不饱和度在解答有机化学题中的应用

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不饱和度(Ω)在有机化学中的应用

不饱和度(Ω)在有机化学中的应用

不饱和度(Ω)在有机化学中的应用
安有宏
【期刊名称】《学苑教育》
【年(卷),期】2015(000)014
【摘要】随着培养学生创新能力呼声的不断提高,近几年高考中创新性试题也不断出现,立意新颖的创新试题,不仅能更好地考查学生的基础知识,文化素养,学习潜能和创新能力,而且有利于高考选拔人才和中学实施素质教育。

以下将结合典型试题,谈谈有机化学中有关"不饱和度"的问题及其在解题中的应用。

【总页数】2页(P92-93)
【作者】安有宏
【作者单位】宁夏固原市第一中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.从高考有机化学试题看"不饱和度"的应用 [J], 杨宁;汤伟
2.不饱和度在有机化学中的应用 [J], 胡思前
3.不饱和度在有机化学中的妙用 [J], 张伟安
4.不饱和度在有机化学解题中的应用 [J], 胡曙光
5.不饱和度在中专有机化学教学中的运用 [J], 施林妹
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不饱和度在有机化学中的应用

不饱和度在有机化学中的应用

近年来高考化学试卷中对这一理念有充分体现,出现了与日化产品、药物、环境等的相关试题,如青蒿素、多巴胺、具有显著抗癌活性的10-羟基喜树碱、治疗高血压的药物多沙唑嗪盐酸盐,制作“香水”的天然化合物a-damascone等,其结构均较复杂,用常规思维来解决这类问题,十分繁琐,而且难免会出现遗漏、差错。

不饱和度揭示了有机物组成与结构的隐性关系和各类有机物间的内在联系,是推断有机物可能结构的一种新思维,其优点是推理严谨,可防遗漏。

不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。

【计算公式:】【分子的不饱和度(Ω)与分子结构的关系:】①若Ω=0,说明分子是饱和链状结构②若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环;③若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个环;余类推;④若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。

(一般情况必有苯环)【计算下列结构的分子式】C C【推断分子结构】(1)C 7H 8O 的结构推断(2)某有机化合物A 的相对分子质量大于150且小于200。

经分析得知,化合物中碳、氢、氧的质量比为:7.5:1.125:3。

A 具有酸性,是蜂王浆中的有效成分,物质的量为0.0002mol 的A 需用20.0mL 0.0100mol/L 氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点。

①有机化合物A 的相对分子质量是 ,该化合物的化学式(分子式)是 。

②已知A 能使溴的四氯化碳溶液褪色,A 发生臭氧化还原水解反应生成B 和C ,B 能发生银镜反应,且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应。

信息提示:在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:以上反应和B 的进一步反应如下图所示。

1molD 与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L (标准状况)。

浅析不饱和度的计算及在有机化学中的应用

浅析不饱和度的计算及在有机化学中的应用

浅析不饱和度的计算及在有机化学中的应用作者:江学军来源:《都市家教·下半月》2015年第04期【摘要】近几年各省化学高考试题中,分析有机物的结构问题呈现日益复杂的趋势,涉及到的有机物分子式比较复杂,例如2014年北京高考化学25题,2012年浙江高考化学29题等等。

用常规思维来解决这类开放性的问题,难免会走歪路和耗时间,而且容易出差错,考生对这类题目感觉比较抽象,把握度不高。

不饱和度能直接反映有机物分子组成与其结构的关系,是解决这类问题的有效手段,笔者在教学过程中发现其推理严谨,计算简单快速,分析结构时可防遗漏,能帮助学生有效快速地对有机试题进行解答,起到事半功倍之功效。

【关键词】不饱和度;缺氢数;同系物;同分异构体;结构;分子式;推断一、不饱和度的概念不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字母Ω表示。

