的质量会增加1.08g;取4.6gA与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L;A不与纯碱反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。
解:燃烧产物通过碱石灰时,CO2气体和水蒸气吸收,被吸收的质量为3.06g;若通过浓硫酸时,水蒸气被吸收,被吸收的质量为1.08g。故CO2和水蒸气被吸收的物质的量分别为:
列方程解之得x=3 y=8
由题意知A与金属钠反应,不与Na2CO3反应,可知A含羟基不含羧基(—COOH)。
4.6gA所含物质的量为
4.6gA中取代的H的物质的量为 。
即1molA取代H的物质的量为3mol,可见1个A分子中含有3个羟基,故A为丙三醇,
结构简式为: 【练习】
⒈解析:烃完全燃烧产物为CO2、H2O,CO2中的C、H2O中的H全部来自于烃。13.2g CO2物质的量.为
13.2g7.2g?0.3mol,7.2gH2O物质的量为?0.4mol, 则0.1mol该烃中分子含C:0.3mol,
44g/mol18g/mol含H:0.4mol×2=0.8mol(CO2~C、H2O~2H),所以1mol该烃分子中含C3mol、含H8mol。答案:C3H8。
⒉解析:n(C):n(H)?85.7.3%:?1:2,即最简式为CH2、化学式为(CH2)n,该烃的相对121Mr(A)56??4,故分子式为C4H8。
Mr(CH2)14分子质量:Mr(A)=Mr(N2)×2=28×2=56,n?⒊解析:任意烃与一定量氧气充分燃烧的化学方程式:
yy点燃??CxHy + (x + )O2?? xCO2 + H2O
42
第 17 页
当温度高于100℃时,生成的水为气体。若烃为气态烃,反应前后气体的体积不变,即反应消耗的烃和O2与生成的二氧化碳和气态水的体积相等。
yy
∴1 + (x + ) = x + y = 4
42
就是说气态烃充分燃烧时,当烃分子中氢原子数等于4时(与碳原子数多少无关),反应前后气体的体积不变(生成物中水为气态)。答案:A、B。
⒋解析:混合气体的平均摩尔质量为12.5×2g/mol=25 g/mol,则混合气的物质的量为
;又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是28g/mol,故烷烃的摩尔质量一定小于25g/mol,
只能是甲烷。当混合气通过溴水时,由于只有烯烃和溴水反应,因此增重的8.4g为烯烃质量,则甲烷质量为10g-8.4g = 1.6g,甲烷的物质的量为0.1mol,则烯烃的物质的量为0.3mol,烯烃的摩尔质量为
,根据烯烃通式CnH2n,即14n=28,可求出
n = 2,即烯烃为乙烯。答案:C。
⒌解析:烃在过量氧气中完全燃烧产物为CO2、H2O及剩余O2,由于是恢复到室温,则通过NaOH溶液后气体体积减少40mL为生成CO2体积。
yy点燃??CxHy + (x + )O2?? xCO2 + H2O(g)
42y
1 x +
4
x
ΔV y1+
4 0.05
0.04
列式计算得:y=5x-4 当: ①x=1 y=1
②x=2 y=6
③x≥3 y≥11 只有②符合。(为什么?)答案:C。
⒍解析:烃A完全燃烧,C→CO2 H→H2O 产物中nCO2∶nH2O=1∶2,即A中 nC∶nH=1∶4,只有CH4能满足该条件,故A为甲烷,摩尔质量为16g/mol;
相同状况下,不同气体密度与摩尔质量成正比:MA∶MB=1∶3.5, MB=3.5MA=3.5×16g/mol=56g/mol。设烃B分子式为CxHy ,则:
12x+y=56 y=56-12x 只有当x=4 y=8时合理。答案:A:CH4;B:C4H8
⒎解析:该题已知混合气体完全燃烧后生成CO2和H2O的质量,从中可以计算出这两种物质的物质的量,n(CO2)=3.52g÷44g/mol=0.08mol、n(H2O)=1.92g÷18g/mol=0.11mol;进而求出混合气体中每含1摩C所含H的物质的量,0.11mol×2÷0.08mol=11/4;而组分气体中乙烷和丙烷的同样定义的化学量分别是,乙烷C2H6为3,丙烷C3H8为8/3;将这些平均量应用于十字交叉法可得这两组分气体在混合气体中所含C原子数之比。
C2H6每含1摩C所含H的物质的量:3 11/4-8/3
C3H8每含1摩C所含H的物质的量:8/3 3-11/4
