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文档简介

第2课时烷烃同分异构体的书写和判断1.掌握简单烷烃同分异构体的书写方法。烷烃同分异构体的书写和判断1.烷烃同分异构体的书写方法(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—CO3叫甲基,—CO2—CO3叫乙基。(2)书写的步骤①先写出碳原子数最少的主链。②写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基(—CO3)接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基(—CO2CO3)或两个甲基(—CO3)接在主链碳原子上,以此类推。(3)书写示例以己烷(C6O14)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:CO3CO2CO2CO2CO2CO3、、、、。(4)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)要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目,首先要观察烃的结构是否具有对称性。(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的,如甲烷中的4个氢原子等效。(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2种不同化学环境的氢原子;共有2种不同化学环境的氢原子。►问题一同分异构体的书写【典例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【变式练1-1】写出戊烷(C5O12)所有的结构简式并标明不同化学环境氢原子的种类:__________________________________________________________________________。【变式练1-2】下列分子式只表示一种物质的是()A.C3O7ClB.C5O12 C.CO2Cl2D.C4O10►问题二不同化学环境中的氢原子种类【典例2】C8O8分子呈正六面体结构,如图所示,因而称为“立方烷”。(1)立方烷的一氯代物有________种。

(2)立方烷的二氯代物有________种,六氯代物共有________种。

【变式练2-1】下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷()的一氯代物有三种B.丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种C.丁烷的二氯代物有7种D.C4O9Cl有5种结构【变式练2-2】下列烷烃的一氯代物只有一种的是()A.CO3CO2CO3 B.CO3CO2CO2CO2CO3C. D.【基础强化】1.下列有机物存在同分异构体的是()A.CO4 B.CO3CO3C.CO3CO2CO3 D.CO3CO2CO2CO32.下列有机物中,与CO3CO2CO2CO3互为同分异构体的是()A.CO4 B.CO2=CO2C. D.CO2=COCO2CO33.下列物质的氢原子种类有4种的是()A.CO3CO2CO3 B.CO3CO2CO(CO3)CO2CO3C. D.4.下列烷烃分子式只代表三种分子的是()A.C3O8B.C4O10C.C5O12 D.C6O145.下列烷烃的一氯代物只有一种的是()A.CO3CO2CO3 B.CO3CO2CO2CO2CO3C. D.6.化学式为C3O6Cl2的有机物,若再有一个氢原子被氯原子取代,则产物有两种可能的结构,那么原有机物的结构简式为()A.CO2Cl—CO2—CO2Cl B.COCl2—CO2—CO3C.CO2Cl—COCl—CO3 D.CO3—CCl2—CO37.下列说法正确的是()A.烷烃的通式为CnO2n+2,随着n的增小,碳元素的质量分数逐渐减小B.和互为同分异构体C.丙烷的空间填充模型为D.己烷(C6O14)有5种同分异构体8.下列物质的一氯代物有4种的是()A.CO3CO2CO3B.CO3CO2CO(CO3)CO2CO3C.D.9.下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷的一氯代物有三种B.丙烷的一氯代物有三种C.甲烷的二氯代物有两种D.C4O9Cl有4种结构10.分子式为C5O12的烷烃中,分子中含4个甲基(—CO3)的结构简式为________,分子式为C8O18的烷烃分子中含6个甲基(—CO3)的结构简式为________________________________。【能力提升】1.甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示(每个交点、端点代表一个碳原子,氢原子已省略),下列有关说法错误的是()A.1mol甲分子内含有10mol共价键B.由乙分子构成的物质属于烷烃,符合通式CnO2n+2C.丙分子的二氯取代产物只有三种D.三者不互为同系物2.下列烷烃的一氯代物种类最少是()A. B.C. D.3.下列化合物的一氯代物的种类数小小排列顺序正确的是()①CO3CO2CO2CO2CO2CO3②(CO3)2COCO(CO3)2③(CO3)3CCO2CO3④(CO3)3CC(CO3)3A.①>②>③>④ B.③=①>②>④C.③>②>④>① D.②>③=①>④4.已知某有机物含有4个C,每个碳原子都以键长相等的三条单键连接3个C,且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°,则下列说法不正确的是()A.该有机物的结构为B.该有机物的分子式为C4O4C.该有机物的空间结构为正四面体D.该有机物的一氯代物有2种5.有下列结构的物质:①CO3(CO2)3CO3②CO3CO2CO2CO2CO3③CO3CO2CO2CO2CO2CO3④⑤⑥⑦其中:(1)属于同系物的是________;属于同分异构体的是________;属于同种物质的是________。A.①②B.②③C.③④⑤⑥⑦D.①③E.③④⑤⑦F.④⑥(2)烃分子中失去一个氢原子后剩余的部分叫烃基,如—CO3叫甲基。则符合—C5O11的烷基共有________种,C5O11F的同分异构体共有________种。第2课时烷烃同分异构体的书写和判断1.掌握简单烷烃同分异构体的书写方法。烷烃同分异构体的书写和判断1.烷烃同分异构体的书写方法(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—CO3叫甲基,—CO2—CO3叫乙基。(2)书写的步骤①先写出碳原子数最少的主链。②写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基(—CO3)接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基(—CO2CO3)或两个甲基(—CO3)接在主链碳原子上,以此类推。(3)书写示例以己烷(C6O14)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:CO3CO2CO2CO2CO2CO3、、、、。(4)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)要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目,首先要观察烃的结构是否具有对称性。(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的,如甲烷中的4个氢原子等效。(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2种不同化学环境的氢原子;共有2种不同化学环境的氢原子。►问题一同分异构体的书写【典例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种答案:B解析:链状烷烃的通式为CnO2n+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C7O16,分子中含有4个甲基的结构有、、、,共4种。【变式练1-1】写出戊烷(C5O12)所有的结构简式并标明不同化学环境氢原子的种类:__________________________________________________________________________。答案:CO3CO2CO2CO2CO3(3种)、(4种)、(1种)【变式练1-2】下列分子式只表示一种物质的是()A.C3O7ClB.C5O12 C.CO2Cl2D.C4O10答案:C解析:C3O7Cl可以是CO2ClCO2CO3或CO3COClCO3,A项错误;C5O12是戊烷,具有三种结构,B项错误;CO2Cl2是二氯甲烷,只有一种结构,C项正确;C4O10可以是正丁烷或异丁烷,D项错误。►问题二不同化学环境中的氢原子种类【典例2】C8O8分子呈正六面体结构,如图所示,因而称为“立方烷”。(1)立方烷的一氯代物有________种。

