有機計算總結教師版

1、有機化學計算總結教學目標1.能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式。2.掌握有機物的燃燒規(guī)律及有關計算；3.掌握有機化學反應中的定量關系并應用于計算和推斷。教學過程一、 知識回顧 課前熱身 有機化學計算題型1 、求分子量 2 、求分子式或結構簡式 3 、有機物燃燒問題 4 、混合物組成 題型與解法（一）有機物分子式的求解方法有機物分子式求解方法較多，現(xiàn)歸納如下。1、“單位物質的量”法根據(jù)有機物的摩爾質量（或相對分子質量）和有機物中各元素的質量分數(shù)（或質量比），求算出1 mol該有機物中各元素原子的物質的量，從而確定分子中的各原子個數(shù)來確定有機物的分子式。2、最簡式法（實

2、驗式法）先求出有機物中各元素原子個數(shù)比，然后根據(jù)該有機物的摩爾質量或相對原子質量求出分子式。3、燃燒通式法4、商余法（只適用于烴的分子式的求法）w.w.w.k.s.5.u.c.o.5、守恒法利用反應前后參加反應物質的各元素原子跟反應后生成物的各元素原子守恒，求出有機物的分子式。6、區(qū)間法根據(jù)有機物反應的某個量的上下限值及有關通式列出不等式進行求解確定分子式。 7、討論法當反應物的相對用量不確定或條件不足時應根據(jù)有機物分子中的碳原子、氫原子要符合化合價組成原則或某種特定性質要求，加上C、H原子數(shù)要為正整數(shù)，然后進行討論來確定有機物的分子式。有機物燃燒的有關計算1、熟練掌握有機物燃燒通式

3、的書寫：（1）烴的燃燒：a、烴燃燒的通式：b、各類烴燃燒的通式:(根據(jù)各類烴通式，具體寫出)（2）烴的含氧衍生物的燃燒：（3）鹵代烴的燃燒： 一般生成二氧化碳、水和鹵化氫。（4）烴的燃燒規(guī)律a、y>4時，完全燃燒的反應后物質的量增大 b、y=4時，完全燃燒的反應前后物質的量不變c、y<4時，完全燃燒的反應后物質的量減少2、等質量或等物質的量的烴燃燒，耗氧量以及二氧化碳和水的生成量大小判斷方法: （設烴分子式為CxHy）（1）每摩爾耗氧量：(x+y/4)mol 二氧化碳生成量：xmol 水生成量：y/2 mol簡算：1個C耗1個O2，4個H耗1個O2，2個H耗半個O2規(guī)律：等物質的量

4、的不同烴, 烴中碳原子個數(shù)越多，一般耗氧量越多，生成的二氧化碳也就越多。（2）每12 克C耗1摩爾O，每4克H耗1摩爾O.規(guī)律：等質量的不同烴, H%含量越大耗氧量越大，H%含量越大CO2生成量越小, H%含量越大H2O生成量越大.（3）總質量相等，任意混合，生成CO2相等，即含碳量相等，也即含碳的質量分數(shù)相等； 生成H2O相等，即含氫量相等，也即含氫的質量分數(shù)相等。3、烴的含氧衍生物燃燒情況，可參照烴，但注意耗氧量計算時要減去衍生物中的氧。烴類燃燒計算規(guī)律判斷的內容規(guī)律特例等體積的烴完全燃燒耗氧量多少的判斷烴分子式為CxHy時，（x+y/4）值越小，耗氧越少等體積的烴完全燃燒，CH4耗氧量最

5、少等質量的烴完全燃燒耗氧量多少的判斷烴分子內含碳量越高（即CHy/x中y/x值小），耗氧越少等質量的烴完全燃燒，CH4耗氧量最多溫度不變（高于100），氣態(tài)烴完全燃燒，反應前后密閉容器內壓強大小的判斷組成為CxHy的烴，當y<4時，反應后壓強減?。划攜=4時，反應后壓強不變；y>4時，反應后壓強增大乙炔燃燒后，密閉容器內的壓強減小溫度不變（高于100），氣態(tài)烴完全燃燒，反應前后前后氣體體積的變化的判斷組成為CxHy的烴，當y<4時，反應后體積減少；當y=4時，反應后體積不變；y>4時，反應后體積增大乙炔燃燒后，燃燒前后體積減小氣態(tài)烴完全燃燒后恢復到常溫常壓時氣體體積的變

