课后习题答案.docx

1、课后习题答案课后习题答案 隐窗体顶端第一章 绪 论 1-1 扼要说明以下术语 扼要说明以下术语. (1)有机化合物 (2) 键能、键的离解能 (3) 键长 (4) 极性键 (5) 键 (6)键 (7) 活性中间体 (8) 亲电试剂 (9) 亲核试剂 (10)Lewis 碱 (11)溶剂化作用 (12) 诱导效应 (13)动力学操纵反映 (14) 热力学操纵反映 答：(1)有机化合物-碳氢化合物及其衍生物 (2) 键能：由原子形成共价键所放出的能量，或共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键 能。 键的离解能：共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。以双原子分子 AB 为例，将 1mol 气态的

2、 AB 拆开成气态的 A 和 B 原子所需的能量，叫做 AB 键的离解能。 应注意的是，关于多原子分子，键能与键的离解能是不同的。分子中多个同类型的键的离解 能之平均值为键能 E。 (3) 键长：形成共价键的两个原子核之间距离称为键长。 (4) 极性键: 两个不同原子组成的共价键，由于两原子的电负性不同, 成键电子云非对称地 散布在两原子核周围，在电负性大的原子一端电子云密度较大，具有部份负电荷性质，另一 端电子云密度较小具有部份正电荷性质，这种键具有极性，称为极性共价键。 (5) 键：原子轨道沿着轨道的对称轴的方向相互交叠时产生分子轨道, 所形成的键叫 键 。 (6) 键：由原子轨道侧面交叠

3、时而产生分子轨道，所形成的键叫键 。 (7) 活性中间体：一般是指高活泼性的物质，在反映中只以一种”短寿命”的中间物种存在, 很难分离出来，,如碳正离子, 碳负离子等。 (8) 亲电试剂：在反映进程中，若是试剂从有机化合物中与它反映的那个原子取得电子对并 与之共有形成化学键，这种试剂叫亲电试剂。 (9) 亲核试剂：在反映进程中，若是试剂把电子对给予有机化合物与它反映的那个原子并与 之共有形成化学键，这种试剂叫亲核试剂。 (10) Lewis 碱：能提供电子对的物种称为 Lewis 碱。 (11)溶剂化作用：在溶液中，溶质被溶剂分子所包围的现象称为溶剂化作用。 (12)诱导效应：由极性键的诱导作

4、用而产生的沿其价键链传递的电子对偏移（非极性键变成 极性键）效应称为诱导效应。它可分为静态诱导效应和动态诱导效应。 (13)动力学操纵反映：在有机反映中，一种反映物能够向多种产物方向转变时，在反映未达 到平稳前，利用反映快速的特点来操纵产物组成比例的，称为动力学操纵或速度操纵。 (14) 热力学操纵反映：在有机反映中，一种反映物能够向多种产物方向转变时，在反映未 达到平稳前，用平稳抵达来操纵产物组成比例的，称为热力学操纵或平稳操纵。 1-2 简述处置化学键的价键法、分子轨道法和共振论。 简述处置化学键的价键法、分子轨道法和共振论。 答：价键法要点 价键法要点：价键的形成可看做是原子轨道的重叠或

5、电子配对的结果。两个原子若是都 价键法要点 有未成键的电子，而且自旋方向相反，那么能够配对，也确实是原子轨道可重叠形成共价键；重 叠部份越大，所形成的共价键越牢固，因此要尽可能地使原子轨道让某一方向相互接近，以 达到最大的重叠（共价键的方向性） ；一个原子的未成到电子若是已经配对，它就不能再与 其他原子的未成对电子配对（共价键的饱和性） ；能量相近的原子轨道能够进行杂化，组成 能量相等的杂化轨道，如此可使成键能力更强，体系能量降低，成键后可达到最稳固的分子 状态。 分子轨道法要点： 分子中的电子散布在分子 分子轨道法要点 分子中的原子以必然的方式连接形成份子轨道， 轨道中， 分子轨道能够由组成