规定烷烃的不饱和度为0,烷烃的通式可表示为CnH2n+2,其所能结合H 的数目达到最大,即达到饱和,缺氢数为0。

Ω越大,说明相对于有机物的缺氢数越多,Ω=缺H数/2。

二、不饱和度的计算高中阶段涉及到的有机物所含元素主要有C、H、O(S和O类似)、N(P和N类似)、X(指卤素),下面我们讨论的范围主要是由这些元素组成的有机物。

根据有机物的化学式计算①若有机物分子式为CaHb,则Ω=(2a+2-b)/2,即Ω=a-b/2+1。

②若有机物分子式为CaHbXc,由于X和H成键情况类似,故可视作H来处理,则Ω=(2a+2-b-c)/2,即Ω=a-b/2-c/2+1。

③若有机物分子式为CaHbOd,因为O的成键数目为2个,故O的存在并不会改变有机物所含H的数目,即不会改变不饱和度。

例如:在CH2=CH-CH3中所含H的数目为6,缺氢数为2,Ω=1。

当引入O后会出现两种情况:情况一:O参与两个单键,如CH2=CH-CH2-OH,其所含H的数目仍为6,Ω=1;情况二:O参与双键,如CH3-CH2-CHO,其所含H的数目也为6,Ω=1。

不饱和度在有机化学解题中的妙用(修改)

不饱和度在有机化学解题中的妙用(修改)

CC 不饱和度在解决有机化学题中的妙用董前进 陕西省铜川市一中 727007不饱和度揭示了有机物组成与结构的隐性关系和各类有机物间的内在联系,是推断有机物可能结构的一种新思维,其优点是推理严谨,快速准确而且可防遗漏。

而且我在教学中发现不饱和度概念易学易懂,在求较为复杂的分子式及分子结构、同系物、同分异构体的判断等方面时,运用不饱和度解决问题将会达到事半功倍之功效,且学生乐于接受和效仿。

一.不饱和度1. 不饱和度的概念不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。

2 不饱和度的计算(1) 根据有机物的化学式计算常用的计算公式:公式繁多,可简化如下:将有机物的化学式转化为CxHyOa(NH)b 则Ω=x+1-y/2此公式使用范围极广,可囊括几乎所有有机物,无需分类讨论。

硅与碳等效,卤素与氢等效,硫与氧等效。

通过转化,O 、N 可视而不见。

例子:C 10H 4Cl 2可转化为C 10H 6,则Ω=10+1-6/2=8 C 20H 31O 2N 3可转化为C 20H 28O 2(NH)3,则Ω=20+1-28/2=7;C 60中y 、a 、b 均为0,Ω=60+1=61(2) 非立体平面有机物分子,可以根据结构计算 Ω=双键数+叁键数×2+环数备注:双键包含碳碳、碳氮、氮氮、碳氧双键;叁键包含碳碳、碳氮叁键;环数等于将环状分子剪成开链分子时,剪开碳碳键的次数,环包含含N 、O 、S 等的杂环。

如苯:Ω=6+1-6/2=3+0×2+1=4 即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。

例子:Ω=4+0×2+2=6 Ω=6+1×2+2=10 Ω=8+0×2+3=13(3) 立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。

最新高中化学非常详细关于不饱和度

最新高中化学非常详细关于不饱和度

计算方法1)从有机物分子结构计算不饱和度的方法根据有机物分子结构计算,Ω=双键数+三键数×2+环数如苯:Ω=3+0×2+1=4 即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。

补充理解说明:单键对不饱和度不产生影响,因此烷烃的不饱和度是0(所有原子均已饱和)。

一个双键(烯烃、亚胺、羰基化合物等)贡献1个不饱和度。

一个三键(炔烃、腈等)贡献2个不饱和度。

一个环(如环烷烃)贡献1个不饱和度。

环烯烃贡献2个不饱和度。

一个苯环贡献4个不饱和度。

一个碳氧双键贡献1个不饱和度。

一个-NO2贡献1个不饱和度。

例子:丙烯的不饱和度为1,乙炔的不饱和度为2,环己酮的不饱和度也为2。

2)从分子式计算不饱和度的方法第一种方法为通用公式:Ω=1+1/2∑Ni(Vi-2)其中,Vi 代表某元素的化合价,Ni 代表该种元素原子的数目,∑ 代表总和。

这种方法适用于复杂的化合物。

第二种方法为只含碳、氢、氧、氮以及单价卤素的计算公式:Ω=C+1-(H-N)/2其中,C 代表碳原子的数目,H 代表氢和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目,氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献,故不需要考虑氧原子数。