6、化直接用烴類物質燃燒的通式通過差量法確定即可燃燒前后體積減少,V=【易錯指津】1注意審題，如溫度是多少水是否是氣態(tài)，氣體的體積比是否是任意比等。2有些計算型選擇題，有時還要驗證有機物能否完全燃燒。【考查方向】1、選擇題中，利用有機化學反應中的定量關系進行判斷。2、主觀試題中，利用定量計算進行物質組成的推斷，為有機物結構的推斷打下基礎。二、例題辨析 推陳出新題型一、有機物分子式的求解方法例題1 .某化合物由碳、氫兩種元素組成，其中含碳的質量分數(shù)為85.7%，在標準狀況下11.2 L此化合物氣體的質量為14 g。求此化合物的分子式。答案：C2H4變式練習：有機物A含碳54.5%、氫9.10%、氧3

7、6.4%（質量分數(shù)），在標準狀況下，蒸氣密度是1.96gL-1，它易溶于水，其水溶液與新制的氫氧化銅混合，加熱到沸騰，有紅色沉淀生成。有機物B含碳60%、氫13.33%、氧26.67%（質量分數(shù)），蒸氣密度是氫氣的30倍，它能發(fā)生酯化反應。則下列各組中，A、B的結構簡式正確的是 （ ）（雙選） ACH3CHO CH3CH2CH2OH BCH3CH2CHO CH3COOH CCH3CHO CH3COOH DCH3CHO CH3CH(OH)CH3答案：AD例題2 某氣態(tài)烴含碳、氫元素質量比為 6 1, 又知同溫、同壓下該氣體密度為氫氣密度的 14 倍 , 求該烴的分子式 。（方法：1、根據(jù)最簡式求

8、分子式，2、根據(jù)分子量求每摩爾烴中C、H的物質的量，3、商余法）答案： C2H4例題3 . 1體積某烴的蒸氣完全燃燒生成的CO2比水蒸氣少1體積（在同溫同壓下測定），0.1 mol該烴完全燃燒的產物被堿石灰吸收，堿石灰增重39 g，求該烴的分子式。答案：C6H14變式練習：1.標準狀況下 10 毫升某氣態(tài)烷烴跟 80 毫升過量的氧氣混合 , 通入一個容積為 90 毫升的密閉容器中點火爆炸后 , 恢復到原狀態(tài) , 測得的壓強為原來的23，求該有機物的分子式。答案：C3H82.25 某氣態(tài)烴與O2混合，在密閉容器中點燃爆炸后又恢復至25 ，此時容器內壓強為原來的一半，再經(jīng)NaOH溶液處理，容器幾乎

9、成為真空。該烴的分子式可能為（  ）。AC2H4     B. C2H6     C. C3H6     D. C3H8        答案：AD例題4 .寫出相對分子質量為128的烴的分子式答案：C9H20變式練習：某氣態(tài)不飽和烴在標準狀況下的密度為 2.41 克 / 升。取 0.54 克該烴恰與濃度為 0.2 摩 / 升的溴水 100 毫升完全反應 , 使溴水完全褪色。求該烴的分子式、結構簡式

10、及名稱？ 答案：C4H6 例題5 .0.94 g某有機物在純氧中充分燃燒，可生成CO2 2.64 g，H2O 0.54 g，消耗O2 2.24 g。又知此有機物的式量為氫氣的47倍，求該有機物的分子式。答案：C6H6O變式練習：某氣態(tài)有機物標準狀況下密度為 1.34 克 / 升 , 取 1.50 克該有機物在足量的氧氣中燃燒。將所得氣體通過裝有濃 H2SO4 的洗氣瓶后再通過堿石灰干燥管 , 結果洗氣瓶和干燥管分別增重 0.9 克和 2.2 克 , 測得尾氣中除氧氣外無其它物質 , 求該有機物的分子式？ 答案：CH2O例題6.常溫下，在密閉容器中混有2 mL氣態(tài)烷烴和10 mL O2點火爆炸，

11、生成的只是氣態(tài)產物，除去其中的CO2和H2O，又在剩余物中加入5 mL O2，再進行一次爆炸，重新得到的只是氣態(tài)產物，除得到CO2外，還剩余O2，試確定該烴的分子式。答案：C4H10    題型二、有機物燃燒的有關計算例題7 .下列各組物質中各有兩組分，兩組分各取1mol，在足量氧氣中燃燒，兩者耗氧量不相同的是（ ） A 乙烯和乙醇 B 乙炔和乙醛 C 乙烷和乙酸甲酯 D 乙醇和乙酸 答案：D例題8 .A、B是分子量不相等的兩種有機物。無論A、B以何種比例混合，只要混合物的總質量不變，完全燃燒后生成水的質量也不變。試寫出符合上述情況的三組不同種類有機物的分子式(

