专题:同系物与同分异构体
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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==CHCH2CH2CH31—戊烯②CH2==C(CH3)CH2CH32—甲基—1—丁烯③CH2==CHCH(CH3)CH33—甲基—1—丁烯⑵位置异构:①CH3CH==CHCH2CH32—戊烯②(CH3)2C==CHCH32—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。
专题复习同分异构体和同系物考点一、同系物:知识点:1、定义:2、同系物的判断规律3、同位素:(1)定义:(2)同位素的性质典型例题:例1:下列各物质互为同系物的是()A.OH CH2OH和B.CH3CH2OH和CH3OCH3 C.CH3一CH=CH2和CH3 CH2 CH3 D.CH3CH2OH和CH3OH 例2、下列各组物质中,一定互为同系物的是()A、分子式为CH2O2和C3H6O2的物质B、分子式为CH2O和结构简式为CH3CHO的物质C、分子式为CH4O和C2H6O的物质D、苯酚和苯甲醇(C6H5CH2OH)强化训练:1、下列各组中物质一定互为同系物的是()A.C3H4与C5H8B.C3H6与C5H10C.C3H8与C5H12D.C3H7Cl与C5H10Cl22、下列各组物质中,互为同系物的是()A.CH3CH2CH2CH3和 CH3CH=CHCH3 B.甲苯和苯乙烯C.CH≡CCH2CH3和CH2=CHCH2CH3 D.CH2=CHCH3和CH2=CHCH2CH33、下列各物质中, 互为同系物的一组是()①C2H5COOH ②C6H5—COOH ③硬脂酸④油酸⑤丙烯酸⑥CH3CH2CHOA.①③ B.③⑤ C.④⑥ D.⑤⑥4、下列化学用语表达正确的是()A.F-的结构示意图为 B.乙醇的分子式为 C2H5OHC.钙离子的电子式 Ca2+ D.纯碱的化学式为 NaOH5、下列各组物质的分类正确的是()A.同位素:1H、D+、T2B.电解质:H2O、CH3COOH、NH4HCO3C.强电解质:HF CaCO3 NaHCO3D.同系物:OH OHCH3CH3CH2OH考点二、同分异构体的种类知识点:1、同分异构体的概念。
2、同分异构体的类型:(1)碳链异构:例1:熟练地写出分子式为C4H10、C5H12、C6H14、C7H16的所有同分异构体的结构简式:(2)基的异构(写出符合—C3H7、—C4H9、—C5H11的异构)(3)位置异构:例2:分析满足下列条件的同分异构体的结构简式:①分子式为C5H10,能使溴水反应褪色同分异构体的结构简式有种(不考虑顺反异构)②分子式为C5H12O的醇类且能氧化成醛同分异构体的结构简式有种③写出符合C5H10O属于醛的同分异构体的结构简式有种④写出符合C5H10O2属于羧酸的同分异构体的结构简式有种⑤写出符合C4H8O2属于酯的同分异构体的结构简式有种(类别异构现象举例书写结构简式①单烯烃与②炔烃与③饱和一元醇与④芳香醇与⑤饱和一元醛与⑥饱和一元羧酸与⑦氨基酸与(5)顺反异构例3:已知和互为同分异构体(称作“顺反异构体”),则化学式为C3H5Cl的链状的同分异构体共有()A、3种B、4种C、5种D、63、苯环上同分异构的问题:例4:(1)写出符合分子式为C9H12且含有苯环的所有同分异构体的结构简式:(2)苯环上的三个氢原子被—OH、—Cl、—Br取代时,能生成同分异构体的数目是()A、10种B、9种C、6种D、3种(3)苯环上的三个氢原子被—OH、—OH、—Cl取代时,能生成同分异构体的数目是()A、10种B、9种C、6种D、3种(4)苯环上的三个氢原子被三个—OH取代时,能生成同分异构体的数目是()A、10种B、9种C、6种D、3种例5: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 ( ) A 、6种 B 、5种 C 、4种 D 、3种4、有限制条件的同分异构:例6:写出符合分子是C 4H 8O 2符合下列条件的同分异构体的结构简式:(1)能与碳酸氢钠溶液反应(2)能水解的物质(3)能水解且能发生银镜反应(4)能与钠反应且能发生银镜反应例7、写出符合分子式C 7H 8O 含有苯环且符合下列条件的同分异构体的结构简式:(1) 能与氢氧化钠溶液反应且能使氯化铁溶液显紫色(2) 能与钠反应但是不能与氢氧化钠溶液反应(3)既不能与钠反应又不能与氢氧化钠溶液反应强化训练:1、写出符合分子式C 5H 12O 属于醇并满足下列条件:(1)可以催化氧化成醛的结构简式:(2)不可以催化氧化:(3)可以催出氧化成酮(4)不能消去2、写出符合分子是C 8H 8O 2含有苯环且符合下列条件的同分异构体的结构简式(1)能与碳酸氢钠溶液反应(2)能水解(3)能水解且能发生银镜反应(4)不能水解但是可以发生银镜反应且该物质遇氯化铁溶液显紫色COOH CH 3OH ︱CHCOOH 3、对苯二甲酸的结构简式为: ,符合下列条件的同分异构体有: 种。
