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同系物和同分异构体

同系物和同分异构体
同系物和同分异构体

专题三同系物和同分异构体

考纲要求:

1、了解同分异构现象普遍存在的本质原因。

2、掌握同分异构和同系物的概念,会辨认同系物和列举同分异构体。

知识点:

一、同系物:

1、定义:

2、同系物的判断规律

(1)一差(分子组成差一个或若干个CH2);

(2)二同(同通式,同结构);

(3)三注意:①必为同一类物质

②结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目)

③同系物间物理性质不同,化学性质相似,因此,具有相同通式的有机物除烷

烃外都不能确定是不是同系物。

二、同分异构体

1 概念辩析(同分异构、同一种物质、同系物)

同分异构:化合物具有相同的分子式,但结构不同的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。在中学阶段,引起同分异构的原因主要有三种:碳架异构、位置异构和官能团异构。识别两者是否是同分异构体,首先要查碳原子数,判别分子式是否相同,然后再看结构式。在分子式相同的情况下,若结构不同,则两者必为同分异构体。

同一种物质:两者不仅分子式相同,而且结构也完全相同,则为同一种物质。同一种物质应具有相同的物理参数,如有相同的熔沸点。判断两结构是否相同方法有二:(1)将分子整体翻转或沿对称要素(面、线)旋转后能“重合”者;(2)用系统命名法命名,所得名称相同者。

同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或几个CH2原子团的物质互称同系物。结构相似是指分子中含有官能团的种类和数目都要相同。如乙醇与丙醇为同系物,但乙二醇与丙三醇就不属同系物了。

若已知两结构式要判断它们是否具有相同的分子式,数不饱和度要比数氢原子数目快捷得多。在C、O、N、Cl等原子数对应相同的前提下,不饱和度相同的,分子式一定相同。如:

Cl

HO

Cl O

两者C、O、Cl原子数相同,不饱度都是4,所以两结构式具有相同的分子式。而结构显然不同,因此两者应为同分异构体。

对于稠环芳香烃利用公用边数目来确定两个已知结构式的关系则很方便。在苯环数相同的前提下,若公用边数相同,且各苯环排列顺序又相同,则两者表示的是同一种物质;若公用边数相同,且各苯环排列顺序不相同,则两者表示的是同分异构体;若公用边数不同,则两者即不是同分异构体,也不是同一物物质。

[练1-1]下列4式表示的是棉子象鼻虫的四种的信息素的结构简式,其中互为同分异构体是(③④)

解析:②中含10个碳原子,①③④都有11个碳原子,③含一个-CH2OH,比①式(含一个-CHO)多二个氢,故①③不是同分异构体。③④分子式相同,但③式是一个六元环,④式是一个四元环,两者结构不同,故互为同分异构体。

[练1-2] 下列各组物质中属于同分异构体的是⑴⑶,属于同系物的是⑵,既不是同系物又不同分异构体的是⑷,属于同一种物质的是⑸。

①⑤

②乙酸和硬脂酸③硝酸乙烷和氨基乙酸④苯甲酸和对苯二甲酸

解析:①组属于同分异构体,分子式都是C7H8O,但前者属芳香醇,后者属酚;②组属同系物,同属一元脂肪酸系列,分子组成相差16个CH2;③是同分异构体,要掌握同碳数的硝基烷和氨基酸是互为类别异构;④组两者含碳数不同,不是同分异构体,两者虽都有含羧基-COOH,但含有羧基数不同,也不属同系物。⑤组要注意到C-C单键可绕键轴旋转,故两结构式是相同,表示的是同一种物质。

[练1-3] 萘分子的结构可以表示为或,两者是等同的。苯并[α]芘是强致癌物质(存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气中)。它的分子由5个苯环并合而成,其结构式可以表示为(Ⅰ)或(Ⅱ)式:

(Ⅰ)(Ⅱ)

这两者也是等同的。现有结构式A、B、C、D:

A B C D

其中:与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的结构式是( );

与(Ⅰ)、(Ⅱ)式同分异构体的是( )。

[解析] 以(Ⅰ)式为基准,图形从纸面上取出向右翻转180°后再贴回纸面即得D式,将D式在纸面上逆时针旋转45°即得A式。因此,A、D都与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同。也可以(Ⅱ)式为基准,将(Ⅱ)式图形在纸面上反时针旋转180°即得A式,(Ⅱ)式在纸面上逆时针旋转135°即得D式。

从分子组成来看,(Ⅰ)式是C20H12,B式也是C20H12,而C式是C19H12,所以B是Ⅰ、Ⅱ的同分异构体,而C式不是。

稠环芳烃共用边数法A与D 两式共用边都是6条,且五个苯环的排列顺序实质是一样的,所以两式表示的是同一种物质。A 与B(或D与B )五个苯环都共用6条边,但苯环的排列顺序不一样,所以它们互为同分异构体。而C式五个苯环共用的是7条边,因此 C 与其它三式即不是同分异构体,也不是同一种物质。

答案是(1)AD;(2)B。

2 烃的异构

2.1 烷烃的异构(碳架的异构)

熟记C1-C6的碳链异构: CH4、C2H6、C3H8无异构体;C4H10 2种、C5H12 3种、C6H14 5种。

2.2 烯炔的异构(碳架的异构和碳碳双键或叁键官能团的位置异构)

如丁烯C4H8有两种碳链,形成3种异构体:

2.3 苯同系物的异构(侧链碳架异构及侧链位置的异构) 如C9H12有8种异构体:

3 烃的一元取代物的异构(取代等效氢法)

卤代烃、醇、醛、羧酸都可看着烃的一元取代物。确定它们异构体可用取代等效氢法。

等效氢概念

有机物分子中位置等同的氢叫等效氢,分子中等效氢原子有如下情况:

①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效。

②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效。如新戊烷(可以看作四个甲基取代了甲烷分子中的四个氢原子而得),其四个甲基等效,各甲基上的氢原子完全等效,也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。

③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)上的氢原子是等效

的。如分子中的18个H原子是等效的。

取代等效氢法要领

利用等效氢原子关系,可以很容易判断出有机物的一元取代物异构体数目。其方法是先写出烃(碳架)

的异构体,观察分子中互不等效的氢原子有多少种,则一元取代物的结构就有多少种。

C3H7X 一种碳链,共有2 种异构体C4H9X 二种碳链,共有4 种异构体C5H11X 3种碳链,共有8 种异构体

这里的一元取代基X,可以是原子,如卤原子,也可以是原子团,如-OH、-CHO、-COOH、HCOO-等。因此,已知丁基-C4H9有四种,则可断定丁醇、戊醛、戊酸以及甲酸丁酯都有4种异构体。

观察并找出分子结构中的对称要素是取代等效氢法的关键

例:菲和蒽互为同分异构体,菲的结构简式为从菲的结构简式分析,菲的一氯取代物共有(B)

A.4种 B.5种C.10种D.14种

提示:找出菲结构的对称轴,则答案显见。

[练3-1] 分子式为

C 11H 16的一烷基取代苯的同分异体共有 8 种

[解析] 一烷基取代苯[C 6H 5-C 5H 11]可看作苯基取代戊烷中的一个氢,而戊基有8种异构体,所以C 11H 16共有8 种一烷基取代苯的同分异构体。

[练3-2]蓝烷分子结构如,试写出蓝烷分子式:C 10H 10,它的一氯代物共有 4 种。

{说明}常可根据某些烃存在的一元取代物数目,反推原烃分子结构式。如含碳原数少于10的烷烃中,其中一卤代物不存在异构体的有 4 种。

又如,已知烯烃C 6H 12的一氯代物只有一种,则可断定该烯烃的分子结构为

4 烃的二元(或三元)取代物的异构

4.1 有序法(定一移一)

