第七章　第一节　第2课时　同系物　同分异构体课件【高效备课精研+知识精讲提升】下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

2023年人教版高中化学必修二教学课件★★同系物同分异构体第七章第2课时同系物同分异构体

一1.同系物(1)概念：_____相似，在分子组成上相差一个或若干个____原子团的化合物互称为同系物。(2)判断同系物的三个关键点①“同”：两种物质属于同_____物质；②“似”：两种物质_____相似；③“差”：两种物质在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。(3)实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。结构CH2一类结构2.同分异构体(1)概念①同分异构现象：化合物具有相同的_______，但具有不同____的现象。②同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(2)实例：

和

的分子式均为______，互为同分异构体，用结构简式分别表示为_________________________。分子式结构C4H10CH3CH2CH2CH3、(3)同分异构体种数①随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也就_____。②甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有__种，戊烷有__种，己烷有5种，而癸烷有75种。(4)同分异构体的性质同分异构体的分子结构不同，导致化学性质和物理性质均有一定差异，如正丁烷和异丁烷的熔、沸点_____。越多23不同(1)只要是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物就一定为同系物(

)(2)同系物的化学性质一定相似，一定具有相同的通式()(3)同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定互为同分异构体()(4)互为同分异构体的有机物一定不互为同系物，互为同系物的化合物一定互为同分异构体(

)(5)互为同分异构体的化合物，性质一定相同()×正误判断√×××(6)与

互为同分异构体(

)×正误判断应用体验1.下列相关说法正确的是A.16O2和18O3互为同位素B.和

互为同分异构体C.CH3CH2CH2CH3和

互为同系物D.和

为同一种物质√16O2和18O3都是氧元素的单质，两者互为同素异形体，A错误；由于乙烷分子中碳原子和周围4个原子所成价键为单键，空间结构为四面体，且单键可以旋转，所给物质为同一物质，B错误；CH3CH2CH2CH3和

分子式都为C4H10，结构不同，互为同分异构体，C错误。2.下列有机物中和甲烷互为同系物的为__________(填序号，下同)，和CH2==CH2互为同系物的为_____，和

互为同分异构体的为____。①CH3CH2CH3

②③CH2==CH—CH3

④⑤

⑥①②④③⑥③同系物是结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，分子通式相同，CH4和CH3CH2CH3、

、

同属于烷烃，互为同系物；CH2==CH2和CH2==CH—CH3及

分子中都含

，结构相似，且分子组成上相差1个或2个CH2原子团，故互为同系物；

和CH2==CH—CH3分子式相同(C3H6)，结构不同，故互为同分异构体。归纳总结同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念的比较概念研究对象比较实例相同不同同系物有机化合物结构相似分子组成上相差一个或若干个CH2原子团CH3CH3与归纳总结同分异构体化合物分子式相同结构不同CH3CH2CH2CH3与同素异形体单质元素种类相同性质不同O2与O3、白磷与红磷同位素原子质子数相同中子数不同返回烷烃同分异构体的书写

二1.烷烃同分异构体的书写(1)烃基：烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，如—CH3叫甲基，—CH2—CH3叫乙基。(2)书写示例以己烷(C6H14)的同分异构体为例第一步，将分子中全部碳原子连成直链作为主链：C—C—C—C—C—C。第二步，从主链的一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：第三步，从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基)，先固定一个支链的位置，然后确定另一个支链的位置，此时碳骨架结构有两种：第四步，根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、

、

、

、

。(3)书写方法总结①找出主链(最长的碳链)的对称轴，避免重复书写。主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布同、邻、间。②主链上的链端碳原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复的结构。③书写时不能只写碳骨架，应满足碳原子4个价键的要求，添上相应数目的其他原子。2.判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的。(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。例：

共有__种不同化学环境的氢原子；

共有__种不同化学环境的氢原子。22应用体验1.相对分子质量为100的某链状烷烃M，其分子中含有4个甲基，则M的结构有A.3种

B.4种

C.5种

D.6种√链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为100，则有12n＋2n＋2＝100，解得n＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16，分子中含有4个甲基的结构有

