摘要:如含有几个相同的取代基.则在取代基的前面用中文数字二.三.四等表明相同基的数目,如取代基不同.就把简单的写在前面.复杂的写在后面.如: 环烷烃 组成烃分子的碳原子相互连接成环状的.叫环烃.在环烃分子中.碳原子之间全是单键相互结合的叫环烷烃.也叫饱和脂环烃.由三个.四个碳原子组成的环烷烃.环的稳定性较差.在一些试剂的作用下易发生开环反应.五个以上碳原子构成的环较稳定.这些环烷烃的性质与饱和链烃相似.以下是几种环烷烃的结构简式: 环烷烃的通式为CnH2n.它们与相应的烯烃属同分异构体.在环烷烃中.目前使用较多的是环己烷.常用为树脂的有机溶剂以及制尼龙-6的原料. 不饱和烃 分子中含双键或叁键的烃.有双键的称烯烃或二烯烃.有叁键的称炔烃.如: 不饱和烃的化学性质活泼.易受酸性KMnO4溶液氧化.易发生加成反应和加聚反应. 加成反应 有机物分子中的双键或叁键发生断裂.加进其它原子或原子团的反应.如 CH2 CH2+Br2→CH2Br-CH2Br CH CH+H2 CH2 CH2 醛羰基和酮羰基的双键与烯烃的碳碳双键一样.其中一个键易断裂而发生加成反应.如: 如加成试剂为简单化合物时.分子中带正电性的原子加到羰基带负电性的氧原子上.带负电性的原子加到羰基的碳原子上.如: 用结构简式表示加成反应时.不饱和化合物一定变得相对饱和.并且两个不饱和碳原子要分别结合某种原子或原子团.如: 此外.丙烯的结构简式.其中双键须表示出来.应写为CH3-CH==CH2.不能写成CH3CHCH2. 加聚反应 小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下.通过加成反应结合成高分子化合物的反应.叫做加成聚合反应.简称加聚反应.如: 单体可以是两种以上的不同物质.如: 在工业上.通过加聚反应制造合成塑料.合成橡胶等. 高分子 高分子化合物的简称.高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万.所含原子数目一般在几万以上.而且这些原子是通过共价键连接起来的.高分子化合物由于分子量很大.分子间作用力的情况与小分子大不相同.从而具有特有的高强度.高韧性.高弹性等.高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时.叫线型高分子.这种高分子在加热时可以熔融.在适当的溶剂中可以溶解.高分子化合物中的原子连接成线状但带有较长分支时.也可以在加热时熔融.在适当溶剂中溶解.如果高分子化合物中的原子连接成网状时.这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构.所以也叫体型高分子.体型高分子加热时不能熔融.只能变软,不能在任何溶剂中溶解.只能在某些溶剂中溶胀.高分子化合物在自然界中大量存在.这种高分子叫天然高分子.在生物界中.构成生物体的蛋白质.纤维素,携带生物遗传信息的核酸,食物中的淀粉.衣服原料的棉.毛.丝.麻以及木材.橡胶等等.都是天然高分子.非生物界中.如长石.石英.金刚石等.都是无机高分子.天然高分子可以通过化学加工成天然高分子的衍生物.从而改变其加工性能和使用性能.例如.硝酸纤维素.硫化橡胶等.完全由人工方法合成的高分子.在高分子科学中占有重要的地位.这种高分子是由一种或几种小分子作原料.通过加聚反应或缩聚反应生成的.故也叫聚合物.用做原料的小分子称为单体.如由乙烯经加聚反应得聚乙烯,由乙二醇和对苯二甲酸经缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二酯. 乙烯的结构 实验表明.乙烯分子里的C=C双键的键长是1.33×10-10米.乙烯分子里的2个碳原子和4个氢原子都处在同一个平面上.它们彼此之间的键角约为120°.乙烯双键的键能是615千焦/摩.实验测得乙烷C-C单键的键长是1.54×10-10米.键能348千焦/摩.这表明C=C双键的键能并不是C-C单键键能的两倍.而是比两倍略少.因此.只需要较少的能量.就能使双键里的一个键断裂.这是乙烯的性质活泼.容易发生加成反应等的原因. 在形成乙烯分子的过程中.每个碳原子以1个2s轨道和2个2p轨道杂化形成3个等同的sp2杂化轨道而成键.这3个sp2杂化轨道在同一平面里.互成120°夹角.因此.在乙烯分子里形成5个σ键.其中4个是C-H键(sp2-s)1个是C-C键(sp2-sp2),两个碳原子剩下未参加杂化的2个平行的p轨道在侧面发生重叠.形成另一种化学键:π键.并和σ键所在的平面垂直.如:乙烯分子里的C=C双键是由一个σ键和一个π键形成的.这两种键的轨道重叠程度是不同的.π键是由p轨道从侧面重叠形成的.重叠程度比σ键从正面重叠要小.所以π键不如σ键牢固.比较容易断裂.断裂时需要的能量也较少. 烯 烃 是指分子中含一个碳碳双键的链烃.通式为CnH2n.与碳原子数目相同的环烷烃互为同分异构体.C2-C4的烯烃在常温常压下是气体.C5-C15的烯烃是液体.分子中含碳原子数更多的烯烃是固体.都可燃.火焰明亮.它们的物理性质.一般地随分子中碳原子数目增加而有规律地变化.烯烃分子中因含有双键.化学性质比烷烃活泼.容易发生氧化反应.加成反应和加聚反应等.从工业生产角度说.重要的是乙烯和丙烯.它们是制造合成纤维.合成树脂等的基础原料.工业上是由石油裂解生产的. 二烯烃 是分子中含两个双键的不饱和烃.按分子结构.有环状二烯烃和链状二烯烃.通常.二烯烃是指分子中含两个双键的不饱和链烃.二烯烃分子中.由于两个双键的位置不同.有三种情况:

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几何学是解决物质结构问题的基础。C60(每个碳原子与周围3个碳原子相连,如下图)是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证,明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答:

(1)由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________,计算过程为__________________。

(2)除碳原子能形成笼形球状分子外,实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子,即金属碳烯,若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等,你认为能代替碳原子的金属有________________(填在周期表中的位置)。

(3)在最小的金属碳烯原子簇化合物中,金属与碳原子个数比为2∶3,这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_______________(用M代金属)。

(4)计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近,美国研究人员通过理论计算证明,可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C12X24Y24新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C60价电子总数相等,且X、Y、C元素位于同一周期,X的原子半径小于Y的原子半径,则在12个五边形中,每个五边形中有________个X原子,有________个Y原子,X是________元素,Y是_________元素。

(5)目前,化学家已经找到十余种富勒烯家族成员,如C28、C32、C50、C60、C70……(富勒烯家族成员还在增加),它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体,则C80结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。

(6)下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A.C18             B.C44          C.C72                  D.C83

(7)晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图所示)。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定:

①该基本结构单元内,所含硼原子的个数为__________;所含B—B键的数目是__________。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去,余下部分就和C60晶体的结构相同。据此确定,C60是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

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几何学是解决物质结构问题的基础。C60(每个碳原子与周围3个碳原子相连,如下图)是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证,明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答:

(1)由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________________________________,计算过程为_________________________。

(2)除碳原子能形成笼形球状分子外,实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子,即金属碳烯,若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等,你认为能代替碳原子的金属有____________________________________(填在周期表中的位置)。

(3)在最小的金属碳烯原子簇化合物中,金属与碳原子个数比为2∶3,这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_____________________________(用M代金属)。

(4)计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近,美国研究人员通过理论计算证明,可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C12X24Y24新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C60价电子总数相等,且X、Y、C元素位于同一周期,X的原子半径小于Y的原子半径,则在12个五边形中,每个五边形中有___________个X原子,有___________个Y原子,X是___________元素,Y是___________元素。

(5)目前,化学家已经找到十余种富勒烯家族成员,如C28、C32、C50、C60、C70……(富勒烯家族成员还在增加),它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体,则C80结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。

(6)下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A.C18                      B.C44                   C.C72                                    D.C83

(7)晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图所示)。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定:

①该基本结构单元内,所含硼原子的个数为__________;所含B—B键的数目是__________。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去,余下部分就和C60晶体的结构相同。据此确定,C60是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

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