同分异构现象二、同分异构现象有机化合物的同分异构现象与碳原子的成键特点和成键方式有关。
同分异构现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的,这也是有机化合物数量庞大的原因之一。
有机化合物的分子结构包括三个层次,即构造、构型、构象。
构造是指有机物分子中各原子或原子团之间的结合顺序或排列顺序;构型是指有机物分子中的各个原子或原子团在空间的排列方式;构象是指在有机物分子中,由于围绕单键旋转而产生的原子或原子团在空间的不同排列形象。
(一)构造异构构造异构就是指那些具有相同的分子式,而分子中的原子或原子团相互结合的顺序不同而产生的异构现象。
构造异构主要有碳链异构、位置异构与官能团异构。
①碳链异构由于碳链骨架不同而产生的异构现象。
例如:与环己烷甲基环戊烷②位置异构由于取代基或官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构现象。
例如:CH3CH2CH2CH2OH 与CH3CH2CHCH3OH1-丁醇 2-丁醇邻溴甲苯间溴甲苯对溴甲苯或2-溴甲苯或3-溴甲苯或4-溴甲苯③官能团异构具有相同的分子组成,由于官能团不同而产生的异构现象,例如:具有相同分子式的烯烃与环烷烃之间也存在异构现象:CH3CH=CH2 (丙烯)与环丙烷(二)构型异构构型异构是指分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同而产生的异构现象,有顺反异构和对映异构两类。
1、顺反异构烯烃的同分异构现象比烷烃的要复杂,除碳链异构外,还有由于双键的位置不同引起的位置异构、分子式相同化合类别不同引起的官能团异构和双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。
例如:丁烷只有正丁烷和异丁烷两个异构体,而丁烯就有三个异构体:CH 3CH 2CH=CH 2 CH 3CH=CHCH 3 CH 3C=CH 2CH 31-丁烯 2-丁烯 2-甲基丙烯 双键位置异构 碳架异构由于双键不能自由旋转又产生了另一个异构现象--顺反异构,如:2-丁烯有两个:CCCCHHHHCH 3CH 3CH 3CH 3顺-2-丁烯 反-2-丁烯 单烯烃的分子通式为C n H 2n ,它与环烷烃(通式为C n H 2n )互为同分异构体,如丁烯和环丁烷(甲基环丙烷)互为同分异构体。
张浩祥对于同位素、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:质子数相同,中子数不同的原子(核素)对象原子同素异形体:由同一种元素组成的不同单质。
对象单质同系物; 结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质对象化合物同分异构体: 分子式相同,结构不同的化合物对象化合物说明: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。
3、同系物的对象是有机化合物,属于同系物的有机物必须结构相似,在有机物的分类中,属于同一类物质,通式相同,化学性质相似,差异是分子式不同,相对分子质量不同,在组成上相差一个或若干个CH2原子团,相对分子质量相差14的整数倍,如分子中含碳原子数不同的烷烃之间就属于同系物。
(1)结构相似指的是组成元素相同,官能团的类别、官能团的数目及连接方式均相同。
结构相似不一定是完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链,但二者仍为同系物。
(2)通式相同,但通式相同不一定是同系物。
1、同系物:结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子的物质CH4和CH2H6
2、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构(这个需要结构式)
*一个是物质不同*一个是结构不同
A同系物就是结构相似,分子式相差一个或多个CH2 的物质,在有机物中存在,如烷烃
B同分异构体就是化学式一致,但是结构式排布不一致的两种物质