有序法要求解决问题时遵循一定的特定线索和步骤去探索的一种思维方法。应用有序法解决烃的多元取代物异构体问题的步骤顺序是:先写出碳架异构,再在各碳架上依次先定一个官能团,接着在此基础上移动第二个官能团,依此类推,即定一移一。

[例] 二氯丙烷有 4 种异构体,它们的结构简式是

[解析]三个碳,碳链只有一种(不包括环)。先定一个氯原子在1号碳上,然后把第二个氯原子分别移到1、2、3 号碳上,得三种异构体;接着将一个氯定在2号碳上,此时第2个氯就只以能接在2号碳上,因此共得到4种异构体。解题中要注意判断排除重复的结构。

[练

将-Ф、NH 2、-OH 在碳链上的位置作变换,还可以写出其它 8 种异构体(不包括-OH 和-NH 2连在同一碳原子的异构体。试写出包括PPA 自身在内的这些异构体的结构简式。

[解析] 有序思维推导过程如下:

第一步:先定位-Ф苯基,苯基在碳链上只有两种连接;

第二步:在定位了-Ф苯基所得到的二式中,分别变换-OH 在碳链上的位置,得①-⑤

H 3C CH 3 C==C H 3C CH 3 Ф-CH-CH-CH 3 其中-Ф代表苯基

HO NH 2

第三步:在定位了-Ф、-OH的上述①-⑤五个式中分别变换-NH2,共得到9种异构体。

(注意按题意-NH2不能与-OH接在同一碳原子上)

由①式得

由②式得

由③式得

由④式得

由⑤式得

[练4-2] 蒽的结构式为它的一氯代物有3 种,二氯代物有15 种。

[解析] 蒽分子结构中有三种位置不同的氢,即有三种不同的等效氢,因此它的一氯取代产物有3种;二氯代物数推异的思路是:先写出三种一氯代物结构,再遂一分析各一氯代物又能衍生出几种二氯代物,要注意剔除重复的结构.

4.2 换元法

[例] 已知C6H4Cl2有三种异构体,则C6H2Cl4有三种异构体。(将H代替Cl)

[练4-3]已知A的结构为A的n溴代物与m溴代物的异构体数目相同,则n和m必满足关系式m+n=6

5 酯的异构

5.1 插入法

将酯基插入烃的碳链中则为酯,此法也适用于醚和酮等。解法步骤:

第一步:先写去掉酯基余下组成(烃)的各可能的碳链结构;

第二步:将酯基以两种不同的方向(正向-COO-反向-OOC-分别插入第一步写出的各式的C—C键中;

第三步:将酯基以反向分别插入第一步写出的各式的C—H键中(若以正向插入则得羧酸)。

[例] 写出分子式为C5H10O2且属于酯的的各种同分异构体的结构简式

[解析] C4 只有两种碳链,将酯基按正反两种方向分别插入C—C键中,得5种酯(如下图所示);再将酯基按反向插入这两种碳架不同的C—H键中,则得到4种甲酸酯。因此C5H10O2酯的异构体共有9 种。

5.2 拆分法

酯可拆分为合成它的羧酸和醇(酚)。若已知酸有m种异构体,醇有n种异构体,则该酯的同分异构体有m×n种。而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。

以C5H10O2为例推异其属于酯的异构体数目及结构简式:

[解析] 甲酸丁酯HCOOC4H9 异构体数为1×4=4 种

乙酸丙酯CH3COOC3H7异构体数为1×2=2 种

丙酸乙酯C2H5COOC2H5 异构体数为1×1=1 种

丁酸甲酯C3H7COOCH3异构体数为2×1=2 种

因此,分子式为C5H10O2其属于酯的异构体共有9 种。

同理可知,C3H7COOC4H9其中属于酯的同分异构体共有2×4=8 种。

[练5-1] 分子式为C8H8O2 的异构体很多:

(1)其中属于羧酸类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(共有4种)。

(2)其中属于酯类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(共有6种)。

[解析] 运用插入法,从分子式分析C8H8O2 提出一个酯基(-COO-)的组成,分子式可改写为C7H8-CO2,而C7H8的芳香烃的碳架只有一种,将酯基(-COO-)正向插入C-H键中得4种羧酸:

将酯基反向插入C-H键中得4种甲酸酯,

再将酯基按两种不同方向插入C-C键中,又得到2种酯。.

因此,共有六种符合题意的酯的异构体。若按侧链数及侧链位置关系的思路也可写出这六种结构式:

6 类别异构

6.1 常见类别异构

(1)C n H 2n (n ≥3):烯烃和环烷烃;

(2)C n H 2n -2 (n ≥3):二烯烃和炔烃;

(3)C n H 2n +2O (n ≥2):饱和一元醇和饱和一元醚;

(4)C n H 2n O (n ≥2):饱和一元醛、烯醇和环氧烷;(n ≥3)饱和一元酮;

(5)C n H 2n O 2 (n ≥2):饱和一元羧酸、饱和一元羧酸饱一元醇酯;

(6)C n H 2n -6O (n ≥7):酚、芳香醇和芳香醚;

(7)C n H 2n +1O 2N (n ≥2):氨基酸和硝基化合物。

此外,还有几种特殊的同分异构体:

(1) C 8H 8:苯乙烯和立方烷;

(2) C 6H 12O 6:葡萄糖和果糖;

(3) C 11H 22O 11:蔗糖和麦芽糖;

(4) CH 4N 2O :尿素[CO(NH 2)2]和氰酸铵[NH 4CNO]

[例6-1] 芳香族化合物A 的分子式为C 7H 6O 2,将它与NaHCO 3溶液混合加热,有酸性气体产生,那么包括A 在内,属于芳香族化合的同分异构体数目是( D)

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

[解析] 分析分子式,考虑到类别异构,可知有1种酸(苯甲酸),1种酯(甲酸苯酯),和3种羟基苯甲醛(邻、间、对),共有5种异构体。

6.2 提留原子(团)法

[方法要领] 先提留出分子结构中按题意要求必需存在的原子或原子团等结构组成要素,然后将余下的组成按碳架异构、类别异构、位置异构顺序写出符合要求各种同分异构体的结构。

[例6-2] 有机化合物甲结构式为 其化学式为C 14H 20O 。已知乙是甲的酚类异构体,且分子结构中不含甲基。试写出两种属于不同类别的酚的异构体(各举一例)。

[解析] 根据题意,先提留出作为酚的结构组成,则分子式可改写为C 6H 5O-C 8H 15 残基(-C 8H 15)符合烯基或环基的组成,而又要求不含甲基,所以符合题意的两例结构简式如下:

[例6-3] 某有机物分子式为 C 7H 8O 结构简式为 。试写出与它互为同分异构体的芳香烃含氧衍生物的结构简式。

[解析] 依题意,分子式提留出苯基组成后可改写为C6H5-CH3O,其碳架只一种,写出碳架后,再将氧原子依次插入C-H键和C-C键中,则可写出符合题意的异构体共5种,其结构简式如下:

7巩固练习

[练7-1]A、B、C、D、E五种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:

请回答下列问题:

(1)这五种化合物中,互为同分异构体的是。

(2),反应①采取的适当措施,使分子中碳碳双键不反应。

以上反应式中的W是A—E中的某一化合物,则W是。X是D的同分异构体,X的

结构简式是。反应②属于___________________(填反应类型)。

[练7-2]用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为( )

