專題13-同分異構體的判斷與書寫(人教版2019必修第二冊)(原卷版)

2021-2022學年高一化學期末復習重點專題突破專題13同分異構體的判斷與書寫方法探究1．同分異構體的種類、書寫思路2．常用的同分異構體的推斷方法(1)由烴基的異構體數(shù)推斷判斷只有一種官能團的有機物的同分異構體種數(shù)時，根據(jù)烴基的異構體數(shù)判斷較為快捷。如判斷丁醇的同分異構體時，根據(jù)組成丁醇可寫成C4H9—OH，由于丁基有4種結構，故丁醇有4種同分異構體。(2)由等效氫原子推斷碳鏈上有幾種不同的氫原子，其一元取代物就有幾種同分異構體。一般判斷原則：①同一種碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子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。(3)用替換法推斷如一個碳碳雙鍵可以用環(huán)替換；碳氧雙鍵可以用碳碳雙鍵替換并將氧原子移到他處；又如碳碳三鍵相當于兩個碳碳雙鍵，也相當于兩個環(huán)。不同原子間也可以替換，如二氯苯C6H4Cl2有3種同分異構體，四氯苯C6H2Cl4也有3種同分異構體。(4)用定一移一法推斷對于二元取代物同分異構體的判斷，可固定一個取代基的位置，再改變另一個取代基的位置以確定同分異構體的數(shù)目。3．同分異構體的書寫口訣主鏈由長到短；支鏈由整到散；位置由心到邊(一邊走，不到端，支鏈碳數(shù)小于掛靠碳離端點位數(shù))；排布由對到鄰再到間；最后用氫原子補足碳原子的四個價鍵。典例剖析例1某單烯烴與加成后的產(chǎn)物為，則該烯烴可能的結構簡式有A．1種 B．2種 C．3種 D．4種【答案】C【詳解】將相鄰的兩個含有氫原子的碳原子之間的單鍵變雙鍵即可，如在①②③④處均可使碳碳單鍵變?yōu)樘继茧p鍵，但①②處位置是等效的，所以該烯烴可能的結構簡式有3種。答案選C。例2(1)有四種烷烴①甲烷②乙烷③丙烷④丁烷，請回答下列問題(填序號)：①相同狀況下，等體積的上述氣態(tài)烴充分燃燒，消耗氧氣的量最多的是___________。②等質(zhì)量的上述氣態(tài)烴，在充分燃燒時，消耗氧氣的量最多的是___________。(2)某有機物的結構簡式如下：①該物質(zhì)苯環(huán)上的一氯代物有___________種。②1mol該物質(zhì)和溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為___________mol。③1mol該物質(zhì)和H2加成最多需H2___________mol。④下列說法不正確的是___________(填字母)。A．此物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應B．該物質(zhì)易溶于水C．該物質(zhì)能使溴水褪色D．該物質(zhì)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色E．該物質(zhì)的分子式是C15H18【答案】④①425B【詳解】（1）①甲烷的分子式為CH4，乙烷的分子式為C2H6，丙烷的分子式為C3H8，丁烷的分子式為C4H10，相同狀況下，等體積時，氣體的物質(zhì)的量相同，設烷烴通式為CnH2n+2，消耗氧氣取決于，可知丁烷中n最大，即丁烷消耗O2的量最多，故答案為：④；②最簡式分別為CH4、CH3、CH2.6、CH2.5，顯然甲烷中H的質(zhì)量分數(shù)w(H)最大，則等質(zhì)量時甲烷消耗O2的量最多，故答案為：①；（2）①根據(jù)有機物的結構簡式可知苯環(huán)上的4個氫原子均不同，則該物質(zhì)苯環(huán)上的一氯代物有4種；②碳碳雙鍵能與溴水反應，則1mol該物質(zhì)和溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為2mol；③苯環(huán)和碳碳雙鍵均能與氫氣發(fā)生加成反應，則1mol該物質(zhì)和H2加成最多需5molH2；④分子中含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，此物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應，A正確；烴類物質(zhì)難溶于水，B錯誤；碳碳雙鍵能與溴水發(fā)生加成反應，故該物質(zhì)能使溴水褪色，C正確；分子中含有碳碳雙鍵，該物質(zhì)能使酸性KMnO4溶液褪色，D正確；根據(jù)有機物的結構簡式可知其分子式是C15H18，E正確。精選習題1．下列關于有機化合物的說法不正確的是A．CH2BrI無同分異構體，可證明甲烷是正四面體結構，不是平面正方形結構B．間二溴苯只有一種結構，可以證明苯分子中無單鍵和雙鍵交替出現(xiàn)的環(huán)狀結構C．分子式為C6H12的烴，所有碳原子一定在同一平面的有機物只有一種結構D．C4H8BrI有12種同分異構體2．下列有機物中，一氯取代物有2種的是①②③CH3CH2CH3④A．全部 B．①③ C．