C同位素就是在一种元素中存在着质子相同,中子数不同的数种核素(上面的“水和重水”的说法是不对的),如氢元素中的氕、氘、氚
D同素异型体就是构成的元素相同,但由于原子排列不同,形成不同性质的物质,如O2 和O3。
同系物与同分异构体1.有机化合物的同分异构现象(1)同分异构现象:化合物具有相同的________,但______不同,因而性质上产生差异的现象。
(2)同分异构体:具有____________的化合物互称为同分异构体(3)类型 类型特点 举例碳链异构碳链骨架不同 如:CH 3CH 2CH 2CH 3和__________________ 位置异构官能团位置不同 如:CH 3CH 2CH 2OH 和________________________ 官能团异构 官能团种类不同 如:CH 3CH 2OH 和______________立体异构顺反异构原子或原子团互相连接次序相同,但空间排列不同如:2-丁烯又如:1,2-二甲基环丙烷 顺式 反式手性异构如:乳酸 注:①烯烃存在顺反异构的条件:每个不饱和碳原子所连接的2个原子或原子团不相同。
②有机物存在手性异构的条件:存在手性碳原子(所连接的4个原子或原子团均不相同的碳原子)。
③手性异构又称对映异构或旋光异构。
2.同系物概念→结构____,分子组成上相差一个或若干个____结构→官能团种类、数目均相同、具有相同的通式、属于同类物质性质→ → 物理性质:随碳原子数的增加发生规律性变化→ 化学性质:性质相似应用体验判断正误(1)同分异构是同一物质的不同存在形式()(2)含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C-C单键()(3)同系物一定符合相同的通式,符合同一通式的一定是同系物()(4)和属于同系物()(5) C2H6和C3H8、C2H4和C3H6两组物质都互为同系物()(6)甲苯和邻二甲苯是同系物( )(7)乙醇和乙醚是同分异构体()(8)苯和环己烷的二氯代物都只有3种( )1、明晰同系物的概念(1)结构相似必是同类别、同数目的官能团,碳碳连接方式相同。
如乙醇和丙三醇则因官能团数目不同而不是同系物。
(2)同系物必有相同的通式,但通式相同的不一定为同系物。
同系物和同分异构体同素异形体同位素
1.同素异形体:同一种元素形成的多种单质互为同素异形体。
例如金刚石和石墨是碳的同素异形体。
2.同位素:同位素同属于某一化学元素,针对原子来说的,其原子具有相同数目的电子,原子核也具有相同数目的质子,但却有不同数目的中子。
例如氕、氘和氚。
3.同分异构体是有机物的分子式相同但是分子结构不同。
4.同系物: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。
如:甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物,它们都属于烷烃。
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。
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§1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原因。
2.有机化合物的命名。
3.同系物的判断规律: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[方法指导]1.同分异构体的书写试题特点:限制一定条件,在限定的范围内书写或补写几种同分异构体解题思路:首先明确限定范围,然后在所限定范围内按官能团异构——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,HCOO3,2.判断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,判断是否为同分异构体。
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 ClA.Cl—C—Cl ,Cl—C—F B.CH3CH2NO2,H2N—CH2—COOHF FCH3C.[ CH—CH2 ] n , [ CH—CH] n D.CH3CH2C(CH3)2CH2CH3 , CH3CH2—C—CH3 C2H5CH3 CH3C2H5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 ClA . 1,1—二氯乙烯B . 丙烯C=C C=CC . 2—丁烯D . 1—丁烯H Cl H H3.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。