12、)和( )；（ ）和（ ）；（ ）和（ ）；A、B應滿足的條件是（ ）。答案：C2H2 C6H6 C2H4和C3H6 CH2O和C2H4O2 A、B應滿足的條件是含氫元素的質量分數(shù)相等變式練習：A、B是分子量不相等的兩種有機物，無論A、B以何種比例混合，只要混合物的總質量不變，完全燃燒后生成CO2的質量也不變。符合這一條件的組合是 （ ）AHCHO 和 CH3COOH BHCOOCH3 和 CH3COOHCC2H4 和 C2H5OH DCH4 和 C10H8O2答案： A 例題9 .某溫度下的w克只含C、H、O的有機物在足量氧氣中充分燃燒。其燃燒產物立即與過氧化鈉反應。固體質量增加w克，試回答

13、：（1）符合此要求且相對分子質量最小的有機物A的結構式是_。（2）符合此要求且相對分子質量是有機物A的2倍的有機物的結構簡式是_。（3）符合此要求的有機物的組成通式是_。答案：（1）CH2O （2）CH3COOH 或HCOOCH3 （3）(CO)m(H2)n例題10.有兩種氣態(tài)脂肪烴,它們都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,這兩種烴的混和氣體10mL完全燃燒后生成CO2和水蒸氣各36mL，以上氣體體積均在同溫同壓下測得。通過推理和計算確定這兩種烴的分子式以及混和氣體中兩種烴的體積比。(有機物組分討論型計算)答案：（1）C2H4 和C4H8 1:4 （2）C3H6 和C4H8 2:3變式練習：1、兩種氣

14、態(tài)烴的混合氣體共1L，在空氣中完全燃燒得到1.5 L二氧化碳，2 L水蒸氣（氣體體積在相同狀況下測定），關于該混合氣體的說法合理的是（ ） A.一定含甲烷，不含乙烷 B.一定含乙烷，不含甲烷 C.一定是甲烷和乙烯的混合物 D.以上說法都不對答案： A 2、取一定質量的兩種有機物組成的混合物，無論以何種比例混合，在足量的氧氣中充分燃燒后生成的CO2和H2O的量總是相同的，則此混合物是（ ）A.甲烷和丙烷 B.乙烯和丙烷 C.甲醛和乙酸 D.乙醇和丙醇答案: C 3、1mol分子式為CxHyOz的有機物，在氧氣中完全燃燒生成的CO2和H2O（氣）的體積相等，并消耗44.8升O2（標準狀況）該有機物

15、分子中的氫原子y為（ ）A2B3 C4 D6答案: C 4、丁烷、甲烷、乙醛的混和氣體在同溫同壓下和CO2的密度相同，若其中丁烷占總體積的25%，則三種氣體的體積比為( )A.125 B.521 C.251 D215答案: D三、作業(yè)1、相同條件下相同質量的：a、甲醇，b、乙二醇c、丙三醇，d、丙二醇。分別與足量的金屬鈉反應，產生H2的體積的大小順序正確的是（ ）A. a>b>c>d B. c>b >a>d C. d>b>a>c D.c>b>d>a答案: B 2分別燃燒下列各組物質中的兩種有機化合物，所得CO2和H2O的物

16、質的量之比相同的有( )(雙選)A乙烯、丁二烯（CH2CH-CHCH2） B乙醇、乙醚(C2H5-O-C2H5)C苯、苯酚 D醋酸、葡萄糖答 案：CD3若1 mol某氣態(tài)烴CxHy完全燃燒，需用3 mol O2，則 ( )Ax2，y2 Bx2，y4 Cx3，y6 Dx3，y8答 案： B 4 120時，1體積某烴和4體積O2混合，完全燃燒后恢復到原來的溫度和壓強，體積不變。該烴分子式中所含的碳原子數(shù)不可能是( )A1 B2 C. 3 D4答 案： D 5兩種氣態(tài)烴以任意比例混合，在105時1L該混合烴與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L。下列各組混合烴中不符合此條件的