②④ D．②③3．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應，只生成一種一氯代烴的是A．CH3CH2CH2CH3 B．CH3CH(CH3)CH3C．C(CH3)4 D．CH3CH(CH3)CH2CH34．分子式為C3H4Cl2且含有結構的同分異構體有(不考慮立體異構)()A．3種B．4種C．5種D．6種5．因方法不當或思維不到位，導致漏寫同分異構體或漏判同分異構體數(shù)目。則C5H11OH屬于醇類的同分異構體共有A．5種 B．6種 C．7種 D．8種6．分子式為C4H8Cl2的同分異構體共有種A．7 B．8 C．9 D．107．分子式為C4H10O且可與金屬鈉反應放出氫氣的有機物有(不考慮立體異構)（）A．3種 B．4種C．5種 D．6種8．化合物的結構簡式如圖所示，下列說法正確的是A．三種物質(zhì)中只有b、c互為同分異構體B．a(chǎn)、b、c均有5種不同化學環(huán)境的氫原子C．a(chǎn)、b、c均能發(fā)生催化氧化反應、取代反應、加成反應D．與c互為同分異構體的同類物質(zhì)還有5種(不考慮立體異構)9．某烯烴與H2加成后的產(chǎn)物是，則該產(chǎn)物與溴蒸汽光照所得到的一溴代物可能有()A．2種 B．4種 C．5種 D．8種10．烷烴是單烯烴R和H2發(fā)生加成反應后的產(chǎn)物，則R可能的結構有A．4種 B．5種 C．6種 D．7種11．下列烷烴的所有的同分異構體中，存在某種同分異構體的一氯代物只有1種，則該烷烴的分子式可能是A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H1412．某烷烴可生成三種沸點不同的一氯代物A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH313．有機物A的分子式為C6H12O3，一定條件下，A與碳酸氫鈉、鈉均能產(chǎn)生氣體，且生成的氣體體積比（同溫同壓）為1:1，則A的結構最多有A．33種 B．31種 C．28種 D．19種14．分子式為C5H10O2并能與碳酸氫鈉反應放出二氧化碳的有機物有(不含立體異構)A．2種 B．3種 C．4種 D．6種15．分子中含有3個—CH3、2個—CH2—和1個，相對分子質(zhì)量為86的烴的一氯代物（不考慮立體異構）有（）A．9種 B．6種 C．5種 D．4種16．C8H8分子呈正六面體結構（如圖所示），因而稱為“立方烷”，它的二氯代物共有（）A．3種 B．6種 C．12種 D．24種17．按要求完成下列各題：(1)同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍的烷烴的分子式為___________，其中一氯代物只有2種的結構簡式為___________。(2)碳原子數(shù)是5的烷烴的同分異構體有___________種，其中含有甲基個數(shù)最多的結構簡式為___________，該物質(zhì)的習慣命名為___________。(3)分子中含有26個電子的烷烴的二氯代物有___________種，其不含甲基的結構簡式為___________。(4)碳原子數(shù)小于10的烷烴中一氯代物只有一種結構的物質(zhì)有___________種，其中含有碳原子個數(shù)最少的物質(zhì)的電子式為___________。(5)請總結書寫烷烴同分異構體的方法(至少兩點)：___________。18．有新合成的一種烴，其碳骨架呈三棱柱體（如圖所示，碳碳鍵的鍵長相等）。（1）寫出該烴的分子式：________________。（2）該烴的一氯代物有________種。（3）該烴的四氯代物有________種。（4）該烴的同分異構體有多種，其中一種不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但在一定條件下能跟液溴、氫氣等發(fā)生反應，這種同分異構體的結構簡式為________________。請寫出該同分異構體與氫氣反應的化學方程式并注明反應類型：________________________________。19．回答下列問題Ⅰ．下面列出了幾組物質(zhì)，請將物質(zhì)的合適組號填寫在空格上。A．金剛石和石墨B．.氧氣(O2)與臭氧(O3)C．16O、17O和18OD．CH4和CH3CH2CH3E．乙烯和乙烷F．和G．和其中互為同位素的是___________，互為同系物的是___________，互為同分異構體的是___________。Ⅱ．在①CaCl2②C2H6③CO2④H2SO4⑤Na2O2⑥Ba(OH)2⑦NH4NO3⑧H2O2中，其中同時含有離子鍵、共價鍵的有___________(填序號，下同)，既含有極性鍵、又有非極性鍵的是___________。Ⅲ．(1)0.1mol某烴在足量的O2中燃燒，生成13.2gCO2和5.4gH2O，分子式為___________，某烷烴C的結構簡式為CH3CH2CH(CH3)2，則該烴的一氯代物有___________種。(2)同溫同壓下某種烷烴A對H2的相對密度為43，則