1. 各类烃的代表物的结构、特性
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烷烃 |
烯烃 |
炔烃 |
苯及同系物 |
代表物结构式 |
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H-C≡C-H |
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碳碳键长 (×10-10m) |
1.54 |
1.33 |
1.20 |
1.40 |
键
角 |
109°28′ |
约120° |
180° |
120° |
分子形状 |
正四面体 |
平面型 |
直线型 |
平面六边形 |
主要化学性质 |
光照下的卤代;裂化;不使酸性KMnO4溶液褪色 |
跟X2、H2、HX、H2O的加成,易被氧化;可加聚 |
跟X2、H2、HX加成;易被氧化 |
跟H2加成;Fe催化下的卤代;硝化、碘化反应 |
高分子化合物的合成反应:
高分子的合成反应有两类,即加聚反应和缩聚反应,其比较见表
类别 |
加聚反应 |
缩聚反应 |
反应物特征 |
含不饱和键(如C=C) |
含特征官能团(如-OH、-COOH等) |
产物特征 |
高聚物与单体具有相同的组成 |
高聚物和单体有不同的组成 |
产物种类 |
只产生高聚物 |
高聚物和小分子 |
反应种类 |
单烯、双烯加聚 |
酚醛、酯、肽键类 |
有机物结构与性质的推断、有机合成方法
掌握有机合成的关键:碳骨架构建和官能团的引入及转化;
熟练应用有关反应类型的知识推测有机物的结构、性质,并能进行有机合成;
掌握高分子化合物的结构、合成方法和单体的推断
了解有机合成的意义及应用.
有机物的性质、推断、鉴别与合成
[例7]交流发电机的转子由B∥S的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V,那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为__V。
解:电压表的示数为交流电压有效值,由此可知最大值为Um=U=20V。而转过30°时刻的瞬时值为u=Umcos30°=17.3V。
[例8] 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值I。
解:该交流周期为T=0.3s,前t1=0.2s为恒定电流I1=3A,后t2=0.1s为恒定电流I2= -6A,因此这一个周期内电流做的功可以求出来,根据有效值的定义,设有效值为I,根据定义有:
I 2RT=I12Rt1+ I22Rt2 带入数据计算得:I=3A
[例9] 交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:⑴通过R的电荷量q为多少?⑵R上产生电热QR为多少?⑶外力做的功W为多少?
解:⑴由电流的定义,计算电荷量应该用平均值:即,这里电流和电动势都必须要用平均值,不能用有效值、最大值或瞬时值。
⑵求电热应该用有效值,先求总电热Q,再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR。
,
这里的电流必须要用有效值,不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒,外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,电流通过电阻,又将电能转化为内能,即放出电热。因此W=Q 。一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。
[例10] 左图所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交变电源上,通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为
A.110V B.156V
C.220V D.311V
解:从u-t图象看出,每个周期的前半周期是正弦图形,其有效值为220V;后半周期电压为零。根据有效值的定义, ,得U=156V,选B。
2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用,其特点是“通交流,隔直流”、“通高频,阻低频”。
[例5] 左右两个电路都是从左端输入信号,从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号,要求只输出低频信号;右图中输入的是直流和低频交流的混合信号,要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容?哪个该用小电容?
解:电容的作用是“通交流,隔直流”、“通高频,阻低频”,由其表达式XC=1/2πfC可看出:左图中的C1必须用电容小些的,才能使高频交流顺利通过,而低频不易通过,这种电容器叫高频旁路电容器。右图中的C2一般用电容大的,使低频交流电很容易通过,只有直流成分从电阻上通过,这种电容器叫隔直电容器。
[例6] 电学元件的正确使用,对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“25V ,450μF”字样,下列说法中正确的是
A.此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作
B.此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作
C.当工作电压是直流25V时,电容才是450μF
D.若此电容器在交流电压下工作,交流电压的最大值不能超过25V
解:电解电容器的极性是固定的,因此只能在直流电压下工作。选B
1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用,其特点是“通直流,阻交流”、“通低频,阻高频”。
4、有效值:
交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是:,
对于非正弦电流的有效值以上关系不成立,应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的,都是指有效值.用电器上所标电压、电流值也是指有效值.在计算交流电通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时,只能用有效值。
[例4]如图所示,两平行导轨与水平面间的倾角为,电阻不计,间距L=0.3m,长度足够长,导轨处于磁感应强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0=2Ω电阻,另一横跨在导轨间的金属棒质量m=1kg,电阻r=1Ω棒与导轨间的滑动摩擦因数μ=0.5,当金属棒以平行于导轨的向上初速度υ0=10m/s上滑,直至上升到最高点过程中,通过上端电阻电量=0.1C(g取10m/s2),求上端电阻R0产生的焦耳热?
解析:设棒沿斜面能上升的最大距离为s,磁感应强度B垂直斜面向上,则等效电路和导体棒受力分析分别如图(1)、(2)所示.由图可知,在棒上升过程中,通过棒某一截面的电量应为2.由=得
而 ∴s=m
设电路各电阻消耗的总焦耳热为
=R
从金属棒开始运动到最高点过程,利用能量守恒关系有
+μmgcosθ·s+mgsinθ·s=
R==5J
此题中,求电阻产生的焦耳热应该用电流的有效值计算,由于无法求,因此只能通过能量关系求得.
3、平均值:它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值.其量值可用法拉第电磁感应定律·来求,特殊地,当线圈从中性面转过90度的过程中,有.计算平均值切忌用算术平均法即求解。平均值不等于有效值。
[例3]如图所示,求线圈由图示位置转过60°角的过程中,通过线圈某一横截面的电量.
解析:在计算电量问题中,一定要用电流、电压平均值
·而
又, ∴·=
2、最大值:也叫峰值,它是瞬时值的最大者,它反映的是交流电大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,交流电动势最大,(转轴垂直于磁感线)。电容器接在交流电路中,则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值。
[例2]把一电容器C接在220V的交流电路中,为了保证电容不被击穿,电容器C的耐压值是多少?
解析:不低于200V,不少学生往把电容器与灯泡类比,额定电压220 V的灯泡接在220 V的交流电源上正常发光.从而错误的认为电容器的耐压值也只要不低于220V即可,事实上,电容器接在交流电路中一直不断地进行充、放电过程.电容器两极间电压最大可达200V,故电容器C的耐压值应不低于200V.
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