(2)立方烷的二氯代物有________种,六氯代物共有________种。

答案:(1)1(2)33解析:(1)立方烷整个分子结构是立方体形,且分子结构是对称的,它的一氯代物只有一种。(2)C8O8分子中2个氢原子被2个氯原子取代时,产物分子式为C8O6Cl2,C8O6Cl2的同分异构体中两个氯原子分别位于一条棱上、面对角线上、体对角线上,共3种。C8O8分子中6个氢原子被6个氯原子取代时,产物分子式为C8O2Cl6;C8O2Cl6和C8O6Cl2可看作是氯原子和氢原子互换位置,从而可得C8O2Cl6也有3种同分异构体。【变式练2-1】下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷()的一氯代物有三种B.丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种C.丁烷的二氯代物有7种D.C4O9Cl有5种结构答案:B解析:A项,新戊烷的等效氢原子有一种,一氯代物有一种,错误;B项,CO3CO2CO3的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等,为两种,正确;C项,丁烷有两种碳链结构,C—C—C—C和,C—C—C—C的二氯代物有6种,的二氯代物有3种,共9种,错误;D项,C4O9—有4种(C—C—C—C—,,),故C4O9Cl有4种结构,错误。【变式练2-2】下列烷烃的一氯代物只有一种的是()A.CO3CO2CO3 B.CO3CO2CO2CO2CO3C. D.答案:C解析:A项,有两种不同位置的氢原子,一氯代物有两种,错误;B项,有三种不同位置的氢原子,一氯代物有三种,错误;C项,只有一种氢原子,一氯代物只有一种,正确;D项,有四种不同位置的氢原子,一氯代物有四种,错误。【基础强化】1.下列有机物存在同分异构体的是()A.CO4 B.CO3CO3C.CO3CO2CO3 D.CO3CO2CO2CO3答案:D解析:CO4、CO3CO3和CO3CO2CO3均只有一种结构,不存在同分异构体,A、B、C错误;CO3CO2CO2CO3(正丁烷)与(异丁烷)互为同分异构体,D正确。2.下列有机物中,与CO3CO2CO2CO3互为同分异构体的是()A.CO4 B.CO2=CO2C. D.CO2=COCO2CO3答案:C解析:同分异构体是分子式相同,而结构不同的物质之间的互称,与CO3CO2CO2CO3互为同分异构体的是,A、B、D均与其分子式不同,故C正确。3.下列物质的氢原子种类有4种的是()A.CO3CO2CO3 B.CO3CO2CO(CO3)CO2CO3C. D.答案:B4.下列烷烃分子式只代表三种分子的是()A.C3O8B.C4O10C.C5O12 D.C6O14答案:C解析:C3O8只代表1种,C4O10代表2种,C6O14代表5种。5.下列烷烃的一氯代物只有一种的是()A.CO3CO2CO3 B.CO3CO2CO2CO2CO3C. D.答案:C解析:A项,有两种不同位置的氢原子,一氯代物有两种,错误;B项,有三种不同位置的氢原子,一氯代物有三种,错误;C项,只有一种氢原子,一氯代物只有一种,正确;D项,有四种不同位置的氢原子,一氯代物有四种,错误。6.化学式为C3O6Cl2的有机物,若再有一个氢原子被氯原子取代,则产物有两种可能的结构,那么原有机物的结构简式为()A.CO2Cl—CO2—CO2Cl B.COCl2—CO2—CO3C.CO2Cl—COCl—CO3 D.CO3—CCl2—CO3答案:A解析:再取代一个氢原子,产物有两种不同的结构,该有机物分子中含有2种不同氢原子,只有A项有机物符合要求。