休克尔规则+烃类复习
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第一节苯的结构和休克尔规则一.苯的分子结构苯是芳香族化合物的代表,在苯系芳烃中都含有苯环。
熟悉苯的分子结构,是研究芳香性的基础。
1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物只有一种,提出了苯的环状结构。
这就是我们至今仍在使用的苯的凯库勒式。
这个式子虽然可以说明苯分子的组成和原子间的连接次序,但仍存在着问题:凯库勒式既然含有三个双键,为什么苯不起类似烯烃的加成反应;按照凯库勒式,苯的邻二取代物应当有(1)和(2)两种,但实际上只有一种。
(1)(2)由于上述矛盾问题的存在,引起了化学家对苯结构的极大兴趣,对苯的结构的研究作了大量的工作,提出了不同的结构来表示苯的结构。
凯库勒本人曾用两个凯库勒式之间的摆动来表示苯分子的真实结构。
还有化学家分别提出了对位键结构式、双环结构式、棱型结构式、向心结构式等来表示苯的结构。
对位键结构式双环结构式棱型结构式向心结构式但这些结构式都不能反映苯的实际情况,因而陆续被淘汰了,而且其中的双环结构式(Dewar苯)和棱型结构式(棱烷)所代表的化合物已被合成,它们是苯的价键异构体。
上一世纪的三十年代,鲍林在凯库勒苯的结构式基础上,提出了苯的共振结构。
共振论能广泛的用于说明和解释苯的性质,但仍未揭示出苯分子价键的本质。
现代物理方法的应用和量子化学的发展为苯的分子结构的确定提供了有力的工具。
光谱法、X-射线法、偶极矩的测定等都证明苯分子是平面正六边形构型,键角都是120O,碳碳键的键长相等,都是0.139nm。
苯分子的各个键角都是120O,因此碳原子必须是SP2杂化,形成六个C-Cσ键和六个C-Hσ键,而每个碳原子上剩余的P轨道在一个平面上相互重叠,均匀对称地配布在整个环上,形成一个环状的共轭体系,π电子密度平均化,环上没有单键和双键之分。
因而,经典的定域化的价键结构式(环己三烯)不能代表苯的结构。
用分子轨道理论处理苯分子,六个2P原子轨道组成六个分子轨道,当苯分子处于基态时,三对电子分子分别填充能量低的成键轨道、和。
⼤学有机化学复习总结⼀、有机化合物的命名有机合物的命名包括俗名、习惯命名、系统命名等⽅法,要求能对常见有机化合物写出正确的名称或根据名称写出结构式或构型式。
1.俗名及缩写:要求掌握⼀些常⽤俗名所代表的化合物的结构式,如:⽊醇、⽢醇、⽢油、⽯炭酸、蚁酸、⽔杨醛、⽔杨酸、氯仿、草酸、苦味酸、⾁桂酸、苯酐、⽢氨酸、丙氨酸、⾕氨酸、巴⾖醛、葡萄糖、果糖等。
还应熟悉⼀些常见的缩写及商品名称所代表的化合物,如:RNA 、DNA 、阿司匹林、福尔马林、尼古丁等。
2.习惯命名法:要求掌握“正、异、新”、复习指南52页下⾯的内容3.系统命名法:重点,必须熟练掌握各类化合物的命名原则。
其中烃类的命名是基础,⼏何异构体、光学异构体和多官能团化合物的命名是难点,应引起重视。
要牢记命名中所遵循的“次序规则”。
4、次序规则:是各种取代基按照优先顺序排列 ------应⽤于烷烃的系统命名和烯烃中⼏何异构体的命名优先基团后列出(1)原⼦:原⼦序数⼤的排在前⾯,同位素质量数⼤的优先。
⼏种常见原⼦的优先次序为:I>Br>Cl>S>P>O>N>C>H (2)饱和基团:烃基优先次序为:叔丁基(CH 3)3C->异丁基(CH 3)2CHCH 2- >异丙基(CH 3)2CH->⼄基CH 3CH 2->甲基CH 3-(3)不饱和基团:不饱和烃基的优先次序为: -C ≡CH>-CH=CH 2>(CH 3)2CH- 5.双官能团化合物的命名:关键是确定母体。
