1、有機化學中的定量關系及應用有機化學的學習除了抓住有機物的官能團及有機物之間轉化的定性關系外， 發現有機化學中的定量關系，并能定性與定量相結合，將有利于學好有機化學。一、有機結構中的定量關系1.用煌的相對分子質量除以14 (C代的式量)，看商數和余數。/余2為烷脛McxHyM除盡為烯煌或環烷燒=A W、,一一一，、，一MCH214差2為快煌或二烯燃差6為苯或苯的同系物其中商數A為煌分子中碳原子的個數。.烯峪 環烷燒通式為，C、H質量比為定值，C%;定值：85.7%。.所有燃中，C的質量分數最小的 CH4為(75%,其次為C2H6 (80%。.常溫下為氣態的燒，則 C原子數一般小于等于 4。.所有

2、煌中C原子數為1的只有CH4,相對分子質量最小的也為 CH4,其次為C2H2 (式 量 26)。.符合一定碳、氫之比的有機物C： H= 1 ： 1的有：乙快、苯、苯乙烯、苯酚等；C： H= 1 ： 2的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、單烯燒、環烷煌等；C： H= 1 ：4的有：甲烷、甲醇、尿素等。.不同有機物若式量相同，則：(1)、若少1個碳原子，則增加12個氫原子。(2)、若少1個碳原子，4個氫原子，則增加1個氧原子。(3)、若少4個碳原子，則增加 3個氧原子。.互為同系物的有機物式量相差14n,碳原子數相同的烷煌與飽和一元醛，飽和一元醇與飽和一元竣酸(或酯)式量相差14。.常見的煌

3、基結構：甲基、乙基均只有一種結構，丙基有2種結構，丁基有4種結構，戊基有8種結構。.煌或煌的含氧衍生物中H原子數最多為 2n+2,若結構中有一個雙鍵(包括碳氧雙鍵)或一個環則少 2個氫原子；若有一個碳碳三鍵則少4個氫；若有一個苯環則少 8個氫。.飽和一元酸比飽和一元醇多1個碳原子時，兩者的相對分子質量相等。.常見基團的式量：一 CH3 (15), -CH2- (14), 一C2H5 (29), 一C3H7 (43),一 C4H9 (57), 一價一C6H5 (77),二價一GH4 (76), 一 CHO (29), 一 COOH (45), 一 OH (17), 一NH (16)。例1.某有機

4、物A的相對分子質量為128,若A是燒，則它的分子式可能是 或解析：先假設 A分子中含碳原子數最多，則 128+12=10余8,得煌分子式為 G0H8；再 用增減法，即減少一個碳原子必增加 12個氫原子；反之，增加一個碳原子要減少 12個氫原 子。把一個碳原子換成 12個氫原子，得C9H20。例2.完全燃燒一定量的乙烯與某燃的混合氣體，測得其生成的氣體質量為反應前質量的2.86倍，試通過計算確定該烷燒的分子式及它在混合氣體中所占的物質的量分數。(氣體質量在常溫下測定) 解析： 由 m (CQ) /m (煌)=2.86,12mO ；12得混合燃中碳的質量分數為：8 (C) =m (C) /m (煌

5、)=(燈)44 =2.86X =78%則混合燒必含一種碳的質量分數小于78%勺燒，而碳的質量分數小于 78%勺煌只有甲烷。設混合氣體共lmol,其中CH4為xmol ,日 44x 88(1 -x)由題忌得： =2.86, x=0.818molo16x 28(1 -x)混合氣體中CH4的物質的量分數為81.80%。例3、A、潴B是芳香族化合物，1molA水解得到1molD1mol醋酸。A、B的相對分子質量 都不超過200,完全燃燒都只生成 C陰nh20b且B分子中碳和氫元素總的質量分數為65.2%。A溶液具有酸性，不能使 FeCl3溶液顯色。（1）A、B勺相對分子質量之差為。（2）1個的子中應該