A.3

B.4

C.5

D.6

[练7-3] 二恶英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称,其母体A结构如图:

(1)已知A 一氯代物有二种,则A 的七溴代物共有种

(2)A 的二氯取代物共有种。

[练7-4] 某化学式C10H14O的含氧衍生物,测得分子中含2个-CH2-,1个,1个-CH3,1个苯环和1个-OH,则该化合物可能的结构有______种

[练7-5]主链为4个碳原子的某烷烃有2种同分异构体,则具有相同碳原子数,主链也是4个碳原的烯烃的异构体应有( )种。

A. 2

B. 3

C. 4

D.5

[练7-6] 分子式为C9H20的烷烃,它的同分异体有些只能由一种相应的烯烃经催化加氢得到。C9H20的具有这样结构的同分异构体共有( )。

A. 1种

B. 2种

C. 3种

D. 4种

[练7-7] 有机物A ,结构式为C6H5-CH2-CH2-OH 。请问与它同类的芳香族的同分异构体还有种。

[练7-8] (1)今有A、B、C三种二甲苯;将它们分别进行一

硝化反应,得到的产物分子式都是C8H9NO2,但A得

到两种产物,B得到3种产物,C只得到一种产物。

由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构,请将字

母填入结构式后面的括号中。

(2)化合物D的分子式也是C8H9NO2,分子中有苯环,苯环上有三个取代基,其中之一

为羧基,则D

的结构有______________种。

[练7-9] 有机物A ,它的结构简式为C6H5-CH2-CH2-CH2OH。它有多种同分异构体,其中能与金属钠反应且苯环上只有一个取代基的同分异构体有种(包括A自身)。[练7-10] 与化合物CH3O-C6H4-CHO 互为同分异构体,且结构中含苯环,属酯类的有机物共有种。

[练7-11] 立方烷C8H8的二氯代物和六氯代物分别有种和种。

[练7-12] 有机物A的结构简式为。同时符合下列3个条件的A的同分异构体数目有

种。

①含有邻二取代苯环结构;②与A有相同的官能团;③不与FeCl3发生显色反应。

专题三同分异构体和同系物

强化训练:

单选题

1、下列几组物质,既不是同系物,也不是同分异构体的一组是

A.2-丙醇和丙二醇B.乙醇和甲醚C.醋酸和软脂酸D.苯和甲苯

2、已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(n≠m)的关系是

A.n+m=6 B.n+m=4 C.n+m=8 D.无法确定

3、下列各组物质中,两者互为同分异构体的是

①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O ②NH4CNO和CO(NH2)2

③C2H5NO2和H2NCH2COOH ④[Pt(H2O)4]Cl3和[Pt(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl A.①②③B.②③④C.②③D.③④

4、乙酸苯甲酯的结构简式如右图,它有很多种同分异构体,其中含有酯基的一取代苯结构的同分异构体,除所给出的乙酸苯甲酯外,还有( )种

A.3 B.4 C.5 D.6

5、分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构):

A.7种B.8种C.9种D.10种

6、2001年9月1日将执行国家食品卫生标准规定,酱油中3-氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH) 含量不得超过1ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇(不含

结构)共有

A.2种B.3种C.4种D.5种

7、已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如图:

则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为

A.2 B.4 C.3 D.6

8、分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有

A.3种B.4种C.5种D.6种

9、分子式为C5H12O2的饱和二元醇,有多种同分异构体(其中一个碳原子上连接两个羟基的

同分异构体是不能稳定存在的,不计算在内),其中主链上碳原子数为3的同分异构体数目为m,主链上的碳原子数目为4的同分异构体数目为n,下列各组数据中,m, n均正确的是

A. m=1, n=6

B. m=2, n=6

C. m=1, n=7

D. m=2, n=7

10、有机物甲的分子式为C9H18O2,在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物,在相同的温

度和压强下,同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同,则甲的可能结构有

A.8种B.14种C.16种D.18种

11、与互为同分异构体的芳香族化合物有

A、2种

B、3种

C、4种

D、5种

12、某有机物的结构简式为,它的含有醛基(—CHO)的芳香族化合物的同分异构体共有

A.3种B.4种C.5种D.6种

同系物同分异构体练习题

同系物同分异构体练习 题 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

1.下列化学式中,只表示一种纯净物的是 ( B ) A .C B . C 3H 8 C .C 2H 4O D .C 3H 6 2.当今化学界关注的热点之一的C 60,它可以看成是金刚石的 ( A ) A .同素异形体 B .同分异构体 C .同位素 D .同系物 3.下列各组物质中互为同分异构体的是 ( D ) A .1H 与2H B .O 2与O 3 C .乙烯与丙烯 D .正丁烷与异丁烷 4.下列各组物质中一定互为同系物的是 ( A ) A .CH 4、C 3H 8 B . C 2H 4、C 3H 6 C . C 2H 2、C 6H 6 D . C 2H 2、C 6H 6 5.下列各组物质中,互为同系物的是 ( ) A — OH 与— CH 3 B . HCOOCH 3 与CH 3COOH C —2CH 3—CH=CH 2 D .C 6H 5OH 与C 6H 5CH 2OH 61种一氯代物,该烃的分子式可以是(C ) A .C 3H 8 B .C 4H 10 C .C 5H 12 D .C 6H 14 7、位上有—C 4H 94种异构体 CH 3CH 2CH 2CH 2—NH 2、(CH 3)2CHCH 2—NH 2、 、 ; 8、某有机物与H 2按1:1物质的量比加成后生成的产物结构为: CH 3 CH 3—CH —CH 2—CH —C —CH 2—CH 3 OH CH 3 OH 则该有机物可能的结构有( 5 )种(说明 羟基与碳碳双双键的结构不稳定)。 9、对复杂的有机物的结构,可以用“键线式”简化表示。如有机物CH 2=CH —CHO 可以简写成 C H 2O 。则与键线式为O CH 3 的物质互为同分 异构体的是 () A —OCH 2CH 3 B C ——CH 3 10C 8H 8CCl 4溶液褪色;它的分子中碳环 上的1个氢原子被氯取代后的有机生成物只有一种。这种环状化合物可能是 ( C )

(完整版)苯及其同系物练习题

苯及其同系物练习题11/24 1、能够说明苯分子中不存在单、双键,而是所有碳碳键完全相同的事 实是 ( ) A.甲苯无同分异构体 B.邻二甲苯只有一种 C.苯分子中各原子均在一个平面内,各键键角均为120° D.1mol苯最多只能与3mol H2加成 2、苯环中不存在C-C单键与C=C双键交替结构,可以作为证据的是() ①苯不能使溴水褪色②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应④经测定,邻二甲苯只有一种结构⑤经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是1.40×10-10m A、①②④⑤ B、①②③⑤ C、①②③ D、①② 3、某苯的同系物的分子式为C11H16,分子中除含苯环外还有两个-CH3,两个-CH2-和一个-CH-,则该分子的可能结构共有() A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 4、下列有机物不能使Br2的CCl4溶液褪色,却能使酸性KMnO4溶液褪色的是() A.苯 B.己烯 C.己烷 D.甲苯 5、要确定己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是() A.先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水 B.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液 C.点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色 D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热 6、有关甲苯的实验事实中,能说明苯环对侧链性质产生影响的是() A.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰 B.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色 C.甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯 D.甲苯能与H2发生加成反应 7、某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,可使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有() A.2种B.3种C.4种D.5种 8、有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④苯乙烯;⑤丁炔;⑥ 环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又 能与溴水反应使之褪色的是() A.③④⑤⑧B.④⑤⑦⑧C.④⑤⑧D.③④⑤⑦⑧ 9、下列操作达不到预期目的的是 ( ) ①石油分馏时把温度计插入液面以下②用溴水除去乙烯中混有的SO2气体③用乙醇与3 mol/L的H2SO4混合共热到170℃制取乙烯④ 将苯和溴水混合后加入Fe粉制溴苯⑤将饱和食盐水滴入盛有电石的

