归纳总结提高思维能力

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归纳总结提高思维能力

李玉安

布鲁纳认为,如果没有圆满的结构把知识联系在一起,那是一种迟早会被遗忘的知识。因此,聪明的人总是不断地编织知识之网,知识一旦形成了恰当的网络,就不再是孤立地个体,而是有联系的整体,等到用时,不管碰到这个网络上哪一点,信息就会在网络上迅速传递,很快形成联想的思缕,记忆痕迹就会立即被唤醒。正所谓牵一发而动全身。高三化学复习时,面对头绪繁多的化学基础知识和基本技能,要充分利用归纳和综合这两种思维手段,把知识归纳成条,综合成块,联结成网。

考纲指出:对中学化学应该掌握的内容能融会贯通。将知识点统摄

整理,使之网络化,有序地存储,有正确复述、再现、辨认的能力。

(一) 中学化学中的同分异构问题 一、中学化学常见的类别异构:

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 注意:原子或原子团的变换是产生类别异构的主要原因。

OOOCHCOH

二、同分异构体种数的某些规律

1、已知丁基有四种,丁基与其他原子或原子团相结合的同类化合物也有四种

例题1:C4H9OH的醇、C4H9Cl的氯代烃、C5H10O的醛、C5H10O2的羧酸分别有 、 、 、 、 种。 练习1、(04广东高考)分子式为C4H9Cl的同分异构体有( )

A、1种 B、2种 C、3种 D、4种

1

练习2、同类的同分异构体?含该物质?有 种

练习3、(03江苏理综16)C4H9OH属于醇类的同分异构体共有

A.l种 B.2种 C.3种 D、4种 练习4、不必试写立即可断定分子式为C5H10O的醛应有( )

A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 A.2 B.4 C.6 D.8

练习6、苯环上含有甲基和丁基的化合物有 12 种,甲基换为丙基呢 24 ,苯环上的对位有-C4H9 -NH2的同分异构有 4 种 练习7、烯烃与CO、H2生成醛的反应叫醛化反应:CH2=CH2+CO+H2 C4H8的烯烃进行醛化反应生成的醛有 4 种。

练习8(08年海南化学·19)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有

A.3种

B.4种

C.5 D.6种

CH3CH2CHO, 则

练习5、已知戊醇C5H12O有8个同分异构体,能被氧化为醛的同分异构体的种数为

2、C5H12的一元取代物有8种,其中含有两个甲基的同分异构体有4种,含有三个甲基的同分异构体有3种

CH例题:C5H11Cl(或C5H11OH)分子中两个-CH3 、两个-CH2-、一个 的同分异

构体。

2011全国8.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)0.73 A.6种 B.7种 C. 8种 D.9种

练习1、(2002春季14)某化合物的分子式为C5H11Cl,分析数据表明:分子中有两个-CH3、

两个-CH2-、一个

和一个-Cl,它的可能的结构有几种

A.2 B.3 C.4 D.5

练习2、C5H11OH的醇有8种,则C6H12O2的酸有8种

CH练习3、C11H16有一个 、两个-CH3 、两个-CH2-、一个的同分异构体。 练习4、 某有机物的结构中含有1个—CH—,2个—CH2—,2个—CH3,1个—Cl。该有机物的同分异构体有 4 种。

3、烃分子中,若有m个H原子,其中n个H原子与m-n个H原子被同—种原子或原子团取代的产物种数相同,其数学原理为:Cmn=Cmm-n

例题:二氯丙烷有4种,六氯丙烷有4种;正丁烷的二氯代物有6种,八氯代物有6种;二氯苯有3种,四氯苯有3种;立方烷 二氯代物有3种,六氯代物有3种。 练习12

2

CH3CH3 的苯环上的二氯代物有9种,则苯环上的四氯代物有----种

4、甲烷、乙烷的一氯代物有一种,当其所有氢原子被甲基取代后的产物其一氯代物也只有一种。

例题4:写出碳原子数小于10的其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式

练习:n小于等于10的烷烃中,(2n+1)个H被取代的氯代烃只有一种的烃有4种

5、常见基团异构体数目:丙基(2种)、丁基(4种)、戊基8种

6、苯的二取代物(X,X或X,Y)有3种;三取代物中(X,X,Y)有6种(X,Y,Z)有10种

OCH3CH3CH CH2练习1:

CH2O的有两个-OCH3和一个-CH2-CH=CH2芳香化

合物5种

练习2:苯环上有两个醛基两个羟基的有11种

αβ7、 萘的一取代有2种,二取代物中(XX)有10种【一个X占α另一个X

占7个位置,一个X占β另一个X占7个位置,其中有4个α位X已占,只能占3个β】(XY)有14种【一个X占α,Y有7个位置;一个Y占α,X占4个β位;一个X占β,Y占3个β位】