这种方法只适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。

第三种方法简化为只含有碳C和氢H或者氧的化合物的计算公式:Ω =(2C+2-H)/2其中 C 和H 分别是碳原子和氢原子的数目。

这种方法适用于只含碳和氢或者氧的化合物。

补充理解说明:(1)若有机物为含氧化合物,因为氧为二价,C=O与CH2“等效”,如CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω为1。

(2)有机物分子中的卤素原子取代基,可视作氢原子计算不饱和度Ω。

如:C2H3Cl的Ω为1,其他基团如-NH2、-SO3H等都视为氢原子。

(3)碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃。

如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)(4)烷烃和烷基的不饱和度Ω=0如CH4(甲烷)(5)有机物分子中含有N、P等三价原子时,每增加1个三价原子,则等效为减少1个氢原子。

有机物分子的不饱和度计算方法与应用

有机物分子的不饱和度计算方法与应用

有机物分子的不饱和度计算方法与应用名山一中郑文楷625100一、不饱和度的概念不饱和度又称缺氢指数,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用Ω表示。

二、不饱和度的一般计算方法1.根据有机物的化学式计算(1)若有机物的化学式为CxHy则(2)若有机物为含氧化合物,因为氧为二价,C=O与C=C“等效”,所以在进行不饱和度的计算时可不考虑氧原子,如CH2=CH2、C2H4O、C2H4O2的Ω为1。

氧原子”视而不见”推导:设化学式为CxHyOz-------------CxHy-z(OH)z ,由于H、OH都是一价在与碳原子连接,故分子式等效为CxHy。

(3)若有机物为含氮化合物,设化学式为CxHyNz-------------CxHy-2z (NH2)z,由于—H、—NH2都是一价在与碳原子连接,故分子式等效为CxHy-z (4)按照该法可以推得其它有机物分子的不饱和度(5)有机物分子中的卤素原子取代基,可视作氢原子计算Ω。

如:C2H3Cl的不饱和度为1,其他基团如-NO2、-NH2、-SO3H等都视为氢原子。

(6)碳的同素异形体,可将它视作Ω=0的烃。

如C60(7)烷烃和烷基的不饱和度Ω=02.非立体平面有机物分子,可以根据结构计算,Ω=双键数+叁键数×2+环数如苯:Ω=3+0×2+1=4 即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。

注意..环数等于将环状分子剪成开链分子时,剪开碳碳键的次数.........................。

3.立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。

如立方烷面数为6,Ω=6-1=5三、不饱和度的应用1、求较复杂有机物的化学式例:是一种驱蛔虫药--山道年的结构简式,试确定其分子式为____________。

解析:从结构图中可见,分子中有14个碳原子,3个氧原子,又有3个环和4个双键。

拓展 有机化学中的不饱和度及其应用

拓展 有机化学中的不饱和度及其应用
3.若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一
个环;或两个环;余此类推。
4.若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。
THANKS 感谢聆听
有机化学中的不 饱和度及其应用
一、不饱和度的含义
• 不饱和度又称缺氢指数或环加双键指数,用希腊字母Ω来 表示。
每少两个氢原子,该烃分子的不饱和度就增加1,即Ω=1
二、不饱和度的计算
• 1、根据有机物的分子式计算
CnHm,则Ω= 2
②若有机物为烃的含氧衍生物,可按①中的公式求其不饱和度
③若有机物为卤代烃(RX),则X可当作H原子来计算其不饱和度。
(C3H5Br,C5H6Cl2)
C2H6、C2H6O、C3H6O2、C2H4O、C6H6、C8H8
• 2、根据分子结构计算 Ω=双键数+三键数×2+环数
Ω=2+1×2+1=5
Ω=4
Ω=7
三、不饱和度的应用
• 1、根据不饱和度求物质的分子式
• 3、根据不饱和度推测物质的结构
【例题3】某芳香族化合物的分子式为 C8H6O2 ,它的分子(除苯 环外不含其他环)中不可能有( A.两个羟基 B.—个醛基 ). C.两个醛基 D.—个羧基
【小 结】不饱和度与分子结构的关系
1.若Ω=0,分子式饱和链状结构(烷烃)
2.若Ω=1,分子中有一个双键或一个环。
【例题1】四川盛产五倍子.以五倍子为原料可制得化合物A.A 则物质的分子式是
C17H12O6 : 的结构简式如图所示
则A 。 的分子式是
C14H10O9 。
• 2、根据不饱和度书写同分异构体
【例题2】有机物
V
的同分异构体有多种,请写出 。

