子结构
【导学流程】
自主学习
一、回顾旧知:
分离、提纯常用方法:________________________________
二、基础知识感知
一、元素分析与相对分子质量的确定
1.元素分析
(1)元素定量分析的原理:将一定量的有机物 ,分解为简单的 ,并作 测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的 ,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定其 _________
(2) 有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的。他用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化,产生的H2O用 吸收,CO2用KOH浓溶液吸收。分别称出吸收前后吸收剂的质量,计算出 在分子中的含量,剩余的就是 的含量。
(3) 元素分析只能确定组成分子的各原子 ,即确定 ,若想确定分子式,还需知道或测定未知物的 。
2.相对分子质量的测定—质谱法
质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定 的方法。它用高能的电子流等轰击样品分子,使该分子 变成带正电荷的 和 。
二、分子结构的鉴定
1.红外光谱
在有机物分子中,组成化学键或官能团的原子处于不断 的状态,其 与 相当。所以,当用 照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生 ,不同的化学键或官能团 不同,在红外光谱图上将处于不同的位置。
2.核磁共振氢谱
处在不同化学环境中的 因产生共振时吸收电磁波的 不同,在谱图上出现的位置也不同,各类氢原子的这种差异被称为化学位移δ;而且 与_________ 成正比。因此,从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。核磁共振氢谱中有多少个峰,有机物分子中就有多少种处在不同化学环境中的氢原子;峰的面积比就是对应的处于不同化学环境的氢原子的数目比。
(1)红外光谱在确定有机物分子结构中的作用是推知有机物分子含有的化学键和官能团。
(2)核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的作用是推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及各自的数目。
(3)分析乙醇和甲醚的核磁共振氢谱,填写下表:
乙醇
甲醚
核磁共振氢谱
结论
氢原子类型=吸收峰数目=___
氢原子类型=吸收峰数目=__
不同氢原子的个数之比=不同吸收峰的面积之比=_____________
只有一种类型的氢原子
3.根据性质实验,确定有机物的结构
(1)烃A分子式为C3H6且能使溴的四氯化碳溶液褪色,其结构简式为__________________。
(2)实验测得某醇1 mol与足量钠反应可得1 mol气体,该醇分子中含羟基的个数是___。
4.根据题给条件,确定有机物的结构
(1)烃B的分子式为C8H18,其一氯代烃只有一种,其结构简式是_____________________
(2)化学式为C2H8N2的有机物经实验测定知,其分子中有一个氮原子不与氢原子相连,则确定其结构简式为______________________
(3)实验式分别为CH3、CH3O的有机物的结构简式分别为____________、______________。
请及时记录自主学习过程中的疑难:
探究问题
有机物分子式的确定方法?
请及时记录小组讨论过程中的疑难:
基本知识拓展与迁移
有机物分子式的确定
(1)根据标准状况下气体的密度ρ,计算该气体的相对分子质量M=22.4·L_mol-1ρ(限于标准状况下);依据气体A相对于气体B的相对密度D,计算气体A的相对分子质量MA=D·MB:
A、B两种气体组成的混合气体中,它们的体积分数分别为w(A)、w(B),该混合气体的平均相对分子质量M=MA·w(A)+MB·w(B)。
【例1】实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%,含氢20%,求该化合物的实验式________。又测得该化合物的相对分子质量是30,求该化合物的分子式________。
【例2】燃烧某有机物A 1.50 g,生成1.12 L(标准状况)CO2和0.05 mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式________。
【例3】某烃的相对分子质量为72,求其分子式__________
某烃的相对分子质量为70,求其分子式__________
某烃的相对分子质量为68,求其分子式__________
某烃的相对分子质量为64,求其分子式__________
