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《烃章末核心素养整合》;专题一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,最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。

1.明确三类结构模板。;2.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:如不共线的任意三点可确定一个平面;一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线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词语(如最多、至少)。;3.具体解题方法和技巧。

(1)甲烷、苯、乙烯分子中的H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。

(2)当分子中出现碳原子与其他原子形成四个单键(即饱和碳原子)时,所有原子不可能共面。

(3)碳碳单键可以自由旋转,碳碳双键不能旋转。;【典型例题1】下列关于分子结构的叙述中,正确的是()。

A.6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

C.位于同一平面上的原子最多有9个

D.6个碳原子不可能都在同一平面上

答案:B;解析:题给结构可以分割成两部分,一部分与乙烯分子结构相似,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2个碳原子和2个氢原子位于同一平面,而三键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,且该直线的2个碳原子又在上述平面上,因此这条直线在该平面上,故6个碳原子处于同一平面上。由于乙烯分子中的键角是

120°,题给结构可表示为,则6个碳原子不可能在一条直线上,位于同一平面的原子最多有10个。;【跟踪训练1】在①丙烯、②氯乙烯、③溴苯、④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面上的是()。

A.①②

B.②③

C.③④

D.②④

答案:B;解析:①丙烯CH2═CH—CH3中有一个甲基,因此所有原子不可能处于同一平面上,①错误;②CH2═CHCl看作是一个氯原子取代乙烯中的一个氢原子,所有原子在同一个平面上,②正确;③溴苯看作是一个溴原子取代苯中的一个氢原子,所有原子在同一个平面上,③正确;④甲苯中含有一个甲基,因此所有原子不可能处于同一平面上,④错误。;专题二烃类重要的规律及其应用?

1.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。

对于等物质的量(1mol)的烃CxHy完全燃烧时,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CxHy完全燃烧时,若烃分子中氢元素的质量分数越大,其耗氧量也就越大。即若的值越大,则该烃完全燃烧的耗氧量也越大。;2.燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:同分异构体或最简式相同。

3.有机化合物完全燃烧时生成的CO2或H2O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;若混合物总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变,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,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。

气态烃(CxHy)在100℃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;ΔV的值与烃分子中的氢原子数有关,可能增大,也可能减小或不变,具体关系如下:;【典型例题2】现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机化合物。

(1)同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是;同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是;同质量的以上物质完全燃烧时,生成的CO2最多的是,生成水最多的是。?;(2)在120℃1.01×105Pa时,以上气态烃和足量的O2点燃完全燃烧,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的是。?

答案:(1)CH4C3H8C2H4、C3H6CH4

(2)CH4、C2H4;解析:(1)同质量的烃,值越大,完全燃烧耗氧量越多,生成的H2O物质的量越大,CO2的物质的量越小。同状况、同体积、同物质的量的烃完全燃烧,耗氧量取决于x+的相对大小。

(2)当温度大于100℃时,水为气态;当y=4时,燃烧前后体积不变。;【跟踪训练2】120℃时,1体积某气态烃和4体积O2混合,完全燃烧至烃无剩余后恢复到原来的温度和压强,气体的体积不变,该烃分子中所含的碳原子数不可能是()。

A.1 B.2 C.3 D.4

答案:D

解析:由燃烧前后气体体积不变知该烃分子中一定含有4个氢原子。烃分子中氢原子个数等于4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1∶