如:①当卤素和硝基与其它官能团并存时,把卤素和硝基作为取代基,其它官能团为母体。
②当双键与羟基、羰基、羧基并存时,不以烯烃为母体,⽽是以醇、醛、酮、羧酸为母体。
③当羟基与羰基并存时,以醛、酮为母体。
④当羰基与羧基并存时,以羧酸为母体。
⑤当双键与三键并存时----既有双键⼜有三键的最长碳链为主链,编号时给双键或三键以数字⼩,若双键与三键的位次数相同,则应给双键以最低编号。
《烃》总结一、烃的分类及结构和性质二、知识网络要求掌握本章所涉及的化学方程式三、专题总结(一)烃类反应6种类型1、取代反应——一上一下,取而代之对象:饱和烃、苯和苯的同系物;卤素要求是纯净的卤素单质如:甲烷和氯气的取代反应(方程式、实验现象、产物的物性、取代的有关计算)苯和苯的同系物:卤化、硝化、磺化(方程式、实验设计、产物的物性、除杂)2、加成反应——断一拉二,只上不下对象:不饱和烃(烯烃、炔烃和苯及苯的同系物)烯与H2、X2、HX、H2O的加成。
炔与H2、X2、HX 的加成;苯与H2、Cl2的加成。
马氏加成。
3、加聚反应——加成聚合掌握单烯烃的单一加聚和混合加聚,掌握由加聚产物反推单体。
4、氧化反应点燃:所有烃都可以燃烧。
充分燃烧意即O2适量或过量。
产物为CO2和H2O。
掌握所涉及的计算:差量法、极限法、平均值法、十字交叉法、守恒法被酸性KMnO4溶液氧化:烯、炔、苯的同系物5、还原反应——不饱和烃加氢6、分解反应甲烷分解成C和H2;烷烃的裂化(二)常见经验规律1、气态烃燃烧前后总物质的量的变化C x H y+(x+y/4)O2——XCO2 + y/2 H2O(气)当y=4时,反应前后气体总物质的量不变当y>4时,n前<n后当y<4时,n前>n后(只有C2H2)如:125℃,1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧后的混合气体体积为10L,则该烃可能是:CH4、C2H4、C3H42、·质量相同的不同烃,燃烧耗氧量由y/x决定或H%决定,比值越大,耗氧量越大。
生成CO2、H2O的量分别由C%、H%决定。
因此最简式相同的有机物(各元素百分比相同),不管以任何比例混合,只要混合物总的质量一定,各元素的质量就相同,完全燃烧后生成的CO2和H2O及消耗O2的总量就一定。
·物质的量相同的不同烃,燃烧耗氧量由x+y/4决定,生成CO2、H2O的量分别由x、y决定。
如:C3H8、C3H6、C4H6、C7H8四种物质分析。
烃复习(命题人:孙亮)一.烃:烷烃C n H2n+2 (n≥1),如:甲烷CH4链烃烯烃C n H2n (n≥2) ,如:乙烯C2H4烃炔烃C n H2n-2 (n≥2) ,如:乙炔C2H2环烷烃C n H2n (n≥3) ,如:环丙烷CH2环烃CH2 —CH2芳香烃C n H2n-6 (n≥6) ,如:苯烷烃的命名:①找主链(最长)②给主链编号(离支链最近一端)③确定支链位置(数字与汉字之间用“—”短线隔开)④取代基相同要合并,不同简单在前复杂在后。
本章方程式(略,见课本)[练习] 1.按系统命名法,下列名称不正确的是()A.2-甲基丁烷B.2-甲基丙烷C.2,2-二甲基丙烷D.2-乙基丙烷2.下列各分子中,构成的原子都处于同一直线上的是()A.甲烷B.乙烯C.乙炔D.苯3.下列物质既能使溴水褪色,又能使酸性的KMnO4溶液褪色的是()A.甲烷 B.己烯 C.苯 D.己烷4.下列变化发生加成反应的是()A.乙烯通入溴水中B.甲烷与Cl2混合光照C.用乙醇制乙烯D.乙炔使酸性KMnO4褪色5.