213456109878、连苯 的 一氯代物有3种,二氯代物有12种(1-2、3、4、5、6;2

-3、4、5、9、10;3-4、9)

1 879104239金刚烷

65 一氯代物2种,二氯代物有6种(1,2)(1,3)(1,4)(2,4)(2,2)(2,6)

三、书写同分异构体的方法 (概念清楚、思维有序、方法得当、空间想象)

1碳链异构(依次少写一个碳作主链,剩余碳作支链挂在主链间,支链碳原子数小于支链所在主链碳原子号数;可把原子团当作特殊的“碳”) 2位置异构(官能团或取代基位置异构) 3类别异构 (官能团变化)

例题:(2000春季30)现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,与苯环连接的碳原子上有C

3

一H键的异构体共有7种,其中的3种是

CH2CH2CH2CH2CH3,

请写出其他4种的结构简式:

________________________________________________________________ 09海南 C5H10O2的酯有9种

练习1 09全国理综2,30(5) A(CH3COOCH=CH2)有多种同分异构体,写出四个同时满足(i)能发生水解反应(ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式: 、 、 、 ;

(6)A的另一种同分异构体,其分子中所有碳原子在一条直线上, 它的结构简式为 HOCH2CCCH2OH

练习2、2009福建理综31(5)C有多种同分异构体,写出其中2种符合

下列要求的同分异构体的结构简式 。

i.含有苯环 ii.能发生银镜反应 iii.不能发生水解反应

COO练习3河北邯郸模拟:写出符合下列条件的E

CH2CH2的同分异构体(1)苯环三个取代

基苯环的一氯代物两种(2)1mol有机物银镜反应4molAg

COOC2H5练习4、09浙江29(3)写出同时符合下列要求的化合物C的结构简式(E、F、G除外)

①化合物是1,4-二取代苯,其中苯环上的一个取代基是硝基

NO2的所有同分异构体

②分子中含有

结构的基团 注:E、F、G结构如下:

4

练习5、09上海9与E HOCH2CH2CH2COOH具有相同官能团的同分异构体

练习609四川28 HOOCCH(OH)CH2COOH与足量的乙醇发生分子间脱水反应,可能生成的有机物有7种

COOCH3练习7、09北京西城二模拟

OH的同分异构体满足(1)1mol最多消耗3molNaOH(2)

有酚羟基(3)苯环上的一氯代物只有1种

CH3例题6:

OCHO的属于酯的同分异构有6个请写出

CHO练习1(2010四川理综卷)28(5)含有苯环,且与E种

CHO互为同分异构体的酯有______的

构体

________________________________________________________________

例题:与OHC-CH=CH-COOH具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。 例题:(2004广东24)(1)具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1molA和1molNaHCO3能完全反应,则A的结构简式是______________。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式____________________;

练习2010全国1(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化

5

C D CH3--CH3 0.672

179.2/22.4=8

3. (2001全国化学,15)某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是

A.乙酸丙酯 B.甲酸乙酯 C.乙酸甲酯 D.乙酸乙酯 0.715

4、(2005全国理综卷II,29)(16分)某有机化合物A的相对分子质量(分子量)大于110,

小于150。经分析得知,其中碳和氢的质量分数之和为52.24%,其余为氧。请回答: (1)该化合物分子中含有几个氧原子,为什么?4

(2)该化合物的相对分子质量(分子量)是 134 。 (3)该化合物的化学式(分子式)是 。(C5H10O4) 由 C9H26变来 (4)该化合物分子中最多含 1 个—CO—官能团。

5.若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3 mol O2,则 ? B ? A? x=2,y=2 B? x=2,y=4 C? x=3,y=6 D? x=3,y=8 6、09全国2.30. 化合物A相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧。A的相关反应如下图所示:

已知R-CH=CHOH(烯醇)不稳定,很快转化为R?CH2CHO。 根据以上信息回答下列问题:

(1) A的分子式为 C4H6O2 ; 7(09海南卷17)(9分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。 (1)A的分子式为 C8H8 :

(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ,反应类型是 ;

11

(三)、不饱和度与有机物的分子式和同分异构

1.根据分子式计算不饱和度公式:

=2n4+2n12n3+2

( n4、n3、 n1为4价,3价,1价原子数目 这里的价指结构式中的共价键价数,不是表观化合价) 2.对于CxHyOz Ω=(2x+2-y)/2

若有N 每个N为0.5不饱和度 ,若有X 每个X相当1个H -NO2中有N=O

3.Ω=1 含有一个C=C或一个C =O或一个单键环 或有一个-NO2

Ω=2含有一个 CC 或两个C=C或一个C=C和一个单键环

Ω=4通常含有苯环一个苯环的Ω=4

4.多面体的不饱和度等于面数减1(多面体内没有键)