【例4】某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成,经测定其相对分子质量为90。取该有机物样品1.8 g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式__________。
【例5】室温时某气态烃10 mL与过量氧气混合,点燃爆炸后恢复至室温,气体体积比点燃前减少了25 mL。再把这些气体通过苛性钠溶液,气体体积又减少了30 mL。试确定该烃的分子式。
提问展示问题预设
1、口头展示:其他
2、板书展示:总结
课堂训练问题预设
高考化学考点专题归纳复习 有机物的推断
俗话说,凡事预则立,不预则废。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师掌握上课时的教学节奏。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“高考化学考点专题归纳复习 有机物的推断”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
考点37有机物的推断
1.复习重点
为了适应高考的新趋势,在有机化学复习中应立足课本,发展智力,培养能力,必须向能力(观察能力、实验能力、思维能力和自学能力)测试倾斜具体讲,应做到:
1.对中学化学应掌握的内容能融会贯通,将知识横向和纵向统摄整理,使之网络化,有序地贮存,作“意义记忆”和抽象的“逻辑记忆”,有正确复述,再现、辨认的能力。
2.在复习中要培养自我获取知识、自我加工、贮存知识,并能随时调用这些知识独立解决问题的能力。
3.把握各种官能团的结构特点和性质特征,并懂得官能团决定性质、性质反映官能团,不同官能团可以相互影响,并且在一定条件下可以相互转化的辩证关系,培养自己的逻辑思维能力和应用理论解决实际问题的能力。
4.要重视有机化学实验的复习,不仅要掌握“规定实验”的原理、药品、装置和操作步骤,还要具有观察、记录实验现象、分析实验结果、得出正确结论的能力;初步处理实验中有关安全问题的能力;识别和绘制典型实验仪器装置图的能力以及根据试题要求,设计简单实验方案的能力。
5.将化学问题抽象成数学问题,利用数学工具,通过计算(结合化学知识)解决化学问题的能力。
2.难点聚焦
规律总结(1)
一、综观近几年来的高考有机化学试题中有关有机物组成和结构部分的题型,其共同特点是:通过题给某一有机物的化学式或式量,结合该有机物性质,对该有机物的结构进行发散性的思维和推理,从而考查“对微观结构的一定想象力”。为此,必须对有机物的化学式或式量具有一定的结构化处理的本领,才能从根本上提高自身的“空间想象能力”。
1.式量相等下的化学式的相互转化关系:
一定式量的有机物若要保持式量不变,可采用以下方法:
1若少1个碳原子,则增加12个氢原子。
2若少1个碳原子,4个氢原子,则增加1个氧原子。
3若少4个碳原子,则增加3个氧原子。
2.有机物化学式结构化的处理方法
若用CnHmOzm≤2n+2,z≥0,m、nN,z属非负整数表示烃或烃的含氧衍生物,则可将其与CnH2n+2Ozz≥0相比较,若少于两个H原子,则相当于原有机物中有一个C=C,不难发现,有机物CnHmOz分子结构中C=C数目为个,然后以双键为基准进行以下处理:
1一个C=C相当于一个环。
2一个碳碳叁键相当于二个碳碳双键或一个碳碳双键和一个环。
3一个苯环相当于四个碳碳双键或两个碳碳叁键或其它见2。
4一个羰基相当于一个碳碳双键。
二、有机物结构的推断是高考常见的题型,学习时要掌握以下规律:
1.不饱和键数目的确定
1有机物与H2或X2完全加成时,若物质的量之比为1∶1,则该有机物含有一个双键;1∶2时,则该有机物含有一个叁键或两个双键;1∶3时,则该有机物含有三个双键或一个苯环或其它等价形式。
2.符合一定碳、氢之比的有机物
C∶H=1∶1的有:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等;
C∶H=1∶2的有:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃、环烷烃等;
C∶H=1∶4的有:甲烷、甲醇、尿素等。
近几年有关推测有机物结构的试题,有这样几种题型:
1.根据加成及其衍变关系推断
这类题目的特点是:通过有机物的性质推断其结构。解此类题目的依据是:烃、醇、醛、羧酸、酯的化学性质,通过知识串联,综合推理,得出有机物的结构简式。具体方法是:①以加成反应判断有机物结构,用H2、Br2等的量确定分子中不饱和键类型双键或叁键和数目;或以碳的四价及加成产物的结构确定不饱和键位置。②根据有机物的衍变关系推断有机物的结构,要找出衍变关系中的突破口,然后逐层推导得出结论。
2.根据高聚物或单体确定单体或高聚物