6、份子的原子轨道线性组合取得； 分子轨道的数量与组成份子轨 1 道的原子轨道数量相等； 每一个分子轨道有必然的能量， 每一个分子轨道只能容纳两个自旋方向 相反的电子，即一样遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规那么。 共振论要点：电子离域体系的分子、离子或自由基不能用一个经典结构表示清楚，而需用几 共振论要点 个可能的原子核位置不变、 只有电子对排布转变的经典结构表示 （即共振结构或极限结构） ， 实际分子、离子或自由基是共振杂化体；每一个共振结构都不能代表共振杂化体，共振结构不 是实际分子、离子或自由基的结构，仅仅是理论上或纸面上的结构；一个电子离域体系写出 的共振结构数量越多，那么那个体系

7、越稳固；每一个共振结构对共振杂化体的奉献不是均等的， 越稳固的共振结构对共振杂化体的奉献越大， 相同的共振结构对共振杂化体的奉献相等； 共 振杂化体的能量低于任何一个共振结构的能量。 1-3 写出以下化合物短线构造式。如有孤对电子对，请用黑点标明。 写出以下化合物短线构造式。如有孤对电子对，请用黑点标明。 H N H (1) H C H C C C H H C H H C C H (8) H (2) H H C H O C H C H H (3) H H C H H C H O N O C C H H H O O H (5) H H H (6) H O C O H C H H C H H (4

8、) H C H H C C H O N O (9) H H C H H C H O H (7) H C H C H 轨道。 1-4 杂化对键的稳固有何阻碍？按能量递增的顺序排列 s，p，sp1，sp2，sp3 轨道。并画出 杂化对键的稳固有何阻碍？ ， ， 这些轨道的形状。 这些轨道的形状。 答：杂化可使其轨道重叠更好，即成键能力更强，同时，提供更大键角，由此减少电子对之 间的排斥，使体系能量降低，成键后可达到最稳固的分子状态。 原子轨道中 s 特点越多，能量越低。因此，能量递增顺序为：ssp1sp2sp3 p。 。 s p sp sp2 sp3 1-5 判定以下画线原子的杂货状态 （1）sp

9、2， （2）sp， （3）sp， （4）sp3， （5）sp， （6）sp。 1-6 以下化合物中，哪些分子中含有极性键？哪些是极性分子？试以“ 以下化合物中，哪些分子中含有极性键？哪些是极性分子？试以“ ”标明极性分 子中偶极矩方向。 子中偶极矩方向。 答：除（2）外分子中都含有极性键。 （2）和（3）是非极性分子，其余都是极性分子。分子 2 中偶极矩方向见以下图所示，其中绿色箭头所示的为各分子偶极矩方向。 H H (1) O H3C (5) H H3C (6) F I (2) O CH3 Br (7) Cl H I H (3) H H H Cl Cl (4) H Cl Cl (8) Cl

10、1-7 说明以下现象。 说明以下现象。 （1）CO2 分子中 C 为 sp 杂化，该分子为直线型分子，两个 C=O 键矩彼此抵消，分子偶极 矩为零，是非极性分子；而 SO2 分子中 S 为 sp2 杂化，分子为折线型，两个 SO 键矩不能 抵消，是极性分子。 （2）在 NH3 中，三个 NH 键的偶极朝向 N，与电子对的作用相加；而 NF3 中三个 NF 键的偶极朝向 F，与 N 上的未成对电子的作用相反并有抵消的趋势。 H H H F F F （3）Cl 和 F 为一同主族元素，原子共价半径是 Cl 比 F 大，而电负性是 F 比 Cl 大。键的偶 极矩等于=qd， 为正电荷中心或负电荷中心

11、上的电荷量， 为正负电荷中心的距离。 HCl q d 总的结果致使 HF 的偶极矩 键长虽比 HF 的长， F 中心上的电荷量大大于 Cl 上的电荷量， 但 大于 HCl。因此键长是 HCl 较长，偶极矩是 HF 较大。 1-8 将以下各组化合物中指定键的键长由长到短排列并说明理由。 将以下各组化合物中指定键的键长由长到短排列并说明理由。 答： （1）从乙烷，乙烯到乙炔，碳原子杂化态由 sp3 到 sp2 至 sp，s 成份提高，拉电子能力 增强，虽同属于碳氢键但键长缩短。 （2）键长顺序为 CICBrCClCF。因为卤素原子核外电子层数为 IBrCl F，即其范德华半径为 IBrClF，那么

