高中化学 专题2 第一单元 第2课时 同分异构体学案 苏教版选修5.doc

第2课时同分异构体学习目标定位会说出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已知官能团是决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。填写下表：2.已知某有机物结构如下：回答下列问题：(1)该有机物的分子式为c12h14o2。(2)分子结构中含有的官能团是(3)与溴水发生加成反应，生成产物的结构简式是探究点一有机化合物的同分异构现象1写出下列物质的分子式：ch3ch3：c2h6；ch3ch2ch3：c3h8；ch3ch2ch2ch2ch3：c5h12；ch3ch2oh：c2h6o；ch3och3：c2h6o。2分析上述各有机物的分子式和结构，回答下列问题。(1)分子式相同的是、和，这种现象叫同分异构现象，即化合物具有相同的分子式而结构不同的现象。(2)产生同分异构现象的本质原因是分子内部原子的结合顺序、成键方式等不同。(3)在c5h12的同分异构体中在结构上的主要不同点是碳链结构不同。(4)上述物质中存在同分异构体数量最多的是c4h8，在这些同分异构体中，有的是碳链结构不同，有的是碳碳双键(或官能团)位置不同。3比较下列两种有机物：回答下列问题：(1)有机物的分子式是c3h6o2，类别是羧酸，官能团是；(2)有机物的分子式是c3h6o2，类别是酯，官能团是；(3)与是(填“是”或“不是”)同分异构体。4丁二烯和乳酸的结构(1)乙烯分子空间构型上是平面构型，两个碳原子与4个氢原子处于同一平面内。丁二烯可以看作是两个甲基分别取代乙烯分子中两个碳上的氢原子形成的。比较下面两种结构，可以看出a和b分子中碳原子之间的连接顺序和方式是相同的，但是空间结构是不同的。这种异构称为顺反异构。(2)对比乳酸的分子结构ab可以看出中心的碳原子所连接的4个原子或原子团都是相同的，但是a、b互为镜像却不能完全重合，空间结构实际上也是不同的，这样的异构就像人的左右手一样称为手性异构，又称为对映异构。归纳总结活学活用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c5h8的组成，但它们的官能团不同，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()答案b解析碳链异构是碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而形成的异构。a、d选项属于位置异构，c选项是官能团异构，选项b是碳链异构。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c6h14为例说明：(1)确定碳链先写直链cccccc。再减少一个碳原子，将其作为支链并移动位置。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)c6h14共有5种同分异构体。2分子式为c5h10的烯烃同分异构体中：(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c5h12o的醇的同分异构体中：(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)烯烃(插入法)醇(取代法)(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。在确定某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c4h9cl的有机物同分异构体的数目有()a1种 b2种c3种 d4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()a15种 b11种c10种 d5种答案c解析解答本题可用取代法：二口恶英的分子式为c12h8o2，其二氯代物有10种，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，可知c12h2cl6o2也有10种同分异构体。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c2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a项中两种微粒互为同位素；b项中为同素异形体；c项中为同一物质；d项中两物质分子式都是c5h12，但结构不同，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()a(ch3)2chch2ch2ch3b(ch3ch2)2chch3c(ch3)2chch(ch3)2d(ch3)3cch2ch3答案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、同分异构体概念及其判断1关于同分异构体的下列说法中正确的是()a结构不同，性质相同，化学式相同的物质互称同分异构体b同分异构现象是导致有机物数目众多的重要原因之一c同分异构现象只存在于有机化合物中d同分异构现象只存在于无机化合物中答案b解析分子式相同，而结构不同的化合物之间互称为同分异构体。结构不同，性质也会不同。同分异构现象既存在于有机物中，也存在于无机物中，如hocn(氰酸)和hn=c=o(异氰酸)。故b正确。2有a、b两种烃，含碳的质量分数相同，关于a和b的关系下列说法正确的是()aa和b一定是同分异构体ba和b一定具有相同的分子式ca和b分子中含氢元素质量分数相同da和b各a mol完全燃烧生成co2的质量一定相同答案c解析烃中只含有c、h两种元素，两种烃中碳的质量分数相同，则氢的质量分数必然相同，故c选项正确；对于chch与来说，a、b、d都不正确。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a中两结构表达式表示的是同一物质；同样对于选项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c易判断是同一种物质。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()a2种 b3种 c4种 d5种答案a5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()a3 b4 c5 d6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(ch2ch2ch3)和异丙基()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()a1种 b2种c3种 d4种答案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cl2反应只生成一种一氯代物的是()答案c解析a、b选项中均有2种等效氢；c选项中有1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()a2种 b3种 c4种 d5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个碳时甲烷(ch4)，2个碳时乙烷(ch3ch3)，5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个卤素原子发生取代时，产物都是一种，即共有4种烃。93甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)()a3种 b4种 c5种 d6种答案b解析我们可以根据3甲基戊烷的碳架进行分析，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h和3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()a4种 b5种 c10种 d14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某链烃a的分子式为c7h10，在a的各种结构(不考虑结构)中，含有“手性碳原子”，且与足量的氢气加成反应后仍有光学活性的有机物有五种，已知其中三种物质的键线式为则另外两种的键线式为(4)_；(5)_。答案解析由题意知分子结构为且a、b、c不同，与足量h2加成反应后的a、b、c也是不相同的，分子式为c7h10的烃结合已给出的三种结构简式的提示，可得答案。12有下列各组物质：ao2和o3(臭氧)b12c和13cd.和(1)_组互为同位素。(2)_组两物质互为同素异形体。(3)_组两物质互为同分异构体。(4)_组中两物质是同一物质。答案(1)b(2)a(3)c(4)d解析由甲烷的结构为正四面体构型可知，d中的两物质为同一种物质。13烷烃分子可看成由ch3、ch2、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，其结构简式可能为_。 解析存在ch2时，两边键只能连碳原子，不能连氢原子；的四个共价键只能连碳原子，不能连氢原子；的三个共价键，只能连碳原子，不能连氢原子，所以有拓展应用14“立方烷”是合成的一种烃，其分子为