6、個氧原子。（3）A的分子式是。（4）B可能的三種結構簡式是 。解析：由題意：A+HO -B+CHCOOH則A、B的相對分子質量相差 42。進一步可知B的相 對分子質量不超過158,由B中氧的質量分數可知， 一個B分子中含有的氧原子數不超過： 158 X （1 0.652 ） /16=3.4 ,即小于等于3,再根據 刖勺性質，可知 即應含一個一COOH一個一 OH即有3個O原子。則B的相對分子質量為：16X 3/ （10.652 ） =138, COOH式量45）,一 OH （式量17）, B中殘基式是為76,恰為一個二價苯基（一 QU）,則A的分子式為C9HQ, B 的結構可能有：提升練習：.

7、某混合煌由兩種氣態燃組成，取2.24L混合氣燃燒后，得3.36LCO2和3.6g水，則關于混合煌的組成判斷正確的是 （氣體體積均在標準狀況下測定）（）A.一定含甲烷B.一定有乙烷C.一定是甲烷和乙烯的混合氣體D.可能是甲烷和丙快的混合氣體.某芳香族有機物的分子式為GHQ,它的分子（除苯環外不含其他環）中不可能有（）A.兩個羥基B. 一個醛基 C.兩個醛基 D. 一個竣基.某有機物X能發生水解反應，水解產物為Y和Z。同溫同壓下，相同質量的Y和Z的蒸氣所占體積相同，化合物X可能是 （）A.乙酸丙酯B,甲酸乙酯C.乙酸甲酯D.乙酸乙酯.某煌A,分子量為140,其中碳的質量分數為 0.857 , A分

8、子中有兩個碳原子不與氫 直接相連。A在一定條件下氧化只生成 G G能使石蕊試液變紅。己蛹” 3,5 +守皿試寫出：A的分子式;（2）化合物 A和G的結構簡式：A G;（3）與G同類的同分異構體（含G）可能有 種。5 .含有氨基（一NH2）的化合物通常能夠與鹽酸反應，生成鹽酸鹽。如： R-NH2+HClR-NH2 HCl（R代表烷基、苯基等）現有兩種化合物 A和B,它們互為同分異構體。 已知：它們都是對位二取代苯；它們的相對分子質量都是137;A既能被NaOH溶液中和，又可以跟鹽酸成鹽，但不能與 FeC3溶液發生顯色反應； B既不能被NaOH溶液中和， 也不能跟鹽酸成鹽；它們的組成元素只可能是C

9、 H、O、N、Cl中的幾種。 請按要求填空：A 和 B 。A的結構簡式是；B的結構簡式是 。答案：1.A、C 2.D3.A、B 4.（1）G0H20；（2）（CH3,CCH=CHC（C班、（CH3）3CCOOH （3）4 種。5.（1）C7HzNO2（或寫成 C7H7O2N） ;（2）4E二、有機反應中的定量關系1、不飽和燒與氫氣或鹵素加成時，碳碳雙鍵與氫氣或鹵素單質的物質的量之比為1 ： 1;碳碳三鍵與氫氣或鹵素單質的物質的量之比為1 ： 2; 一個苯環與氫氣加成時，其物質的量之比為1 : 3。醛和酮中的碳氧化雙鍵與氫氣加成時的物質的量比為1 ： 1。注意：中學化學中一般不研究苯環與鹵素的加

10、成，竣基及酯基中碳氧雙鍵與氫氣的加成。2、烷燒或芳香煌與鹵素的一鹵代反應中，被取代的氫原子、鹵素單質、生成的鹵化氫之 間的物質的量之比為 1 ： 1 ： 1。3、醇與金屬鈉反應時，醇羥基、反應的鈉、生成的氫氣之間的物質的量之比為2 ： 2： 1,即 2 OH 一 H2。4、醛的銀鏡反應中，醛基與生成的銀的物質的量之比為1 : 2,即一CHO 2Ag。5、醛與新制氫氧化銅反應中，醛基、消耗 Cu （OH） 2、生成的竣基、CU2O的物質的量之 比為 1 ： 2 ： 1 ： 1,即一CHO 2Cu （OH） 2。6、竣基、酚羥基具有與 NaOH反應的物質的量之比為 1 ： 1。注意：酯基及鹵代燒水