12、其原子共价半径 IBrClF。 （3）碳碳键键长为乙烷乙烯乙炔。因为碳原子杂化态由 sp3 到 sp2 至 sp，其共价键别离 为单键、双键和叁键，碳碳原子间的作使劲是乙烷乙烯乙炔，作使劲越强，那么两原子被 拉得越紧，键长越短。 1-9 将以下各组化合物按酸性由强到弱排列。 将以下各组化合物按酸性由强到弱排列。 （1）DACB； （2）ABDC 1-10 以下物种哪些是： ）亲核试剂， ）亲电试剂， ）既是亲核试剂又是亲电试剂？ 以下物种哪些是： （1） （2） （3） （ 亲核试剂， （ 亲电试剂， （ 既是亲核试剂又是亲电试剂？ 答； （1）亲核试剂：Cl ，H2O，CH3OH，CH2=C

13、H2，HCHO，CH3CN，-CH3； （2）亲电试剂：H+， AlCl3，Br+，Fe3+，+NO2，HCHO，CH3CN，+CH3，ZnCl2，Ag+，BF3； （3）既是亲核试剂又是亲电试剂： HCHO，CH3CN； （4）二者都不是的：CH4。 1-11 按质子酸碱理论，以下化合物哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸又是碱？ 按质子酸碱理论，以下化合物哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸又是碱？ 3 答：酸：NH3，HS?，HBr，H2O，NH4+，HCO3?； 碱：NH3，CN?，HS?，H2O，HCO3?； 既是酸又是碱：NH3，HS?，H2O，HCO3?。 1-12 按 Lewis 酸碱理论

14、，在以下反映中，哪个反映物为酸？哪个反映物为碱？ 酸碱理论，在以下反映中，哪个反映物为酸？哪个反映物为碱？ 答： （1）H2O 为酸，CN-为碱； （2）BF3 为酸，HCHO 为碱； （3）H2O 为酸，CH3NH2 为碱； 2+ （4）Cu 为酸，NH3 为碱； （5）AlCl3 为酸，COCl2 为碱； （6）I2 为酸，I-为碱。 1-13 指出以下溶剂中哪些属于极性质子溶剂？哪些属于极性非质子溶剂？哪些属于非极性 指出以下溶剂中哪些属于极性质子溶剂？哪些属于极性非质子溶剂？ 溶剂？ 溶剂？ 答：极性质子溶剂： ， ； （5）（6） 极性非质子溶剂： ， ， ， ； （1）（4）（7）

15、（8） 非极性溶剂： ， 。 （2）（3） 1-14 矿物油（相对分子质量较大饱和烃的混合物）不溶于水或乙醇中，但能够溶于正已烷。 矿物油（相对分子质量较大饱和烃的混合物）不溶于水或乙醇中，但能够溶于正已烷。 试说明之。 试说明之。 答：矿物油为非极性分子，依照“相似相溶”原那么，它可溶于非极性的正已烷，而不能溶于 有极性的水或乙醇（水或乙醇醇间能形成氢键，分子间的引力超级强，故矿物油分子不能克 服这种氢键与乙醇或水彼此渗透而溶解） 。 1-15 用溶剂化作用比较氯化钠在水中和在二甲亚砜中的溶解方式。 用溶剂化作用比较氯化钠在水中和在二甲亚砜中的溶解方式。 答：氯化钠溶于水后，结构单元是水化了

16、的 Na+和 Cl-，即两种离子均被质子溶剂水分子所 包围； 氯化钠在二甲亚砜的溶解度比水中的小， +和 Cl-别离为非质子极性溶剂二甲亚砜分 Na 子所包围，二甲亚砜对 Na+有溶剂化作用，但 Cl-无法与其形成氢键，溶剂化作用很弱。它 们均存在离子偶极作用。 1-16 在常温下，甲烷与碘的一取代反映不能发生，请说明缘故。 在常温下，甲烷与碘的一取代反映不能发生 请说明缘故。 反映不能发生， 答：反映的焓变H =（427+151）（222+297）= 为吸热反映，反映物与产物 结构相似，阻碍不大。G 与H 均大于零，反映不能发生。更要紧的缘故是碘代反映的 活化能较大（比氯代和溴代的大） ，同