高中有机化学“不饱和度”的概念及其应用

高中有机化学“不饱和度”的概念及其应用

高中有机化学“不饱和度”的概念及其应用知识归纳一、什么是不饱和度不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。

二、不饱和度计算1. 根据有机物的化学式计算不饱和度的计算公式是:CxHyOm(NH)n,则Ω=x+1-y/2(注:氧:不考虑,卤素:当作H,氮:划去NH)。

例:C5H8O2,则Ω=5+1-8/2=2C5H4Cl2可转化为C5H6,则Ω=5+1-6/2=3C8H13O2N3可转化为C8H10O2(NH)3,则Ω=8+1-10/2=42.根据有机物的结构式计算Ω=双键数+叁键数×2+环数在计算不饱和度时,可以看做是有3个双键和1个环,所以Ω=3+1=4例:请计算出两种物质的不饱和度三、不饱和度的应用1.根据有机物的分子式推断其结构式①若Ω=0,说明分子是饱和链状结构②若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环③若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个环;其余类推④若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。

2.根据结构简式推导化学式:结构简式——计算不饱和度——计算H原子数——确定分子式例1:1mol X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8L CO2(标准状况),则X的分子式是:( )A、C5H10O4B.C4H8O4C.C3H6O4D.C2H2O4解题方法:能与碳酸氢钠反应的有机物一般为羧基,1mol X放出CO2为2mol,说明含2个羧基,其不饱和度至少为2,A、B、C的不饱和度均为1,D为2,可快速求解选项为D。

例2:一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构如下图,有关该化合物的下列说法不正确的是( )A.分子式为B. 该化合物可发生聚合反应C.1mol 该化合物完全燃烧消耗19molD.与溴的溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用溶液检验解题方法:A项,可快速判断出该分子为C13HyO,该分子含3个双键一个环,Ω=3+1=4,也即Ω=13+1-y/2=4,y=20,正确;B项,由于分子可存在碳碳双键,故可以发生加聚反应,正确;C项,根据A项可转化为C13H18(H2O),13个碳应消耗13个O2,18个H消耗4.5个O2,共为17.5,故错;D项,碳碳双键可以与Br2发生加成发生,然后水解酸化,即可得Br-,再用AgNO3可以检验,正确。

有机物不饱和度在解题中的应用(2018)

有机物不饱和度在解题中的应用(2018)

有机物不饱和度在解题中的应用陕西省扶风县法门高级中学 陆平烷烃,又称饱和链烃,在烷烃的结构中,碳原子的四个价键全部被利用,就分子中的碳原子而言,结合的氢原子已达饱和,即氢原子数达到上限。

其通式表示为CnH2n+2,所以,有机分子中H 、C 原子个数比若大于(2n+2)/n ,则有机物的分子组成是肯定错误的。

推而广之,以烷烃的组成为分析的基础,若将一个C-C 改变为C=C ,或增加一个C=O ,分子中就减少2个氢原子;若碳原子间连接成一个环,分子中也减少2个氢原子;若将一个C-C 改变为C ≡C ,分子中就减少4个氢原子。

像分子中含有C=C 、C=O 、C ≡C 或环状结构,有机分子中的氢原子相对于碳原子来说就不饱和,其不饱和的程度即不饱和度,可以用含同碳原子数的烷烃中的氢原子数与该有机物分子中的氢原子数差的一半来表示。

结合前边的分析可知,分子中有一个C=C 、C=O 或者一个环,其不饱和度为1;分子中有一个C ≡C ,则不饱和度为2;分子中有一个苯环,则不饱和度为4。

了解了有机物分子结构中的不饱和度有那些方便呢?下边我们就分类讨论。

一. 根据有机物的键线式结构确定其分子式。

例1 有机环状化合物的结构简式可进一步简化,如:A 可写成B ,B 称作键线式。

C 是1990年公开报道的第10种有机化合物,试确定其分子式。

A B C[解析]法一:结合题给信息(结构简式A 可表示为键线式B,即为结构简式省略C 、H 原子,线段表示价键,拐点表示C 原子),可将C 所给的键线式还原成结构简式,如图:然后数出此结构中的C 、H 、O 原子个数,即可确定分子式为C 14H 20O 。