应用举例

(1)根据不饱和度写结构

CH2CHO练习1 属于酚的同分异构有 种

练习2. 2010全国新 C9H12含苯环的同分异构有 7 种

练习3.北京2010(5)扁桃酸由多种同分异

构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有 13 种, 12

写出其中一种含亚甲基(?CH2?)的同分异构体的结构简式__________。

Ω=5 含酚羟基-有苯环占4个不饱和度,甲酸酯-HCOR占1个不饱和度

碳链异构 C-苯环-C 有3种,加酚羟基 有10种 C-C-苯环 有1种 加酚羟基 有3 种 练习4.2010天津

⑷ 写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式: _________________________、________________________。 ① 属于芳香醛;苯环上有两种不同环境的氢原子。

H3CCH3⑷

CHO

CHO CH3CH2CHO

H3CCH3

(2)根据不饱和度写分子式

练习1、04 某有机化合物A的结构简式如下:

HOCHCHCH2O NHCHOCCH CH2CHCH2CH2OH

?1? A分子式是 C16H21O4N 。 (Ω

=7 C16HmO4N)

7 =(16×2 + 2-m)/2 +1/2 m=21

13

练习2 09江苏.具有显著抗癌活性的10-羟基喜树碱的结构如图所示。下列关于10-羟基吉树碱的说法正确的是 A.分子式为C20H16N2O5

B.不能与FeCl3溶液发生显色反应 C.不能发生酯化反应

D.一定条件下,1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应 (Ω=14 C20HmO5N2)

14=(20×2 + 2-m)/2 +2/2 m=16

练习3 07重庆9.氧氟沙星是常用抗菌药,其结构简式如题9图所示,下列对氧氟沙星叙述错误的是 ..

A.酸发生加成、取代反应 B.能发生还原、酯化反应

C.分子内共有19个氢原子D.分子内共平面的碳原子多于6个

根据结构式写分子式C18H m FN3O2

H(m)的个数应根据(18×2+2-m-1)/2 +3/2=10 算出

练习5 2010浙江10. 核黄素又称为维生素B2,可促进发育和细胞再生,有利于增进视力,减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为:

14

有关核黄素的下列说法中,不正确的是: A. 该化合物的分子式为C17H22N4O6 B. 酸性条件下加热水解,有CO2生成

C. 酸性条件下加热水解,所得溶液加碱后有NH3生成 D. 能发生酯化反应

Ω=10 C17HmO6N4 10=(17×2 + 2-m)/2 +4/2 m=20

09广东

图1

H

Cl

CH3

N CH3

图2

无色孔雀石绿的结构简式

孔雀石绿(盐酸盐)的结构简式

6(5)写出同时符合下列两项要求的E式。

的所有同分异构体的结构简

15

简单立方体堆积

这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体,每个晶胞含1个原子,被称为简单立方堆积。这种

堆积方式的空间利用率太低,只有金属钋采取这种堆积方式。

如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,如下图:

这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型(A2型)。

21

(2)常见金属晶体的三种结构型式

堆积模型 钾型(A2型)。 典型代表 Na K Fe 空间利用率 68.02% 配位数 晶胞 原子数 8 体心立方 2 六方 2 面心立方 4 简单立方 1 8 面心立方(内有4个原子) 镁型(A3型) Mg Zn Ti 74.05% 12 铜型(A1型) Cu Ag Au 74.05% 12 钋型 金刚石型(A4) PO Sn(四面体堆积) 52% 34% 6 4 2 NaCl晶胞与铜的面心立方晶胞

(1)与Na+(Cl-)最近的Na+(Cl-)12个 与一个Cu最近的Cu12个

(2)一个晶胞有4个NaCl 一个晶胞有4个Cu (3) Na+(Cl-)的配位离子6个 Cu的配位原子12个 3关于晶胞总结

22

1.晶胞定义:晶胞是晶体中最小的结构重复单元。晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同(化学环境几何环境完全相同)的平行六面体。晶胞是描述晶体微观结构的基本单元(但不一定是最小单元,完全相同:

形状相同、大小相同、取向相同; 化学内容相同、几何内容相同)。 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成,所谓无隙是指相邻晶胞之间没有任何间隙,相邻晶胞必定是共棱、共顶、共面的,所谓并置是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。从一个晶胞平移到另一个晶胞是不容旋转的。

(1)每个顶点为8个晶胞共有,8个顶点没有任何差别

(2)3套(每套4根)平行的棱,3套(每套2个面)互相平行的面没有差别。

练习1 2010全国(4)X(F)、Y(Mg)、Z(K)可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X∶Y∶Z = 3 :1 :1;

09海南(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式

-3

为 ;该离子化合物晶体的密度为ag·cm,则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。

23

(4)CaF2 (3分)