、

、

、

，共4种。2.写出戊烷(C5H12)所有的结构简式并标明不同化学环境氢原子的种类：__________________________________________________________。CH3CH2CH2CH2CH3(3种)、

(4种)、

(1种)返回随堂演练知识落实

1.下列各组物质中互为同系物的是A.CH3CH==CH2和CH3CH2CH2CH==CH2B.CH3CH3和CH3CH==CH2C.CH3CH2CH3和CH3CH==CH2D.CH3CH2CH==CH2和CH3CH2CH2CH3√1234结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物，B、C、D三个选项中分别给出的两种物质结构不相似，分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，所以B、C、D三项均不符合题意。12342.碳原子成键方式的多样性、同分异构现象等是有机化合物种类繁多的原因。正丁烷和异丁烷的结构式如图所示。下列关于上述两种物质的说法正确的是A.分子式不同B.碳氢键(C—H)数目不同C.互为同分异构体D.物理性质、化学性质完全相同1234√正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10，碳氢键(C—H)的数目都是10，A、B项错误；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体，C项正确；二者互为同分异构体且都属于烷烃，物理性质不相同，化学性质相似，D项错误。12343.下列化合物的氢原子种类数大小排列顺序正确的是①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A.①＞②＞③＞④

B.③＝①＞②＞④C.③＞②＞④＞①

D.②＞③＝①＞④√12344.按要求回答下列问题。(1)乙烷的结构式为___________。乙烷的分子式为C2H6，其结构式为

。1234(2)丙烷的结构简式为____________。丙烷的分子式为C3H8，其结构简式为CH3CH2CH3。1234CH3CH2CH3(3)分子中含30个氢原子的链状烷烃的分子式为_______。由链状烷烃的分子通式CnH2n＋2(n为正整数)可知，2n＋2＝30，n＝14，其分子式为C14H30。1234C14H30(4)相对分子质量为58的烷烃的同分异构体有___种，分别写出它们的结构简式：____________________________。由链状烷烃的分子通式可知，14n＋2＝58，n＝4，C4H10的同分异构体有2种，分别为CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2。12342CH3CH2CH2CH3、(5)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为________。1234正戊烷分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为正戊烷。返回课时对点练

题组一同系物、同分异构体的概念及判断1.下列关于同系物的说法正确的是A.同系物可以是不同类别的物质B.通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子团的物质互为同系物C.同系物的最简式相同，分子式不同D.同系物的化学性质相似123456789101112131415√同系物一定属于同类别物质，结构相似，化学性质相似，A错、D对；通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子团的物质结构不一定相似，如CH3CH2CH2OH与CH3OCH3不互为同系物，B错；同系物的最简式不一定相同，如烷烃，C错。1234567891011121314152.正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是A.相对分子质量相同，但分子的空间结构不同B.两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同C.具有相似的化学性质和物理性质D.分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同√123456789101112131415正丁烷、异丁烷的分子式都为C4H10，但正丁烷没有支链，而异丁烷带有支链，二者分子内碳原子的连接方式不同，所以二者互为同分异构体。1234567891011121314153.(2022·嘉兴高一检测)在下列结构的有机物中，属于同分异构体的正确组合是①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3

②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3③

④⑤A.①和③ B.②和③ C.④和⑤ D.③和④123456789101112131415√4.(2022·浙江舟山中学高一检测)下列叙述正确的是A.的名称为异丁烷B.和