17、时生成的 HI 又是强还原剂，因此甲烷很难直接进行 碘代以制备碘代甲烷。 1-17 乙醇和二甲醚，哪个焓值低？ 乙醇和二甲醚，哪个焓值低？ 答：乙醇的焓值5CH+CC+CO+OH=5+= 二甲醚的焓值6CH+2CO =6+2= 因此，二甲醚的焓值稍低。 1-18 以下物质是不是含有共轭酸和共轭碱？如有，请别离写出。 以下物质是不是含有共轭酸和共轭碱？如有，请别离写出。 答： （1）即有共轭酸也有共轭碱，共轭酸是 CH3NH3+，共轭碱是 CH3NH2-； （2）共轭酸是 CH3OH； （3）即有共轭酸也有共轭碱，共轭酸是 CH3CH2OH2+，共轭碱是 CH3CH2O-； （4）共轭酸是 H2

18、； （5）共轭酸是 CH4； （6）共轭碱酸是 CH3CH2+，共轭碱是 CH2=CH-。 1-19 将以下物种按碱性，由强至弱排列成序。 将以下物种按碱性，由强至弱排列成序。 答：参照书中表 1-9 排出，CH3CH2-H2N-HCC-CH3O-OH-。 1-20 以下极限式中，哪个式子是错误的，什么缘故？ 以下极限式中，哪个式子是错误的，什么缘故？ 答： （1）中 C 是错的，因为此式中原子核的相对位置改变了； （2）中 C 是错的，因为此式中的单电子数改变了（A、B 式中单电子数为 1，C 中为 3） ； （3）中 C 和 D 是错的，因为 C 式 2 个 N 原子外层价电子数不是 8（

19、而是 6 和 10） 式中 ，D 间 N 原子外层价电子数也不符合八隅体要求。 窗体顶端窗体底端第二章 分类及命名 2-1 用系统命名法命名以下烷烃。 用系统命名法命名以下烷烃。 （1）2,2,5-三甲基已烷； （2）3,6-二甲基-4-正丙基辛烷； （3）4-甲基-5-异丙基辛烷； （4）2-甲基-3-乙基庚烷； （5）5-正丙基-6-异丙基十二烷； （7）4-异丙基-5-正丁基癸烷； （6）3,3-二甲基-4-乙基-5-(1,2-二甲基丙基）壬烷； （8）3,6,6-三甲基-4-正丙基壬烷。 2-2 用系统命名法命名以下不饱和烃。 用系统命名法命名以下不饱和烃。 （1）4-甲基-2-戊炔；

20、 （7）2-甲基-2,4,6-辛三烯； （10）2,4-二甲基-1-戊烯； （2）2,3-二甲基-1-戊烯-4-炔； （5）3-甲基-2,4-庚二烯； （8）4-甲基-1-已烯-5-炔； （3）1-已烯-5-炔； （6）2,3-已二烯； （9）亚甲基环戊烷； （4）3-异丁基-4-己烯-1-炔； （11）3-甲基-4-(2-甲基环已基)-1-丁烯。 （3）4,4-二氯-1,1-二溴螺庚烷； 2-3 用系统命名法命名以下化合物。 用系统命名法命名以下化合物。 （1）3-甲基环戊烯； （2）环丙基乙烯； （7）螺-1,6-癸二烯； （4）3-烯丙基环戊烯； （5）1-甲基-3-环丙基环戊烷； （6

