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1、遼寧省北票市高考化學一輪總復習 專題 同分異構體學案
【考綱解析】
1. 掌握有機物的命名規(guī)則。
2.了解有機化合物存在的同分異構現(xiàn)象,能正確寫出有機化合物的同分異構體。
【學生整理】
一、同分異構體
1.有機化合物中碳原子的成鍵特點
成鍵數(shù)目―→每個碳原子形成4個共價鍵 成鍵種類―→單鍵、雙鍵或三鍵
連接方式―→碳鏈或碳環(huán)
2.同分異構體的基本類型
(1)碳鏈異構: ;
(2)官能團位置異構:
2、 ;
(3)官能團類別異構: 。
常見的官能團異構有:①烯烴和環(huán)烷烴:通式為 ;
②二烯烴和炔烴:通式為 ;
③飽和一元醇和醚:通式為 ;
④飽和一元醛、酮和烯醇:通式為 ;
⑤飽和一元羧酸、酯和羥基醛和羥基酮:通式為 ;
⑥芳香醇、芳香醚和酚:通式為 ;
⑦硝基化合物和氨基酸
3、:通式為 ;
⑧葡萄糖和果糖:分子式為 ;
⑨蔗糖和麥芽糖:分子式為 。
(4)空間異構:順反異構和對映異構:(順反異構:高中僅烯烴中可能存在,且C=C同一碳原子所連的兩個基團要不同;對映異構:手性碳原子導致的。)
3.同分異構體書寫具備的基礎:
(1)等效氫、等效碳
①同一碳原子上的氫原子是等效的;②同一碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的;③處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的(相當于平面鏡成像時,物與像的關系)。
(2)“不飽和度”的計算(缺氫指數(shù))
分子式:CXHY 不飽和度=(2X+2—Y)/2
4、
分子式:CXHYNZ 不飽和度=[2(X+Z)+2—Y—Z]/2 =(2X+2+Z—Y)/2
(將N看作C后有幾個N多減去幾)
如:雙鍵不飽和度為 ;叁鍵不飽和度為 ;一個環(huán)不飽和度為 ;一個苯環(huán)不飽度為 ;立體環(huán)看作平面環(huán),數(shù)小不數(shù)大。
(3)記住一些烴和烴基的同分異構體的種數(shù),例如:①烷烴CnH2n+2 ,當n=1,
有: 種;當n=2,有: 種;當n=3,有: 種;當n=4,有: 種;當n=5,有: 種;當n=6,有: 種;當n=7,有: 種。
5、
②甲基、乙基有: 種;丙基有: 種;丁基有: 種;
戊基有: 種。
則丁醇(C4H9—OH)、一氯丁烷(C4H9—Cl)或C4H10的一氯代物、戊醛(C4H9—CHO)、戊酸(C4H9—COOH)等都有 種(均指同類有機物)。
4.同分異構體的書寫思路
(1)思維有序:先找官能團異構,再找碳鏈異構(主干),后找位置異構(枝葉)。
(2)書寫規(guī)律
①烷烴:烷烴只有碳鏈異構,書寫時要注意寫全而不要寫重復,一般可按下列規(guī)則書寫:成直鏈,一條線;摘一碳,掛中間;往邊移,不到端;摘兩碳,要先串、而后散。
②官能團異構的書寫要注意常
6、見物質(zhì)的類別異構,特別是含有苯環(huán)的,如芳香酸、含有苯環(huán)的酯、羥基醛,其中酯的同分異構書寫要注意分為芳香醇和脂肪酸形成的酯、芳香酸和脂肪醇形成的酯以及酚與脂肪酸形成的酯。
③苯環(huán)上的一取代物的種類越少,說明該芳香族化合物的對稱性越強。
④苯環(huán)上的三取代物同分異構體數(shù)目的確認或書寫,可以先確認兩個取代基(特別是相同的取代基)的位置,分成鄰間對三種,再根據(jù)對稱原理確定第三種的位置關系。
5.同分異構體的書寫方法
(1)取代法:先根據(jù)給定條件的烷基的碳原子數(shù),寫出烷烴的同分異構體的碳鏈骨架,再根據(jù)碳鏈的對稱性,用其它原子或原子團(官能團)取代碳鏈上的不同氫原子。
取代法主要適用于
7、書寫CnH2n+1X(x=Cl、-OH、-CHO、-COOH)。
例1、分子式為的醇共有多少種?
(2)插入法:先根據(jù)給定條件的碳原子數(shù),寫出具有此碳原子數(shù)的烷烴的同分異構體的碳鏈骨架,再根據(jù)碳鏈的對稱性,將官能團插入碳鏈中,最后用氫原子補足碳的四價。
插入法主要適用于的醚,的酮(插入,故寫碳鏈時少寫一個碳原子)等。
例2、寫分子式的醚(插入—O—)
例3、寫分子式的酮(插入)
(3) 分配法:先根據(jù)有機物的結(jié)構特點將碳原子分成兩部分,然后只需考慮兩部分碳原子的碳鏈異構及組合情況。分配法主要適用于書寫
等。
例4、分子式為的酮共有多少種?
8、
例5、 分子式為的酯共有多少種?
[練習] 寫出下列分子式的所有同分異構體:
(1)C7H16 、(2)C4H8 、(3)C5H12O、(4)C4H8 O2 (5)C8H10 (含有苯環(huán))
(6)C7H6O2 (含有苯環(huán))
6.“四同”的比較:
同位素: ,如: 。
同素異形體: ,如: 。
同系物: ,如: 。
同分異構體: ,如: 。