【全国百强校】江苏省丹阳高级中学苏教版高中化学选修五教材梳理：专题1 总结

专题1 总结
本专题构造层次图
有机化学的概念
有机化学的诞生有机化合物的概念
有机化学开展史有机化学开展的三个重要阶段有机化学的有机化学的研究方向
开展与应用有机化学史上几个重要人物
我国在有机化学史上的奉献认医用材料
有机化学的应用光功能材料
识工程材料
黏合剂
有涂料
燃烧法确定元素组成
机有机化合物钠融法
组成的研究铜丝燃烧法
化元素分析仪分析法
合结合方式——共价键
基团理论
物核磁共振科学家怎样研究有机化合物现代构造研究法红外光谱有机物构造的研究紫外光谱
质谱法
手性分子手性碳原子
对映异构
甲烷与氯气的取代反响机理
有机化学乙酸乙酯的水解反响机理
反响的研究不对称合成
逆合成分析理论
专题打破
专题一 有机物燃烧计算的技巧
有机物的燃烧问题一直是高考有机化学的热点问题之一。

考察的主要方式有：①燃烧方程式及其应用；②在一定条件下，气态有机物燃烧前后，气体体积不发生变化的规律〔四氢规那么〕；③由有机物的分子式来比拟燃烧耗氧量大小的方法；④有机混合物燃烧的计算，其中之一物质的物质的量列出有关计算的数学表达式；⑤有机化合物燃烧热及热化学方程式等。

考点动向：①由原来单纯烃的燃烧问题——烃燃烧耗氧量〔标准状况〕向烃的混合物燃烧问题转变；②由选择题向非选择题转变；③由耗氧量大小比拟的简单题向由燃烧方程式来确定有机物分子式及列出数学计算关系式转变；④由单纯燃烧规律向把燃烧与热化学方程式相结合的学科内综合转变。

1. 方法与技巧
烃及其含氧衍生物的燃烧通式：
烃：C x H y ＋ ⎝⎛⎭⎫x ＋y 4O 2−−→−点燃 xCO 2 ＋ y 2H 2
O 烃的含氧衍生物：C x H y O z ＋ ⎝⎛⎭
⎫x ＋y 4－z 2O 2−−→−点燃 xCO 2 ＋ y 2H 2
O 2. 易错分析 〔1〕凡分子里氢原子个数为4个的气态烃，如CH 4、C 2H 4、C 3H 4，完全燃烧前后气体总物质的量不变，假设在温度高于100℃的密闭容器中，定温时，其压强不变〔注意生成的H 2O 也为气态〕。

〔2〕耗氧量大小的比拟
〔3〕由燃烧产物推测有机物
一样状况下，有机物燃烧后
n 〔CO 2〕∶ n 〔H 2O 〕⎩⎪⎨⎪⎧<1 为饱和醇和烷烃＝1 为符合CnH 2n Ox 的有机物>1 为炔烃或苯及其同系物
①假设燃烧产物n 〔CO 2〕∶n 〔H 2O 〕＝1∶2，那么有机物中碳、氢原子的个数比为1∶4，可能为甲烷〔CH 4〕、甲醇〔CH 4O 〕。

②假设燃烧产物n 〔CO 2〕∶n 〔H 2O 〕＝1∶1，那么有机物中碳、氢原子的个数比为1∶2，可能为单烯烃C n H 2n 、醛或酮C n H 2n O 、羧酸或酯C n H 2n O 2。

③假设燃烧产物n 〔CO 2〕∶n 〔H 2O 〕＝2∶1，那么有机物中碳、氢原子的个数比为1∶1，可能为乙炔〔C 2H 2〕、苯〔C 6H 6〕、苯乙烯〔C 8H 8〕、苯酚〔C 6H 5OH 〕、乙二酸〔C 2H 2O 4〕。

例1 有机物A 蒸气的质量是一样状况下同体积乙醇蒸气的2倍，1.38 g A 完全燃烧后，假设将燃烧产物通过碱石灰，碱石灰增重3.06 g ；假设将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重1.08 g ；取4.6 g A 与足量钠反响，生成的气体在标准状况下的体积为1.68 L ；A 不与纯碱反响，试通过计算确定A 的分子式和构造简式。

解析：A 的相对分子质量为M r 〔A 〕＝46×2＝92；水的质量为m 〔H 2O 〕＝1.08 g ；CO 2的质量为m 〔CO 2〕＝3.06 g －1.08 g ＝1.98 g ，故m 〔H 〕＝1.08 g ×182＝0.12 g ，m 〔C 〕＝1.98 g×44
12＝0.54 g 。

因为m 〔C 〕＋m 〔H 〕＝0.12 g ＋0.54 g ＝0.66 g ＜1.38 g ，所以该有机物中含有O ，其质量为m 〔O 〕＝1.38 g －0.66 g ＝0.72 g ；因此 1 mol 该有机物中各元素原子的物质的量分别为n 〔C 〕＝g g mol 9238.112/54.0⨯＝3 mol ，n 〔H 〕＝g g mol 9238.11/12.0⨯＝8 mol ，n 〔O 〕＝g g
mol 9238.116/72.0⨯＝3 mol ，该有机物的分子式为C 3H 8O 3。