这类题目在前几年高考题中经常出现,其解题依据是:加聚反应和缩聚反应原理。方法是:按照加聚反应或缩聚反应原理,由高分子的键节,采用逆向思维,反推单体的结构。由加聚反应得到的高分子求单体,只要知道这个高分子的键节,将链节端点的一个价键向括号内作顺次间隔转移,即可得到单体的结构简式;
1常见加聚反应的类型有:
①同一种单体加聚,该单体一般是单烯烃或共轭二烯烃。
②由不同单体加聚,单体一般为烯烃。
2常见缩聚反应的类型有:
①酚醛缩聚。
②氨基酸缩聚。
由高聚物找单体,一般将高聚物主链上的碳原子以偶数个断裂;若按此断裂写不出单体,一般此高聚物为缩聚反应得到的高聚物,要补充消去的小分子物质。
3.由有机物完全燃烧确定有机物结构
通过完全燃烧有机物,根据CO2和H2O的量,推测有机物的结构,是前几年高考试题的热点题。有以下几种方法。
1有机物分子组成通式的应用
这类题目的特点是:运用有机物分子组成的通式,导出规律。再由规律解题,达到快速准确的目的。
规律1:最简式相同的有机物,无论多少种,以何种比例混合,混合物中元素质量比值相同。要注意:①含有n个碳原子的饱和一元醛或酮与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同的最简式;
②含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。
规律2:具有相同的相对分子质量的有机物为:①含有n个碳原子的醇或醚与含有n-1个碳原子的同类型羧酸和酯。②含有n个碳原子的烷烃与含有n-1个碳原子的饱和一元醛或酮。此规律用于同分异构体的推断。
规律3:由相对分子质量求有机物的分子式设烃的相对分子质量为M①得整数商和余数,商为可能的最大碳原子数,余数为最小氢原子数。②的余数为0或碳原子数≥
6时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子,直到饱和为止。
2有机物燃烧通式的应用
解题的依据是烃及其含氧衍生物的燃烧通式。
烃:4CxHy+(4x+y)O24xCO2+2yH2O或CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
烃的含氧衍生物:CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O
由此可得出三条规律:
规律1:耗氧量大小的比较
1等质量的烃CxHy完全燃烧时,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于y/x的比值大小。比值越大,耗氧量越多。
2等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时,其耗氧量相等,燃烧产物相同,比例亦相同。
3等物质的量的烃CxHy及其含氧衍生物CxHyOz完全燃烧时的耗氧量取决于x+-,其值越大,耗氧量越多。
4等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等或加成产物的同分异构完全燃烧,耗氧量相等。即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。
规律2:气态烃CxHy在氧气中完全燃烧后反应前后温度不变且高于100℃:
若y=4,V总不变;有CH4、C2H4、C3H4、C4H4
若y<4,V总减小,压强减小;只有乙炔
若y>4,V总增大,压强增大。
规律3:1相同状况下,有机物燃烧后
<1时为醇或烷;
nCO2∶nH2O=1为符合CnH2nOx的有机物;
>1时为炔烃或苯及其同系物。
2分子中具有相同碳或氢原子数的有机物混合,只要混合物总物质的量恒定,完全燃烧后产生的CO2或H2O的量也一定是恒定值。
解有机物的结构题一般有两种思维程序:
程序一:有机物的分子式—已知基团的化学式=剩余部分的化学式该有机物的结构简式
结合其它已知条件
程序二:有机物的分子量—已知基团的式量=剩余部分的式量剩余部分的化学式推断有机物的结构简式。
规律总结(2)
一、有机物的衍变关系:
二、有机物的官能团:
1碳碳双键:2.碳碳叁键:
3.卤(氟、氯、溴、碘)原子:—X4.(醇、酚)羟基:—OH
5.醛基:—CHO6.羧基:—COOH
7.酯类的基团:
三、有机合成路线:
四、重要的有机物反应及类型
1.取代反应
卤代:
硝化:
磺化:
其它:
2.加成反应
3.氧化反应
4.还原反应
5.消去反应
6.酯化反应
7.水解反应
8.聚合反应
加聚:
缩聚:
9.显色反应
6C6H5OH+Fe3+→[Fe(C6H5O)6]3-(紫色)+6H+
(C6H10O5)n(淀粉)+I2→蓝色
有些蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色
10.中和反应
五、一些典型有机反应的比较
1.反应机理的比较
①醇去氢:脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢,形成。例如:
羟基所连碳原子上没有氢,不能形成,所以不发生去氢(氧化)反应。
②消去反应:脱去─X(或─OH)及相邻原子上的氢,形成不饱和键。例如:
与Br原子相邻碳原子上没有氢,所以不能发生消去反应。
③酯化反应:羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯。例如:
2.反应现象比较
例如:与新制Cu(OH)2悬浊液反应现象:
沉淀溶解,出现深蓝色溶液——→多羟基存在;
沉淀溶解,出现蓝色溶液——→羧基存在;
加热后,有红色沉淀出现——→醛基存在;
3.反应条件比较
同一化合物,反应条件不同,产物不同。例如:
①(分子内脱水)
(分子间脱水)
②(取代)
(消去)
4.一些有机物与溴反应的条件不同,产物不同。
六、有机反应类型:
1.取代反应有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。取代反应包括卤代、硝化等反应类型。
①卤代:CH4+CI2CH3CI+HCI
②硝化:
苯+HNO3
2.加成反应有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。加成反应包括加H2、X2、HX、H2O等。
①加H2CH2=CH2+H2
②加X2(X2=CI2、Br2)CH2=CH2+Br2→
③加HXCH2=CH2+HCI
④加H2OCH2=CH2+H2OCH3CH2OH
3.消去反应有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HBr等),而生成不饱和(含双键或三键)混合物的反应。
CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
CH3CH2OH
4.氧化反应有机物得氧失氢的反应
①有机物的燃烧:
烃:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
烃的含氧衍生物:CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O
②醇氧化为醛或酮:2RCH2OH+O22RCHO+2H2O
③醛氧化为羧酸:2RCHO+O22RCOOH
④银镜反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
⑤新制Cu(OH)2悬浊液的反应CH3CHO+2Cu(OH)2→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
⑥烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛等使酸性KMnO4溶液褪色的反应
5.还原反应有机物加氢去氧的反应醛还原为醇RCHO+H2RCH2OH
6.加聚反应加聚反应是通过加成反应聚合成高分子化合物的反应(加成聚合)
CH2=CH2CH2=CHCI
7.酯化反应酸和醇起作用,生成酯和水的反应反应方式:酸失羟基醇失氢
CH3COOH+H18OC2H5CH3CO18OC2H5+H2O
-COOH+CH3OH
8.水解反应有机物在一定条件下跟水作用生成两种或多种物质的反应。
①卤代烃水解C2H5Br+H2OC2H5OH+HBr
R-X+H2OR-OH+HXNaX+H2O
②酯水解CH3COOC2H5+NaOH
③糖水解淀粉(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
蔗糖C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
④蛋白质水解(葡萄糖)(果糖)
9.酸碱反应苯酚-OH+NaOH→
CH3COOH+Na2CO3
HCOOH+NaOH
苯酚钠-ONa+CO2+H2O
10其他反应CaC2+H2O
CH3COOH+Mg
11.有机反应类型——知识归纳
反应条件反应类型
NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应
NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应
稀H2SO4、加热酯和糖类的水解反应
浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上的硝化反
浓H2SO4、170℃醇的消去反应
溴水不饱和有机物的加成反应
浓溴水苯酚的取代反应
液Br2、Fe粉苯环上的取代反应
X2、光照烷烃或芳香烃烷基上的卤代
O2、Cu、加热醇的催化氧化反应
O2或Ag(NH3)2OH或新制Cu(OH)2醛的氧化反应
规律总结(3)
有机规律性的知识归纳
1、能与氢气加成的:苯环结构、C=C、、C=O。
(和中的C=O双键不发生加成)
2、能与NaOH反应的:—COOH、、。即卤代烃和酯类的水解反应;卤代烃的消去反应;酚类和羧酸类的中和反应。
