商余法

难点29商余法“商余”是除法运算的结果，商余法是利用除法运算的结果由式量求有机物化学式的方法。●难点磁场请用商余法试做下题，然后自我界定学习本篇是否需要。某饱和烃相对分子质量为114，且其一氯代物没有同分异构体，则该烃的结构简式是_____，名称是________。●案例探究[例题]若A是相对分子质量为128的烃，则其分子式只可能是或；若A是易升华的片状晶体，则其结构简式是____________；若A为饱和脂肪醛，则A的分子式为____________。命题意图：由分子式求相对分子质量是简便易行的。本题反其道而行之，考查学生的逆向思维能力，试题开放，答案不具惟一性。知识依托：同分异构体的写法，萘的物理性质。错解分析：本文只给出1个数字，若不会用商余法，胡凑乱写，一不小心，就会得出错误答案。解题思路：先求A分子中有多少个“CH2”基团和此外的H原子数目。128÷14=9…2[Mr(CH2)=14]可见，A分子中有9个“CH2”基团和除此以外的2个H原子，则A分子式可为C9H20;由于12个H原子质量与1个C原子质量相当，所以A分子式又可为C10H8。其中萘(C10H8)是片状晶体易升华；用1个O原子代替1个“CH4”基团可得一种辛醛：C9H2O—CH4＋O====C8H16O。答案：C9H20C10H8C8H16O●锦囊妙计由式量求化学式可用商余法，步骤如下：1.由除法得商和余数，得出式量对称烃的化学式，注意H原子数不能超饱和。2.进行等量代换确定出同式量其他烃或烃的衍生物的化学式：(1)1个C原子可代替12个H原子；(2)1个O原子可代替16个H原子或1个“CH4”基团；(3)1个N原子可代替14个H原子或1个“CH2”基团，注意H原子数要保持偶数。●歼灭难点训练1.(★★★)某有机物A，式量为156。若A为烃，且其一溴代物只有两种，则A的分子式为____________，结构简式为____________。2.(★★★★)某有机物的式量为180，则：(1)该有机物____________(填“可能”或“不可能”)是饱和烃。(2)若该有机物含氧，且烃基饱和，则可能____________或____________(写名称)。3.(★★★★)已知某有机物A的式量为92。(1)若A不能使溴水褪色，但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则A分子式为____________，结构简式为____________。(2)若A为油脂水解产物，且知A与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应可制得烈性炸药，则A的分子式是____________，结构简式是____________。4.(★★★★★)有机物A的式量为128，燃烧只生成CO2和H2O。(1)写出A的可能的三种化学式____________、____________、____________。(2)若A能与纯碱溶液反应，且分子结构中含有一个六元碳环，环上的一个氢原子被氨基取代所得产物为B，B的同分异构体甚多，其中含有一个六元环和一个硝基的同分异构体有_____种。附：参考答案难点磁场解析：由于114÷14=8…2，可见，该烃分子式可为C8H18或C9H6，但后者不饱和，故舍去。C8H18的同分异构体，一氯代物没有同分异构体，表明其结构对称完整，试写可得答案。2.解析：180÷14=12…12(1)若为烃，则分子式为C12H36，超饱和，显然不可能。进行替换，得C13H24，是不饱和烃。(2)若含氧，根据Ar(O)=Mr(CH4)，则可为C11H32O(超饱和)、C10H28O2(超饱和)、C9H24O3(超饱和)、C8H20O4(超饱和)、C7H16O5(饱和)、C6H12O6(为葡萄糖或果糖)。答案：(1)不可能(2)葡萄糖果糖3.解析：92÷12=7…8[Ar(C)=12]可见A分子式可为C7H8，若C7H8分子中不含苯环，如高锰酸钾溶液褪色而不能使溴水褪色。油脂水解产物为高级脂肪酸和甘油，A式量决定了A只能是甘油，即C3H8O3，经验证其式量为92亦符合题意。答案：(1)C7H8CH2OH—CHOH—CH2OH(2)C3H8O34.