一道竞赛题的巧解妙法

方芳徐汪华

(1程集中学 安徽宿松246521;2安庆师范学院化学化工学院 安徽安庆246011)

题目(第23届国际奥林匹克化学竞赛预备题有机化学第16题):在沥青的气体中，存有稠环芳烃，其中一些可视为萘(A)、芘(B)和蒽并蒽(C)的同系物，同样原子增加还可以有D、E等等。

①试推测该系列化合物中，碳的最大含量?

②A+H2可能有多少个产物生成?它们之中哪个是热力学最稳定的?

③设氢化反应在相邻的位置上进行，试推测B+2H2的反应中，哪个产物是最稳定的?

解析:本题虽是20世纪国际奥林匹克化学竞赛预备题，但至今依然是考察学生观察能力和分析能力的一道好题。要推测该系列化合物中碳的最大含量，必须先求出该系列化合物的分子式通式。由结构式求通式这类题型的一般解法是:先根据结构式写出分子式，再用等差数列法求出通式。这种方法的第一步稍不注意就会把分子式弄错，分子式一错则后面全错。这种方法的第二步受数学基础的制约，若数学基础不好就难以用等差数列法求出通式。在实际教学中，若尝试用“加减法”来解此类题则简便快捷，答案准确。

(1)第一步:求“最小重复单元”。把该系列中任意相邻两项的后一项减去前一项得“最小重复单元 ”(将前一项平移与后一项部分重叠，再将重叠部分去掉后，剩余部分即表1中各项示意式中的涂黑部分)，即C6H2(1、2、3、4、5、6号位各有1个C共6个C，1、6号位各有1个H共2个H。除位于边界的“最小重复单元”外，其余“最小重复单元”的2、3、5号位上均没有H;所有“最小重复单元”的4号位上均没有H)。……