21、）3,5-二甲基环已烯； （8）1-甲基螺-5-壬烯； （ 9）2-甲基-1-环丁基戊烷； （10）2,2-二甲基-1-环丁基二环2.2.2辛烷； （11）5,7,7-三甲基二环庚烯； （12）二环辛烯； （13）1-甲基-4-乙基二环已烷。 2-4 写出以下化合物的构造式。 写出以下化合物的构造式。 (1) 3-甲基环己烯 (8) 螺-6 癸烯 (2) 3,5,5-三甲基环己烯 (3) 二环庚烷 (4) 二环庚烷 (7) 螺辛烷 (10) 7,7-二甲基二环庚二烯 (5) 二环庚烯 (6)二环庚烯 (9) 2-甲基二环辛烯 (1) CH3 H3C CH3 CH3 (2) (3) (4) (5

22、) (6) (7) H3C H3C CH3 (8) (9) (10) 2-5 用系统命名法命名以下化合物。 用系统命名法命名以下化合物。 （1）3,3-二甲基-2-苯基戊烷； （2）1,3,5-三甲基-2-异丙基苯（或 2,4,6-三甲基异丙苯） ； （3）1-苯(基)丙烯； （4）二苯(基)乙炔； （7）1,2-二苯基苯； （5）1-甲基蒽 ； （6）2-环丙基萘 （8）1,4-二甲基萘。 1 2-6 用系统命名法命名以下化合物。 用系统命名法命名以下化合物。 （1）3-甲基-1-溴丁烷； （2）2-甲基-3-氯丁烷； （3）1,1,3,3-四氟-1-氯丙烷； （4）二氟一氯甲烷； （5）氯

23、甲基苯（或苯甲基氯，或氯化苄，或苄基氯，或苯一氯甲烷） ； （6）2-甲基-1,2-二碘丁烷； （8）1-溴-1-丁烯-3 炔； 2-7 写出以下化合物的构造式。 写出以下化合物的构造式。 (1) 2,4二硝基氟苯 (5) 2-甲基-2,3-二碘丁烷 (8) 叔氯丁烷 (2) 六氯化苯 (6) 2-氯-2-丁烯 (9) 仲丁基溴 (3) 六溴代苯 (4) 氯化苄 （7） （2-氯苯基）乙烯 ； （10）4-甲基-5-氯 -2-戊炔。 （9）3-甲基-6-溴环已烯； (7)3-苯基-1-溴-2-丁烯 F NO2 Cl Cl NO2 (1) Cl Cl Cl Cl (2) Br Br Br Br

24、Br (3) (4) Br II CH2Cl CH CCHCH 3 3 CH3 (5) H3CC Cl (6) CHCH3 Br CH2CH (7) (CH3)3C CCH3 (8) Cl CH3CH2CHCH3 Br (9) 2-8 用系统命名法命名以下化合物。 用系统命名法命名以下化合物 命名法命名以下化合物。 （1）4-甲基-2-戊醇； （4）3-苯基-1,2-戊二醇； （7）2-丁硫醇； （2）3-甲氧-2-戊醇； （5）1-甲基环已醇； （8）4-甲基-2-戊硫醇； （3）5-溴-1-已炔-3-醇； （6）5-甲基-1,3-苯二酚； （9）1-苯基-2-丙烯-1-醇； （13）1,4

25、-丁二醇。 (3) 二苯甲醇 (7) 1-苯基-2-丙醇 (12) 丙三醇 (4) 新戊醇 (8 ) 间溴苯酚 （10）4-甲基-4-乙基二苯甲醇； 2-9 写出以下化合物的构造式。 写出以下化合物的构造式。 (1) 仲丁醇 (9) 异丁醇 (2) 2,3-二甲基-2,3-丁二醇 (6) 乙硫醇 (10) 叔丁醇 C （11）4-环戊烯-1,3-二醇； （12）4-（3,3-二甲基丁基）-6-苯基-5-已烯-3-醇 (5) 1,3-丙二醇甲乙醚 (11)对苯二酚 OH OH CH3 (13) ,-二甲氧基乙醚 CH3 CH3CHCH2CH3 OH (1) H3C C CH3 CH3 (2) C