同分异构体和同系物专题

同系物和同分异构体 【考纲要求】 1.搞清同系物、同分异构体的概念;把握两者的判断标准;认识并掌握同系物、同分异构体的特点和一般规律。 2.了解有机物化合物数目众多和同分异构现象普遍存在的本质原因。 理解同分异构、同系物等概念,能够辨认同分异构体、同系物,能够书写、补写同分异构体及同分异构体种。 【知识要点讲解】 一、同系物、 1.同系物定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个“CH2” 原子团的化合物的互称。 注明:结构相似,就是所含官能团的种类和数目完全相同。即属于 同类物质。因此:通式相同,化学性质相似,物理性质不同,最简 式不一定相同。 例1.下列各组物质,其中属于同系物关系的是: (1)乙烯和苯乙烯(2)丙烯酸和油酸(3)乙醇和丙二醇(4) 丁二烯与异戊二烯(5)蔗糖与麦芽糖 A.(1)(3)(5) B.(2)(4) C.(1)(2)(4)(5) D.(1)(2)(4)二.同分异构体 1、同分异构体的概念: 凡分子式相同,但分子结构不同的化合物互称同分异构体。同分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。可以是有机物,也可以是无机物。 例2.下列各组物质中,两者互为同分异构体的是:() ①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O ②NH4CNO和CO(NH2)2 ③C2H5NO2和NH2CH2COOH④[Pt(H2O)4]Cl3和[Pt(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl A.①②③B.②③④C.②③D.③④ 2、同分异构体的书写规律:

(1)碳链异构(2)位置(官能团位置)异构(3)类别异构(又称官能团异 构) 类别异构的常见情况 烯烃——环烷烃炔烃——二烯烃 苯及苯的同系物——多烯饱和一元醇和醚 酚类——芳香醇——芳香醚醛——酮——烯醇 羧酸——酯——羟基醛硝基化合物——氨基酸 葡萄糖——果糖蔗糖——麦芽糖 三、【易错指津】 1.缺乏空间感受,导致同分异构体的重复计数。 如:二氯甲烷误认为有同分异构体。 2.向缺乏“等效变换”的观念,不会巧断异构体数目。 如:由二氯苯(C6H4Cl2)的同分异构体有3种,即可推知四氯苯(C6H Cl4)的同分异构体也必有3种(4个H原子与4个Cl原子的“等效变2 换”)。 3.判断同系物要点: ①同系物通式一定相同。 ②通式相同不一定是同系物。 ③同系物组成元素种类必须相同。 ④同系物是结构相似,不是相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C前者无支 链,后者有支链能互称同系物(结构相似不一定完全相同)。 ⑤在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相 差若干个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且结构相差一个CH2原子团不是同系物。 例3:含碳原子个数为10或小于10的烷烃中,其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有( ) A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 例4:萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取代后所形成的化合物的数目有( ) A. 5 B. 7 C. 8 D. 10

同系物及同分异构体知识规律总结

同系物及同分异构体知识规律总结 一、同系物的判断规律 1.一差(分子组成差若干个CH2) 2.两同(同通式,同结构) 3.三注意 (1)必为同一类物质; (2)结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类 和数目); (3)同系物间物理性不同化学性相似。 因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。 二、同分异构体的种类 1.碳链异构 2.位置异构 3.官能团异构(类别异构) 常见的类别异构(详写下表)

常见的类别异构 与 与CH2=CHCH=CH CH3COOH、HCOOCH3与 CH3CH2—NO

三、同分异构体的书写规律 1.主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列由对到邻到间。 2.按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。 四、同分异构体数目的判断方法 1.记忆法记住已掌握的常见的异构体数。例如: (1)凡只含一个碳原子的分子均无异构;甲烷、乙烷、新戊烷(看作CH4的四甲基取代物),2,2,3,3-四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、环己烷、C2H2、C2H4等分子的一卤代物只有一种; (2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种; (3)戊烷、丁烯有3种; (4)丁基、C8H10(芳烃)有4种; (5)己烷、C7H8O(含苯环)有5种; 2.基元法例如:丁基有4种,丁醇、丁醛都有4种 3.替代法例如:二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯也为3种(将H 替代Cl);又如:CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种。 4.对称法(又称等效氢法)等效氢法的判断可按下列有三点进行:(1)同一碳原子上的氢原子是等效的;

同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的比较练习题

同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的比较同位素同素异形体同系物同分异构体 定义质子数相同,中子数不 同的原子(核素) 由同一种元素组成 的不同单质 结构相似,分子组 成相差一个或若 干个CH2基团的物 质 分子式相同,结 构不同的化合 物 对象原子单质有机化合物化合物(有机、 无机) 化学式元素符号表示不同 元素符号表示相 同,分子式可以不 同 不同相同 结构电子层结构相同,原子 核结构不同 单质的组成或结构 不同 相似不同 性质物理性质不同,化学性 质相同 物理性质不同,化 学性质相同 物理性质不同,化 学性质相似 物理性质不同, 化学性质不一 定相同 举例、、 或H、D、T O2和O3、金刚石和 石墨、红磷和白磷 注意:H2和D2不是 甲烷和正戊烷 甲烷和新戊烷 正戊烷、异戊 烷、新戊烷 强化练习: 1、有下列各组微粒或物物质 A、O 2和O 3 B、C和 C C、CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 和 CH 3 CH 2 CH(CH 3 ) CH 3 D、Cl—CH 2—Cl和H—CCl 2 —H E、CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 和CH 3 —CH(CH 3 )—CH 3 (1)组两种微粒互为同位素;(2)组两种物质互为同素异形体;(3)组两种物质属于同系物;(4)组两物质互为同分异构体;(5)组两物质是同一物质。

2、在热核反应中没有中子辐射,作为能源时不会污染环境。月球上 的储量足够人类使用1000年,地球上含量很少。和两者互为() A.同素异形体B.同位素C.同系物D.同分异构体 3、美国和墨西哥研究人员将普通纳米银微粒分散到纳米泡沫碳(碳的第五种单质形态)中,得到不同形状的纳米银微粒,该纳米银微粒能有效杀死艾滋病病毒(HIV-1)。纳米泡沫碳与金刚石的关系是() A.同素异形体 B.同分异构体 C.同系物 D.同位素 4.下列各对物质中属于同分异构体的是()。 A.C与 C B.O 2与O 3 5.下列各组物质中一定互为同系物的是()。 A.C 3H 8 、C 8 H 18 B. C 2 H 4 、C 3 H 6 C. C 2 H 2 、C 6 H 6 D. C 8 H 10 、C 6 H 6

