甲烷第五课时烷烃的同分异构体

含有4个C原子的丁烷，其C原子与C原子通过C—C键连接，可有几种连接？正丁烷异丁烷虽然两者都具有相同的分子式（C4H10），但原子的结构不同，因此它们在性质上就有差异，所以它们属于两种不同的有机物。像这种化合物具有相同的分子式，但有不同结构的现象，称为同分异构现象。具有这种现象的化合物，互称为同分异构体。四、同分异构体化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。正丁烷异丁烷CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH理解三个相同分子组成相同、相对分子质量相同、分子式相同二个不同结构不同、性质不同正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质：支链越多，熔沸点密度化学性质：不一定相同(因为他们可以是不同种类的物质)27.9℃9.5℃36.07℃沸点

同分异构体1、定义:见课本P64①组成元素_____（填“相同”或“不同”，以下相同）②化学式_____；③相对分子质量_____；④结构______(可能相似也可能完全不同)；⑤化学性质______(可能相似也可能完全不同)。2、特点相同相同相同不同不同正丁烷和异丁烷的性质比较带有支链越多的同分异构体，熔沸点越低。CH3CH2CH2CH3CH3CH3CHCH3分子式相同；同分异构体的两个要点：结构不同、性质不同。沸点：

36.07℃27.9℃9℃C5H12CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3

CH3CH3CH3—C—CH3

CH3[练习1]①丁烷②异丁烷③戊烷④异戊烷⑤新戊烷⑥丙烷，物质的沸点由高到低的排列顺序是_______________________.③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥C原子数不同：C原子数越多，沸点越高C原子数相同：支链越多，沸点越低符合通式CnH2n+2,相差若干个CH2分子式相同相似（C与C都是与C—C单键相连）不同（出现分枝）试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义“四同”分子组成相差一个或几个CH2原子团分子式相同同种元素质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同——有机化合物单质化合物原子CH4和CH3CH3H和H1121O2和O3正丁烷和异丁烷质子数等，中子数不等，原子之间原子氕、氚同一元素形成的不同单质单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同结构的化合物化合物CH3(CH2)2CH3、C(CH3)4有机物种类繁多的原因⑴碳原子有4个价电子，可以跟其他原子形成4个共价键。⑵碳链的长度可以不同，碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，也可有环状结构。⑶普遍存在同分异构现象。CH3—CH—CH3CH2CH3⑥CH3—CH2—CH2CH3①CH3—CH—CH3CH3②CH3—CH2—CH3③CH—CH3CH3CH3④CH3—CH2—CH—CH3CH3⑤1、判断下列物质的类别A、判断下列物质中相同的是__________B、属于同分异构体的是______________C、属于同系物的是__________________练习2、下列哪些物质是属于同一物质？CCCC－－－(A)∣CCCC－－(B)(C)∣CCCC－－(D)∣CCCC－∣(E)C∣CCC－∣(F)∣CCCC－－(G)∣CCCC－－(H)∣CCCC－∣(A)(C)(G)(D)(H)(E)(B)(F)练习练习3：下列五组物质中___互为同位素，___是同素异形体，___是同分异构体，___是同系物，___是同一物质。1、2、白磷、红磷3、HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|||H－C－CL、CL－C－CLCH3||CLH5、CH3CH（CH3）CH2CH3C（CH3）412

543CH3—CH—CH3CH2CH3⑥CH3—CH2—CH2CH3①CH3—CH—CH3CH3②CH3—CH2—CH3③CH—CH3CH3CH3④CH3—CH2—CH—CH3CH3⑤A、判断下列物质中相同的是_______________B、属于同分异构体的是______________C、属于同系物的是____________________________①和②或①和④②和④⑤和⑥①、③和⑤或②、③和⑤……练习4：3、同分异构体的书写降碳法书写：依据先写碳原子，主链碳原子逐个减少，减少的碳原子作为取代基，书写完成填写H，完成碳原子的四价的原则书写。书写方法：“四到”1、主链由长到短；2、支链由整到散；3、位置由心到边；4、排布由对到邻再到间。例：书写C7H10

的同分异构体同分异构体的书写方法：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边、排布孪邻到间。有序思维：思维的有序化能使我们解决问题时不容易出错!同分异构体的书写口诀：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布孪邻到间。一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。以庚烷为例①C-C-C-C-C-C-C②C-C-C-C-C-CC③C-C-C-C-C-CC④C-C-C-C-CC2H5⑤C-C-C-C-CCC⑦C-C-C-C-CCCC⑨

C-C-C-CCCC⑥

C-C-C-C-CC⑧

C-C-C-C-CCC

找同分异构体的方法－碳链缩短法一注意：找出中心对称线①主链由长到短②支链由整到散③位置由心到边④排布邻到间四句话：支链不接两端C7H10

的同分异构体HHHHHHHHHHCCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣∣∣－HHHHHH1、一直链C∣CC－－－CCC－－CCC－－－CCC－－C－CC∣C∣CC－－－CCC－－C2、主链少一个碳3、主链少二个碳CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣（1）支链为乙基×C∣C∣CCC－－－CCC－－C－C∣C∣（2）支链为两个甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－CCC－－A、两甲基在同一个碳原子上CC－－CCC－－CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣C∣C∣C∣支链邻位支链间位C∣×C∣×C∣×C∣B、两甲基在不同一个碳原子上C∣C∣CC－－CCC－－C∣C∣两者是一样的两者是一样的CC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－注意：4、主链少三个碳原子CC－－－CCC－－C－CC－CCC－－C∣C∣C∣C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣提问：主链的碳原子可以是三个吗？同分异构现象的存在是有机物种类繁多的主要原因烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数[练习5]写出己烷的5种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3-CH-CHCH3CH3CH3CH3CCH2CH3CH3[练习6]下列化学式能代表一种纯净物的是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C2H4Br2A[练习7]乙烷在光照条件下与Cl2发生取代,最多可生成几种有机产物（）A、4种B、5种C、8种D、9种D考虑同分异构体，实质是看“等效氢”。对称氢原子的概念

我们知道甲烷的四个氢原子是对称的。如果将甲烷的四个氢原子用甲基取代，结果会…？由此可以得到两个规律…我们先看看最简单的甲烷分子…例：

A.B.四种三种找出下列两种结构式中对称氢原子的种数，并写出Ａ的一氯代物所有同分异构体结构式。等效氢：烷烃分子中处于相同位置上的氢原子称为等位氢。同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢HCHHHCCH3CH3CH3H3CHCCHHHHHCCH3CH3H3CCCH3CH3CH3[延伸拓展]一卤代物只有一种的烷烃必须符合什么规律？写出碳原子数小于10的这些烷烃的结构简式.必须具有对称结构[练习8]下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2

③12C和14C④乙烷和丁烷⑤CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3

⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5

⑦

互为同系物的是__________，

互为同分异构体的是_____________互为同位素的是______，

互为同素异形体的是__________，是同一物质的是______。①③④⑤⑥⑦练习9、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和④金刚石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH310.已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代替，如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构是()A．CH3Cl只有一种结构B．CH2Cl2只有一种结构C．CHCl3只有一种结构D．CCl4只有一种结构11.下列各组物质：①金刚石和C60②H、D和T