【步步高】2015-2016学年高中化学 第1-4章学案(打包22套)新人教版选修5
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【步步高】2015-2016学年高中化学 第1-4章学案(打包22套)新人教版选修5,步步高,学年,高中化学,章学案,打包,22,新人,选修
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1 第 2 课时 有机化合物的同分异构体 学习目标定位 理解有机化合物同分异构现象的内涵,学会同分异构体的书写方法,能判断有机物的同分异构体。 1化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构的现象,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 。它是有机化合物种类繁多的重要原因之一。同分异构体之间的转化是化学变化。同分异构体的特点是 分子式 相同, 结构 不同, 性质 不同。 2判断下列说法的正误。 (1)同位素的化学性质几乎完全相同 ( ) (2)相对分子质量相同的几种化合物互称为同分异构体 ( ) (3)同素异形体之间、同分异构体之间的转化属于物理变化 ( ) (4)同系物之间可以互为同分异构体 ( ) (5)两个相邻同系物的相对分子质量相差 14( ) (6)化学式相同,各元素的质量分数也相同的物质是同种物质 ( ) 3有下列几组微粒或物质: (1)两种微粒互为同位素的是 _(填字母,下同 ); (2)两种物质互为同素异形体的是 _; (3)两种物质属于同系物的是 _; (4)两物质互为同分异构体 的是 _; (5)两物质是同一物质的是 _。 答案 (1)B (2)A (3)C (4)E (5)D 2 探究点一 有机化合物的同分异构现象 1 们的结构简式分别是 、;这三种同分异构体在结构上的主要不同点是 碳链结构不同 。 2两种有机物 ,它们共同的类别是 醇 ,结构上的相同点是 官能团同为 构上的不同点是 官能团位置不同 ,二者互为 同分 异构体 。 3有下列两种有机物: 、 ,回答问题: (1)有机物 的分子式是 别是 羧酸 ,官能团是 ; (2)有机物 的分子式是 别是 酯 ,官能团是 ; (3) 与 是 (填 “ 是 ” 或 “ 不是 ”) 同分异构体。 归纳总结 同分异构体的类别 (1)碳链异构 由于 碳链骨架 不同,产生的异构现象。 如: (2)位置异构 由于官能团在碳链中 位置 不同而产生的同分异构现象,如 = (3)官能团异构 分子式相同 ,但具有 不同的官能团 而产生的同分异构现象,如 O 3 活学活用 1下列有机物中,互为同分异构体的是 ( ) A B C D 答案 D 解析 本题主要考查同分异构体的概念。 和 都符合 它们的官能团不同,属于官能团异构,互为同分异构体。 2下列选项属于碳链异构的是 ( ) A CC CD 案 B 解析 碳链异构是碳链骨架不同产生的异构现象。 A、 项 探究点二 同分异构体的书写方法和数目判断 1烷烃的同分异构体的书写是其他种类有机物同分异构体书写的基础。由于烷烃只存在碳链异构,一般可采用 “ 降碳对称法 ” 进行书写,以 (1)确定碳链 先写直链 C C C C C C。 再减少一个碳原子,将其作为支链并移动位置。 4 。 减少 2个碳原子,将其作为一个或两个支链并移 动位置: 。 从主链上取下来的碳原子数,不能多于主链所剩部分。 (2)补写氢原子:根据碳原子形成 4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子数。 (3)种同分异构体。 2分子式为 (1)可能的碳链结构有 2种。 (2)具有直链结构的同分异构体有 2种。 (3)含有支链结构的同分异构体有 3种。 3分子式为 (1)可能的碳链结构有 3种。 (2)具有直链结构的同分异构体有 3种。 (3)含有一个支链结构的同分异构体有 4种。 (4)含有两个支链结 构的同分异构体有 1种。 归纳总结 (1)有机物同分异构体的书写方法 烷烃 (降碳对称法 ) 主链由长到短支链由整到散位置由心到边排布由邻、对到间 烯烃 (插入法 ) 先写出可能的碳链形式 碳骨架再将官能团 双键 插入碳链中此法也可适用于炔烃、酯等 醇 (取代法 ) 先碳链异构:写出可能的碳链后位置异 构:移动官能团 的位置 (2)同分异构体的书写顺序 首先考虑官能团异构,符合同一分子式可能有哪几类不同的有机物,确定先写哪一类有机物。 5 在确定另一类具有相同官能团有机物的同分异构体时,应先考虑碳链异构。 在同一官能团的基础上,再考虑官能团的位置异构。 活学活用 3分子式为 ) A 1种 B 2种 C 3种 D 4种 答案 D 解析 4在欧洲一些国家曾发现饲料被污染,导致畜禽类制品及乳制品不能食用,经测定饲料中含有剧 毒物质二口恶英,其结构为 ,已知它的二氯代物有 10种,则其六氯代物有 ( ) A 15种 B 11种 C 10种 D 5种 答案 C 解析 解答本题可用替代法:二口恶英的分子式为 二氯代物有 10 种,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,可知 0种同分异构体。 6 1下列不属于有机化 合物种类繁多的原因是 ( ) A同分异构现象 B碳原子的结合方式种类多 C多个碳原子结合时碳链长 D碳原子的空间排列方式多样 答案 C 2互为同分异构体的物质不可能 ( ) A具有相同的相对分子质量 B具有相同的熔、沸点和密度 C具有相同的分子式 D组成元素相同 答案 B 解析 互为同分异构体的物质,其分子式相同 (相对分子质量也相同 ),但结构不同,因此,其物理性质不同。 3下列各对物质中属于同分异构体的是 ( ) 答案 D 解析 为同一物质; D 项中两物质分子式都是 结构不同,互为同分异构体。 