法二:C 为有机物结构的键线式表示, 每个顶点表示一个碳原子。

C 的分子中有14个碳原子,可设其分子式为C 14HxO ,结合结构,在C 的分子中有 3个环,两个C=C ,即该分子有5个不饱和度。

参考同数碳原子的烷烃C 14H 30中的氢原子数,因不饱和度为5,氢原子数比烷烃少10,分子式为C 14H 20O 。

不饱和度巧解有机化学题

不饱和度巧解有机化学题

教学目标:
知识与技能目标:
1.了解不饱和度的概念,理解不饱和度的真正的内涵。

2.能够熟练利用不饱和度巧解有机化学不同类型的题目。

过程与方法目标
1.通过对不饱和度讲解,让学生学会分析问题、解决问题能力有所提高。

2.利用实例验证理论知识运用于实践题目中,培养学生理论结合实际能力。

情感态度与价值观目标
1.培养学生学会巧解题目方法,让学生意识到掌握规律,事半功倍。

2.激发学生对化学的兴趣
教学重难点:理解不饱和度的真正内涵以及具体运用
教学重点:如何让学生主动、真正的会使用不饱和度解有机化学题
学情分析:
本节课针对于高三第一轮复习课件或者第二轮复习,对于学生而言,有机化学并不陌生,特别是伴随高考有机化学分值的提高,学生可能大量时间进行训练,所以具有一定的基本知识点。

但是很多学生依然会发现有机化学知识点太多,特别是官能团的性质,所以对于一些技巧解题没有去研究过。

于是本节课结合高考历年真题进行讲解不饱和度的妙处,让学生学会这种方法,在高考过程中简约时间却起到不错的效果。

有机物不饱和度的计算与应用

有机物不饱和度的计算与应用

有机物不饱和度的计算与应用作者:侯现乐陈雪金来源:《化学教学》2013年第09期摘要:为帮助学生更好地理解和掌握有机物不饱和度知识,有别于通常的方法,从价电子的角度解释并计算有机物的不饱和度,以中学生能理解的知识解释了有机物不饱和度的成因,便于学生在理解的基础上记忆,并简单介绍不饱和度在有机化学中的应用。

关键词:有机物;不饱和度;不饱和度的计算和应用文章编号:1005–6629(2013)9–0074–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B1 问题的提出不饱和度是有机化学中非常重要的概念,它揭示了有机物组成与结构之间的隐性关系,以及官能团类别异构与同分异构体之间的内在联系。

较复杂的有机物结构的解题过程中,用常规思维解决,往往会出现遗漏、差错,若能运用不饱和度来处理,则会轻松许多。

但如何让学生轻松愉快地理解不饱和度?各种资料中介绍了许多方法,如:Ω[1]=双键数+叁键数×2+环数[2],不饱和度(US)的求法等,但都是给出结论,未能从本质上去分析,这些方法往往只说其然而未述其所以然,学生记忆与理解都存在一定难度,有没有更好的方法去理解不饱和度呢?2 追根溯源看本质不饱和度[3]又称为“缺氢指数”,用希腊字母Ω来表示,顾名思义,它是反映有机物分子不饱和程度的量化标志。

如何理解“缺氢指数”呢?在实际教学中,我们往往理解为缺少氢原子的指数,每缺少两个氢原子指数为1,即不饱和度为1。

同时告诉学生卤素原子、氨基应替换为氢原子,氧原子可“视而不见”等等一系列的经验规律。

但为什么可以这样计算?学生其实并不理解,机械地记忆不理解的知识,只能加重学生的学习负担,导致学生涉及到较复杂不饱和度计算时经常出错。

如果能从化学键成键的角度,从本质上去理解“缺氢”的原因,有利于我们解决这一问题。

2.1 以烃类为基础理解不饱和度开链烷烃CnH2n+2,因碳碳之间,碳氢之间形成的都是单键,碳原子已形成最多数目单键,因此开链烷烃的不饱和度Ω=0。

不饱和度在有机化学解题中的妙用

不饱和度在有机化学解题中的妙用
据 分子 式计 算 不 饱 和 度 , 再 根 据 题 目条 件 及

。 n
51
种 。这种 环状 化合 物 可能是 (
图1
点拨 : 解 题 时要仔 细 阅读 约束 条 件 , 筛 选
出符 合 题 意 的 结 构 简 式 。 本 题 要 求 一 氯 代 物
f H = C H