11、解后 生成的酸，也可與 NaOH溶液反應，故酯基（或一鹵代燒）與 NaOH的物質的量之比為 1： 1;若酯水解后另一產物為酚，則酚羥基與還能消耗NaOH。7、酚與濃濱水反應時，在酚羥基的鄰、對位發生取代，若其鄰、對位均有氫，則酚羥基與Br2的物質的量之比為 1 ： 3。8、當醇被氧化生成醛時后，一個羥基氧化后式量減少2;醛被氧化生成竣酸后，一個醛基加氧化后變為竣基，式量增加16。如：CHCHOH H. CH3CHO -； CH 3COOH（式量46） （式量44） （式量60）即有一個一CHOHM終氧化為一COOK量增大14。9、酯化反應中的規律：（1）當一元竣酸與一元醇完全酯化時，竣酸、醇、

12、酯三者之間有如下關系：碳原子數：N （酯）=N （酸）+N （醇）；、氫原子數：N （酯）=N （酸）+N （醇）2;、相對分 子質量關系：M （酯）=M （酸）+ M （醇）M （水）。（2）、由反應 CHCOOH式量 60） +GHOH （式量 46） -CHCOOCt （式量 88） +HO （式量 18）分析：、當一元醇與乙酸發生酯化反應生成酯后，酯的式量比一元醇的式量增加42,進一步可推導出，n元醇與乙酸發生酯化反應，酯的式量比n元醇的式量增加42n。 TOC o 1-5 h z 、當一元竣酸與乙醇發生酯化反應生成酯后，酯的式量比一元竣酸的式量增加28,同理可推導出，n元竣酸與乙醇發

13、生酯化反應，酯的式量比n元竣酸的式量增加 28n。例1.中草藥秦皮中含有的七葉樹內酯 （碳氫原子未 ho-Q 畫 出，每個折點表示一個碳原子），具有抗菌作同。若1mol ho3Lo、o 七 葉樹內酯，分別與 濃澳水和NaOH溶液完全反應，則消O 耗的Br2和NaOH的物質的量分別為（）A.3mol , 2mol B.3mol , 4mol C.2mol , 3mol D.4mol B , 4mol解析：本題要求學生在理解酚和酯的結構及其性質的基礎上，將獲取的有關規律遷移到題目所指定的有機物中。由于學生在課本中學習的是一元酚和普通酯，而題設物質卻是一種既可以看成二元酚，又可看成酯（內酯）且含有雙

14、鍵的復雜有機物，所以本題在考查相關知識點的同時， 也在一定程度上考查學生思維的 靈活性、廣闊性和創造性。仔細觀察該有機物的結構簡式并結合已有知識，不難得知：1mol七葉樹內酯可與 3molBr2相作用，其中2mol Br 2用于酚羥基的鄰位氫的取代 （注：對位無氫可取代），1mol用于 it.酯環上雙鍵的加成，其反應原理為：M八 ，當1mol七葉樹內酯與NaOH 反應時，需 4mol NaOH,其中3mol NaOH與酚羥基（包括水解后生成 的）作用，1mol NaOH與水解后產生的竣基發生中和反應，選Bo例2.已知：RCHOH. RCH= O+iy）（不穩定，及代表煌基）CHaCHOH 01

15、四00財%（分子量4為（分子量g出現有只含C、H、O的化合物AF有關它們的某些信息，已注明在下面的方框內。在化合物AF中有酯的結構的化合物是（填字母代號）（2）把化合物A和F的結構簡式分別填入下列方框中。 解析：（1）根據信息可知，在乙酸、乙酸酎存在時，酯化羥基，而在乙醇、硫酸存在時，酯化竣基，故含有酯的結構的化合物為B、C、E、F。（2）據所給信息可以看出：乙醇和乙酸起酯化反應后，其分子量增加了 42,由C與D分子量相差84,可以確定A中有兩個一OH,并且不連在同一個 C原子上，則D中亦含有兩個一OH和至少一個一COOH故D中“殘基”式量為：10617X 245=27,則“殘基”為“ C2H