4已知丙烷的二氯代物有四种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目为 ( ) A两种 B三种 C四种 D五种 答案 C 解析 采用取代法,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,因二氯代物有四种同分异构体,就可得到六氯代物也有四种同分异构体。 5进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是 ( ) 7 A ( B ( ( D (案 D 解析 本题考查同分异构体的种类,生成三种沸点不同的有机产物说明此烷烃进行一氯取代后生成三种同分异构体。 基础过关 一、同分异构体、同系物的判断 1下列叙述中正确的是 ( ) A分子式相同,各元素百分含量也相同的物质是同种物质 B化学性质相似的不同物质一定属于同系物 C分子式相同而结构不同的物质一定是同分异构体 D相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 答案 C 解析 子式相同,各元素百分含量也相同的物质可能属于同分异构体,也可能是同种物质; 对分子质量相同的不同物质不一定是同分异构体,如 O。 2有 A、 碳的质量分数相同,关于 的关系的下列说法正确的是 ( ) A 一定是同分异构体 B 一定不是同系物 C 分子中含氢元素质量分数相同 D 各 a 答案 C 解析 烃中只含有 C、 种烃中碳的质量分数相同,则氢的质量分数必然相同, 8 故 于 H 与 来说, A、 3下列各组有机物中,互为同分异构体的是 ( ) 答案 B 解析 苯分子中的碳碳键都是相同的独特的键,因此 样对于选项 D,由于甲烷分子是正四面体结构,因此两结构表达式同样表示的是同一种物质;对于选项 二、同分异构体数目的判断 4主链含有 5个碳原子,同时含有甲基和乙基 2个支链的烷烃有 ( ) A 2种 B 3种 C 4种 D 5种 答案 A 5用相对分子质量为 43的烷基取代甲苯苯环上的 1 个氢原子, 所得芳香烃产物的数目为 ( ) A 3 B 4 C 5 D 6 答案 D 解析 相对分子质量为 43 的烷基为丙基,丙基有正丙基 ( 异丙基( )两种,而甲苯苯环上的氢原子有邻、间、对三种,故由丙基取代甲苯苯环上的一个氢原子,可得 6 种芳香烃产物。 6某烯烃与氢气加成后得到的饱和烃是 ,该烯烃可能的结构有 ( ) A 1种 B 2种 C 3种 D 4种 9 答案 B 解析 采用逆推法,以该饱和烃的碳链为基础,在不同的相邻碳原子之间去掉 2个氢原子得烯烃,只能得两种: 三、卤代产物数目的确定 7下列烷烃在光照下与 ) A 案 C 解析 种等效氢; 种等效氢; 种等效氢; D 选项中有4种等效氢。 8分子里碳原子数不超过 10的所有烷烃中,一卤代物只有一种的烷烃共有 ( ) A 2种 B 3种 C 4种 D 5种 答案 C 解析 当一卤代物 只有一种时,在烃中各碳原子的性质应相同, 1 个碳时 个碳时个碳时 新戊烷, 8个碳时 2,2,3,3四甲基丁烷。当这些烷烃与 1个 物都是一种,即共有 4种烃。 9 3甲基戊烷的一氯代物有 (不考虑立体异构 )( ) A 3种 B 4种 C 5种 D 6种 答案 B 解析 我们可以根据 3甲基戊烷的碳架 10 进行分析,可知 1和 5 位碳、 2 和 4 位碳上的 H 分别是对称的,加上 3 位碳上的 位碳甲基上的 H,不难得到 3甲基戊烷的一氯代物有 4种。 10菲与蒽互 为同分异构体,菲分子的结构简式为 ,从菲的结构简式分析,菲的一氯取代物有 ( ) A 4种 B 5种 C 10种 D 14种 答案 B 解析 菲分子中有 5种化学环境不同的氢原子,因而有 5种不同结构的一氯代物。 能力提升 11化学家们合成了如图所示的一系列星烷,如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是 ( ) A它们之间互为同系物 B六星烷的化学式为 四星烷与 互为同分异构体 D它们的一氯代物均只有两种, 而三星烷的二氯代物有四种 答案 B 解析 三星烷、四星烷、五星烷的化学式分别为 们不符合同系物的概念。对于选项 D,它们的一氯代物均只有两种是正确的,而三星烷的二氯代物应该有 7种。 12 2009年化学教育期刊封面刊载如图所示的有机物 M(只含 C、 H、 O)的球棍模型图。不同大小、颜色的小球代表不同的原子,小球之间的 “ 棍 ” 表示共价键,既可以表示三键,也可以表示双键,还可以表示单键。下列有关 ) A 1211 B 种 C 代反应 D一个 1个原子共面 答案 C 解析 题目已限制 、氧三种元素,碳、氢、氧原子最外层电子数分别为 4、 1、6,每个原子形成共价键数目依次为 4、 1、 2,由原子最外层电子数与形成共价键数目关系知,小黑球代表氢原子,白球代表氧原子,大黑球代表碳原子。 种类数清 个 2个碳原子、 2个氧原子、 10个氢原子, 12项错误; ,如下所示: M N 种氢原子,而 0种氢原子,所以, 0种一氯代物, 基,具有羧酸的性质,它能发生中和反应、酯化反应,苯环上的氢能与溴、浓硝酸等在一定条件下发生取代反应,酯化反应也属于取代反应, 环上所有原子共面,则两个苯环连接形成的萘环上所有原子共面,即 M 分 子中至少有 18 个原子共面, 原子可能共面,故最多有 22 个原子共面, 13烷烃分子可看成由 和 等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这 4种结构,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含 _个碳原子,其结构简式可
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