有一 种一 氯代 物 。

二、 根据 有机 物 的结构 简 式 , 快 速 计 算 分
三 、 辅 助 推 断 有 机 物 的 结 构 与 性 质
解析: 化 合 物 的 分 子 式 中 含 有 卤 族 元 素 C1 , 在计 算 不 饱 和 度 时 与 H 等 价 , 可 以 算 出 其 不 饱 和 度 Q一 4 。化合 物 E为芳香 化合 物 ,
含有 苯 环 , 而 苯 环 的不 饱 和 度 为 4 。所 以化
数 为 3 0, 正 确 答 案 为 C。
C H C1 : , E 的 苯 环 上 的 一 氯 代 取 物 只 有 一
度 的影 响 。本 题 中含 有 氧 元 素 , 对 不 饱能 的 结 构 简 式 为

没 有 影 响 。 有 时 题 目会 给 出 结 构 简 式 , 并 给 出一个 分 子 式 , 问 分 子 式 是 否 正 确 。 可 以 计 算分 子 式 的不 饱 和度 , 和 结 构 简 式 中 的 不 饱 和度 对 比・ 若相等, 则 分子 式正 确 。
Cl



例 3
反 应 素 原 嗣 生
有一 环 状 化 合 物 C s Hs , 它 不 能 使 ) 。


不饱和度在高中化学中的妙用

不饱和度在高中化学中的妙用

不饱和度在高中化学中的妙用一、不饱和度的概念不饱和度 (英文名称:Degree of unsaturation),又称缺氢指数或者环加双键指数(index of hydrogen deficiency (IHD) or rings plus double bonds ),是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字母Ω表示。

二、不饱和度的计算方法(1)、从有机物的分子式计算不饱和度的方法第一种方法若有机物中只含碳、氢元素,Ω=222HC -+(其中C 和H 分别代表碳原子和氢原子的数目)例如:CH 2=CH 2的不饱和度Ω=24222-+⨯=1第二种方法:若有机物中只含碳、氢、氧、氮和单价卤族元素, Ω=21HN C -++(其中C 代表碳原子数目,H 代表氢原子和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目)例如:C 3H 7O 2N 的不饱和度Ω=27113-++=1补充理解说明:①有机物分子中含有卤素等一价元素时,可视为氢原子计算不饱和度,例如:C2H3Cl的不饱和度Ω为1。

②有机物分子中含有氧、硫等二价元素时,因为“C=O”与“C=C”等效,故计算不饱和度时可忽略氧原子,例如:CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO (乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω均为1。

③有机物分子中含有氮、磷等三价元素时,每增加一个三价原子,则等效为减少一个氢原子,例如:CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω为0。

④碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃,例如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)的不饱和度Ω为61。

⑤对于烃的含氧衍生物(C n H m O z),由于氢原子的最大值是2n+2(如饱和一元醇C n H2n+2O),所以其不饱和度为零,依此类推,饱和一元醛(C n H2n O),饱和一元羧酸(C n H2n O2),由于含有一个碳氧双键而比同碳数的饱和一元醇减少了2个氢原子,也可视为其不饱和度Ω=1。

不饱和度计算范文

不饱和度计算范文

不饱和度计算范文不饱和度是一个描述化合物中不饱和化学键数量和类型的指标。

它是指化合物中含有的双键、三键和环状结构的总数。

不饱和度计算可以衡量化合物的稳定性、反应性和结构活性,对于很多领域的研究很有意义。

Mol% = (2 × π × Z(ΣC=C) + 3 × π × Z(ΣC≡C) + 4 × π × Z(Σrings)) / Σ(Zbonds) × 100其中,Z(ΣC=C)表示双键数目,Z(ΣC≡C)表示三键数目,Z(Σrings)表示环状结构数目,Σ(Zbonds)表示总键数目。

双键当量数(DBE)是另一种计算不饱和度的方法,它是指不饱和结构单元的数量,计算公式为:DBE = Σ(Zbonds) - Σ(Zatoms) + 1其中,Z(Zbonds)表示键数,Z(Zatoms)表示原子数目。

