【文章內(nèi)容簡介】 同的有機物： 最簡式 對應(yīng)物質(zhì) CH 乙炔、苯、苯乙烯等 CH2 烯烴和環(huán)烷烴等 CH2O 甲醛、乙酸、甲 酸甲酯、葡萄糖、果糖等 ② 含有 n 個碳原子的飽和一元醛和酮與含有 2 n 個碳原子的飽和一元羧酸和酯具有相同的最簡式 CnH2 nO 。 ③ 含有 n 個碳原子的炔烴與含有 3 n 個碳原子的苯及其同系物具有相同的最簡式。 (2) 相對分子質(zhì)量相同的有機物： ① 同分異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量相同。 ② 含有 n 個碳原子的醇與含 ( n － 1) 個碳原子的同類型羧酸和酯的相對分子質(zhì)量相同。 ③ 含有 n 個碳原子的烷烴與含 ( n － 1) 個碳原子的飽和一元醛( 或酮 ) 的相對分子質(zhì)量相同。 ④ 其他常見的相對分子 質(zhì)量相同的有機物和無機物： 相對分子質(zhì)量 對應(yīng)物質(zhì) 28 C2H N CO 30 C2H NO 、 HCHO 44 C3H CH3CHO 、 CO N2O 46 C2H5OH 、 HCOO H 、 NO2 (3) “ 商余法 ” 推斷有機物的分子式： 設(shè)烴的相對分子質(zhì)量為 M ，則 M /12 的余數(shù)為 0 或碳原子數(shù)大于或等于氫原子數(shù)時，將碳原子數(shù)依次減少一個，每減少一個碳原子即增加 12 個氫原子，直到飽和為止。 ( 4) 根據(jù)題給特殊條件確定有機物分子式 ① 含氫量最高的烴為甲烷。 ② 通常情況下，烴的含氧衍生物為氣態(tài)的是甲醛。 ③ 對于烴類混合物，平均每個分子中所含碳原子數(shù)小于 2 ，則該烴類混合物中一定含有甲烷。 ④ 同溫同壓 ( 溫度高于 1 00 ℃ ) 烴燃燒前后，氣體體積不變，則烴分子中氫原子數(shù)為 4 。 ⑤ 通常情況下若為氣態(tài)烴，則烴分子中碳原子數(shù) ≤ 4 。 二、有機化合物結(jié)構(gòu)的確定 1 ．紅外光譜 (IR ) 不同官能團或化學(xué)鍵在紅外光譜圖中都有一個特定的吸收區(qū)域，借助紅外光 譜圖可以確定有機物中含有何種化學(xué)鍵或官能團，從而確定有機物結(jié)構(gòu)。 2 ．核磁共振氫譜 核磁共振氫譜中，處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子在譜圖上出現(xiàn)的位置不同，吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比，根據(jù)核磁共振氫譜中峰的個數(shù)和面積可以確定不同化學(xué)環(huán)境下氫原子的種數(shù)及個數(shù)比，從而確定有機物結(jié)構(gòu)。 3 ．有機物的性質(zhì) 根據(jù)有機物的性質(zhì)推測有機物中含有的官能團，從而確定有機物結(jié)構(gòu)。 判斷依據(jù) 對應(yīng)結(jié)構(gòu)或物質(zhì) 使溴水褪色 使酸性 K M n O4溶液褪色 碳碳雙鍵 、 碳碳三鍵、醛基 發(fā)生銀鏡反應(yīng) 與新制 Cu(OH)2懸濁液煮沸后生成磚紅色沉淀 醛基 與 Na 反應(yīng)放出 H2 醇羥基、酚羥基、羧基 與 Na2CO3或 NaHCO3溶液反應(yīng)放出 CO2 使石蕊試液變紅 羧基 遇 F e Cl3溶液顯紫色 遇濃溴水產(chǎn)生白色沉淀 酚羥基 能發(fā)生消去反應(yīng) 醇或鹵代烴 能發(fā)生水解反應(yīng) 酯基、鹵代烴、肽鍵 4. 分子式 ( 或相對分子質(zhì)量 ) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，用有機物分子式減去已知結(jié)構(gòu)的分子式，通過推斷確定剩余部分的結(jié)構(gòu)，從而確定有機物的結(jié)構(gòu) ( 或根據(jù)質(zhì)量守恒定律，用有機物的相對分子質(zhì)量減去已知結(jié)構(gòu)的相對分子質(zhì)量，通過推斷確 定剩余部分的結(jié)構(gòu)，從而確定有機物的結(jié)構(gòu) ) 。 5 ．通過價鍵規(guī)律確定 某些有機物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結(jié)構(gòu)，則可直接由分子式確定其結(jié)構(gòu)式。如 C2H4，根據(jù)每個碳原子形成 4 個共價鍵，每個氫原子形成 1 個共價鍵；碳碳可以直接連接，可知只有一種結(jié)構(gòu)：CH3— CH3；同理，由價鍵規(guī)律， CH4O 也只有一種結(jié)構(gòu)：CH3— OH 。 特別關(guān)注 1 ．含氫量最高的烴為甲烷；對于烴類混合物，平均每個分子中所含碳原子數(shù)小于 2 ，則該烴類混合物中一定含有甲烷。 2 ．某些有機化合物，由于其組成較特殊，其實 驗式就是分子式，不用再借助于有機化合物的相對分子質(zhì)量求分子式。如CH C2H C3H CH4O 、 C2H6O 、 C3H8O2等。 3 ．用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物結(jié)構(gòu)時，省略碳碳單鍵、碳氫鍵，不能省略官能團。如乙烯結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)寫成 CH2== =C H2而不能寫成CH2CH2。 