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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 、不饱和度的计算
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=2
C5H4Cl2可转化为C5H6,则Ω=5+1-6/2=3
C8H13O2N3可转化为C8H10O2(NH)3,则Ω=8+1-10/2=4
2.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、C5H10O4 B.C4H8O4 C.C3H6O4 D.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
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。
3.辅助推断有机物的结构与性质:
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C8H8,它不能使溴的CCl4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CCl4溶液褪色,可排除AD;
C8H8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C8H8Cl2。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,C8H8Cl2可转化为C8H10,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:
4.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 ( )
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
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。
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2、什么是同系物
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)。但值得注意的是,一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团;二是有同一基团的物质不一定是同系物。
什么是同系物
一般的,我们把结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。同系物一般出现在有机化学中,同系物必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)。
烷烃中的甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷等,他们相差n个CH2,互为同系物。
特别注意:又比如(假设存在,只是为了说明)CH2O、C2H4O2、C3H6O3,他们相差n个CH2O,但他们不是同系物,其一,因为同系物的定义是相差n个CH2;其二,官能团数目不一致。
例如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等是同系物,可用通式CnH2n+2表示。其中甲烷与正丁烷互为同系物,甲烷与异丁烷也互为同系物。
甲醇CH3OH、乙醇CH3-CH2OH、丙醇CH3-CH2-CH2OH等也是同系物,可用通式Cn+H2n+1OH或ROH表示。
乙烯、丙烯、丁烯等互为同系物,可用通式CnH2n但具有同一化学通式的有机化合物不一定是同系物
同系物是什么东西
一般的,我们把结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。
烷烃中的甲烷、乙烷、丁烷等,他们相差n个CH2,互为同系物。
又比如(假设存在,只是为了说明)CH2O、C2H4O2、C3H6O3,他们相差n个CH2O,也互为同系物
例如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等是同系物,可用通式CnH2n+2表示。其中甲烷与正丁烷互为同系物,甲烷与异丁烷也互为同系物。
甲醇CH3OH、乙醇CH3-CH2OH、丙醇CH3-CH2-CH2OH等也是同系物,可用通式Cn+H2n+1OH或ROH表示。
乙烯、丙烯、丁烯等互为同系物,可用通式CnH2n但具有同一化学通式的有机化合物不一定是同系物
什么是同系物,
化学上,我们把结构相似,组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物.多用于有机化合物.
同系物 判断规律:①一差:分子组成相差若干个某种原子团,即相对分子质量差保持一致,犹如等差数列中的公差.②一同:同通式.③一似:结构相似.[高考考点]
同系物的特点:
1.同系物一定符合同一通式;但符合同一通式的不一定是同系物.
2.同系物必为同一类物质.
3.同系物化学式一定不相同.
4.同系物的组成元素相同.
5.同系物结构相似,不一定完全相同.
6.同系物之间相差若干个CH2原子团.
同系物是什么
一般的,我们把结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。
烷烃中的甲烷、乙烷、丁烷等,他们相差n个CH2,互为同系物。
又比如(假设存在,只是为了说明)CH2O、C2H4O2、C3H6O3,他们相差n个CH2O,也互为同系物
例如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等是同系物,可用通式CnH2n+2表示。其中甲烷与正丁烷互为同系物,甲烷与异丁烷也互为同系物。
甲醇CH3OH、乙醇CH3-CH2OH、丙醇CH3-CH2-CH2OH等也是同系物,可用通式Cn+H2n+1OH或ROH表示。
乙烯、丙烯、丁烯等互为同系物,可用通式CnH2n但具有同一化学通式的有机化合物不一定是同系物
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