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1、 第 讲 1 有机化学 有机化合物结构 有机化合物结构 同分异构体同分异构体 24 第 五 单 元 热点知识剖析 同分异构体是有机化学中的一个非常重 要的概念 贯穿整个有机化学的始终 由于它 能较好地考查学生的诸多能力和思维品质 一 直备受高考关注 是高考着力考查的热点之一 这类题的判断依据是要抓住同分异构体概念 必须同时满足两个条件 分子式相同 结构不 同 解题的基本思路是先看 分子式相同 再看 结构不同 分子式相同 最易判断 而 对于 结构不同 的判断较困难 结构不同 判断的常用方法有 有机化 合物类别不同 类别异构 则结构不同 结构通过 拉 翻 转 后不能重叠 则结 构不同 如对于多个苯
2、环并在一起的稠环芳香 烃 要确定两者是否结构不同 可画一根轴线 再通过平移或翻转来判断 对有机化合物 进行命名 命名不同 则结构不同 基础知识回顾 1 碳原子最外电子层含有 个电子 1个 碳原子可以跟其他非金属原子形成4个共价键 碳原子之间也能以共价键相结合 形成碳碳单 键 碳碳双键或碳碳叁键 连接成稳定的长短 不一的碳链或含碳原子数目不等的碳环 从而 导致有机化合物种类纷繁 数量庞大 2 甲烷的空间结构为 形结构 乙 烯为 形结构 乙炔为 形结构 苯为 形结构 4 正四面体 平面 直线 平面正六边 完全免费 无需注册 天天更新 3 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
3、称为同系物 同系物的分子式不同 官能团的种类和数目 都相同 同系物具有 填 相同 或 不 同 通式 具有相同的通式的物质填 一定 或 不一定 互为同系物 同系物的 物理性质 化学性质相似 随着碳原子数的 增加 熔沸点会逐渐升高 相同 不一定 4 化合物具有相同的分子式 但结构 不同 因而产生性质上的差异 这种现象叫 具有同分异构现象的化合物互为同分异构 体 有机化合物同分异构体常见类别有 1 碳 链异构 2 位置 官能团的位置 异构 3 官 能团异构 同分异构现象 重点知识归纳 1 含 同 的四个主要概念 同位素 同素异 形体 同系物 同分异构体的比较 比较 概念 定义化学式或分子式结构特点性
4、质 同位 素 质子数相 同中子数 不同的原 子 用原子符号表示 不同原子如 电子排布 相同 原 子核结构 不同 物理性质 不同 化 学性质相 同 同素 异形 体 同一种元 素组成的 不同单质 同种元素符号 表示不同的分子 组成 如 O2和 O3 单质的组 成或结构 不同 物理性质 不同 化 学性质相 似 比较 概念 定义化学式或分子式 结构 特点 性质 同系 物 结构相似 分 子组成相差一 个或若干个 CH2原子团的 有机物 相似如 CH4 CH3 CH3 相似 化学性质 相似物理 性质相似 同分 异构 体 分子式相同 相对分子质量 相同 结构不 同的化合物 相同如 C2H4O2 HCOOCH
5、3 CH3COOH 不同 物理性质 不同 化 学性质也 不一定相 同 2 同分异构现象 1 常见同分异构体的类别 类型原因实例 类别异构官能团的不同 CH3COOH与 HCOOCH3 碳链异构 碳原子的结合次 序不同 至少有四 个碳原子相互连 接才能出现不同 的连接方式 CH3CH2CH2CH3与 CH3 2CHCH3 位置异构 官能团在碳链 碳 环上的位置不同 CH2CHCH2CH3与 CH3CHCHCH3 2 常见的官能团异构类别 组成通式可能的类别典型实例 烯烃环烷烃 炔烃二烯烃 环烯烃 饱和一元醇 醚 组成通式可能的类别典型实例 饱和一元醛 酮烯醇环醇 环醚 饱和一元羧 酸酯羟基醛 羟
6、基酮 酚芳香醇芳 香醚 硝基烷烃氨 基酸 单糖或二糖 葡萄糖与果糖 C6H12O6 蔗糖 与麦芽糖 C12H22O11 3 同分异构体的书写技巧 书写同分异构体时 必须遵循 价键数 守恒 原则 即在有机化合物分子中 碳原子价 键数为4 氢原子价键数为1 氧原子价键数为2 熟练掌握原子数小于7的烷烃和碳原子 数小于4的烷基的异构体数量 这对同分异构体 的判断与书写十分重要 即CH4 C2H6 C3H8 CH3 C2H5仅有1种结构 C4H10 C3H7有2种结构 C4H9有4种结构 你会写吗 C5H10 C6H14 C7H16则依次有3种 5种 9 种结构 熟练掌握不同官能团同分异构的有机 化合
7、物类别 a 单烯烃与环烷烃 通式为CnH2n n 3 b 二烯烃 单炔烃与环单烯烃 通式为 CnH2n 2 n 4 c 苯及其同系物与多烯 通式为 d 饱和一元醇与饱和一元醚 通式为 CnH2n 2O n 2 e 饱和一元醛 饱和一元酮 烯醇 通 式为CnH2nO n 3 CnH2n 6 n 6 f 饱和一元羧酸 饱和一元酯 羟基 醛 通式为CnH2nO2 n 2 g 酚 芳香醇 芳香醚 通式为 h 葡萄糖与果糖 蔗糖与麦芽糖 i 氨基酸 与硝基 化合物 R NO2 4 烷烃同分异构体的书写是其他 有机化合物同分异构体书写的基础 CnH2n 6O n 6 NH2 3 有机化合物的命名 1 有机