3、能与NaHCO3反应的:—COOH
4、与Na2CO3溶液反应的有机物①羧酸类(甲酸、乙酸、苯甲酸、草酸)放出CO2气体;②与苯酚生成NaHCO3,无CO2气体放出;③与NaHCO3溶液反应的有机物:羧酸类(甲酸、乙酸、苯甲酸、草酸)放出CO2气体——强酸制弱酸的原理
5、能与Na反应的:含-OH的物质(醇、酚、羧酸)
6、能发生加聚反应的物质
烯烃、二烯烃、乙炔、苯乙烯、烯烃和二烯烃的衍生物。
7、能发生银镜反应的物质凡是分子中有醛基(-CHO)的物质均能发生银镜反应。
(1)所有的醛(R-CHO);(2)甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;(3)葡萄溏、果糖、麦芽糖
注意:能和新制Cu(OH)2反应的——除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。
计算时的关系式一般为:—CHO——2Ag
当银氨溶液足量时,甲醛的氧化特殊:HCHO——4Ag↓+H2CO3
反应式为:HCHO+4[Ag(NH3)2]OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O
8、能与溴水反应而使溴水褪色或变色的物质
(1)有机
1.不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);
2.不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、油酸、油酸盐、油酸某酯、油等)
3.石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等);
4.苯酚及其同系物(因为能与溴水取代而生成三溴酚类沉淀)
5.含醛基的化合物(醛及含醛基的物质与溴发生氧化反应而褪色)
6.天然橡胶(聚异戊二烯)CH2=CH-C=CH2
7.汽油、苯、四氯化碳、己烷等分别与溴水通过萃取使溴水中的溴进入有机溶剂层而使水层褪色;
(2)、无机
1、¬—2价硫化物(如硫化氢、硫化钠等);多因发生置换反应生成硫而褪色。
2、含+4价硫的化合物(含二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐);多因发生氧化反应而褪色。
3、锌、镁等活泼金属单质。因发生化合反应和置换反应而褪色。
4、NaOH等强碱。因加入NaOH后使平衡:Br2+H2OHBr+HBrO向右移动而褪色
9、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质
(1)有机
1.不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);
2.苯的同系物;
3.不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、卤代烃、油酸、油酸盐、油酸酯等);
4.含醛基的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等);
5.石油产品(裂解气、裂化气、裂化汽油等);
6.煤产品(煤焦油);
7.天然橡胶(聚异戊二烯)。
(2)无机
1.-2价硫的化合物(H2S、氢硫酸、硫化物);
2.+4价硫的化合物(SO2、H2SO3及亚硫酸盐);
3.双氧水(H2O2,其中氧为-1价)
10、最简式相同的有机物
1.CH:C2H2和C6H6
2.CH2:烯烃和环烷烃
3.CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖
4.CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)
11、同分异构体(几种化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式)
1、醇—醚CnH2n+2Ox2、醛—酮—环氧烷(环醚)CnH2nO
3、羧酸—酯—羟基醛CnH2nO24、氨基酸—硝基烷
5、单烯烃—环烷烃CnH2n6、二烯烃—炔烃CnH2n-2
12、能发生取代反应的物质及反应条件
1.烷烃与卤素单质:卤素蒸汽、光照;
2.苯及苯的同系物与①卤素单质:Fe作催化剂;②浓硝酸:50~60℃水浴;浓硫酸作催化剂③浓硫酸:70~80℃水浴;
3.卤代烃水解:NaOH的水溶液;
4.醇与氢卤酸的反应:新制的氢卤酸(酸性条件);
5.酯类的水解:无机酸或碱催化;
6.酚与浓溴水(乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应,事实上也是取代反应。)
13、取代反应包括:卤代、硝化、磺化、卤代烃水解、酯的水解、酯化反应等;