16、3”，故D中含一個一COOH A中無一COOH A中有兩個一OH, 一個一CHO,兩個一OH3能連在同一個答案:（2）Ch,可知A為CH20H(1)B、C E、F(CHOH) CHO。zOHHQ CH=CH- .白藜蘆醇H廣泛存在于食物(例如桑棋、花生、尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。能夠跟1摩爾該化合物起反應的Br2或味的最大用量分別是 ()A、1mol 1 molB、3.5 mol 7 molC、3.5 mol 6 molD、6 mol 7 mol. A、B、C D都是含碳、氫、氧的單官能團化合物，A水解得B和C, B氧化可以得 TOC o 1-5 h z 到C或D, D氧化也得到Co若

17、M (X)表示X的摩爾質量，則下式中正確的是()A.M(A)=M(B)+M(C)B.2M ( D) = M ( B) +M(C)C.M (B) M( D)VM (C)D.M (D) VM (B) 4,燃燒前后體積增大，V=； 1若y4,燃燒前后體積減少， V=1 y4例1.兩種氣態煌以任意比例混合，在105 c時1 L該混合燃與9 L氧氣混合，充分燃燒后恢復到原狀態，所得氣體體積仍是10 L.下列各組混合煌中不符合此條件的是()A.CH、C2H4 B.CH 4、GH C.C 2H4、Qhk D.C 2H2、QH解析：因混合燃燃燒前后氣體體積不變，則混合煌平均組成中H原子數為4,又因以任意比混合

18、，故每種氣態分子中H原子數均為4,故選B D=.氣態燒(CxH)完全燃燒后恢復到常溫常壓時氣體體積的變化直接用燒類物質燃燒的通式通過差量法確定，氣體體積總是減小，減小值為(1+ )，也只與H原子數有關。.液態有機物（大多數煌的衍生物及碳原子數大于4的燒）的燃燒，如果燃燒后水為液態，1則燃燒前后氣體體積的變化為：氫原子的耗氧量減去有機物本身提供的氧原子數的1 O24、有機物（設其分子式為 CHQ,下同），完全燃燒產物為 CQ和H2O ,故可采用從燃 燒產物逆向思考是解決此類題的有效方法。如：若CO的體積比H2O少1,則y=2x+2,為烷煌、飽和醇、醛等；若CO的體積等于 HO的體積，則y=2x,

19、為烯脛、環烷燒、飽和一元醛、酸、酯等；若CO的體積比HO多1,則y=2x-2 ,快燒、二烯煌等；若CO的體積比HO多3,則y=2x-6 ,為苯及其同系物。5、有機物的物質的量一定時：比較判斷耗氧量的方法步聚： 煌類根據分子中碳、 氫原子個數求（x+ y ）的值，（x+ y ）44的值越大，耗氧量越多。也可以按1個碳原子與4個氫原子的耗氧量相當轉換成碳或氫原子個數相同后再進行比較即可。若屬于燃的含氧衍生物，先將分子中的氧原子結合氫或碳改寫成HO或CO的形式，即將含氧衍生物改寫為 CH （H2O）n或CH （CQ）m或（W。% （COa）m 形式，再按比較GH的耗氧量。6、有機物的質量一定時：（1

20、）煌類（CxH）完全燃燒的耗氧量與 y成正比（2）燃燒時耗氧量相同，則兩者的關系為：（1）同分異構體 或（2）最簡式 相同例3.相同物質的量的下列有機物，充分燃燒，消耗氧氣量相同的是（）A. C3H 和 C2H6B . C3H3和 C3HsOC. QHQ 和 C3HsOD . QHO 和 GHQ解析：A中GH的耗氧量相當于 C2Hs,B、C D中的C3HQ可改寫為 C3H6 （H2O）,C中的QHQ 可改為C3H （H2O）2,D中的GHQ可改為C3Hs （CO2）,故選B、D=例4.有機物A、B只可能燒或煌的含氧衍生物 ，等物質的量的A和B完全燃燒時，消耗氧氣的量相等，則A和B的分子量相差不