17、是( )(雙選)ACH4 C2H4 BCH4 C3H6 CC2H4 C3H4 DC2H2 C3H6答 案： BD 6在標準狀況下，由甲烷、甲醛和乙烷組成的11.2L混合氣體完全燃燒后，生成15.68L（標準狀況）CO2氣體。則混合氣體中乙烷的體積分數(shù)為( )A20% B40% C60% D80%答 案： B 7將1體積CO和CH4的混合氣體完全燃燒時耗用等體積的氧氣（氣體體積均在相同條件下測定），則該混合氣體中n(CO)n(CH4)是( )A21 B12 C11 D任意比答 案： A 8下列各組有機物不論以何種比例混合，只要其總物質的量一定，完全燃燒時所消耗氧氣的物質的量和生成的水的物質的量也

18、總是定值的是( ) (雙選)A甲酸甲酯與甲烷 B乙烷與乙醇 C苯與苯甲酸 D醋酸與葡萄糖答 案： AC 9將含有O2和CH4的混合氣體置于盛有23.4 g Na2O2的密閉容器中，電火花點燃，反應結束后，容器內的壓強為零（150），將殘留物溶于水中，無氣體產生。下列敘述正確的是( )(雙選)A原混合氣體中O2和CH4的體積比為21 B殘留物只有Na2CO3C原混合氣體中O2與CH4的物質的量之比為12 D殘留物只有Na2CO3和NaOH答 案： CD 10有一系列有機化合物按以下順序排列：CH3CHCHCHO，CH3(CHCH)2CHO CH3(CHCH)3CHO，上述這一系列有機物中，分子中

19、碳元素的質量分數(shù)的最大值最接近于（ ）A95.6 B92.3 C85.7 D75.0答 案： B 11我國研制的長征捆綁式火箭在第一、二級發(fā)動中用“偏二甲（基）肼”和四氧化二氮作為液體燃料。（1）已知偏二甲（基）肼的相對分子質量為60，其中含碳40%，含氫13.33%，其余為氮；又知其分子中有一個氮原子不與氫原子相連。通過計算寫出偏二甲（基）肼的化學式和分子結構簡式：_。（2）在發(fā)動機中偏二甲（基）肼在四氧化二氮中充分燃燒，寫出該燃燒反應的化學方程式（反應中所有的氮元素均轉化為N2）。答案：（1）C：60×0.424 2 H：60×0.133328 8 N：60-24-82

20、8 2 C2H8N2 （2）C2H8N2 + 2N2O42CO2 + 4H2O + 3N2 12某含氧有機化合物可以作為無鉛汽油抗爆震劑，它的相對分子量為88.0，含C的質量分數(shù)為68.2%，含H的質量分數(shù)為13.6%，紅外光譜和核磁共振氫譜顯示:該分子中有4個甲基。請寫出其結構簡式： _。答案： (CH3)3COCH313某有機化合物A的相對分子質量（分子量）大于110，小于150。經(jīng)分析得知，其中碳和氫的質量分數(shù)之和為52.24%，其余為氧。請回答：（1）該化合物分子中含有幾個氧原子，為什么？（2）該化合物的相對分子質量（分子量）是_ 。（3）該化合物的化學式（分子式）是_ 。（4）該化合

21、物分子中最多含_ 個 官能團。答案：（1）4個氧原子 因為110A的相對分子質量150 氧在分子中的質量分數(shù)為152.2447.76 110×47.7652.5，150×47.7671.6 所以52.5分子中氧原子的相對原子質量之和71.6 . 又因為只有4個氧原子的相對原子質量之和符合上述不等式，所以化合物A分子中含有4個氧原子。 （2）134 （3）C5H10O4 （4）1 14 A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知：A中碳的質量分數(shù)為44.1%，氫的質量分數(shù)為8.82%；A只含有一種官能團，且每個碳原子上最多只連一個官能團：A能與乙酸發(fā)生酯化反應，但不能在兩

22、個相鄰碳原子上發(fā)生消去反應。請?zhí)羁眨海?）A的分子式是_ ，其結構簡式是_ 。（2）寫出A與乙酸反應的化學方程式：_ 。（3）寫出所有滿足下列3個條件的A的同分異構體的結構簡式。屬直鏈化合物；與A具有相同的官能團；每個碳原子上最多只連一個官能團。這些同分異構體的結構簡式是_ 。答案：（1）C5H12O4 （2）C(CH2OH)44CH3COOH C(CH2OOCCH3)44H2O（3）CH3CHOHCHOHCHOHCH2OH CH2OHCHOHCH2CHOHCH2OH CH2OHCH2CHOHCHOHCH2OH 15有機物A由碳、氫、氧3種元素組成?，F(xiàn)取3gA與4.48L氧氣（標準狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設反應物沒有