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高中化学解题方——列方程法求结构单元


高中化学解题方法 难点 33 列方程法求结构单元
列方程法是已知化学式求有机物结构的常用方法,但不是惟一方法。 ●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。 A 分子中只具有以下 a、b、c 三种结构单元,A 的化学式为: C1134H1146

(三价基团)

?C≡C? (二价基团) ?C(CH3)3


(一价基团)

(a) (b) (c) 试通过计算确定 A 分子中的上述结构单元数。 ●案例探究 [例题]某烃 B 分子式是 C1398H1278。它是由 4 种基团组成,这四种基团分别是:

a.

(3 价);b. ?

?(2 价);

c. ?C≡C?(2 价);d.(CH3)3C??(1 价) 已知该分子结构式中没有芳环连接芳环,脂基连接脂基的情况,试求 B 分子中含有这 4 种基团各几个。 命题意图:考查学生由化学式推导有机物结构组成的能力。 错解分析: 不清楚所给结构单元化学式的代数和即为有机物的分子式, 不清楚结构单元 彼此相连时的数量关系而无解。 解题思路:设 B 分子中,四种基团数目按所列次序分别为 x、y、z、w 个。则:

解得:x=94,y=33,z=126,w=96 答案:4 种基团个数按题中所列顺序分别是:94,33,126,96 ●锦囊妙计 列方程的依据主要有:

1.根据 C、H、O 等原子个数守恒。 2.不饱和度。 3.结构余价的相等关系。 ●歼灭难点训练 1.(★★★)合成相对分子质量在 2000~50000 范围内具有确定结构的有机化合物是一个 新的研究领域。 1993 年报导合成了两种烃 A 和 B, 其分子式分别是 C1134H1146 和 C1398H1278。

B 结构跟 A 相似, 但分子中多了一些结构为

的结构单元。

B 分子比 A 分子多了____________个这样的结构单元(填数字)。 2.(★★★★)将例题中的“B 分子式为 C1398H1278”改为“C 分子式为:C1318H1238” ,其 余同例题,试求之。 3.(★★★★)下面是一个四肽,它可以看作是 4 个氨基酸缩合掉 3 个水分子而得。

今有一个“多肽” ,其分子式是 C55H70O19N10,已知将它彻底水解后只得到下列四种 氨基酸:

试问:(1)该多肽是____________(填汉字)肽。 (2)该多肽水解后有____________(填数字)个谷氨酸。 (3)该多肽水解后有____________(填数字)个苯丙氨酸。 4.(★★★★★)现有一种“十二肽” ,分子式为 CxHyNzOd(z>12),将它彻底水解只得到 下列氨基酸:

(1)将一个该“十二肽”分子彻底水解后,有____________个赖氨酸生成; (2)将一个该“十二肽”分子彻底水解后,有____________个天门冬氨酸生成。 附:参考答案 难点磁场 提示:设 A 分子中 a、b、c 三种结构单元数分别是 x,y,z,则

答案:a: 94 b:93 c:96 歼灭难点训练 1.提示:从所包含的 C 原子入手,可得所求结构单元数:(1398-1134)÷8=33。 所隐含的 H 原子入手,亦可得出所求结构 单元数:(1278-1146)÷4=33。 答案:33 2.提示:设 A 分子中,四种基团数目按所列顺序分别为 x、y、z、w 个,则:

答案:x=94,y=23,z=116,w=96 3.提示:设甘氨酸 C2H5O2N、丙氨酸 C3H7O2N,苯丙氨酸 C9H11O2N 及谷氨酸 C5H9O4N 分别为 a、b、c、d 个。由于 C55H70O19N10+9H2O=C55H88O28N10,所以

答案:(1)十 (2)4

(3)3

4.提示:本题除可用列方程法外,还可用下法解决。 (1)赖氨酸与其他三种氨基酸不同,分子内多 1 个氨基。该肽分子中若没有赖氨酸的结 构单元,则其 N 原子数为 12。肽分子中每含有 1 个赖氨酸结构单元其分子式中就增加 1 个 N 原子。故该十二肽水解可得赖氨酸个数为:z-12。 (2)天门冬氨酸与其他三种氨基酸不同,分子内多 1 个羧基。该肽分子中若没有天门冬 氨酸的结构单元, 则其 O 原子数为: 12+1=13。 肽分子中每含有 1 个天门冬氨酸结构单元, 其分子式中就增加 2 个 O 原子。故该十二肽水解可得天门冬氨酸个数为: 答案:(1)z-12 (2)

d ? 13 2

d ? 13 。 2


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