應(yīng)德容
摘 要:怎樣快速的在做題中找出正確答案,為自己在考試中贏得好分?jǐn)?shù)。掌握好一定的解題技能和方法相當(dāng)重要,現(xiàn)將我總結(jié)的有機(jī)化學(xué)的解題方法介紹給大家,希望對各位有所幫助。
關(guān)鍵詞:商余法;代入法;殘基法;拆分法;討論法;平均分子組成法
中圖分類號:G620 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)07-188-01
1、商余法。這種方法主要是應(yīng)用于解答有機(jī)物(尤其是烴類)知道分子量后求出其分子式的一類題目。對于烴類,由于烷烴通式為CnH2n+2,分子量為14n+2,對應(yīng)的烷烴基通式為CnH2n+1,分子量為14n+1,烯烴及環(huán)烷烴通式為CnH2n,分子量為14n,對應(yīng)的烴基通式為CnH2n-1,分子量為14n-1,炔烴及二烯烴通式為CnH2n-2,分子量為14n-2,對應(yīng)的烴基通式為CnH2n-3,分子量為14n-3,所以可以將已知有機(jī)物的分子量減去含氧官能團(tuán)的式量后,差值除以14(烴類直接除14),則最大的商為含碳的原子數(shù)(即n值),余數(shù)代入上述分子量通式,符合的就是其所屬的類別。
例1某直鏈一元醇14克能與金屬鈉完全反應(yīng),生成0.2克氫氣,則此醇的同分異構(gòu)體數(shù)目為
A、6個 B、7個 C、8個 D、9個
解析:由于一元醇只含一個-OH,每mol醇只能轉(zhuǎn)換出1/2molH2,由生成0.2克H2推斷出14克醇應(yīng)有0.2mol,所以其摩爾質(zhì)量為72克/摩,分子量為72,扣除羥基式量17后,剩余55,除以14,最大商為3,余為13,不合理,應(yīng)取商為4,余為-1,代入分子量通式,應(yīng)為4個碳的烯烴基或環(huán)烷基,結(jié)合"直鏈",從而推斷其同分異構(gòu)體數(shù)目為6個。
2、代入法。將所有選項可某個特殊物質(zhì)逐一代入原題來求出正確結(jié)果,這原本是解選擇題中最無奈時才采用的方法,但只要恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合題目所給條件,縮窄要代入的范圍,也可以運(yùn)用代入的方法迅速解題。
例2某種烷烴11克完全燃燒,需標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣28L,這種烷烴的分子式是
A、C5H12 B、C4H10 C、C3H8 D、C2H6
解析:因為是烷烴,組成為CnH2n+2,分子量為14n+2,即每14n+2克烴完全燃燒生成n摩CO2和(n+1)摩H2O,便要耗去n+(n+1)/2即3n/2+1/2摩O2,現(xiàn)有烷烴11克,氧氣為28/22.4=5/4摩,其比值為44:5,將選項中的四個n值代入(14n+2):[3n/2+1/2],不需解方程便可迅速得知n=3為應(yīng)選答案。
3、殘基法。這是求解有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)簡式或結(jié)構(gòu)式中最常用的方法。一個有機(jī)物的分子式算出后,可以有很多種不同的結(jié)構(gòu),要最后確定其結(jié)構(gòu),可先將已知的官能團(tuán)包括烴基的式量或所含原子數(shù)扣除,剩下的式量或原子數(shù)就是屬于殘余的基團(tuán),再討論其可能構(gòu)成便快捷得多。
例3某有機(jī)物5.6克完全燃燒后生成6.72L(S.T.P下)二氧化碳和3.6克水,該有機(jī)物的蒸氣對一氧化碳的相對密度是2,試求該有機(jī)物的分子式。如果該有機(jī)物能使溴水褪色,并且此有機(jī)物和新制的氫氧化銅混合后加熱產(chǎn)生紅色沉淀,試推斷該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式。
解析:因為該有機(jī)物的蒸氣對一氧化碳的相對密度為2,所以其分子量是CO的2倍,即56,而5.6克有機(jī)物就是0.1摩,完全燃燒生成6.72L(S.T.P)CO2為0.3摩,3.6克水為0.2摩,故分子式中含3個碳,4個氫,則每摩分子中含氧為56-3*12-4*1=16克,分子式中只有1個氧,從而確定分子式是C3H4O。根據(jù)該有機(jī)物能發(fā)生斐林反應(yīng),證明其中有-CHO,從C3H4O中扣除-CHO,殘基為-C2H3,能使溴水褪色,則有不飽和鍵,按其組成,只可能為-CH=CH2,所以該有機(jī)物結(jié)構(gòu)就為H2C=CH-CHO。
4、拆分法。將題目所提供的數(shù)值或物質(zhì)的結(jié)構(gòu),化學(xué)式進(jìn)行適當(dāng)分拆,成為相互關(guān)聯(lián)的幾個部分,可以便于建立等量關(guān)系或進(jìn)行比較,將運(yùn)算簡化。這種方法最適用于有機(jī)物的結(jié)構(gòu)比較(與殘基法相似),同一物質(zhì)參與多種反應(yīng),以及關(guān)于化學(xué)平衡或討論型的計算題。
例4將各為0.3214摩的下列各物質(zhì)在相同條件下完全燃燒,消耗氧氣的體積最少的是
A、甲酸 B、甲醛 C、乙醛 D、甲酸甲酯
解析:因為是等摩爾的物質(zhì),完全可用燃燒通式求出每一個選項耗氧的摩爾數(shù),但本題只需要定量比較各個物質(zhì)耗氧量的多少,不用求出確切值,故此可應(yīng)用拆分法:甲酸結(jié)構(gòu)簡式為HCOOH,可拆為H2O+CO,燃燒時辦只有CO耗氧,甲醛為HCHO,可拆為H2O+C,比甲酸少了一個O,則等摩爾燃燒過程中生成相同數(shù)量的CO2和H2O時,耗多一個O。同理可將乙醛CH3CHO拆為H2O+C2H2,比甲酸多一個CH2,少一個O,耗氧量必定大于甲酸,甲酸甲酯HCOOCH3拆為2H2O+C2,比乙醛少了H2,耗氧量必定少,所以可知等量物質(zhì)燃燒時乙醛耗氧最多。
5、平均分子組成法
[例6]CH4與另一種呈氣態(tài)烴混合物2L,完全燃燒需同狀況下O28.5,已知混合物對H2的相對密度為18.5。則另一種烴為 ( )
A、C3H4 B、C4H8 C、C4H10 D、C5H10
解:因比值不同而發(fā)生矛盾,所以B錯誤。正確答案為C。
6、規(guī)律法?;瘜W(xué)反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物理量往往是符合一定的數(shù)量關(guān)系的,這些數(shù)量關(guān)系就是通常所說的反應(yīng)規(guī)律,表現(xiàn)為通式或公式,包括有機(jī)物分子通式,燃燒耗氧通式,化學(xué)反應(yīng)通式,化學(xué)方程式,各物理量定義式,各物理量相互轉(zhuǎn)化關(guān)系式等,甚至于從實踐中自己總結(jié)的通式也可充分利用。熟練利用各種通式和公式,可大幅度減低運(yùn)算時間和運(yùn)算量,達(dá)到事半功倍的效果。