同系物和同分异构体

专题三同系物和同分异构体 考纲要求: 1、了解同分异构现象普遍存在的本质原因。 2、掌握同分异构和同系物的概念,会辨认同系物和列举同分异构体。 知识点: 一、同系物: 1、定义: 2、同系物的判断规律 (1)一差(分子组成差一个或若干个CH2); (2)二同(同通式,同结构); (3)三注意:①必为同一类物质 ②结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目) ③同系物间物理性质不同,化学性质相似,因此,具有相同通式的有机物除烷 烃外都不能确定是不是同系物。 二、同分异构体 1 概念辩析(同分异构、同一种物质、同系物) 同分异构:化合物具有相同的分子式,但结构不同的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。在中学阶段,引起同分异构的原因主要有三种:碳架异构、位置异构和官能团异构。识别两者是否是同分异构体,首先要查碳原子数,判别分子式是否相同,然后再看结构式。在分子式相同的情况下,若结构不同,则两者必为同分异构体。 同一种物质:两者不仅分子式相同,而且结构也完全相同,则为同一种物质。同一种物质应具有相同的物理参数,如有相同的熔沸点。判断两结构是否相同方法有二:(1)将分子整体翻转或沿对称要素(面、线)旋转后能“重合”者;(2)用系统命名法命名,所得名称相同者。 同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或几个CH2原子团的物质互称同系物。结构相似是指分子中含有官能团的种类和数目都要相同。如乙醇与丙醇为同系物,但乙二醇与丙三醇就不属同系物了。 若已知两结构式要判断它们是否具有相同的分子式,数不饱和度要比数氢原子数目快捷得多。在C、O、N、Cl等原子数对应相同的前提下,不饱和度相同的,分子式一定相同。如: Cl HO Cl O 两者C、O、Cl原子数相同,不饱度都是4,所以两结构式具有相同的分子式。而结构显然不同,因此两者应为同分异构体。 对于稠环芳香烃利用公用边数目来确定两个已知结构式的关系则很方便。在苯环数相同的前提下,若公用边数相同,且各苯环排列顺序又相同,则两者表示的是同一种物质;若公用边数相同,且各苯环排列顺序不相同,则两者表示的是同分异构体;若公用边数不同,则两者即不是同分异构体,也不是同一物物质。 [练1-1]下列4式表示的是棉子象鼻虫的四种的信息素的结构简式,其中互为同分异构体是(③④)

同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析

同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析 化学基本概念反映化学物质的本质属性,是化学的基础。明确概念的涵与外延,是正确把握知识的要素,也是正确判断和推理的基础,因此在概念的教学中,让学生掌握、运用概念,尤为重要。同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等化学中几个经常用到的概念,也是一些同学经常混淆的概念,下面就这几个概念的区别加以详细的说明。 对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念,学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较,抓住各自的不同点,从而理解和掌握。这几个概念都表明了事物之间的关系,下表列出了比较了它们的异同: 同位素同素异形体同系物同分异构体 定义质子数相同,中子数不同 的原子(核素) 由同一种元素组成的 不同单质 结构相似,分子组成 相差一个或若干个 CH2基团的物质 分子式相同,结构 不同的化合物 对象原子单质化合物化合物 化学式元素符号表示不同,如 、、 元素符号表示相同, 分子式可以不同,如 O2和O3 不同相同 结构电子层结构相同,原子核 结构不同 单质的组成或结构不 同 相似不同 性质物理性质不同,化学性质 相同 物理性质不同,化学 性质相同 物理性质不同,化学 性质相似 物理性质不同,化 学性质不一定相 同 说明: 1、同位素的对象是原子,在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数 不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。 2、同素异形体的对象是单质,同素异形体的组成元素相同,结构不同,物理性质差异较大,化学性质有相似性,但也有差异。如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同,虽都能与氧气反应生成CO2,由于反应的热效应不同,二者的稳定性不同(石墨比金刚石能量低,石墨比金刚石稳定)。 同素异形体的形成方式有三种: (1)组成分子的原子数目不同,例如:O2和O3。 (2)晶格中原子的排列方式不同,例如:金刚石和石墨。 (3)晶格中分子排列的方式不同,例如:正交硫和单斜硫(高中不要求此种)。 注意:同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质,如H2和D2的结构相同,不属于同 素异形体。

同系物及同分异构体

同系物及同分异构体 教学目标 知识技能:通过同系物和同分异构体的专题复习,巩固同系物和同分异构体的概念、书写、判断、确定等;了解同系物化学性质的相似性及物理性质的递变性,了解同分异构体的较常见的题型。 能力培养:培养学生认真审题、有序思维、准确判断推理的能力,培养学生对“信息知识”的自学能力。 科学思想:学会多层面、多角度地分析和看待问题;形成尊重事实、尊重科学的学风。 科学品质:对学生进行严谨求实、认真仔细的科学态度教育;强化参与活动的乐趣及获得成功的体验。 科学方法:感性认识与理性认识相互转化,透过现象抓本质的方法。 重点、难点同系物判断,同分异构体的辨析能力。 教学过程设计 教师活动 【引言】本节课我们重点复习有机化学的同系物、同分异构体的有关内容。 【板书】有机化学同系物、同分异构体专题复习 一、同系物、同分异构体的概念 【设问】1.中学阶段我们已学习过的涉及“同”字的概念主要有哪几个? 2.同学们能否设计一个表格或方案将这几个概念所涉及的有关内容进行比较?请同学们思考并设计。 学生活动

明确复习重点。 做笔记、思考。 回忆、思考、发言。 回答:(1)含“同”的概念主要有四个:同位素、同素异形体、同系物、同分异构体。 方案之一: 指导学生: 1.用实物投影仪展示学生们的设计方案。 2.展示经大家补充修改的方案。 【讲述】同学们根据方案的要求将表格中的各项内容自己整理进行复习。 【提示】这部分内容课前已布置预习作业。

指导学生: 1.完成表格中的各项内容达到复习巩固的目的。 2.及时订正学生回答中的不准确内容,或找学生评价或订正相关内容。 【讲述】本节课的复习重点是同系物和同分异构体,现就这两个概念我们进一步深入进行讨论。 【讲述】首先我们就“同系物”的有关内容讨论下列问题。请同学们分小组讨论5min 并推荐代表发言。

最新同系物及同分异构体

同系物及同分异构体

同系物及同分异构体 教学目标 知识技能:通过同系物和同分异构体的专题复习,巩固同系物和同分异构体的概念、书写、判断、确定等;了解同系物化学性质的相似性及物理性质的递变性,了解同分异构体的较常见的题型。 能力培养:培养学生认真审题、有序思维、准确判断推理的能力,培养学生对“信息知识”的自学能力。 科学思想:学会多层面、多角度地分析和看待问题;形成尊重事实、尊重科学的学风。 科学品质:对学生进行严谨求实、认真仔细的科学态度教育;强化参与活动的乐趣及获得成功的体验。 科学方法:感性认识与理性认识相互转化,透过现象抓本质的方法。 重点、难点同系物判断,同分异构体的辨析能力。 教学过程设计 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢23

教师活动 【引言】本节课我们重点复习有机化学的同系物、同分异构体的有关内容。 【板书】有机化学同系物、同分异构体专题复习 一、同系物、同分异构体的概念 【设问】1.中学阶段我们已学习过的涉及“同”字的概念主要有哪几个? 2.同学们能否设计一个表格或方案将这几个概念所涉及的有关内容进行比较?请同学们思考并设计。 学生活动 明确复习重点。 做笔记、思考。 回忆、思考、发言。 回答:(1)含“同”的概念主要有四个:同位素、同素异形体、同系物、同分异构体。 方案之一: 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢23

指导学生: 1.用实物投影仪展示学生们的设计方案。 2.展示经大家补充修改的方案。 【讲述】同学们根据方案的要求将表格中的各项内容自己整理进行复习。 【提示】这部分内容课前已布置预习作业。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢23