8、化合物中的 基 如果失去氢原子 的烃是烷烃 剩余的原子团就叫做烷基 例如 甲烷分子CH4失去一个氢原子后剩余的 CH3部分叫做甲基 乙烷CH3CH3分子失去一个 氢原子后剩余的 CH2CH3部分叫做乙基 2 习惯命名法 普通命名法 习惯命 名法在命名简单有机化合物时比较方便 如对 烷烃的命名 其中碳原子数在10以内时 用天 干 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸表示 大于10时 则用中文数字十一 十 六等来表示 有时为了区别同分异构体 在名 称前面加 正 异 新 等字 3 系统命名法 选母体 选定分子中最长的碳链做主 链 定为某烷 编序号 把主链里离支链最近一端作 起点 给主链的碳原子编号
9、以确定支链的位置 写名称 把支链作取代基 名称写在 烷烃名称前 用阿拉伯数字注明它在主链上的 位置 中文和数字间用 隔开 4 烃的衍生物的命名 开链烃以及包 含CC CC CHO COOH OH NO2 NH2等官能团的化合物的命名 步骤 编号 通常选取其中包含官能团的 最长的碳链为主链 从距官能团最近的一端 开始编号 如果官能团相距两端一样近 则 从距支链较近的一端开始编号 命名 如 果有两种以上的官能团 则以能进入主链的 官能团为最后名称 而把主链上带有的其他 官能团作为取代基 其他规则同烷烃的命名 考查根据组成确定物质结构 某芳香族有机化合物的分子式为C8H6O2 它的分子 除苯环外不含
10、其他环 中不可能有 A 两个羟基 B 一个醛基 C 两个醛基 D 一个羧基 D 含有8个C原子的饱和芳香族化 合物分子式应为C8H10O2 现在分子式比 C8H10O2少4个氢原子 应该有2个双键或一 个叁键 如果有一个 COOH 则还有一个 双键 CC或CO 无法形成 因为缺少碳原子 或氧原子了 由此入手可以写出如下所示的 结构简式 C6H5COCHO C6H4 CHO 2 方法指导 考查同分异构体的判断能 力 同分异构体是一个重要概念 可以说同 分异构体问题实际上是有机物结构问题 考 查同分异构体的试题可涉及有机化学中的任 何一块内容 以 根据分子式判断同分异构 体 形式编制试题是考查同分
11、异构体概念的 常见题型 A 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 B 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C 分子中至少有11个碳原子处于同一平面上 D 该烃属于苯的同系物 考查有机化合物的空间结构 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转 结构简式 为如下图所示的烃 下列说法中正确的是 C 3 要判断A B C三个选项的正确 与否 必须弄清题中给出分子的空间结构 题 给分子看起来比较复杂 若能从苯的空间结构 特征入手分析就容易理解其空间结构特征 分 析这一分子的空间结构时易受题给结构简式的 迷惑 若将题给分子表示为如图所示 广到这题给分子中 以分子中的左边的苯环为 中心分析 这个苯环上的6个碳原子
12、 直接连在 这个苯环上的2个甲基中的碳原子 另一个苯环 中在虚线上的3个碳原子 共有11个碳原子必定 在同一平面 就容易将 一个苯环必定有 12个原子共平面 的特征推 方法指导 常见有机分子的空间结构 必须熟悉 3 三星学科 教师助手 学生帮手 家长朋友 方法指导 已知某不饱和有机物加成后 产物结构 确定原不饱和有机化合物的同分 异构体的种数 考查常见有机概念 下列说 法正确的是 A 分子组成相差1个或若干个CH2原子 团的物质互称为同系物 B 相对分子质量相同的有机化合物是 同分异构体 C 碳原子之间只以单键相结合的烃必 定符合CnH2n 2通式 D 分子式相同 结构相同的有机化合 物一定是
13、同一种物质 D A 必须是结构相似 在分子 组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质 互称同系物 结构相似即强调必须是同一类 有机化合物之间才能互称同系物 如乙烯 C2H4 与环丙烷 C3H6 虽然组成上相差1个 CH2原子团 但结构并不相似 不是同系物 B 相对分子质量相同的有机化 合物不一定存在同分异构关系 如C10H8与 C9H4O的相对分子质量都是128 无同分异构 关系 化合物之间要存在有同分异构关系就 必须具有相同的分子式才行 C 碳碳之间 碳 氢之间都以共价单 键相结合可能构成链状 也可能构成环状 链状烃符合通式 环状的烃不符合通式 D 分子式相同 结构也相同 必为同 一物质 方法指导 有机化学中的一些基本的概 念必须要能充分理解 并能进行应用 完全免费 无需注册 天天更新