为同一物质C.CH3CH2CH2CH2CH3和

互为同系物D.12C和C60互为同素异形体123456789101112131415√A中物质名称为正丁烷，A错误；甲烷为正四面体构型，两者为同一物质，B正确；C中两种分子的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C错误；同素异形体是同种元素形成的不同单质，而12C为原子，D错误。1234567891011121314155.(2022·江苏徐州高一期末)下列说法正确的是A.1H2和3H2互为同位素B.SO2和SO3互为同素异形体C.C2H6和C5H12互为同系物D.CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3互为同系物√123456789101112131415同位素是质子数相同而中子数不同的核素之间的关系，A项错误；同素异形体是同种元素形成的不同单质之间的关系，B项错误；C2H6和C5H12均为烷烃，二者结构相似，分子组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，C项正确；CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3的分子式都是C4H10，而结构不同，二者互为同分异构体，D项错误。123456789101112131415题组二同分异构体数目的判断6.根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是A.3种

B.4种C.5种

D.6种√根据表中烃的排列规律可知空格中烃的分子式为C5H12，它有3种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷。12345678910111213141512345678CH4C2H4C3H8C4H8

C6H12C7H16C8H167.主链上有5个碳原子，含甲基、乙基两个支链的烷烃有A.5种

B.4种

C.3种

D.2种主链5个C，则乙基只能在3号C上，甲基可以在2号C或者3号C上，所以有如下2种：

，D正确。123456789101112131415√8.下列分子式只表示一种物质的是A.C3H7Cl B.C5H12C.CH2Cl2 D.C4H10√C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项错误；C5H12是戊烷，具有三种结构，B项错误；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一种结构，C项正确；C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D项错误。1234567891011121314159.下列物质的氢原子种类有4种的是A.CH3CH2CH3B.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C.D.√12345678910111213141510.(2022·黑龙江铁人中学高一期中)据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法正确的是A.N60与C60互为同素异形体B.3H2与4H2互为同位素C.C2H4和C3H6可能互为同系物D.3H2O与4H2O互为同分异构体√123456789101112131415N60与C60是由不同元素组成的单质，不互为同素异形体，A错误；3H与4H是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，但是3H2与4H2为单质，B错误；C2H4与C3H6分子组成相差一个CH2原子团，二者可能互为同系物，C正确；3H2O与4H2O是氢元素的不同核素和氧原子构成的水分子，不互为同分异构体，故D错误。12345678910111213141511.(2022·上海浦东新区高一质检)世界上第一个完全由碳原子构成的环状分子——C18如图所示。下列关于C18的说法错误的是A.属于环状有机物B.与石墨、金刚石互为同素异形体C.属于无机物D.碳原子间的结合方式有2种√从题给信息知，C18中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接，是仅由碳原子构成的分子，因而C18属于单质，不属于有机物。12345678910111213141512.烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、

和

等结合而成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团，它所含碳原子数最少为A.4 B.7 C.8 D.9√如果某链状烷烃分子中存在—CH3、—CH2—、

和

基团各最少有一个，则分子中最少含有8个碳原子，C正确。12345678910111213141513.现有下列物质：A.金刚石和石墨B.C2H6和C5H12

C.C3H6和C3H8

D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2

E.1H2和2H2

F.16O和18O

G.和(1)互为同分异构体的是___(填字母，下同)。CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同，结构不同，互为同分异构体。123456789101112131415D(2)互为同素异形体的是___。金刚石和石墨是由同种元素组成的不同单质，互为同素异形体。123456789101112131415A(3)互为同系物的是___。C2H6和C5H12都属于烷烃，分子式不同，互为同系物。123456789101112131415B(4)互为同位素的是__。16O和18O的质子数相同，中子数不同，互为同位素。123456789101112131415F(5)属于同一种物质的是____。

和

的结构相同，属于同一种物质。123456789101112131415EG14.(2022·江西赣州高一检测)按要求回答下列问题。(1)甲烷的电子式为__________。甲烷的电子式为

。123456789101112131415(2)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为______，写出其只有一种氢的结构简式：________。链状烷烃相对分子质量的通式为14n＋2，相对分子质量为72的烷烃，14n＋2＝72，解得n＝5，则该烷烃的分子式为C5H12，其只有一种氢，说明是四个甲基都连接在同一个碳原子上，其结构简式为C(CH3)4。123456789101112131415C5H12