化学竞赛PPT课件

根据具体试题从变化中寻找思路，本题就从H入手，
因为每次都是H一变三。
3．k≥3的自然数，n＝4k－2时，n/2；
n＝4k时，1＋n/2
分类讨论和数列求和。精品课件
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例5、 有一类烷烃CmH2m+2不能由任何的CmH2m催化加氢 得到。若烷烃中只有伯、仲、季碳原子而无叔碳原 子。试回答： 1．季碳原子数目应满足什么范围（与m的关系） 2．写出C13H28的结构简式。 3．C16H34的各类碳原子各有几个，它有多少种满足 条件的同分异构体。 4．计算C20H42满足已知条件的全部同分异构体数目。 5．若某类烷烃中任何相邻两个碳原子不都是季碳 原子时，试给出该类烷烃的通式。（99模拟题）
化学奥林匹克竞赛 典例分析 梁立东
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例1、如果CH4分子中的氢原子能被 F、Cl、Br、I四种卤原子取代， 那么所得卤代烃有 种，其中 具有光学活性的有 种。 （1999年全国化学竞赛模拟题）
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例2、B4Cl4是一种淡黄色并具有挥发性的固 体比合物，在70℃以下，它存在于真空中。 结构测定表明，该化合物中每个氯原子均结 合一个硼原子，其键长都是1.70×l0－10米；任 意两个硼原子之间为1.71×10－10米。试根据 上述性质和参数画出B4Cl4分子的空间构型。 （94初赛）
32 2 7 2
2
9 4 3/2
＝205pm，即六棱柱高为
410pm，六棱柱体积为2.76×10－22cm3，该六棱柱质量
为1.78×10－21g。
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3．Cu 126pm；Ca 168pm 计算原子半径时，我们应尽可能考虑各原子 接触相切。从题给数据看，在图a中，Cu与Ca 应是相切的，而Ca与图b中的Cu不应是相切的， 那么图b中的Cu只能与图a中的Cu相切，在刚 才求垂直距离时，在图a中两个Cu与其中点垂 直位置上的Cu是相切的，可求出Cu的半径为
（利用数学知识和思想对有机分子进行分析讨论）
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例6． CaCux合金可看作由下图所示的a、b两种原子层
交替堆积排列而成：a是由Cu和Ca共同组成的层，层中 Cu－Cu之间由实线相连；b是完全由Cu原子组成的层， Cu－Cu之间也由实线相连。图中由虚线勾出的六角形， 表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置。 c是 由a和b两种原子层交替堆积成CaCux的晶体结构图。在 这结构中：同一层的Ca－Cu为294pm；相邻两层的Ca－ Cu为327pm。
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1．设伯、仲、季碳原子各有x、y、z，x＋y＋z＝m， 3x＋2y＝2m＋2；考虑仲碳原子，若y＝0，则 z＝(m－2)/3，若y尽可能大，由于仲碳原子必介 于两季原子间，则y＝z－1，故z＝(m－1)/4，即 (m－1)/4≤z≤(m－2)/3
2．令m＝13，3≤z≤3/11，故z＝3，y＝2，x＝8；
(CH3)3—C—CH2—C(CH3)2—CH2—C—(CH3)3 3．令m＝16，15/4≤z≤14/3，z＝4，y＝2，x＝10；
共有3种（3分） 4．令m＝20，19/4≤z≤6，z＝6，y＝0，x＝14，或
z＝5， y＝3，x＝12；共5＋6＝11种 5．右z＝(m－1)/4可得通式：C4a＋1H8a＋4
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1．n为奇数：(n＋1)2/4；n为偶数：n(n＋2)/4
C H C H 2． 33n11 63n1
23n11 43n1
CH4和C2H6是两种最简单的结构，每次变换中 用—CH3代替—H，即每次H原子变为原来的3倍， 再根据H原子数求C原子数。善于发现规律，总结
规律。突破常规思路中从碳的角度入手的情况，应
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3
例3、稠环芳香烃并m苯（
）m>1
的一氯取代物的同分异构体有______种；
二氯取代案：
m3（m为奇数） 2
m2（m为偶数） 2
(m2)(m3)
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本题主要考查了异构体和数列的思想（或排列组合 或归纳法的思想）。本答案仅提供一种方法，该物 质可取代的H为2m+4，当m为奇数时，二氯取代物为
认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒，甚
至抗爱滋病的药物来。回答如下问题：(1)四硝基
立方烷理论上可以有多种异构体，但仅只一种是最
稳定的，它就是(B)，请画出它的结构式。(2) C中
(2m＋3)＋(2m－1)＋……＋5＋1（共 m 3 2
项），等差数列求和
；m为偶数时，S=(2m＋3)＋……＋7＋3，可得相同 答案。另外我们可以根据m=2，3，4，5……归纳出 通式；也可以用排列组合思想解答
S(m2)(m3)
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例4、 （1）正n烷的二氯取代物的同分异构体 数目是多少（不计立体异构）？ （2）有一类烷烃的一氯取代物仅有一 种，试写出该类烷烃分子式的通式 （3）人们已经合成了三棱烷（C6H6） 四棱烷（立方烷）等多种碳架呈多棱柱 的烷烃，试计算n棱烷的二氯取代物种数 （n≥10的偶数）。（99模拟）
1．确定该合金的化学式 2．计算该合金的密度（Ca 40.1 Cu 63.5） 3．计算Ca、Cu原子半径。
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○ Ca精品课件● Cu
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1．CaCu5 Ca位于六棱柱的顶点（1/6）和底心（1/2）， 各有12个和2个，即属于这个六棱柱的Ca为3个；Cu有 两种情况，在底面上，各有6个（1/2），在中间一层， 内部6个，边上有6个（1/2），共有15个，x＝5。 2．6.45g/cm3 看图a，Cu位于3个Ca构成正三角形的重心，已知Ca－ Cu为294pm，可求出Ca－Ca距离为509pm，对比图a、 b可知，图b中的Cu位于图a中相邻两个Cu的中点的垂直 位置上，垂直距离为：
1 2
202529/422
＝126pm，
Ca的半径可以根据键长求得。
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例7、1964年Eaton合成了一种新奇的烷，叫立方烷，
化学式为C8H8 (A)。20年后，在Eaton研究小组工
作的熊余生(译音)合成了这种烷的四硝基衍生物(B),
是一种烈性炸药。最近，有人计划将B的硝基用19
种氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物(C)，