14、最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,只要混和物总质量一定,完全燃烧生成的CO2、H2O及耗O2的量是不变的。恒等于单一成分该质量时产生的CO2、H2O和耗O2量。
15、可使溴水褪色的物质如下,但褪色的原因各自不同:烯、炔等不饱和烃(加成褪色)、苯酚(取代褪色)、乙醇、醛、甲酸、草酸、葡萄糖等(发生氧化褪色)、有机溶剂[CCl4、氯仿、
溴苯、CS2(密度大于水),烃、苯、苯的同系物、酯(密度小于水)]发生了萃取而褪色。
16、常见有机物的密度比水轻:烃(汽油、苯及其同系物、己烷、己烯);酯(如乙酸乙酯)、油脂等。
比水重:硝基苯、溴苯、CCl4、溴乙烷、液态苯酚等。
17、有机鉴别时,注意用到水和溴水这二种物质。
例:鉴别:乙酸乙酯(不溶于水,浮)、溴苯(不溶于水,沉)、乙醛(与水互溶)。
18、常见有机物溶解性①能溶于水的有机物:低碳的醇、醛、酸、钠盐,如乙(醇、醛、酸)乙二醇、丙三醇、苯酚钠等。②微溶于水:苯酚、苯甲酸等。③难溶于水的有机物:烃,卤代烃,酯类,硝基化合物等。④苯酚溶于水的特殊性:常温微溶,65℃以上任意混溶
19、硫酸参与的反应①浓硫酸(催化剂、脱水剂、吸水剂)——有水生成:苯的硝化;醇的脱水;醇和酸的酯化;②稀硫酸(催化剂)——有水参与:乙酸乙酯的水解、糖类的水解、油脂的水解。
20、加热方式:①水浴加热:苯的硝化(50℃—60℃)、银镜反应(热水浴)、乙酸乙酯和糖的水解②酒精灯直接加热:制甲烷,乙烯,酯化反应及乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应;③不需要加热:制乙炔、溴苯
高考化学考点专题归纳复习 化学计算
俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“高考化学考点专题归纳复习 化学计算”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
考点38化学计算
一、常用计算公式
1.有关物质的量(mol)的计算公式
(1)物质的量(mol)=(2)物质的量(mol)=
(3)气体物质的量(mol)=
(4)溶质的物质的量(mol)=物质的量浓度(mol/L)×溶液体积(L)
2.有关溶液的计算公式
(1)基本公式
①溶液密度(g/mL)=②溶质的质量分数=
③物质的量浓度(mol/L)=
(2)溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系:
①溶质的质量分数=
②物质的量浓度=
3.平均摩尔质量或平均式量的计算公式
(1)已知混合物的总质量m(混)和总物质的量n(混):
说明:这种求混合物平均摩尔质量的方法,不仅适用于气体,而且对固体或液体也同样适用。
(2)已知标准状况下,混合气体的密度ρ(混):
注意:该方法只适用于处于标准状况下(0℃,1.01×105Pa)的混合气体。
4.化学平衡计算公式
对于可逆反应:
(1)各物质的变化量之比=方程式中相应系数比
(2)反应物的平衡量=起始量-消耗量
生成物的平衡量=起始量+增加量
表示为(设反应正向进行):
5.溶液的pH值计算公式
(1)pH=-lg[c(H+)]若c(H+)=10-nmol/L,则pH=n若c(H+)=m×10-nmol/L,则pH=n-lgm
(2)任何水溶液中,由水电离产生的c(H+)与c(OH-)总是相等的,即:c水(H+)=c水(OH-)
(3)常温(25℃)时:c(H+)•c(OH-)=1×10-14
(4)n元强酸溶液中c(H+)=n•c酸;n元强碱溶液中c(OH-)=n•c碱
6.元素化合价与元素在周期表中的位置关系
(1)对于非金属元素:最高正价+|最低负价|=8(对于氢元素,负价为-1,正价为+1)。
(2)主族元素的最高价=主族序数=主族元素的最外层电子数。
7.烃的分子式的确定方法
(1)先求烃的最简式和相对分子质量,再依(最简式相对分子质量)n=相对分子质量,求得分子式。
(2)商余法:商为C原子数,余数为H原子数。
注意:一个C原子的质量=12个H原子的质量
二、计算常用方法:在解计算题中常用到的方法:守恒法(质量守恒法、元素守恒法、电荷守恒法、电子守恒法、差量法(质量差量法、体积差量法)、极限法、关系式法、十字交叉法和平均值法。(非氧化还原反应:原子守恒、电荷平衡、物料平衡用得多,氧化还原反应:电子守恒用得多)
中学化学常见的守恒主要分为质量守恒、电荷守恒、电子守恒、粒子数守恒、能量守恒五大类10余种守恒。
(一)、质量守恒
1.质量守恒化学反应前后的总质量不变。
例1某物质A在一定条件下发生分解反应为
2A(g)B(g)+2C(g)+2D(g)。若测得生成的混合气体对氢气的相对密度为n,则A的相对分子质量为
A.7nB.5nC.3.5nD.2.5n
2.原子守恒反应前后某元素原子的数量不变
例2有0.4g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入足量澄清石灰水中,得到0.75g固体测沉淀,则这种铁的氧化物的化学式为()