下列物质不能使酸性KMnO4褪色的是()①乙烯②乙烷③丙烯④乙炔⑤二氧化硫⑥苯A.②③⑥B.③⑥C.②③⑤⑥D.②⑥6.①丁烷②2-甲基丙烷③戊烷④2-甲基丁烷⑤2,2-二甲基丙烷等物质的沸点排列顺序正确的是()A.①>②>③>④>⑤B.⑤>④>③>②>①C.③>④>⑤>①>②D.②>①>⑤>④>③7.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是()A.C H3Cl不存在同分异构体B.CH2Cl2不存在同分异构体C.CHCl3不存在同分异构体D.CH4中的四个价键的键角和键长都相等8.已知丙烷的二氯代物有四种异构体,则其六氯代物的异构体种数为()A.4 B.5 C.6 D.39.分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中,一卤代物只有一种的烷烃共有A.2种B.3种C.4种D.5种()10.等物质的量的下列物质,完全燃烧时,消耗O2最多的是()A.C2H6B.C2H4C.C2H2D.C6H611.若要使1mol甲烷完全和氯气发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要氯气的物质的量为()A.2.5mol B.2mol C.1.25mol D.0.5mol12.根据系统命名法,命名下列有机物CH3-CH- CH- CH2- CH3CH3 CH2CH313.根据系统命名法,某有机物的名称为2,3-二甲基戊烷,其结构简式可表示为:。
休克尔规则一.苯的分子结构苯是芳香族化合物的代表,在苯系芳烃中都含有苯环。
熟悉苯的分子结构,是研究芳香性的基础。
1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物只有一种,提出了苯的环状结构。
这就是我们至今仍在使用的苯的凯库勒式。
这个式子虽然可以说明苯分子的组成和原子间的连接次序,但仍存在着问题:凯库勒式既然含有三个双键,为什么苯不起类似烯烃的加成反应;按照凯库勒式,苯的邻二取代物应当有(1)和(2)两种,但实际上只有一种。
(1)(2)由于上述矛盾问题的存在,引起了化学家对苯结构的极大兴趣,对苯的结构的研究作了大量的工作,提出了不同的结构来表示苯的结构。
凯库勒本人曾用两个凯库勒式之间的摆动来表示苯分子的真实结构。
还有化学家分别提出了对位键结构式、双环结构式、棱型结构式、向心结构式等来表示苯的结构。
对位键结构式双环结构式棱型结构式向心结构式但这些结构式都不能反映苯的实际情况,因而陆续被淘汰了,而且其中的双环结构式(Dewar苯)和棱型结构式(棱烷)所代表的化合物已被合成,它们是苯的价键异构体。
上一世纪的三十年代,鲍林在凯库勒苯的结构式基础上,提出了苯的共振结构。
共振论能广泛的用于说明和解释苯的性质,但仍未揭示出苯分子价键的本质。
苯分子的各个键角都是120O,因此碳原子必须是SP2杂化,形成六个C-Cσ键和六个C-Hσ键,而每个碳原子上剩余的P轨道在一个平面上相互重叠,均匀对称地配布在整个环上,形成一个环状的共轭体系,π电子密度平均化,环上没有单键和双键之分。
因而,经典的定域化的价键结构式(环己三烯)不能代表苯的结构。
用分子轨道理论处理苯分子,六个2P原子轨道组成六个分子轨道,当苯分子处于基态时,三对电子分子分别填充能量低的成键轨道、和。
三个已占有轨道的能量分别是α+2β、α+β和α+β,因为每个轨道有两个电子,总能量。
如果苯有三个一般的双键,则六个电子的总能量将是。
这样,可以预测真正的苯分子将比假设的不共轭的环己三烯稳定2个数值,这个数值就是苯的离域能。