浅谈价键知识在解有机试题中的应用 专题辅导 不分版本VIP免费

浅谈价键知识在解有机试题中的应用杨永高一.解题知识准备1.“价数”守恒原则：在有机分子中C的价数为4，每个C形成4个共价键，N价数为3，每个N形成3个共价键，O和S的价数为2，每个原子形成2个共价键，H和X（卤原子）的价数为1，每个原子形成1个共价键。2.每个碳原子最多结合4个氢原子，每个氮原子最多结合3个氢原子，每个氧原子最多结合2个氢原子。当除氢原子外的其他原子间都以单键结合时，形成的化合物中氢原子数最多，且n个原子间可形成n1个单键。每减少2个氢原子，相应地其他原子间增加一个共价键。当碳原子个数为n时，氢原子的个数的最大上限值为（）22n个。在此基础之下，如果在分子结构中多一个C=C键或多一个环状结构时，在分子组成中都要减少2个氢原子，而增加一个CC键就要减少4个氢原子。3.每个原子的价数就是这个原子的成键电子数，每两个电子形成一对共用电子对（即一个共价键）。因此，存在：由这些原子形成的分子中共价键数（共用电子对总数）各原子价键总数之和2对于CHOxyz，价键总数即共用电子对总数为422xyz，非氢原子间形成的价键总数为422422xyzyxyz。对于CHxy，价键总数即共用电子对总数为42xy，碳原子间形成的价键总数4242xyyxy。若只含C=C键，双键数为222xy；若只含CC键，三键数为224xy，其余类推。二.应用题型1：计算共价键数和分子式例1.（1）相邻同系物，当组成相差CH2原子团时共价键数相差3。参看下表烷烃同系物碳原子数与共价键数关系。分子式CH4C2H6C3H8C11H24共价键数471034从表中数据分析，当烷烃碳原子数为n时，共价键数为_____________。（2）碳原子相同的不同类有机物，当组成上相差2个氢原子或1个氧原子时，共价键数均相差1，参看下表：结构简式CH3CH3CH2=CH2CH3CH2OH共价键数768从表中数据分析，当单烯烃碳原子数为m时，共价键数为_____________。用心爱心专心122号编辑1某饱和一元醛碳原子数为x时，其共价键数为_____________。解析：（1）烷烃通式为CHnn22，共价键数42231nnnn。当然，此小题可用数列知识求解，ad143，，则aandnnn1141331()()。（2）单烯烃通式为CHmm2，共价键数4223mmm。饱和一元醛通式为CHOxx2，共价键数422231xxx。此小题还可利用题给信息求解：相对烷烃，组成上每减少2个H，共价键数少1；相对于烃，组成上每增加一个O，共价键数多1。当单烯烃碳原子数为m时，共价键数为()3113mm。饱和一元醛碳原子数为x时，相对单烯烃，其共价键数31x。题型2：求分子组成中原子数或原子团数及其相互关系例2.（1）由两个碳原子、1个氧原子、1个氮原子和若干个氢原子组成的共价化合物，H的数目最多是_____________个，试写出其中一例的结构简式_____________。（2）若共价化合物只含C、N、H四种元素，且以NCNN()()、分别表示C和N的原子数目，则氢原子数目最多等于_____________。（3）若共价化合物只含C、N、O、H四种元素，且以NCNNNO()()()、、分别表示C、N和O的原子数目，则氢原子数目最多等于_____________。解析：（1）C、O、N相互之间未成键时，两个碳原子最多可结合8个氢原子，1个氧原子最多可结合2个氢原子，1个氮原子最多可结合3个氢原子。C、O、N相互之间成键形成化合物时，要使氢原子数最多，则它们之间必须以单键结合，且单键数为(2+1+1-1)=3，则氢原子数目最多=8+2+3－3×2=7，其中一例的结构简式为：HOCHCHNH222（2）C、N相互之间未成键时，N（C）个碳原子最多可结合4N（C）个氢原子，N（N）个氮原子最多可结合3N（N）个氢原子，C、N相互之间成键形成化合物时，要使氢原子数最多，则它们之间必须以单键结合，且单键数为NCNN()()1，则氢原子数目最多431222NCNNNCNNNCNN()()()()()()。（3）C、N、O相互之间未成键时，N（C）个碳原子最多可结合4N（C）个氢原子，N（N）个氮原子最多可结合3N（N）个氢原子，N（O）个氧原子最多可结合2N（O）个氢原子，C、N、O相互之间成键形成化合物时，要使氢原子数最多，则它们之间必须以单键结合，且单键数为NCNNNO()()()1，则氢原子数目...