26、H OH (3) OH CH2CHCH3 CH3CCH2OH CH3 (4) OH (CH3)2CHCH2OH CH2CH2CH2 OCH3 (5) OC2H5 CH3CH2SH (6) (7) (8) Br (9) (CH3)3COH (10) HO (11) OH CH2CHCH2 OH OHOH (12) (CH3OCH2CH2)2O (13) 2 2-10 用系统命名法命名以下化合物。 用系统命名法命名以下化合物。 （1）4-戊烯-2-酮； （6）4-甲基环己基甲醛； （2）3-甲基-2-丁烯醛； （3）3-羟基丁醛； （4）1,3-二苯基-2-丙烯酮； （5）3-苯基-2-丙烯醛（或

27、-苯基丙烯醛） ； （7）3-甲酰基己二醛； （11）螺-5-庚酮； （8）3,3-二甲基-5-乙基-6-庚烯-2,4-二酮； （9）2,4-戊二酮； （10）3-甲酰基环戊酮（3-环戊酮甲醛） ； （12）4-溴已醛； （13）3-甲基-2,6-萘醌。 2-11 写出以下化合物的构造式。 写出以下化合物的构造式。 O COOH HOOC (1) (2) HOOCCH2CHCH2CH2CH3 CHO NO2 O COOH (3) (4) CH3 HOOC C CH3 (5) Cl COOH HCOOCHCH3 CH3 (6) C CH3CCH2CH2COCH2CH2CHCH3 CH3 COOH

28、 (7) 2-12 命名以下化合物。 命名以下化合物。 （1）3-甲基-戊二酸单乙酯； （5）N-溴代丁二酰亚胺； （8）2-甲基-N-苯基丙酰胺； （11）3-苯（基）丙烯酰胺； 2-13 写出以下化合物的构造式。 写出以下化合物的构造式。 （2）丁酸对甲氧基苯酯； （4）环已基甲酸（或环已烷羧酸） ； （7）丙烯酰氯； （10）戊二酸酐； （6）4-硝基乙酰苯胺； （9）4-硝基-1,2-苯二甲酸酐； （3）3-甲基-4-丁内酯（或-甲基-丁内酯） ； （12）乙酸（正）丁酯； （13）对甲（基）苯磺酸。 O CH2COCH2CH2CHCH3 Cl O Cl C CH2CH2CH CH2C

29、H3 CONH2 (4) (1) O CH3 O O C O C O C O O O C (3) CH3CCH2COC2H5 (2) O CH3C N (6) O O O (7) CH3 CH3 H3C (8) SO2NH2 2-14 命名以下化合物。 命名以下化合物。 （1）三乙胺； （2）环丙胺； （3）甲基乙基环丁基胺； （4）N,N-二甲基仲丁胺； （6）2-硝基丙烷； （9）丁晴； （7）2,4-二硝基氯苯； （11）乙二胺； （10）丙烯腈； （5）N,N-二甲基苯胺； （8）4-硝基-2-氯苯酚； （12）丙亚氨基环戊烷； （13）1,6-已二腈； （14）对苯二胺； （15）5

30、-甲氧基-3-氨基已烷。 3 2-15 写出以下化合物的构造式。 写出以下化合物的构造式。 H2C O (1) CHCH3 CH3CH2CHCH2CH3 SCH3 (2) O CH2 C CH3 (3) COCH3 NHCH2CH2Cl (4) H2N (5) NHCH3 NH2 O CH3CHCN CH3 (6) CH2COOH NO2 (7) (8) O O CH3(CH2)7CH CH (CH2)6CH2COCH3 (9) NH2 O Cl Cl CH2 (13) (10) Cl NH2 CH3SCH2CH3 (11) H2N Cl (12) NH2 H N 2 O HOOCCHCCHCH3 CH3 CH3 (14) CN (15) O C O C O H3C (16) SO2Cl 2-16 写出以下基的构造式。 写出以下基的构造式。 CH3CH2 (1) 或 C6H5 (2) (CH3)2CH (3) CH3CH2CHCH3 (4) (CH3)3CCH2 (5) CH3CH2CHCH2CH2 CH3 (6) ClCH2 (7) (CH3)2NCH2 (8) (H3C)2HC CH3 (9) (10) CH3CH2O (11) NO2 (12)