解析：通过“例题”之解析可知，A可为C9H20或C10H8；而一个“CH4”的质量与一个O原子质量相当，则有机物A也可为C8H16O(醛或酮)或C7H12O2(羧酸或酯)。易被遗漏，大大增加了本问之难度。答案：(1)C9H20、C10H8、C8H16O、C7H12O2中任选三种。(2)5难点30有机分子空间构型分子内原子共线、共面的判定，仅为一维、二维想象，但存在线面、面面的交叉，所以有一定的难度。●难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。某有机分子结构如下：该分子中最多有____________个C原子共处同一平面。●案例探究[例题]描述CH3—CH==CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中，正确的是A.6个碳原子有可能都在一条直线上B.6个碳原子不可能都在一条直线上C.6个碳原子有可能都在同一平面上D.6个碳原子不可能都在同一平面上命题意图：考查学生的空间想象能力。知识依托：乙烯、乙炔的空间构型。错解分析：不知道乙炔直线位于乙烯平面上，误选D。解题思路：由乙炔分子中所有原子共平面，乙炔分子中所有原子共直线，可将该分子简化并形象成如下图所示。不难发现直线l上2个C原子在平面M上，则l属于M。答案：BC●锦囊妙计1.几个特殊分子的空间构型①CH4分子为正四面体结构，其分子最多有3个原子共处同一平面。②乙烯分子中所有原子共平面。③乙炔分子中所有原子共直线。④苯分子中所有原子共平面。⑤H—CHO分子中所有原子共平面。2.单键的转动思想有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。●歼灭难点训练1.(★★★)某有机物分子结构如下：关于该分子结构的说法正确的是A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B.除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上C.12个碳原子不可能都在同一平面上D.12个碳原子一定都在同一平面上2.(★★★★)下列分子中的14个碳原子不可能．．．处在同一平面上的是()3.(★★★★)下列有机分子中，所有的原子不可能．．．处于同一平面的是()4.(★★★★★)某分子具有如下结构：C6H5—CO—C≡C—CH3试回答下列问题：(1)在同一直线上的原子最多有_______个；(2)一定在同一平面上的原子最多有_______个；(3)可能在同一平面上的原子最多有_______个。附：参考答案难点磁场提示：由于单键可以转动，所以：①乙烯平面与苯平面可以共面，②乙炔直线在乙烯平面上，且末端的2个C原子可以有1个与乙烯平面共面。答案：13歼灭难点训练1.提示：通过转动，可使苯平面与烯平面重合在同一平面，也可两平面仅交于一条直线，炔直线在苯平面上。答案：B2.解析：只有B项中叔丁基—C(CH3)2的中心碳位于一个四面体的中心，它连接的4个碳原子不可能在同一个平面上。此外，D项中，同时连在两个苯环上的那个碳原子，如果它跟苯环共平面，则它连接的CH3和H，必然一个在环前，一个在环后。因此甲基碳原子不可能再在苯环平面上。注意，C项中的两个甲基是可以同时处在两个苯环所共有的平面上的。有人提出，怀疑2个甲基过于拥挤，必须翘起一个；则请注意，如果从连接两个苯环的单键为轴旋转180°，则此“空间拥挤”可以消除，两个甲基一个在上，一个在下，都在苯平面上。所以C项的14个C原子仍可在一个平面上，C项不是正确答案。答案：BD3.解析：A.(l∈M)分子中，M1和M2两个平面相交于一条直线C—CB.单键，由于单键可转动，因而可将M2平面转至与M1平面重合，所以该分子中所有原子可能处于同一平面。C.原理同B，通过碳碳单键相连的两个平面，有可能重合在一起。D.该分子中“—CH3”中的H原子和与它相连的C原子，形成四面体结构，不在同一平面上。答案：D4.提示：以甲醛平面为参照物：转动①处C—C单键可使两平面M1和M2重合为同一平面，也可使苯平面非转动轴上的原子离开醛平面。炔直线位于醛平面上，但甲基上的H原子都不在炔直线上，转动②处C—C键，可使末端甲基中的一个H原子位于醛平面上。答案：(1)4(2)12(3)17