21、可能為（n為正整數）（）A.8n B.14n C.18n D.44n解析：A中的一個碳原子被 B中的四個氫原子代替,A和B的分子量相差8的倍數，即A.如果A和B的分子組成相差若干個 H2O或CO ,耗氧量也不變，即分別對應C和Do故選B。例5.在下列姓中，（1）等物質的量完全燃燒耗氧量最大的是（），（2）等質量完全燃燒耗氧量最大的是（）A.C3H B.C 4H5 C.C 2隆 D.CH 4解析：由規律，（1）比較（x+彳）大小，依次為5、5.5、2.5、2,選B;（2）比較2大小，依次為：8/3、6/4、1、4,選D。 x例6.下列各組有機物完全燃燒時耗氧量不相同的是（）A. 50g乙醇和50

22、g甲醴 B . 10g乙快和10g苯C. 200g甲醛和200g乙酸 D . 100g甲烷和100g乙烷解析：A中的乙醇和甲醴互為同分異構體，B、C中兩組物質的最簡式相同， 所以答案為Do1、混合物的總物質的量一定（1）若生成的CO為定值，則要求混合物中各組分化學式中 C原子數應相同，如 GH、GH和 GHA(2)若生成的H2O為定值，則要求混合物中各組分化學式中 H原子數應相同，如 GH6、CH 和 GH6Q。(3)若耗氧量為定值，要求各組分耗氧量相同，如 GH、GHO等，一般通式如 GH/和 GH (HzO)m -(CQ) n。2、混合物總質量一定(1)若生成的CO為定值，則要求各組分的C

23、啕等，有兩種情況：最簡式相同，如 CH和GH, HCHO口 CHCOOH通式為的姓:。最簡式不同，如 CH與GH6。GH0O及C0HQ等，此類有機物的特征是，C%F變，將H質量與O質量進行等量代換，即16H- O,如 CHGH2 (8CH)-武f GHwO(2)若生成的HO為定值，則要求各組分的H啕等，有兩種情況：最簡式相同，如 GH和C6H, HCHO口 CHCOOH通式為GHn的姓:。最簡式不同，如C7H和GHQ,處理方法同上(3)若耗氧量為定值，則要求 C% H喈防目同，即有機物的最簡式相同。例9.分別取等質量的甲烷和 A (某飽和一元醇)、B(某飽和一元醛)，若它們 完全燃燒，分別生成

24、了物質的量相同的 CO.則：(1) A的分子式為；B的分子式為 p(2)寫出符合上述要求時，CH和A、B的分子組成必須滿足的條件是 (以n表示碳原子數，m表示氧原子數，只寫通式)。解析：A、B、C中的碳的質量分數與甲烷中相同，(1)中CH一CHnCHn+2Q得4n=2n+2+16, n=9,故A為GIO,同理，B為QHwO； (2)的通式推導抓住每少 16個氫原子增加一個氧原 子即可，即 CnHkn-16md例10.下列各組混合物中，不論二者以什么比例混合，只要總質量一定，完全燃燒時生成CO的質量不為定值的是()A.甲烷、辛醛 B .乙快、苯乙烯C.甲醛、甲酸甲酯D .苯、甲苯解析：混合物總質量一定，不論按什么比例混合， 完全燃燒后生成 CO的質量保持不變， 要求混合物中各組分含碳的質量分數相同。B、C中的兩組物質的最簡式相同，碳的質量分數相同，A中碳的質量分數也相同，故選 D。例8.化合物CQ HCOOH和OHC COOH (乙醛酸)分別燃燒時，消耗的。2和生成的的CO2體積比都是1 ： 2,后兩者的分子式可以分別看成