4. 有机物结构与性质的关系:

  有机物有许多特征官能团,如等各自体现出特性,相同的官能团连在不同的“基”上,其性质既会有相同点(同系物原理),但有时也会产生一定的差异(官能团间的相互影响)

  (1)透过结构式,分析、记忆断键位置,加深对物质性质的理解。

  例如:乙醇的结构式:

  乙醇在化学反应中断键方式与对应化学性质有:

  1)从①断键:与金属反应出,酯化反应。

  2)从①、③断键:催化氧化变为乙醛。(醇催化氧化的必要条件是连接的碳原子上必须有氢原子)。

  3)从②、④断键:消去反应生成乙烯。

  4)两分子间分别从①、②断键;取代反应生成乙醚。

  5)所有键全部断开:燃烧生成

  (2)透过结构式,分析,理解烃基和官能团之间的相互影响。

  例如:苯酚:

  1)羟基对苯环的影响,导致苯环上的邻、对位氢原子更易被取代。(如卤代、硝化)

  2)苯环对羟基的影响,导致苯酚的水溶液显很弱的酸性。

[典型例题]

[例1] 描述分子结构的下列叙述中,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. 6个碳原子有可能都在同一平面上

D. 6个碳原子不可能都在同一平面上

解析:结合乙烯分子的平面结构和乙炔分子的直线结构可得下图。

答案:B、C

 或  

点评:中学课本里无法找出题中所示的分子。面对陌生的“情境”,首先应以熟悉的分子为类比换型,并把其看作是乙烯分子中的两个氢原子和乙炔分子中两个氢原子分别被所取代,可以推出该分子至少有8个,最多有10个原子在同一平面上,同时一定有4个,且只有4个碳原子在同一直线上。

[例2] 阿斯匹林的结构简式如下图所示,图中(1)(2)(3)(4)(5)(6)分别标出了其分子中的不同的键。将阿斯匹林与足量溶液共煮时,发生反应的化学键是(   )。

  A. (1)(4)     B. (2)(5)     C. (2)(6)

D. (3)(4)     E. 只有(6)

 解析:分析阿斯匹林的结构如下:

  可以看出兼有羧酸的酯的结构,考虑这两种结构与溶液的反应:羧基可与中和,生成相应的盐,即图中(6)键发生反应;酯基与反应实际上是在碱性条件下的水解,水解产物应为羧酸盐和酯,但此题中直接连在上,所以相应的产物应为羧酸盐和酚钠,∴ 可生成,即在(2)处断键。

 答案:C

  点评:有机化学中,结构特点性质,是核心问题,抓住各类物质的结构特征给予正确认识是解答本题的基础。

[例3] A、B都是芳香族化合物,A水解得到B和醋酸。A、B的分子量都不超过200,完全燃烧都只生成,且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%(即质量分数为0.652),A溶液具有酸性,不能使溶液显色。

(1)A、B分子量之差为       。

(2)1个B分子中应该有       个氧原子。

(3)A的分子式是       。

(4)B可能的三种结构简式是       、       、       。

解析:(1)A水解可写为:

  18    60   

 + 18 = 60 +      = 42

(2)A显酸性,可水解,推测A应为含羧基的酯,即至少有4个氧原子。

B是A的水解产物,且另一产物,则B中至少含,因为为A中原有的,为水解生成的,因此B至少有3个氧原子。

若假设B有3个氧原子,且B中氧原子的质量分数为1-0.652 = 0.348,则可能为:

,则= 138 + 42 = 180,则均小于200,符合题意。

再假设一次B有4个氧原子,则 = 184, = 225 > 200,不符合题意。

确定B中必含3个氧原子。

(3)依据残基法:

B中有一个,还至少有一个

所以残基部分式量 = 138-17-45-76 = 0。因此B的结构简式为,另外还可能为,分子式为

则A为:

答案:(1)42   (2)3   (3)

(4)

点评:本题给出了多种限制条件,考查了对“官能团决定化合物性质”这一基本观点。

关键是在推导分子式时利用已知给的必要但不是很充分的条件,先大胆假设B中有3个氧原子。在利用式量< 200这一限制条件,确定下来,另外残基法也是推断有机物分子式常用解法。

[模拟试题]

1. 物质组成的表示方法:

化学式:用元素符号表示物质组成的式子。(分子式、实验式、结构式都属于化学式)

分子式:用元素符号表示分子组成的式子。

注意:不是以分子构成的物质,如离子晶体、原子晶体、金属晶体等都不存在分子,所以等仅表示其组成及原子个数比,不是它们的分子式。

实验式:(又叫最简式)仅表示化合物中各元素的原子个数最简比。有机化合物中往往会出现不同的化合物而具有相同的实验式。例如乙炔和苯的实验式都是CH,甲醛,乙酸,葡萄糖等的实验式都是

结构式:用价键表示分子里各个直接相连原子的结合情况的式子。

说明:

(1)在结构式中连结原子的短线,用来表示形成共价键的电子对,叫做价键。

(2)在有机化合物中,同分异构的现象比较普遍。结构不同,性质迥异。用分子式不能区别分子组成相同,而结构相异的物质,因此在这种情况下,结构式更显得重要。

(3)通常所书写的结构式,多半只表示分子中各原子的结合方式和顺序,并不表示分子中各原子的空间排列。

结构简式和示性式:通常把结构中跟碳原子相连的氢原子写在一起,仅标出官能团的式子,叫结构简式。例如:为乙醇的结构简式。为了书写更方便,除标出官能团外,把分子中其它各原子都分别合在一起写的式子,叫示性式,例如是乙醇的示性式。结构简式或示性式是简化的结构式,简化之后仍保持结构的特点。

电子式:用·或 × 表示最外层电子的式子。

 0  33320  33328  33334  33338  33344  33346  33350  33356  33358  33364  33370  33374  33376  33380  33386  33388  33394  33398  33400  33404  33406  33410  33412  33414  33415  33416  33418  33419  33420  33422  33424  33428  33430  33434  33436  33440  33446  33448  33454  33458  33460  33464  33470  33476  33478  33484  33488  33490  33496  33500  33506  33514  447348 

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