不饱和度计算的应用非常广泛,特别是在有机化学领域和分析化学中。

例如,在有机化学中,可以用不饱和度计算评估一些化合物的稳定性和反应性,进而设计合成路线和优化反应条件。

在分析化学中,不饱和度计算可以帮助确定未知样品的化学结构,以及评估分析方法的准确性和灵敏度。

以下是一个应用案例,展示了不饱和度计算在有机化学中的应用:假设我们要研究一些有机化合物X的不饱和度。

首先,我们需要知道该化合物的分子式和化学结构。

假设该化合物X的分子式为C6H6O,根据该分子式,我们可以计算其总键数目和总原子数目。

总键数目为6个C-C键和1个C-O键,总原子数目为6个C原子、6个H原子和1个O原子。

总键数目=6(l个C-C键)+1(个C-O键)=7总原子数目=6(个C原子)+6(个H原子)+1(个O原子)=13然后,我们可以根据摩尔不饱和度和双键当量数计算该化合物的不饱和度。

根据摩尔不饱和度计算公式:Mol% = (2 × π × Z(ΣC=C) + 3 × π × Z(ΣC≡C) + 4 × π × Z(Σrings)) / Σ(Zbonds) × 100代入已知数值:Z(ΣC=C)=6Z(ΣC≡C)=0Z(Σrings) = 0Σ(Zbonds) = 7计算得到摩尔不饱和度:Mol% = (2 × π × 6 + 3 × π × 0 + 4 × π × 0) / 7 × 100 ≈ 171.8%根据双键当量数计算公式:DBE = Σ(Zbonds) - Σ(Zatoms) + 1代入已知数值:Σ(Zbonds) = 7Σ(Zatoms) = 13计算得到双键当量数:DBE=7-13+1=-5从计算结果可以得知,化合物X的摩尔不饱和度为约171.8%,而双键当量数为-5,表明有机化合物X是一个高度不饱和的化合物,可能存在双键和环状结构。

有机物分子不饱和度的求法及应用

有机物分子不饱和度的求法及应用

有机物分子不饱和度的求法及应用
魏东
【期刊名称】《高中数理化(高二)》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】当有机物分子里含有碳碳双键、碳碳三键或环状结构时,碳原子所结合
的氢原子数就会少于饱和链烃里的氢原子数,此分子就具有不饱和度,用符号“Q”表示.在解有机化学题时,如能巧用不饱和度的知识,常能加快解题的速度.
【总页数】3页(P24-26)
【作者】魏东
【作者单位】安徽省安庆市第一中学
【正文语种】中文
【中图分类】O6
【相关文献】
1.有机物不饱和度的计算及应用 [J], 田钟华
2.利用"不饱和度"确定有机物结构和分子式 [J], 吴秀平
3.有机物不饱和度的计算与应用 [J], 侯现乐;陈雪金
4.利用“不饱和度”确定有机物结构和分子式的方法 [J], 吴秀平
5.关于有机物分子中不饱和度的探究 [J], 程瑞生
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不饱和度在有机化学中的应用

不饱和度在有机化学中的应用

不饱和度在有机化学中的应用
胡思前
【期刊名称】《高等继续教育学报》
【年(卷),期】2002(015)004
【摘要】本文论述了不饱和度在推断有机物的同分异构体及其数目,求分子式及计算笼状化合物的面数等方面的应用.
【总页数】2页(P29-30)
【作者】胡思前
【作者单位】江汉大学化学与环境工程学院化学系,武汉,430056
【正文语种】中文
【中图分类】O621.2
【相关文献】
1.从高考有机化学试题看"不饱和度"的应用
2.不饱和度在有机化学中的妙用
3.不饱和度(Ω)在有机化学中的应用
4.不饱和度在有机化学解题中的应用
5.不饱和度在中专有机化学教学中的运用
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不饱和度在解答有机化学题中的应用
1、不饱和度的概念
不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。

2 、不饱和度的计算
(一) 根据有机物的化学式计算
不饱和度的计算根据不同类型的计算公式而有所区别,分别如下:
如果根据以上的公式一一记住,对学生来说是一大负担。

且应用起来也很费力费时。

所以把上面所有的公式简化后可以变成一条公式即可:
CxHyOm(NH)
n
,则Ω=x+1-y/2
(注:氧元素“视而不见”,卤素换成氢,每一个氮夺了一个氢之后隐藏)。