高中化学选修五《有机化学基础》《苯的同系物》【创新教案】

第2节芳香烃 第2课时苯的同系物 教学目标 知识与能力 1. 了解苯的同系物概念,并掌握判断方法; 2. 掌握苯及其同系物的结构和性质,认识有机物结构决定性质,性质体现结构的学习方法; 3. 通过苯环与甲基的相互影响,了解苯与甲苯化学性质上的异同,初步掌握两者的鉴别方法。 过程与方法 1. 通过苯向甲苯、乙苯球棍模型的制作,使学生对苯及其同系物的结构特点有一个直观认识,进一步建立苯的同系物的概念; 2. 通过甲苯使酸性高锰酸钾褪色实验的体验,培养学生观察、分析问题的能力,加强实验设计与操作技能; 3. 通过合作、探究、归纳等教学方法完成。 情感态度与价值观 1. 通过本节教学进一步使学生体验并逐步掌握有机化学的学习方法; 2. 通过实验探究使学生在合作学习、探究学习和自主学习的过程中体验化学学习的乐趣,提高化学学习的兴趣,培养学生严谨求实的科学态度。 教学重点、难点 重点:1. 苯的同系物的概念; 2. 以甲苯为例掌握苯的同系物的化学性质,认识苯环和甲基之间的相互影响。 难点:苯环和甲基之间的相互影响。 教学过程 【导入新课】化学家预言第一次世界大战 1912-1913年,德国在国际市场上大量收购石油。由于有利可图,许多国家的石油商都不惜压低价格争着与德国人做生意,但令人不可理解的是,德国人只要婆罗洲的石油,其他的一概不要,并急急忙忙地把收购到婆罗洲的石油运到德

国本土去。在石油商人感到百思不得其解时,一位化学家提醒世人说:“德国人在准备发动战争了!”果然不出化学家所料,德国于1914年发动了第一次世界大战。 这位化学家为什么知道德国将发动战争呢? 大家想知道原因吗?通过今天的学习大家一定能够找到答案! 【板书】第2节芳香烃二、苯的同系物 【讲解】请同学们观察给出的6种物质,分析结构并回答问题: ①②③的关系是:同系物 ③④⑤⑥的关系是:同分异构体 用球棍模型展示苯和甲烷衍变为甲苯,再衍变为乙苯,再将乙苯支链的一个甲基移至苯环上还可得到二甲苯。使同学们直观感受到:①②③结构相似,在分子组成上相差一个或若干个-CH2原子团,因此互为同系物,③④⑤⑥分子式相同而结构不同,互为同分异构体。其实②③④⑤⑥都是苯的同系物,今天我们将在学习苯的基础上学习和探究苯及其同系物的结构和性质。 简单来讲,我们把苯环上的氢原子被烷基取代的产物叫做苯的同系物。 【板书】1. 苯的同系物:苯环上的氢原子被烷基取代的产物。 可表示为:,其结构特点是①只含有一个苯环②苯环上连接烷基,这也是判断苯的同系物的基本方法,那接下来我们就活学活用,请判断下列物质中属于苯的同系物的是(CF )。

高中化学专题同系物与同分异构体

专题十三:同系物及同分异构体 班级姓名学号 【专题目标】 1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因,碳原子彼此连接的可能形式; 2.理解同系列及同分异构的概念; 3.能够识别结构简式中各原子的连接次序和方式; 4.能够辨认同系物和列举异构体。 【知识规律总结】 一、同系物的判断规律 1.一差(分子组成差一个或若干个CH2) 2.二同(同通式,同结构) 3.三注意 (1)必为同一类物质 (2)结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目) (3)同系物间物理性质不同化学性质相同 因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。 二、同分异构体的种类 1.碳链异构 2.位置异构 三、同分异构体的书写规律

1.主链由长到短,支链由大到小,位置由心到边,排列由对到邻到间 2.按照碳链异构位置异构官能团异构的顺序书写,也可按照官能团异构碳链异构位置异构的顺序书写,不管按照那种方法书写都必须防止漏写和从写 四、分异构体数目的判断方法 1.记忆法记住已掌握的常见的异构体数。例如: (1)凡只含一个碳原子的分子均无异构,甲烷、乙烷、新戊烷(看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3—四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、 环己烷、乙炔、乙烯等分子一卤代物只有一种; (2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种; (3)戊烷、丁烯、戊炔有3种; (4)丁基C8H10有4种; (5)己烷、C7H8O(含苯环)有5种; (6)戊基、C9H12有8种; 2.基元法例如:丁基有4种,丁醇、丁醛都有4种; 3.替元法例如:C6H4Cl2有3种,C6H2Cl4有3种(将H替代Cl); 4.对称法(又称等效氢法)判断方法如下: (1)同一C 原子上的氢原子是等效 (2)同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氯 (3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效 【经典题型】 题型一:确定异构体的数目 例1 某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14 解析:分析C3H8、C4H10、、C6H14各种结构,生成的一氯代物不只1种。从CH4、C2H6的一氯代物只有1种,得出正确答案为C。 题型二:列举同分异构的结构 例 2 液晶是一种新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。 CH32CH2CH2CH3(MBBA) CH32CH2CH2CH3 醛A 胺 (1)位上有—C4H9的苯胺可能有4种异构体,它们是: CH3CH2CH2CH2NH2、(CH3)2CHCH2—NH2、、;

同系物与同分异构体

同系物与同分异构体 一、同系物 1.概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 结构相似是指必须是同类物质,即有机物官能团的种类 ..要.相同;组成上相差一个或若干个 ..和个数 CH2原子团是指其通式必须相同。只有同时具备二条件的有机物才互为同系物。 2.同系物的判断方法 判断有机物是否是同系物需要注意以下三点: a、同系物必须符合同一通式 ...........,但通式相同的不一定是同系物,如有机物的同分异构体均不是同系物。 b、同系物结构一定相似, ..........但结构相似的不一定是同系物,如有机物的碳链异构和位置异构体。 c、同系物的分子组成上相差一个或若干个“ ...,.例如苯酚与苯甲醇在分子组成上相差一个..................CH..2.”.原子团 “CH2”原子团,但它们不是同一类物质,所以也不是同系物。 二、同分异构现象及同分异构体 1.概念:具有相同的分子式而又具有不同结构的化合物互称为同分异构体。 2.同分异构体的特点: (1)同分异构体具有相同的分子式、相同的最简式、相同的式量和相同的元素组成。分子式相同是前提条件。 (2)结构不同指的是:①碳链骨架不同;②官能团在碳链上的位置不同;③官能团的种类不同。 同分异构体也存在于无机物和有机物之间,无机物与无机物之间(了解即可)。如:尿素CO(NH2)2和氰酸铵NH4CNO互为同分异构体。 3.同分异构体的书写 同分异构体的书写通常是按碳链异构→位置异构→类别异构的顺序书写,若不按一定的顺序书写容易漏写和重写,如写分子式为C5H10的同分异构体。 ⑴碳链异构: ①CH2==CHCH2CH2CH3 1—戊烯 ②CH2==C(CH3)CH2CH3 2—甲基—1—丁烯 ③CH2==CHCH(CH3)CH3 3—甲基—1—丁烯 ⑵位置异构: ①CH3CH==CHCH2CH3 2—戊烯 ②(CH3)2C==CHCH3 2—甲基—2—丁烯 ⑶类别异构: ①环戊烷②甲基环丁烷③1,1—二甲基环丙烷④1,2—二甲基环丙烷⑤乙基环丙烷 碳链异构3种,位置异构2种,类别异构5种,总共十种。 4、同分异构体的种类: ⑴碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异构体, 即正戊烷、异戊烷和新戊烷。 ⑵位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙 醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。 ⑶异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环 丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。 ⑷其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中 屡有涉及。 5、各类有机物异构体情况: ⑴ C n H2n+2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4