4 ．已知分子式確定有機物結(jié)構(gòu)時，注意根據(jù)組成規(guī)律確定可能的種類，縮小推斷范圍。 5 ．確定有機物結(jié)構(gòu)時，不僅要注意有機物含有什么官能團，還要根據(jù)題給信息確定官能團的位置。 例 1 ? 2022 寧德質(zhì)檢 ? 碳、氫、氧 3 種元素組成的有機物 A ，相對分子質(zhì)量為 102 ，含氫的質(zhì)量分數(shù)為 % ，分子中氫原子個數(shù)為氧的 5 倍。 ( 1) A 的分子式是 ______ ____ 。 ( 2) A 有 2 個不同的、位于碳鏈兩端的含氧官能團，其名稱是__________ 、 ________ __ 。 ( 3) 一定條件下， A 與氫氣反應(yīng)生成 B ， B 分子的結(jié)構(gòu)可視為 1 個碳原子上連接 2 個甲基和另外 2 個結(jié)構(gòu)相同的基團。 ① A 的結(jié)構(gòu)簡式是 ____ _______ ______ _________________ 。 ② A 不能發(fā)生的反應(yīng)是 __________( 填寫序號字母 ) 。 a ．取代反應(yīng) b ．消去反應(yīng) c ．酯化反應(yīng) d ．還原反應(yīng) ( 4) 寫出兩個與 A 具有相同官能團、并帶有支鏈的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式： ________ _____ ___________________________ 。 ( 5) A 還有另一種酯類同分異構(gòu)體，該異構(gòu)體在酸性條件下水解，生成兩種相對分子質(zhì)量相同的化合物，其中一種的分子中有 2個甲基，此反 應(yīng)的化學(xué)方程式是 ____________ ______________ _________ _____________________________________________ 。 (6) 已知環(huán)氧氯丙烷可與乙二醇發(fā)生如下聚合反應(yīng)： B 也能與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生類似反應(yīng)，生成高聚物，該高聚物的結(jié)構(gòu)簡式是 __________ _______________________________ 。 【解析】 N ( H) ＝102 %1＝ 10 ，由題意可知 N ( O) ＝ 2 ， N ( C)＝ 5 ， A 的分子式為 C5H10O2，又因為 A 中有 2 個氧原子，有 2 個不同的含氧官能團，只能是羥基和醛基。 A 與氫氣反應(yīng)生成 B ，故B 為： 。 【答案】 ( 1) C5H10O2 ( 2) 羥基 醛基 (5) CH3COOCH(C H3)2＋ H2O無機酸△CH3COOH ＋(C H3)2CH — OH 創(chuàng)新題組 1 － 1 現(xiàn)有某化學(xué)式為 C3H6O2的有機物的核磁共振氫譜有三個峰，共強度比為 3 2 1 ，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式不可能是( ) A ． CH3CH2COOH B ． CH3COOCH3 C ． HCOOCH2CH3 D ． CH3COCH2OH 解析： 等效氫原子都給出了相應(yīng)的峰 ( 信號 ) ，峰的強度與結(jié)構(gòu)中的 H 原子數(shù)成正比，因此 P M R 譜有三個峰說明有三種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子，而且其個數(shù)比為 3 2 1 ， A 、 C 、 D 項的有機物均符合； B 項峰有兩種，峰面積比為 1 1 。 答案： B 1 － 2 二甲醚與乙醇是同分異構(gòu)體，其鑒別可采用化學(xué)方法及物理方法，下列方法中不能對二者進行鑒別的是 ( ) A ．利用金屬鈉或者金屬鉀 B ．利用質(zhì)譜法 C ．利用紅外光譜法 D ．利用核磁共振氫譜 解析： 乙醇遇鈉或鉀產(chǎn)生氫氣，而二甲醚無明顯現(xiàn)象， A 可鑒別；利用紅外光譜法可確定化學(xué)鍵或官能團， C 可鑒別；利用核磁共振氫譜可以推知分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目，D 可鑒別；利用質(zhì)譜法只能確定有機物的相對分子質(zhì)量，而二甲醚和乙醇的相對分子質(zhì)量相同， B 不能鑒別。 答案： B 1 － 3 ( 1) 具有支鏈的化合物 A 的分子式為 C4H6O2， A 可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。 1 m ol A 和 1 m ol N aHCO3能完全反應(yīng)，則 A 的 結(jié)構(gòu)簡式是 ____ _______ ___ 。寫出與 A 具有相同官能團的 A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式： ____________ ________ 。 ( 2) 化合物 B 含有 C 、 H 、 O 三種元素，相對分子質(zhì)量為 60 ，其中碳的質(zhì)量分數(shù)為 6 0% ，氫的質(zhì)