4.6 g 〔即0.05 mol 〕A 中能被Na 取代的H 的物质的量为
1.68 L 2
2.4 L·mol －1
×2＝0.15 mol ，可见 1 mol A 分子中含有 3 mol 羟基，所以它的构造简式为CH 2OHCHOHCH 2OH 。

答案：A 的分子式为C 3H 8O 3，构造简式为CH 2OHCHOHCH 2OH 。

点评： 先求相对分子质量，再根据燃烧法得水和二氧化碳的质量，进一步求分子式，再根据反响进
一步确定构造，这是解答这类题目的根本方法。

变式训练1 室温时20 mL 某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓H 2SO 4，再恢复到室温，气体体积减少了50 mL ，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积又减少了40 mL ，求气态烃的分子式。

解析： 燃烧后的产物通过浓H 2SO 4，水蒸气被吸收，再通过苛性钠溶液时，CO 2被吸收，故CO 2的体积为40 mL 。

根据体积减少可考虑用体积差量法计算。

设烃的分子式为C x H y ，其燃烧化学方程式为：
C x H y ＋ ⎝⎛⎭⎫x ＋y 4O 2 −−→−点燃 xCO 2 ＋ y 2H 2O ΔV
1 x ＋y 4 x 1＋y 4
20 mL 40 mL 50 mL
列出比例式：
1x ＝2040
，解得x ＝2 1
1＋y 4＝2050
，解得y ＝6 所以该气态烃的分子式为C 2H 6。

答案： C 2H 6
点评：正确写出燃烧通式，再根据燃烧前后体积变化情况，运用体积差量法解题是关键。

专题二 有机物中是否含氧元素的求算方法
根据有机物燃烧后的产物的性质和质量可判断有机物的元素组成，求出有机物的分子式。

规律：一般有机物燃烧后的产物为CO 2和H 2O ，通过相关的实验可以确定CO 2和H 2O 的质量，进而求得有机物中所含C 和H 的质量：
m 〔C 〕＝1244
×m 〔CO 2〕， m 〔H 〕＝218
×m 〔H 2O 〕。

假设m 〔有机物〕＝m 〔C 〕＋m 〔H 〕，那么说明有机物中只含C 和H 两种元素。

假设m 〔有机物〕＞m 〔C 〕＋m 〔H 〕，且完全燃烧只生成CO 2和H 2O ，那么说明有机物含有C 、H 、O 三种元素，其中m 〔O 〕＝m 〔有机物〕－m 〔C 〕－m 〔H 〕。

例2 某有机物A 3.0g ，完全燃烧后生成3.6g 水和3.36LCO 2〔标准状况〕，该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，求该有机物的分子式。

解析：有机物A的相对分子质量：Mr〔A〕＝30×2＝60。

3.0g有机物A中各元素的质量：
m〔C〕＝
3.36L
22.4L·mol－1
×12g·mol－1＝1.8g，
m〔H〕＝3.6g
18g·mol－1
×2×1g·mol－1＝0.4g。

因m〔C〕＋m〔H〕＝2.2g＜3.0g，所以有机物A中含有O元素，其质量为m〔O〕＝3.0g－2.2g＝0.8g。

有机物A的实验式：
n〔C〕∶n〔H〕∶n〔O〕＝1.8g
12 g·mol－1∶
0.4g
1 g·mol－1
∶
0.8g
16 g·mol－1
＝3∶8∶1。

那么有机物A的实验式为C3H8O。

有机物A的分子式：
由〔C3H8O)n ＝60，可得n＝1。

故有机物A的分子式为C3H8O。

答案：C3H8O
点评：由相对密度与相对分子质量的关系，先求出相对分子质量，再根据
m〔C〕＋m〔H〕＜3.0g，判断出有氧元素，进一步求出最简式和分子式。

这是求分子式的一般方法。

变式训练2 有机化合物A的相对分子质量大于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。

请答复：
〔1〕该化合物分子中含有：个氧原子。

〔2〕该化合物的摩尔质量：g/mol。

〔3〕该化合物的化学式为：。

〔4〕该化合物分子中最多含个〔羰基〕官能团。

解析：此题属计算型有机推断题，该题的切入点是根据A的相对分子质量大于110，小于150确定A中氧原子的个数。

〔1〕A分子中氧元素的质量分数为：ω〔O〕＝1－52.24%＝47.76%，当Mr〔A〕＝110时，分子中氧原子数N〔O〕＝110×47.76%/16＝3.3；当Mr〔A〕＝150时，分子中氧原子数N〔O〕＝150×47.76%/16＝4.5，3.3< N〔O〕<4.5，分子中氧原子数应取正整数，故A分子中氧原子个数为4。

〔2〕A的相对分子质量为：Mr〔A〕＝4×16/47.76%＝134。

〔3〕Mr〔C和H〕＝134 − 4×16＝70，说明分子中C、H相对原子质量之和为70，设A分子中C、H局部的化学式为C x H y，有12x+y＝70，讨论：当x＝4、5、6，有y＝22、10、−2，根据价键规律，只有x＝5，y＝10合理。