高中化学 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体和同种物质的比较概念辨析 新人教版

(概念辩析)同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的 比较 。同位素、同素异形体、同系物和同分异构体的比较 化学基本概念反映化学物质的本质属性,是化学的基础。明确概念的内涵与外延, 是正确把握知识的要素,也是正确判断和推理的基础,因此在概念的教学中,让学生掌握、运用概念,尤为重要。同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等 化学中几个经常用到的概念,也是一些同学经常混淆的概念,下面就这几个概念的区别 加以详细的说明。 对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念,学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较,抓住各自的不同点,从而理解和掌握。这几个概念都表明了事物之间的关系,下表列出了比较了它们的异同: 同位素同素异形体同系物同分异构体 定义质子数相同,中子数不 同的原子(核素) 由同一种元素组成 的不同单质 结构相似,分子组 成相差一个或若 干个CH2基团的物 质 分子式相同,结 构不同的化合 物 对象原子单质化合物化合物 化学式元素符号表示不同,如 、、 元素符号表示相 同,分子式可以不 同,如O2和O3 不同相同 结构电子层结构相同,原子 核结构不同 单质的组成或结构 不同 相似不同 性质物理性质不同,化学性 质相同 物理性质不同,化 学性质相同 物理性质不同,化 学性质相似 物理性质不同, 化学性质不一 定相同 说明: 1、同位素的对象是原子,在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。 2、同素异形体的对象是单质,同素异形体的组成元素相同,结构不同,物理性质差异较大,化学性质有相似性,但也有差异。如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同,虽

同系物、同分异构体练习题

1.下列化学式中,只表示一种纯净物的是 ( B ) A .C B . C 3H 8 C .C 2H 4O D .C 3H 6 2.当今化学界关注的热点之一的C 60,它可以看成是金刚石的 ( A ) A .同素异形体 B .同分异构体 C .同位素 D .同系物 3.下列各组物质中互为同分异构体的是 ( D ) A .1H 与2H B .O 2与O 3 C .乙烯与丙烯 D .正丁烷与异丁烷 4.下列各组物质中一定互为同系物的是 ( A ) A .CH 4、C 3H 8 B . C 2H 4、C 3H 6 C . C 2H 2、C 6H 6 D . C 2H 2、C 6H 6 5.下列各组物质中,互为同系物的是 ( D ) A OH 与 CH 3 B .HCOOCH 3 与CH 3COOH C CH=CH 2 与CH 3—CH=CH 2 D .C 6H 5OH 与C 6H 5CH 2OH 6、某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是(C ) A .C 3H 8 B . C 4H 10 C .C 5H 12 D .C 6H 14 7、位上有—C 4H 9的苯胺可能有4种异构体 ,它们是: CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2、(CH 3)2CHCH 2NH 2、 、 ; 8、某有机物与H 2按1:1物质的量比加成后生成的产物结构为: CH 3 CH 3—CH —CH 2—CH —C —CH 2—CH 3 OH CH 3 OH 则该有机物可能的结构有( 5 )种(说明 羟基与碳碳双双键的结构不稳定)。 9、对复杂的有机物的结构,可以用“键线式”简化表示。如有机物CH 2=CH —CHO 可以简写成 C H 2 。则与键线式为O CH 3 的物质互为同分异构体的是 ( D ) A OCH 2CH 3 B .CHO C COOH D .HO CH 3 10、 有一环状化合物C 8H 8,它不能使溴的CCl 4溶液褪色;它的分子中碳环上的1个氢原子被氯取代后的有机生成物只有一种。这种环状化合物可能是 ( C )

同系物同分异构体专题

同系物同分异构体专题 [复习要点] 1.有机化合物种类繁多的缘故。 2.有机化合物的命名。 3.同系物的判定规律:两同、一差、两注意 4.同分异构体 (1)含义 (2)种类——碳链异构、官能团位置异构、物类异构 (3)书写规律 [方法指导] 1.同分异构体的书写 试题特点:限制一定条件,在限定的范畴内书写或补写几种同分异构体 解题思路:第一明确限定范畴,然后在所限定范畴内按官能团异构——碳链异构——位置异构的顺序书写或补写,也可通过分析已知的几个同分异构体的结构特点找出规律补写所缺的种类。 例1、已知某有机物分子中含有2个—CH3,1个—CH2—,2个—CH—,2个—OH,该有机物可能有,分别写出它们的结构简式。 例2、液晶是一种新型材料,A和胺B :CH3O CH=N)3CH3 醛A :CH3O CHO 胺B:CH3NH2 (1)对位上有—C4H9的苯胺可能有4CH3 (CH2)3NH2 , (CH3)2CH CH2NH2 , , 。(2)醛6种,它们 COOCH3OOCCH3,HCOO CH3,HCOO 3 , 2.判定是否同分异构体 试题特点:给出几种有机物的结构简式,分析每组物质的结构特点,判定是否为同分异构体。 解题思路:先看分子式相同,再看结构不同。注意考虑:a.原子或原子团连接顺序 b.原子的空间排列形状c.辨别是否为同一种物质。 例3、下列物质为同分异构体的一组是()

F Cl A.Cl—C—Cl ,Cl—C—F B.CH3CH2NO2,H2N—CH2—COOH F F CH3 C.[ CH—CH2 ] n , [ CH—CH] n D.CH3CH2C(CH3)2CH2CH3 , CH3CH2—C—CH3 C2H5CH3 CH32H5 例4、已知乙烯分子平面构型,1,2—二氯乙烯有两种不同的空间结构(如下图所示),下列物质能形成上述空间异构体的是()Cl H Cl Cl A . 1,1—二氯乙烯 B . 丙烯C= C C=C C . 2—丁烯 D . 1—丁烯H Cl H H 3.同分异构体种类的确定 试题特点:一是已知有机物结构确定取代产物的同分异构体种类,二是已知某物质某种取代物异构体数来确定其另一种取代物种数 解题方法:一数分析有机物结构特点,确定不同位置H原子种数再确定取代产物数目,二是找出取代物H原子数与取代基团关系,不必写出异构体 例5、(1)萘)分子中的两个氢原子分别被溴取代,所形成化合物的数目有种。 (2)萘分子中的两个氢原子分别被—X,—Y取代后,可能生成种不同结构的有机物。 例6.(1)已知A为,苯环上的二溴代物有9种。A分子苯环上的四溴代物有种; 3 (2)已知丁基(—C4H9)共有4种,不必试写即可判定分子式为C5H10O的醛有种。4.由加成产物确定原不饱和有机物同分异构体数目 例7、某有机物与H2加成按1:1进行,其产物是CH3CHCH2CH(CH3)C(CH3)CH2CH3,则该有机物可能的结构有种。OH OH [巩固训练] 1.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式能够是……………………()A. C3H8 B. C4H10 C.C5H22 D.C6H14 2.邻甲基苯甲酸有多种同分异构体,其中属于酯类且结构中含有苯环的同分异构体有几种()A. 3 B . 4 C . 5 D . 6 3.甲苯苯环上的H原子被式量为43的烃基取代,所得的一元取代物有几种………………()A. 1 B . 3 C . 4 D . 6 4.C6H14的各种同分异构体中,所含甲基数目和它的一氯取代物的数目与下列叙述相符的是()A. 2个-CH3,能生成4种一氯代物 B . 3个-CH3,能生成4种一氯代物 C . 3个-CH3,能生成5种一氯代物 D . 4个-CH3,能生成4种一氯代物 5. () ①CH2—CH3 ②③CH3 CH3 ④CH3 CH2=—CH—CH—CH3CH3—CH—CH—CH—CH3 CH3 CH3 3 CH32—CH3 A. ①② B . ②③ C . ③④ D . ①④ 6.分子式为C4H8O2的某有机物分子中含有一个羰基和一个羟基(—OH),此有机物既能发生银镜