11/4 即混合气体中每含4molC原子,其中1molC原子属于C2H6(乙烷物质的量则为1/2=0.5mol),3molC原子属于C3H8(丙烷物质的量则为3/3=1mol)。 第 18 页
所以混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为:n(C2H6)∶n(C3H8)=(1/2)∶(3/3)=1∶2 答案:A ⒏A
9.解析:25℃时生成的水为液态;生成物经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空,说明反应后容器中无气体剩余,该气态烃与O2恰好完全反应。设该烃的分子式为CxHy,则有:
yy点燃??CxHy + (x + )O2?? xCO2 + H2O
42
压强变化可知,烃和O2的物质的量应为CO2的2倍(25℃时生成的水为液态), yy
即:1+(x + )=2x,整理得:x=1+
44
讨论:当y=4,x=2;当y=6,x=2.5(不合,舍);当y=8,x=3,…答案:A、D。 10.解析:根据方程式:CxHy+Cl2→CxH(y-1)Cl+HCl HCl+NaOH=NaCl+H2O 得关系式:
CxHy ~ Cl2 ~ NaOH
1mol n
1mol
n=0.1mol
0.5×0.2mol/L
∴ 该烃的摩尔质量M?m7.2g??72g/mol n0.1mol另由该烃与氯气发生取代反应可知该烃为烷烃,通式为CnH2n+2, 则:14n+2=72 n=5 故分子式为C5H12 11.解析:根据方程式
CxHy(g) + (x+
答案:C5H12。
yy燃烧?xCO2(g) + )O2 ???H2O(l) ΔV
42y 41 1+10mL 解得:y=6
25mL
烷烃通式为CnH2n+2,2n+2=6,n=2,该烃分子式为C2H6。答案:C2H6。
12.解析:因为V(混烃):V(CO2):V(H2O)=1:2:1.5,所以:V(混烃):V(C):V(H)=1:2:3,平均组成为C2H3,Mr=27。
根据平均组成C2H3分析,能满足平均组成的混烃只有两组,即C2H2和C2H6或C2H2和C2H4组成的混烃。
答案:C2H2和C2H6或C2H2和C2H4
第二章 烃和卤代烃
一、教学目标
1了解烷烃、烯烃、炔烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。
2能以典型代表物为例,理解烷烃、烯烃、炔烃和卤代烃等有机化合物的化学性质。 3能根据有机化学反应原理,初步学习实验方案的设计、评价、优选并完成实验。
4在实践活动中,体会有机化合物在日常生活中的重要应用,同时关注有机物的合理使用。 二、内容结构
第 19 页
三、课时安排
第一节 脂肪烃 3课时 第二节 芳香烃 2课时 第三节 卤代烃 3课时 复习与机动 2课时 第一节 脂肪烃 教学目的:
1了解烷烃、烯烃、炔烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。
2能以典型代表物为例,理解烷烃、烯烃、炔烃等有机化合物的化学性质。 教学重点:
烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法。 教学难点:
烯烃的顺反异构。 教学教程: 一、烷烃和烯烃
1、物理性质递变规律 [思考与交流]P28 完成P29图2-1 结论:P29
2、结构和化学性质
回忆甲烷、乙烯的结构和性质,引导学生讨论甲烷、乙烯的结构和性质的相似点和不同点,列表小结。 [思考与交流]P29化学反应类型小结 完成课本中的反应方程式。得出结论: 取代反应: 加成反应: 聚合反应:
[思考与交流]进一步对比烷烃、烯烃的结构和性质:
[思考与交流]丙稀与氯化氢反应后,会生成什么产物呢?试着写出反应方程式: 导学在课堂P36
[学与问]P30烷烃和烯烃结构对比 完成课本中表格
[资料卡片]P30二烯烃的不完全加成特点:竞争加成 注意:当氯气足量时两个碳碳双键可以完全反应 二、烯烃的顺反异构体
观察下列两组有机物结构特点:
H CH3 CH3 H H H CH3 H 它们都是互为同分异构体吗?
C = C C = C H —C —C —H H —C —C —H 归纳:什么是顺反异构?P32 H H3C H3C CH3 CH CH 33H H 思考:下列有机分子中,可形成顺反异构的是
第二组 ACH2=CHCH3
第一组 BCH2=CHCH2CH3
CCH3CH=C(CH3)2 DCH3CH=CHCl 答案:D 三、炔烃 1)结构:
2)乙炔的实验室制法:
第 20 页