A的分子式为C5H10O4。

〔4〕C5H10O4的不饱和度与C5H10一样，由烷烃通式C n H2n+2知，C5H10分子可以为环状烃，也可以是单烯烃，分子中最多含一个碳碳双键，所以C5H10O4分子最多含一个碳氧双键，即最多含一个羰基。

答案：〔1〕4 〔2〕134 〔3〕C5H10O4〔4〕1
专题三有机物不饱和度在有机推断中的应用
在有机推断题型中，常会给出某有机物的分子式及它的有关性质，据此推断其可能的有机构造。

对于此类题目，往往可以先计算有机物的不饱和度，大体推算出其可能的不饱和情况，然后再结合其性质推导出其化学构造。

另外也可以利用有机物的不饱和度来验证推断结果的合理性，起到事先心中有数的作用。

有机物不饱和度的求算方法：
①不饱和度〔也称缺氢指数〕可以为测定有机物分子构造提供其是否含有双键、叁键或碳环等不饱和构造的信息。

②有机物分子的不饱和度Ω＝N〔C〕＋1 －
2)
(H
N
其中N〔C〕为碳原子数；N〔H〕为氢原子数。

在计算不饱和度时，假设含卤素原子，可将其视作氢原子；假设含氧原子，可不予考虑；假设含氮原子，那么从氢原子总数中减去氮原子数。

③几种官能团的不饱和度
如：CH3CH2Br：Ω＝2＋1－6
2＝0，说明分子中全是碳碳单键；C2H4O2：Ω＝2＋1－
4
2＝1，说明分
子中存在一个共价双键(碳碳双键或碳氧双键)。

例3 某有机物中只含C、H、O、N四种元素，它的一个分子中含O原子数为m，H原子数为n，N 原子数为1，并且所有化学键为单键。

那么分子中C原子数为〔〕
A. 12〔n －1〕
B. 12〔n －2m 〕
C. 12〔n －3〕
D. 12
〔n －2m －1〕 解析：设分子式为C x H n O m N ，因分子中所有化学键为单键，不饱和度为0。

Ω＝N 〔C 〕＋ 1 －
2
)(H N ＝x ＋1－n －12＝0，x ＝12〔n －3〕。

答案： C
点评：易错分析：
〔1〕苯的不饱和度Ω为4，环烷烃的不饱和度Ω为1。

但是它们都不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。

〔2〕碳碳叁键的不饱和度Ω为2；碳碳双键、羰基、羧基、酯基的不饱和度Ω均为1。

〔3〕不饱和的有机物的不饱和度也可与饱和链烃进展比拟，求算其不饱和度的值。

如苯酚的分子式为C 6H 6O ，它与C 6H 14比拟，H 原子相差8个，所以苯酚的不饱和度Ω＝8/2＝4。

变式训练3〔1〕由2个C 原子、1个O 原子、1个N 原子和假设干个H 原子组成的共价化合物，H 原子数目最多为 个，试写出其中一例的构造简式： 。

〔2〕假设某共价化合物分子只含有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，那么H 原子数目最多等于 。

〔3〕假设某共价化合物分子只含有C 、N 、H 、O 四种元素，且以N 〔C 〕、N 〔N 〕和
N 〔O 〕分别表示C 、N 和O 的原子数目，那么H 原子数目最多等于 。

〔4〕假设有机物C x H y O z N m 分子中没有环状构造，只有双键，那么分子含有的双键数为 。

解析：(1)H 原子数目最多就是不饱和度为0，设氢原子数为n ，那么
Ω＝N 〔C 〕＋ 1 － 2)(H N ＝2＋1－n －12＝0，n ＝7。

(2)设氢原子数为N(H)，不饱和度为0， N (C) ＋1－[N (H)－N (N)]/2＝0，
N (H)＝2＋2 N (C)＋N (N)。

(3)不饱和度计算与N (O)无关，N (H)＝2＋2 N (C)＋N (N)。

(4) C x H y O z N m 分子中没有环状构造，只有双键，那么分子中含有的双键数就等于不饱和度。

双键数＝Ω＝N 〔C 〕＋ 1 － 2)(H N ＝x ＋1－2
m y -。

答案：(1)7 CH 3CH(NH 2)OH [其他合理答案也可，如CH 2(NH 2)CH 2OH]
(2)2＋2 N (C)＋N (N)
(3)2＋2 N (C)＋N (N)
(4) x ＋1－2
m y -
教材〔课本第16页〕答案与提示
1. BD解析：根据有机物燃烧的化学方程式及质量守恒定律求解。

2. 6解析：设硫原子数为n，那么32n / 5734×100%＝
3.4%，得n＝6。

3.略
4.现代方法有：核磁共振法、红外光谱法、质谱法。

实例略。

5.C3H6O3 解析：该样品1.8g燃烧后产生二氧化碳0.06mol，水0.06mol，根据质量守恒定律，可知其最简式为CH2O，相对分子质量为90，可以得出其分子式为C3H6O3。