(09年广东化学·27)(10分)

(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 4 。

(09年江苏化学·③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为 4 。

2010江苏卷(4) CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶体中含有的中哑铃

2?形C2的存在,使晶胞沿一个方向拉长。

CaC2晶体中1个Ca2?周围距离

2?最近的C2数目为 4

2010山东(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+

处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为 PbBaO3 ,每个Ba2+与 12 个O2-配位。

(五)分子的空间构型与杂化

1、ABn型共价分子的空间构型

(A

的价电子+B提供的价电子总数)/2=A周围电子对数,

电子对应尽可能彼此远离,才使电子对间的斥力最小分子越稳定。

24

25

F Xe

F F

F

31

2、叁键-叁键>叁键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键 叁键-t 双键-d 单键-S

SO2Cl2 ∠OSO>∠OSCl>ClSCl (S

和O都是双键)

3、(1)XW-XW>XW-XS>XS-XS (配体的电负性)

X-电负性 W-电负性弱的S-电负性强的SCl 和 SF NF和NH

223 3

(2)中心原子的电负性越大斥力越大

? 中心原子相同时,配体电负性变大,键角变小。

(由于对成键电子对吸引力较大,使共用电子对 离中心原子较远,占据空间角度较小).

配位原子相同时,随中心原子电负性变小,键角 减小. NH>PHOH> SH

3 3 2 2 4、全充满价层里成键电子之间的斥力大于未充满价层里成键电子之间的斥力 .,键角 NH>PH 3 3

ABn型共价分子中每个原子最外层都满足8

电子的判断

A的价电子数 + B的总价数=8时,分子中每个原子最外层都满足8电子(注:A、B序数 都大于5 )

下列分子中每个原子最外层都满足8电子的 ①05全国: BF3、H2O、SiCl4、PCl3 04全国:BeCl2、H2S、NCl3、SF6 CS2、CBr4、ICl、OF2、COCl2 NO2、PCl3、PCl5、SF6、XeF4

ABn型共价分子极性的判断

A的化合价绝对值

A的族序数=1 无极性

CH4 NH3 H2O CO2 SO2

CX4 PCl3 H2S CS2

SiX4 O3、H2O2极性分子(氧原子不是6价)

32

(五)三大平衡常数比较 平衡 化学平衡 电离平衡 溶解平衡 方程式 aA+bBcC+ dD, HAAOHH +A+- AmBn(s)-nBm mAn++A- +OH- mnKsp =[An+][Bm-] 同类型电解质KSP大溶解度大 表达式 [C]c[D]dK = [A]a[B]b 固体与纯液体稀溶液中水不在式中, 同一反应K大反应进行程度大 (mol?L—1)c+d-a-b 单位不同的K不比较大小 (1) 方程式形式不同K不同 (2) 升温吸热反应K增大 Ka= [H+][A-][HA] [A+ -] ][OHKb=[HA] K大电离程度大 单位 影响

(mol?L—1) 升温K电离增大 (mol?L—1)m+n 单位不同的Ksp不比较 升温对大多数难溶电解质Ksp增大 33

因素 放热反应K减小 注Kw可由水电离常数推出K=[H+][OH-]/H2O

1全国新课标的考查 (1)07宁夏27.(14分)

氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:

高温

SiO2 + C+ N2 Si3N4 + CO

(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);

3 6 2 1 6

(3)该反应的平衡常数表达式为K=;[CO]6/[N2] (4)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 零(填“大于”、“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”); (2)08宁夏25.(14分)

已知可逆反应:

请回答下列问题:

(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol,L-1, c(N)=2.4 mol·L-1; 达到平衡后,M

为 ;

1

的转化率为60%,此时N的转化率

2.4 0 0

0.6 0.6 0.6 0.6 0.4 1.8 0.6 0.6

N的转化率为0.6/2.4×100% = 25% K=0.6×0.6/0.4×1.8= 0.5

(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 4 mol,L-1, c(N)=a mol·L-1;达到平衡后,c(p)=2 mol·L-1,a= ;

34

4 a 0 0

2 2 2 2 2 a-2 2 2

K= (2 × 2)/2×(a-2)=0.5 a =6 mol·L-1,

(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=b mol,L-1,达到平衡后,M的转化率为 。

b

b 0 0

bα bα bα bα

b (1-α) b (1-α) bα bα K= (bα)/ b2 (1-α)2 =0.5 α=41%

(08宁夏卷)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①NH4I(s)

NH3(g)+HI(g);②2HI(g)

H2(g)+I2(g)。

达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为( ) A.9 答案:C。

(3)09宁夏13. 在一定温度下,反应1/2H2(g)+1/2X2(g) HX(反应的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L

35

B.16 C.20 D.25

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/9cc3.html

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