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、同分异构体的概念第1 页共24 页【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。
含“同”的概念主要有四个:同位素、同素异形体、同系物、〉.丿 A A、 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。
回答:(1) 同分异构体。
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, 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。
并推荐代表发言。
现就这两个概念我们进一步深入请同学们分小组讨论5min【投影】讨论题:1.同系物是否必须符合同一通式?举例说明。
2 .通式相同组成上相差若干个Ch2原子团是否一定是同系物?3. CHCHBr与CHCHCHCI都是卤代烃,且结构相差一个CH原子团是否是同系物?为什么?CH?4. CHCHCH和CH?—C—CH』,前者无支链,后者有支链能否互称同系C%物?5 .请你概括总结判断同系物的要点。
中职化学同分异构体与同系物的概念解析摘要:在中职化学教学中,同分异构体和同系物的概念是有机化学中较难理解并较易混淆的一组概念,给学生系统学习有机化学带来了困惑,也是中职化学教学过程中的重点和难点。
本文通过对同分异构体和同系物的概念剖析,教会学生准确把握这组概念,促进学生构建自己的知识体系,使学生增强学习有机化学的兴趣。
关键词:同分异构体构造异构同系物一、同分异构体的概念同分异构体是指分子组成上相同,但结构不同的化合物。
如C2H4和CO具有相同的相对分子质量,但分子式截然不同,不属于同分异构体。
C2H2和C6H6的最简式相同,但在组成原子数量上不同即分子式不同,不属于同分异构体。
再比如多糖化合物:淀粉[n]、纤维素[n]以及糖原[n],三者之�g通式相同,但当n值不同时,分子式就不同,也不是同分异构体关系。
除上述对基本概念的解析外,还需明确同分异构体的存在大多数是有机物之间,在无机物之间也可以存在这样的关系,但有机物与无机物之间一般不存在同分异构体的关系。
如无机物中的雷酸银AgONC和氰酸银AgCNO ;雷酸HONC和氰酸HOCN以及异氰酸HNCO 都是互为同分异构体的关系。
同分异构体的现象很多,一般可分为构造异构和立体异构两大类。
其中构造异构分为碳链异构,位置异构,类别异构;立体异构又分为顺反异构、光学异构、对映异构、构象异构等。
在中职医学、药学或卫生学校的教材、教参中一般其中涉及的同分异构现象主要是构造异构,下面就重点解释构造异构的知识体系。
1.碳链异构指结构中碳原子的排列顺序不同而产生的同分异构现象,具有同分异构现象的物质称为同分异构体。
这里介绍一种常见且有效的书写碳链异构的方法为“逐级减碳法”,书写步骤如下:首先根据分子式写出主链最长的直链结构式,没有分支;然后写出主链上少一个碳原子的直链式结构,把余下的一个碳原子当做取代基加在主链的碳原子上,并依次变动取代基的位置;再写出主链少两个碳原子的直链式结构,把剩余的两个碳作为支链加在主链的碳原子上;依次递减,递减过程中注意主链肯定是最长的碳链,不能因为主链碳原子的递减、支链的增多而本末倒置。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体同位素、同素异形体、同系物、同分异构体这四个概念都带有一个同字。
分别对应同一元素的不同原子、同一元素形成的不同单质、组成结构和性质相似的有机物、分子组成相同但结构不同的物质。
对于同一种物质本文没有列入讨论。
同位素是指质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。
把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。
同位指核素的质子数相同,在周期表中占有相同的位置。
同位素中又有放射性同位素,化学书籍所列相对原子质量多数含有小数就是大都存在同位素的缘故。
相对于同位素,还有人提出同量素概念,是指质子数和中子数都不同但质量数相同的核素。
高考要求是理解同位素概念,看懂并会写核素表示式,计算元素相对原子质量。
由于这个知识点题目相对容易,仅在第一年课标卷即2007年第9题出现,难度系数0.89,所以以后再也没有出现。
同素异形体在初中九年级教材叙述为由同种元素形成的不同单质。