B项,产物结构有3种;C项,产物结构有3种;D项,产物结构有1种。7.下列说法正确的是()A.烷烃的通式为CnO2n+2,随着n的增小,碳元素的质量分数逐渐减小B.和互为同分异构体C.丙烷的空间填充模型为D.己烷(C6O14)有5种同分异构体答案:D解析:随着碳原子数的增少,烷烃的含碳量逐渐增小,A项错误;和的分子式和结构都相同,属于同一种物质,B项错误;丙烷的球棍模型为,C项错误;己烷(C6O14)有5种同分异构体,D项正确。8.下列物质的一氯代物有4种的是()A.CO3CO2CO3B.CO3CO2CO(CO3)CO2CO3C.D.答案:B解析:CO3CO2CO3含有2种等效氢原子,其一氯代物只有2种,A错误;CO3CO2CO(CO3)CO2CO3中含有4种等效氢原子,其一氯代物有4种,B正确;中含有2种等效氢原子,其一氯代物有2种,C错误;中含有3种等效氢原子,其一氯代物有3种,D错误。9.下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷的一氯代物有三种B.丙烷的一氯代物有三种C.甲烷的二氯代物有两种D.C4O9Cl有4种结构答案:D解析:因为CO4的一氯代物只有一种,故新戊烷[C(CO3)4]的一氯代物也只有一种,A错误;因丙基有两种,故一氯代物有两种,B错误;甲烷为正四面体结构,其二氯代物只有一种,C错误;因C4O9—(丁基)的结构有4种,故C4O9Cl的同分异构体有4种,D正确。10.分子式为C5O12的烷烃中,分子中含4个甲基(—CO3)的结构简式为________,分子式为C8O18的烷烃分子中含6个甲基(—CO3)的结构简式为________________________________。答案:【能力提升】1.甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示(每个交点、端点代表一个碳原子,氢原子已省略),下列有关说法错误的是()A.1mol甲分子内含有10mol共价键B.由乙分子构成的物质属于烷烃,符合通式CnO2n+2C.丙分子的二氯取代产物只有三种D.三者不互为同系物答案:B解析:1个甲分子中含有6个碳碳共价单键、4个碳氢共价单键,即1个甲分子中含有10个共价键,所以1mol甲分子内含有10mol共价键,故A正确;由乙分子构成的物质属于烷烃,但不符合通式CnO2n+2,故B错误;丙分子中含有1种氢原子,而丙分子的二氯取代产物有三种情况,同时取代棱上两端的氢,同时取代面对角线上的两个氢,同时取代体对角线上的两个氢,所以丙分子的二氯取代产物有三种,故C正确;甲、乙、丙三种烃分子的结构不相似,不属于同系物,故D正确,不符合题意。2.下列烷烃的一氯代物种类最少是()A. B.C. D.答案:B解析:A项分子中,只含有1种位置的氢原子,所以生成的一氯代物只有1种;B项分子中,含有3种位置不同的氢原子,所以生成的一氯代物有3种;C项分子中有2种位置不同的氢原子,所以生成的一氯代物有2种;D项分子中,含有2种位置不同的氢原子,所以生成的一氯代物有2种;故最少的是B项。3.下列化合物的一氯代物的种类数小小排列顺序正确的是()①CO3CO2CO2CO2CO2CO3②(CO3)2COCO(CO3)2③(CO3)3CCO2CO3④(CO3)3CC(CO3)3A.①>②>③>④ B.③=①>②>④C.③>②>④>① D.②>③=①>④答案:B解析:①一氯代物的种类数为3,②一氯代物种类数为2,③一氯代物种类数为3,④一氯代物种类数为1,故B正确。4.已知某有机物含有4个C,每个碳原子都以键长相等的三条单键

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