(二)填空
13.结构中没有环状的烷烃又名开链烷烃,其分子式通式是CnH2n+2(n是正整数)。分子中每减少2个碳氢键,必然同时会增加1个碳碳键,它可能是重键(双键或三键)也可能是连结成环状烃,都称为增加了1个不饱和度(用希腊字母Ω表示,又名“缺氢指数”),例如若干
(1)请写出下列各烃分子的Ω
A. Ω=_________,
B. Ω=________,
C. (立方烷,正立方体的每个顶点上有一碳原子,每个碳原子上有一个氢原子)Ω=_________
(2)请写出五列烃基的Ω
D.
(两价基团)Ω=________,
![]()
E. (三价基团)Ω=_______,
F.…C≡C… (两价基团)Ω=________;
(3)某烃B分子式是C1398H1278,它由4种基团组成,这4种基团分别是:
![]()
(3价);…
… (2价); …C≡…(2价);(CH3)3C…(1价)
已知,该分子结构中没有发现苯环连接苯环,也没有发现炔键连接炔键的情况,试求B分子中含有的这4种基团各几个。
14.
(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_____________个。
15.有的油田开采的石油中溶有一种碳氢化合物--金刚烷,它的分子立体结构如右图,
(1)由图中可知其分子式为____________;
(2) 它是由_______个六元环构成的立体笼状结构,其中有_______个碳原子为三个环共有;
(3)金刚烷的分子中有_______个“-CH2-”结构,________个“-CH-”结构,其
|
一氯代物有几种结构__________。
![]()
16.在烷烃分子中的基团-CH3、-CH2-、 -CH-、-C- 中的碳分子分别称
为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如
CH3-CH-CH-C-CH2-CH3 分子中n1=6 ,n2=1,n3=2,n4=1,试根据不同烷烃的组成,
分析出烷烃(除甲烷)各原子数的关系。
(1)烷烃分子中的氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是:n0=________或n0=_________;
(2)四种碳原子数之间的关系是n1=_________;
(3)若分子中n2=n3=n4=1,则该分子的可能的结构简式为(任写两种)_________或__________。
17.某链烃的化学式为C6H4,若分子中已有1个碳碳双键( C=C ),则含碳碳叁键
![]()
(-C≡C-)________个。分子式为C100H100的烃,最多可能含有________个碳碳叁键。1993年合成了某烃C1398H1278,测得该结构中含有4个碳碳双键,相同数目的
和-C≡C-,由此可以推测该烃分子中
的数目是_______个。
18.相邻同系物,当组成相差-CH2-原子团时共价键数目相差3,参看项下表烃同系物的碳原子数与共价键数关系:
|
分子式 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C11H24 |
|
共价键数 |
4 |
7 |
10 |
34 |
(1)从表中数据分析,当烷烃碳原子数为n时,共价键数为_________。
碳原子数相同的不同类有机物,当组成相差2个H原子或1个O时,共价键数均相差1。
参看下表:
|
结构简式 |
CH3
CH3 |
CH2=CH2 |
CH3CH2
OH |
|
共价键数 |
7 |
6 |
8 |
(2)从表中数据分析,当单烯烃原子数为m时,共价键数为________;某饱和一元醛碳原子数为x时,其共价键数为________。
(三)确定有机物分子组成的特殊方法
不饱和度(Ω)法。
(1)定义:与同碳数烷烃(链状)分子相差的H原子数的1/2称为烃或烃的含氯衍生物分子的不饱和度。
(2)特点:由于C、H、O、N、X等原子的形成价键数特点是:
|
原子 |
C |
H |
O |
N |
X |
|
价键数 |
四 |
一 |
二 |
三 |
一 |
故实际计算时,可运用如下规则:
① 卤素原子(X)当成H。
②O原子多少不影响分子的不饱和度
③分子中增加n个N原子,则饱和有机物中也增加n个H原子。
如 C2H6-C2H5Cl
C2H6-C2H5OH(或CH3OCH3)
C2H6-CH3CH2-NH2
(3)小结几类有机物不饱和度计算方法:
|
有机物 |
分子式 |
不饱和度(Ω) |
H原子数 |
分子量(M) |
|
烃 |
CxHy |
(2x+2-y)/2 |
2x+2-2Ω |
12x+y |
|
卤代烃 |
CxHyXz |
(2x+2-y-z)/2 |
2x+2-2Ω-z |
12x+y+M(x)·z |
|
烃含氧衍生物 |
CxHyOz |
(2x+2-y)/2 |
2x+2-2Ω |
12x+y+16z |
|
烃含氮衍生物 |
CxHyNz |
(2x+2+z-y)/2 |
2x+2+z-2Ω |
12x+y+14z |
|
烃的含氧、氮衍生物 |
CxHyOZN10 |
(2x+2+w-y)/2 |
2x+2+w-2Ω |
12x+y+16z+14w |
(4)奇偶特征的应用
以上表的氢原子数和分子量二栏可进一步总结出规律。
① 烃(CxHy)或烃的含氧衍生物(CxHyOz)中H原子数(y)和分子量(M)均为偶数
②烃含氮衍生物(CxHyNz)或烃的含氧、氮衍生物(CxHyNzOw)中H原子数(y)和N原子数(z)同奇或同偶,(当然未必相等)。分子量的奇偶性由H原子数(y)的奇偶性决定。
例如:判断某有机物的分子式C16H9N2O2是否合理?显然根据H、N不符合同奇同偶规律,该分子式不合理。
奇偶特征规律尤为适用于由“键线式”写出复杂有机物分子式的合理性判断。
(5)熟悉典型基团、官能团的不饱和度(Ω)
基因 C=C -C≡C- -C-
Ω 0 1 2 1 4 1
(一)比较有机物和无机物的一般特征
|
|
有机物 |
无机物 |
|
种类 |
数百万种 |
十几万种 |
|
溶解性 |
大多难溶于水 易溶于有机溶剂 |
大多易溶于水 难溶于有机溶剂 |
|
晶体类型 |
大多为分子晶体 |
多数为离子晶体(盐类为主) 其它有分子晶体、原子晶体等 |
|
熔沸点 |
多数较低 |
多数较高 |
|
是否为电解原 |
多数为非电解质 |
多数是电解质 |
|
反应特点 |
条件高、速度慢 副反应多 |
大多迅速 副反应少 |
|
可燃性 |
多数有 |
多数无 |
思考下列问题:
1.有机物的元素组成有何特点?有机物与无机物有无严格的界限?
2.导致有机物种类繁多的主要原因有哪些?
提示:
1.有机物一定含有C,还可能含有H、O、N、S、P、X(卤素)等。由于CO、CO2、H2CO3、CO32-(或HCO3-),金属碳化物等少数含C的物质其性质与无机物更相近,故属于无机物。有机物与无机物并无严格界限。如有机物一般具有可燃性。而CCl4可用于灭火;有机物一般不能导电,但科学家近几年发现了某些高聚物也具有导电性,如导电高聚物的聚乙炔;低级醇、羧酸易溶于水,但碳原子数较多的醇,羧酸难溶于水,这与分子极性的大小密切相关。
2.主要原因有如下三方面:
(1)C原子有4个价电子,能与其它原子形成4个共价键
单键、双键、叁键
(2)C原子间的结合方式不同
长链、环状
碳链异构
(3)普遍存在同分异构现象 官能团位置异构
类别异构