大体可分为三类:物质中原子的排列不同,按照高中讲解是连接方式不同,如金刚石和石墨;分子中的原子个数不同,氧气和臭氧;连接方式和分子中原子个数都不同,如红磷和白磷。
中学阶段理解同素异形体存在于第ⅣA碳、ⅤA磷、ⅥA氧的理由。
这样才有助于记忆且同时理解其性质。
硅元素原子核外电子有3层,半径大,原子之间另一种键合时彼此键合能力弱,这既是含硅化合物远不及碳的原因,也是其同素异形体不易存在的理由。
同理由于氮原子之间可以以氮氮三键结合成为稳定的氮气分子,因此也是极难成为其他形式的单质。
至于氧的同素异形体可以与碳相类比,当然高考题中曾经以信息介绍硫的同素异形体S8,笔者意见作为特例记忆合适。
至于卤族,由于其最外层7个电子,以共用一对电子成为稳定结构,当然不必形成其他形式结合的同素异形体,还有Ⅰ、Ⅱ为金属元素,可认为没有其他形式的单质,ⅢA族的铝也是金属。
这样理解记忆即可。
同素异形体物理性质和化学性质均有不同,其中物理性质差别较为明显,如熔、沸点和气味明显不同;化学性质也有不同,如石墨较金刚石稳定,臭氧比氧气氧化性强,白磷在空气中可以自燃。
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4.顺反异构三、同分异构体的书写规律1.同分异构体的书写步骤⑴据通式,判类别: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。
如C4H8O的异构体类别可能有饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚等。
⑵写碳链(架):在确定写哪一类具有相同官能团有机物的异构体时,应考虑碳链异构,逐一减少主链上的碳原子数,即主链由长到短,支链由整到散,位置由中心到两边。
⑶移位置:在同一官能团、同一碳链的基础上再考虑官能团位置异构 ;⑷氢饱和(按碳四价原理补齐)。
具有对称结构的有机分子,含有处于同等位置的碳原子和氢原子,利用这些碳原子和氢原子的“等同性”,可以快速判断有机物不同位置异构的异构体数目。
2.同分异构体的书写规律一元取代物——等位氢法⑴同一个C原子上的H原子;⑵同一个C原子上所连 -CH3上的H原子;⑶处于对称位置上的H原子。
二元取代物——一定二移;多元取代物——换元法四、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、苯的同系物C 8H 10有4种; (5) 己烷、C 7H 8O (含苯环)有5种; (6) 戊基、苯的同系物C 9H 12有8种;2. 基元法 例如:丁基有4种,丁醇、戊醛都有4种;3.等价代换法:代换法就是用相关联的等量关系或对应因子代替,进行推理分析或计算的方法,如果用以解答某些同分异构题,便会迅速得出结构。
例如:C 6H 4Cl 2有3种,C 6H 2Cl 4有3种(将H 替代Cl); 例 . 已知分子式为C H 1212的物质A 的结构简式为,A 苯环上的二溴代物有九种同分异构体,由此推断A 苯环上的四溴代物的同分异构体有几种? 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例1:下列有机物的一氯取代物其同分异构体的数目相等的是 ()5.定一议二法:对于二元取代物的同分异构体的判断,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目。
例4:若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.5B. 7C. 8D. 106、排列组合法 例47. 不饱和度法不饱和度(Ω)又称缺H 指数,有机物每有一不饱和度,就比相同碳原子数的烷烃少两个H 原子,所以,有机物每有一个环,或一个双键(C C C O =或|),相当于有一个不饱和度,C C ≡相当于2个Ω,相当于三个Ω。
利用不饱和度可帮助推测有机物可能有的结构,写出其同分异构体。
常用的计算公式:烃():;C H n m n m Ω=+-222卤代烃():C H X n m z n m z Ω=+--222例 6. 写出与该有机物互为同分异构体的属于芳香族 化合物的同分异构体的结构简式,2CH CH =;):含氧衍生物(222m n O H C z m n -+=Ω8.公共边数法例题11 在烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾及内燃机的尾气中,含有一种强致癌性物质苯并(a)芘,它是由五个苯环并合而成,它的分子结构简式如右图所示,与它互为同分异构体的有 ( )A .①②B .②④C .③④D .①④9. 二价基团插入法此法适用于给出有机碎片,要求推断有机物结构的试题。
