鲁科版高中化学选择性必修3有机化学基础精品课件 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 微专题2 烃分子的空间结构和重要性质.ppt

专题阐释1.烃分子的空间结构以常见的烃CH4、C2H4、C2H2和苯为基础,可以判断陌生有机物共线或共面问题。项目甲烷乙烯乙炔苯碳原子的杂化方式sp3sp2spsp2键角109°28120°180°120°例1某有机物分子的结构简式如图所示。下列相关叙述正确的是()A.该有机化合物含有3种官能团B.该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内C.该有机物分子中最多有3个碳原子共线D.该有机物分子中最多有12个碳原子在同一平面内B解析该有机物含有碳碳三键、碳碳双键2种官能团,故A错误。根据乙烯、乙炔和苯的结构,可得该有机物分子的结构为,图中虚线所示的4个碳原子一定在同一直线上,故C错误。碳碳三键上的两个碳原子与苯环一定共平面;根据乙烯的结构,双键碳与双键碳连接的3个碳原子一定共平面;由于碳碳单键可以旋转,因此苯环和碳碳双键可转到同一平面,两甲基碳也可转到碳碳双键所在平面,因此分子中最多有14个碳原子在同一平面内,故B正确,D错误。【变式设问】(1)该有机物分子中在同一直线上的原子最多有几个?(2)该有机物分子中最多有多少个原子在同一平面内?提示6个。上图虚线所示的4个碳原子和2个氢原子在同一直线上。提示22个。要使该有机物分子中共平面的原子最多,除14个碳原子外,还有碳碳三键连接的1个氢原子,苯环上的4个氢原子,碳碳双键连接的1个氢原子和两个甲基上各有1个氢原子,因此该有机物分子中最多有22个原子在同一平面内。2.各类烃的性质比较分类组成通式结构特点化学性质物理性质烷烃CnH2n+2(n≥1)①碳碳单键;②链烃①取代反应:光照条件下与卤素取代;②氧化反应:燃烧;③高温下(催化)裂化一般随着碳原子数的增多,沸点升高,液态时密度增大,但都比水的密度小。常温下,大多数分子中碳原子数为1~4的为气体,均难溶或不溶于水烯烃CnH2n(n≥2)①一个碳碳双键;②链烃①加成反应:与卤素、卤化氢、水、氢气等发生加成反应;②加聚反应;③氧化反应:燃烧、能使酸性高锰酸钾溶液褪色分类组成通式结构特点化学性质物理性质炔烃CnH2n-2(n≥2)①一个碳碳三键;②链烃①加成反应:与卤素、卤化氢、水、氢气等发生加成反应;②氧化反应:燃烧、能使酸性高锰酸钾溶液褪色;③加聚反应?苯及其同系物CnH2n-6(n≥6)①一个苯环;②侧链为烷基①取代反应:卤代、硝化、磺化;②加成反应:与氢气加成;③氧化反应:燃烧、苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色简单的同系物常温下为液体;不溶于水;密度比水小例2“拟人化分子——纳米稻草人”的合成被称为史上最奇葩创意研究,拟人化分子a、b的结构如图所示。下列说法正确的是()A.a、b的相对分子质量相差44B.b不能发生取代反应C.1mola最多可与14molH2发生加成反应D.a、b完全燃烧时的现象与甲烷完全燃烧时的完全相同C解析a和b分子式不同,相对分子质量相差42,故A错误;b分子中有饱和碳原子和苯环,一定条件下可以和卤素单质发生取代反应,故B错误;a分子中有两个苯环、四个碳碳三键,1个苯环和3分子H2发生加成反应,1个碳碳三键和2分子H2发生加成反应,所以1mola最多可与14molH2发生加成反应,故C正确;a、b分子中含苯环、碳碳三键,碳的质量分数比甲烷高很多,碳的质量分数越大,燃烧时火焰越明亮,烟也越浓,甲烷燃烧没有烟,火焰呈淡蓝色,故D错误。专题精练1.关于的说法正确的是()A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子B.分子中共平面的原子数目最多为14C.与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有两种D.在一定条件下,1mol该物质与足量H2反应,最多消耗4molH2A解析甲基上碳原子杂化类型为sp3,苯环上碳原子杂化类型为sp2,碳碳三键上碳原子杂化类型为sp,故A正确;苯空间结构为平面正六边形,乙炔的空间结构为直线形,甲基上最多有一个氢原子可转到苯环所在平面,因此该有机物中共平面原子数目最多为15,故B错误;在光照条件下,氯气取代甲基上的氢原子,在Fe催化剂下,能与苯环上的氢原子发生取代反应,因此该有机物与氯气发生取代反应得到一氯代物有5种,故C错误;该有机物中苯环和碳碳三键均可与氢气发生加成反应,因此1mol该有机物最多与5molH2发生反应,故D错误。2.下列有机物中