例: C
5H
8
O
2
,则Ω=5+1-8/2=2
C 5H
4
Cl
2
可转化为C
5
H
6
,则Ω=5+1-6/2=3
C 8H
13
O
2
N
3
可转化为C
8
H
10
O
2
(NH)
3
,则Ω=8+1-10/2=4
(二) 根据有机物的结构式计算
Ω=双键数+叁键数×2+环数
在计算不饱和度时,可以看做是有3个双键和1个环,所以Ω=3+1=4 例:请计算出两种物质的不饱和度
3、不饱和度的巧妙应用
(一)根据有机物的分子式推断其结构式
①若Ω=0,说明分子是饱和链状结构
②若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环
③若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个环;其余类推
④若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。

(二)根据结构简式推导化学式,思路如下
结构简式——计算不饱和度——计算H原子数——确定分子式
例1:1mol X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8L CO
2
(标准状况),则X 的分子式是:( )
A、C
5H
10
O
4
B.C
4
H
8
O
4
C.C
3
H
6
O
4
D.C
2
H
2
O
4
快速解题方法:能与碳酸氢钠反应的有机物一般为羧基,1mol X放出CO
2为2mol,说明含2个羧基,其不饱和度至少为2,口算可得A、B、C的不饱和度均为1,D为2,可快速求解选项为D。

例2:一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构如下图,有关该化合物的下列说法不正确的是( )
A.分子式为 B. 该化合物可发生聚合反应
C.1mol 该化合物完全燃烧消耗19mol
D.与溴的溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用溶液检验
快速解题方法:A项,可快速判断出该分子为C
13
HyO,该分子含3个双键一个环,Ω=3+1=4,也即Ω=13+1-y/2=4,y=20,正确;B项,由于分子可存在碳碳双键,故可以发生加聚反应,正确;C项,根据A项可转化为C13H18(H2O)13
个碳应消耗13个O
2,18个H消耗4.5个O
2
,共为17.5,故错;D项,碳碳双键
可以与Br
2发生加成发生,然后水解酸化,即可得Br-,再用AgNO
3
可以检验,正
确。

(三)辅助推断有机物的结构与性质,思路如下:
分子式——计算不饱和度——预测官能团及数量——确定结构—推测性质
例3:有一环状化合物C
8H
8
,它不能使溴的CCl
4
溶液褪色;它的分子中碳环
上的1个氢原子被氯取代后有机生成物只有一种。

这种环状化合物可能是
快速解答:不能使溴的CCl
4
溶液褪色,可排除AD;
C 8H
8
中Ω=8+1-8/2=5,B中Ω=4,排除,即得正确答案为C。

例4:①芳香化合物E的分子式是C
8H
8
Cl
2。

E的苯环上的一溴取代物只有一
种,则E的所有可能的结构简式是_______________________。

快速解答:卤素原子与H等效,C
8H
8
Cl
2
可转化为C
8
H
10
,Ω=8+1-10/2=4,
又为芳香化合物,说明只含一个苯环,其余均饱和,故结构即可迎刃而解。

答案如下:
(四) 同分异构体、同系物的判断
同系物结构相似(同类物质)--不饱和度相同;
同分异构体分子式相同--不饱和度相同。

根据这种规律,可快速判断,不必花大力气数H原子个数,写分子式。

例5:下列各对物质中,互为同系物的是 ( )
快速解答:同系物为同类物质可排除BD;C中不饱和度分别为4和1,排除,可得A为正确答案。

例6:A、B、C、D、E 五种芳香化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。

它们的结构简式如下所示:
请回答下列问题:
(1)这五种化合物中,互为同分异构体的是。

快速解答:分子中均含苯环外,可看苯环外的结构:
A中5个C,Ω=1;B中4个C,Ω=1;C中4个C,Ω=1;BC为同分异构体;D中3个C,Ω=1;E中3个C,Ω=2;非同分异构体。

例7:人们使用四百万只象鼻虫和它们的215磅粪物,历经30年多时间弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成,它们的结构可表示如下(括号内表示④的结构简式)
以上四种信息素中互为同分异构体的是( )
A.①和② B. ①和③ C. ③和④ D.②和④
快速解答:①中Ω=2+1=3 ②中Ω=2+1=3;①②为同种物质排除;
③中Ω=1+1=2 ④Ω=1+1=2,为同分异构体,答案为C。

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