A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.FeO、Fe2O3
(二)、电荷守恒
1.在电解质溶液中,阳离子电荷总数等于阴离子电荷总数(电中性原理)
例3某1L的混合溶液中含有0.5×10-4molSO42-,2.5×10-4molCl-,2.5×10-4molNO3-,5×10-4mol
Na+则此溶液的PH为()
A.3B.4C.5D.6
2.在离子方程式中,参加反应的离子电荷总数一定等于反应后生成的离子电荷总数。
例4在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:RO3n-+6I-+6H+=R-+3I2+3H2O则RO3n-中R元素的化合价是。
(三)电子守恒
1.在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
例5将mmolCu2S和足量稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是()A.4mmolB.10mmolC.10m/3molD.2m/3mol
2.电子守恒计算在电化学中,原电池的负极或电解池的阳极所失去的电量一定等于原电池的正极或电解池的阴极所得到的电量,也等于电路上流动的电子的电量。
例6由铜片、锌片和300ml稀H2SO4组成的原电池中,若锌片只发生电化腐蚀,当铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4刚好用完,则产生这些气体消耗锌g,有个电子通过了导线,原稀H2SO4的物质的量浓度为mol/L。
3.化合价守恒
化合价升高总数等于化合价降低总数。
例75.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53gKNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009molCI2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物中氮元素的化合价为。
(四)、粒子数守恒
1.中和守恒计算n(H+)=n(OH-)
例8有一未知浓度的盐酸25ml,在加入0.5mol/LAgNO3溶液50ml后,改用NaOH溶液,结果用去1.0mol/LNaOH溶液25ml恰好完全中和。则盐酸的物质的量浓度是()
A.0.5mol/LB.1.0mol/LC.1.5mol/LD.2.0mol/L
2.物料守恒
按物质的组成原子个数或原子个数比守恒
例9在H2S溶液中存在着多种离子和分子,下列关系不正确的是()
A.c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)B.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
C.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)D.c(OH-)=c(HS-)+2c(H+)+c(H2S)
3.质子守恒(H+守恒)
水产生的:c(H+)=c(OH-)
上例中由于水电离出来的c(OH-)=c(H+),则c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)。
4.离子守恒反应前后某离子的数量不变。
例10向0.1mol/L100mlFeCI2溶液中,通入CI2,然后向溶液中加入2mol/L的NaOH溶液125ml,充分反应后,过滤出沉淀;在滤液中加入1.5mol/L的盐酸20ml,溶液恰好呈中性。计算通入CI2的体积(标准状况)。
(五)、能量守恒
反应体系中的能量守恒,即吸收的热量等于放出的热量。
例11燃烧6.00g炭生成CO2气体时,所放出的热量全部被水吸收,可使1.00kg水温度升高47.0℃
(水的比热容为4.18j/g℃)。写出炭燃烧的热化学方程式。
C(s)+O2(g)CO2(g),△H=-xKj/mol
四、几个很有必要熟记的相等式量
NeCaCO3FeCuOAr
20100KHCO356CaO80SO340Ca
HFMg3N2KOHBr、NH4NO3MgO
NaOH
N2H2SO4C3H8SO2CuSO4CH3COOH
28C2H49844CO264160Fe2O360CH3CH2CH2OH
COH3PO4N2OCuBr2HCOOCH3
1.常用相对分子质量
Na2O2:78Na2CO3:106NaHCO3:84Na2SO4:142
BaSO4:233Al(OH)3:78C6H12O6:180
2.常用换算
5.6L——0.25mol2.8L——0.125mol15.68L——0.7mol
20.16L——0.9mol16.8L——0.75mol