已知甲烷分子中的氫原子可被其他原子或原子團(tuán)代替，如甲烷分子中的氫原子被氯原子取代可得到四種物質(zhì)：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，這四種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)能充分說明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)嗎？

答案：
解析：

　　甲烷分子中有四個(gè)等同的C－H鍵，在空間可能有兩種對稱分布，正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)．本題可用“反證法”，假設(shè)甲烷是正方形的平面結(jié)構(gòu)，CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一種結(jié)構(gòu)，不能從它們只有一種結(jié)構(gòu)說明不是正方形的平面結(jié)構(gòu)；而CH2Cl2分子里的五個(gè)原子若在同一平面上，應(yīng)有兩種結(jié)構(gòu)：和，只有甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，CH2Cl2才能只有一種結(jié)構(gòu)；所以CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)，才能說明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)．

　　本題主要考查甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)，要理解甲烷分子中一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子以及四個(gè)C－H鍵在空間的分布，可看作甲烷分子中的碳原子位于一個(gè)立方體的中心，四個(gè)氫原子分別位于立方體彼此處于對角的四個(gè)頂點(diǎn)，這樣四個(gè)氫原子完全等效．

　　對有機(jī)物的結(jié)構(gòu)理解，要以立體幾何知識為依托，重點(diǎn)理解有機(jī)物分子中的價(jià)鍵在空間的分布，注意有機(jī)物結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡式的書寫僅表示原子連接的次序，不代表有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)，烷烴的結(jié)構(gòu)可從甲烷的立體結(jié)構(gòu)拓展想象，如乙烷(CH3CH3)可認(rèn)為是甲烷分子中的一個(gè)氫原子被－CH3取代形成的，三個(gè)碳原子以上的烷烴分子中的碳原子呈鋸齒形，可能共平面，但不可能共直線．結(jié)構(gòu)類的試題�？疾樵庸裁鎲栴}和同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

(Ⅰ) 已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，且Ksp(AgX)=1.8×10-10，Ksp(AgY)=1.0×10-12，Ksp(AgZ)=8.7×10-17。

(1)根據(jù)以上信息，判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序?yàn)開________________。

(2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，則c(Y-)_______________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)在25 ℃時(shí)，若取0.188 g的AgY(相對分子質(zhì)量188)固體放入100 mL水中(忽略溶液體積的變化)，則溶液中Y-的物質(zhì)的量濃度為____________。

(4)由上述Ksp判斷，在上述(3)的體系中，___________(填“能”或“否”)實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化，簡述理由：_______________________________________________________。

(Ⅱ) “嫦娥一號”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中國人的“奔月”夢想。

(1)發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭的第三級使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧，下列是298 K時(shí)，氫氣(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃燒的熱化學(xué)方程式：H2(g)+O2(g)H2O(l)；ΔH=-285.8 kJ·mol-1  C(s)+O2(g)CO2(g)；ΔH=-393.5 kJ·mol-1  C8H18(l) +O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)；ΔH=-5 518 kJ·mol-1  CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-890.3 kJ·mol-1

通過計(jì)算說明等質(zhì)量的H2、C、C8H18、CH4完全燃燒時(shí)，放出熱量最多的是_____________，發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭的第三級使用液氫和液氧這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是__________

__________________________；____________________________________。(請寫兩條)

(2)已知：H2(g)H2(l)；ΔH=-0.92 kJ·mol-1

O2(g)O2(l)；ΔH=-6.84 kJ·mol-1

H2O(l)H2O(g)；ΔH=44.0 kJ·mol-1

請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式______________________________________。

如果此次發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，總共釋放能量________kJ(保留3位有效數(shù)字)。

(3)氫氣、氧氣不僅燃燒時(shí)能釋放熱能，二者形成的原電池還能提供電能，美國的探月飛船“阿波羅號”使用的就是氫氧燃料電池，電解液為KOH溶液，其電池反應(yīng)式為：負(fù)極：____________；正極：____________；總反應(yīng)式：________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

肉桂醛在食品、醫(yī)藥化工等方面都有應(yīng)用。

   （1）質(zhì)譜分析肉桂醛分子的相對分子質(zhì)量為132。其分子中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.8%，其余為氫和氧。分子中的碳原子數(shù)等于氫、氧原子數(shù)之和。肉桂醛的分子式是

                      。

   （2）肉桂醛具有下列性質(zhì)：

  

 請回答：

    ①肉桂醛是苯的一取代物，核磁共振氫譜顯示，苯環(huán)側(cè)鏈上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原

子，其結(jié)構(gòu)簡式是          。（本題均不考慮順反異構(gòu)與手性異構(gòu)）

②Z不能發(fā)生的反應(yīng)類型是            。

A．取代反應(yīng)        B．消去反應(yīng)        C．加成反應(yīng)        D．加聚反應(yīng)

③Y與乙醇在一定條件下作用得到肉桂酸乙酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是             。

④Y的同分異構(gòu)體中，屬于酯類目苯環(huán)上只有一個(gè)取代基的同分異構(gòu)體有         種。

其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式是             。

   （3）已知

I．醛與醛能發(fā)生反應(yīng)，原理如下：

II．合成肉桂酸醛的工業(yè)流程如下圖所示，其中甲烷。

請回答：

①甲的結(jié)構(gòu)簡式是            。

②丙和丁生成肉桂的化學(xué)方程式是              。

③醛和酯也可以發(fā)生如“I”的反應(yīng)。食用香料肉桂酸乙酯通過如下反應(yīng)合成：

戊的名稱是            。

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科目：高中化學(xué) 來源：北京市朝陽區(qū)2010年高三一模（理科綜合）化學(xué)部分 題型：填空題

（16分）肉桂醛在食品、醫(yī)藥化工等方面都有應(yīng)用。

   （1）質(zhì)譜分析肉桂醛分子的相對分子質(zhì)量為132。其分子中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.8%，其余為氫和氧。分子中的碳原子數(shù)等于氫、氧原子數(shù)之和。肉桂醛的分子式是

                      。

   （2）肉桂醛具有下列性質(zhì)：

  

 請回答：

    ①肉桂醛是苯的一取代物，核磁共振氫譜顯示，苯環(huán)側(cè)鏈上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原

子，其結(jié)構(gòu)簡式是          。（本題均不考慮順反異構(gòu)與手性異構(gòu)）

②Z不能發(fā)生的反應(yīng)類型是            。

A．取代反應(yīng)        B．消去反應(yīng)        C．加成反應(yīng)        D．加聚反應(yīng)

③Y與乙醇在一定條件下作用得到肉桂酸乙酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是             。

④Y的同分異構(gòu)體中，屬于酯類目苯環(huán)上只有一個(gè)取代基的同分異構(gòu)體有         種。

其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式是             。

   （3）已知

I．醛與醛能發(fā)生反應(yīng)，原理如下：

 

II．合成肉桂酸醛的工業(yè)流程如下圖所示，其中甲烷。

請回答：

①甲的結(jié)構(gòu)簡式是            。

②丙和丁生成肉桂的化學(xué)方程式是              。

③醛和酯也可以發(fā)生如“I”的反應(yīng)。食用香料肉桂酸乙酯通過如下反應(yīng)合成：

 

 

戊的名稱是            。

 

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