同系物和同分异构体教案

同系物和同分异构体 1、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、具有相同的结构 C、具有相同的通式 D、具有相同的分子式 2.下列化学式中,只表示一种纯净物的是() A、C 3 H 6 B、C 3 H 8 C、C 7 H 8 D、C 2 H 4 O 2 3.下列各组物质中,互为同系物的是() A —OH—CH 3 B、HCOOCH 3 与CH 3 COOC 3 H 7 C—CH=CH 2 与CH 3 —CH=CH 2 D、C 6 H 5 OH与C 6 H 5 CH 2 OH 4.下列各组物质中一定互为同系物的是() A.C 3 H 8 、C 8 H 18 B. C 2 H 4 、C 3 H 6 C. C 2 H 2 、C 6 H 6 D. C 8 H 10 、C 6 H 6 5、下列说法正确的是() A、戊烷有2种同分异构体 B、C 4 H 8 只有3种属于烯烃的同分异构体 C、C 4 H 9 Cl有5种同分异构体 D、C 8 H 10 中只有三种属于芳香烃的同分异构体 6、主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有() A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 7、某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是() A.C 3 H 8 B.C 4 H 10 C.C 5 H 12 D.C 6 H 14 8、与互为同分异构体的芳香族化合物最多有() A、3 C、5种D、6种 9、蒽的一氯取代物其同分异构体的种类有() A、 2种 B、 3种 C、 4种 D、 5种 10、对复杂的有机物的结构,可以用“键线式”简化表示。如有机物CH 2 =CH—CHO ,可以简写成C H2。则与键线式为 O CH3 的物质互为同分异构体的是() A—OCH 2 CH 3 —CHO C—COOH D—CH 3

苯及其同系物

高三化学作业(普) 1、下列关于苯的性质叙述中,不正确的是 ( ) A. 苯是无色带有特殊气味的液体 B. 常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C. 苯在一定条件下能和溴发生取代反应 D. 苯不具有典型的双键所应有的加成反应性能,故不可能发生加成反应 2、能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中,碳碳键不是单双键交替排布的事实是 A. 苯的一元取代物只有一种结构 B. 间二甲苯只有一种 C. 邻二甲苯只有一种 D. 对二甲苯只有一种 3、可用来提纯混有溴的溴苯的试剂是() A. 碘水 B. 酒精 C. 苯 D. NaOH溶液 4、在苯的同系物中,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后溶液褪色,正确的解释是 A. 苯的同系物分子中碳原子数比苯分子中碳原子数多 B. 苯环受侧链影响而易被氧化 C. 侧链受苯环影响而易被氧化 D. 由于苯环和侧链的相互影响,使苯环和侧链同时容易被氧化 5、下列物质由于发生化学反应,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水褪色的是 []A. 苯 B. 甲苯 C. 戊烯 D. 环己烷 6、二甲苯、三甲苯、四甲苯的同分异构体的数目分别为() A. 3,3,3 B. 3,4,3 C. 3,3,4 D. 3,2,2 7、菲的结构简式为,如果它与硝酸反应,试推断生成一硝基取代物最多可能 有几种() A 4 B 5 C 6 D 10 8、有三种不同的基团,分别为—X、—Y、—Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子,能 生成同分异构体的数目有() A 10 B 8 C 6 D 4 9、有一环状化合物C8H8,它不能使溴的四氯化碳溶液褪色,其分子的碳环上一个氢原子被 氯取代的有机物只有一种,这种环状化合物可能是() 10、苯的同系物的分子式为C11H16,经测定数据表明,分子中苯环只有一个支链,除苯 环外不含其他环状结构,分子中还含有两个—CH 3 ,两个—CH2—,和一个。 则该分子的同分异构体有() A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 11、将苯分子的一个碳原子换成氮原子,得到另一种稳定的有机化合物,其相对分子质量为 A. 78 B. 79 C. 80 D. 81 12、浓溴水与苯混合振荡,静置后分液分离,将分离出的苯层置于一支试管中,加入物质X 后可发生白雾,X可能是下列中的() A. 溴化铁 B. 亚硫酸钠 C. 硝酸钠 D. 硫化钠 13、下列苯的同系物中,苯环上的氢原子被硝基取代后生成的一硝基化合物的同分异构体数 目最多的是() A. 甲苯 B. 对甲乙苯 C. 对二甲苯 D. 邻二甲苯 14、下列物质中常温常压下为无色且密度比水大的液体是() ①甲苯②硝基苯③溴苯④四氯化碳⑤三硝基甲苯 A. ②③④ B. ②③④⑤ C. ④ D. 都是 15、以下物质可能属于芳香烃的是() A.C7H8 B.C7H12 C.C8H4 D.C8H10 16、列物质中与苯一定互为同系物的是() A.C6H14 B.C8H10 C.C6H10 D.C6H5CH3 17、已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如图: 则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为 () A.2 B.3 C.4 D.6 18、充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳 香烃X的质量相等。则X的分子式是() 【使用时间】 第19周 12月17日—12月23日 【组编】曹军娣 杨素真 【审核】范灵丽 第12单元烃 第4节苯及其同系物

高考化学一轮复习 同系物及同分异构体教学案

"高考化学一轮复习同系物及同分异构体教学案" 教学目标 知识技能:通过同系物和同分异构体的专题复习,巩固同系物和同分异构体的概念、书写、判断、确定等;了解同系物化学性质的相似性及物理性质的递变性,了解同分异构体的较常见的题型。 能力培养:培养学生认真审题、有序思维、准确判断推理的能力,培养学生对“信息知识”的自学能力。 科学思想:学会多层面、多角度地分析和看待问题;形成尊重事实、尊重科学的学风。 科学品质:对学生进行严谨求实、认真仔细的科学态度教育;强化参与活动的乐趣及获得成功的体验。 科学方法:感性认识与理性认识相互转化,透过现象抓本质的方法。 重点、难点同系物判断,同分异构体的辨析能力。 教学过程设计 教师活动 【引言】本节课我们重点复习有机化学的同系物、同分异构体的有关内容。 【板书】有机化学同系物、同分异构体专题复习 一、同系物、同分异构体的概念 【设问】1.中学阶段我们已学习过的涉及“同”字的概念主要有哪几个? 2.同学们能否设计一个表格或方案将这几个概念所涉及的有关内容进行比较?请同学们思考并设计。 学生活动 明确复习重点。 做笔记、思考。 回忆、思考、发言。

方案之一: 指导学生: 1.用实物投影仪展示学生们的设计方案。 2.展示经大家补充修改的方案。 【讲述】同学们根据方案的要求将表格中的各项内容自己整理进行复习。【提示】这部分内容课前已布置预习作业。

指导学生: 1.完成表格中的各项内容达到复习巩固的目的。 2.及时订正学生回答中的不准确内容,或找学生评价或订正相关内容。 【讲述】本节课的复习重点是同系物和同分异构体,现就这两个概念我们进一步深入进行讨论。 【讲述】首先我们就“同系物”的有关内容讨论下列问题。请同学们分小组讨论5min 并推荐代表发言。 【投影】 讨论题: 1.同系物是否必须符合同一通式?举例说明。

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