方法是先把三价基团(中心基)与一价基团(端基)连接起来,然后根据对称性、互补性、有序性原则插入二价基团(桥梁基),即可无重复、无遗漏地推出所有的同分异构体。
例题 已知某链烃,分析数据表明:分子中有含有两个-CH 3,三个-CH 2-,一个- CH-和一个-Cl 的可能的结构有 ( )A .4B .6种C .7种D .8种十.插入法(适用于烯烃、炔烃、酯、醚、酮类等):所谓“插入法”是将官能团拿出,利用降碳法写出剩余部分的碳链异构,再找官能团(相当于取代基)在碳链上的位置(C 和H 原子间或C 和C 原子间),将官能团插入,产生位置异构。
书写要做到思维有序,如按照碳链异构→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→官能团位置异构的顺序书写,不管按照哪种方法书写都必须注意官能团结构的对称性和官能团位置的等同性,防漏写和重写。
碳链异构:碳骨架(碳原子的连接方式)不同而产生的异构现象。
如书写C 5H 10O 的醛的同分异构体时,将官能团—CHO 拿出,利用降碳法写出剩余四个碳的碳链异构,再找—CHO 在碳链上的位置,将其插入,产生位置异构。
例、写出A()属于酯类化合物且分子结构中含有苯环的同分异构体的结构简式。
总结:下表列举了用“插入法”产生的几种常见的类别异构,以供参考【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题型二:测试同分异构体的变通策略例4 已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(n不等于m)的关系是A n+m=6B n+m=4C n+m=8D 无法确定题型三:由加成产物确定不饱和有机物异构体数例5 某有机物与H2按1:1物质的量比加成后生成的产物结构为:CH3CH3—CH—CH2—CH—C—CH2—CH3OH CH3OH则该有机物可能的结构有()种(说明羟基与碳碳双双键的结构不稳定)。
练习:1.甲苯苯环上的一个氢原子被含有3个碳原子的烷基取代,所得产物有____种.2.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3、在中C3H9N,N原子以三个单键与其他原子相连接,它具有的同分异构体数目为( )A.1种 B.2种 C.3种 D.4种4.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5.有三种不同取代基-X,-Y,-Z,当它们同时取代苯分子中的3个氢原子,取代产物有A.4种B.6种C.10种D.14种6.已知C5H11OH有8种同分异构体,则C6H12O2属于羧酸的结构有()A.4种B.6种C.8种D.16种7.某芳香族有机物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其他环)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8. C8H8分子呈正六面体结构,如图所示,因而称为“立方烷”,它的六氯代物的同分异构体共有()种A.3 B.6 C.12 D.249.有一环状化合物C8H8,它不能使溴的CCl4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 ( )10.联三苯的结构是,其一氯代物(C8H13Cl)有 __种。
11. 、以一个丁基(─C4H9)取代菲分子中一个氢原子,所得同分异构体的数目为:A.1 种 B.5种 C.9种 D.20种1、下列物质与CH3CH2OH互为同系物的是()A、H-OHB、CH3OHC、D、C2H5OCH2OH2、下列化合物中属于烃的是( A ),属于烃的衍生物的是(BD )A、CH3CH2CH3B、CH3-CH2-BrC、KSCND、CH3COOCH33、按碳骨架分类,下列说法正确的是()A、CH3CH(CH3)2属于链状化合物B、属于芳香族化合物C、属于脂环化合物D、属于芳香烃4、按官能团分类,下列说法正确的是()A、属于芳香化合物B、属于羧酸C、属于醛类D、属于酚类5、下列物质中,属于酚类的是()6、下面的原子或原子团不属于官能团的是()7、下列属于脂肪烃的是()8、下列有机化合物中,有多个官能团:(1)可以看做醇类的是。
(2)可以看做酚类的是。
(3)可以看做羧酸类的是---------。
(4)可以看做酯类的是。
9、请你按官能团的不同对下列有机物进行分类:一、有机化合物的命名。
(一)认识常见的基团:CH 3- 甲基 CH 3CH 2-乙基 CH 3CH 2CH 2-丙基CH 3CH - 异丙基 (二)烷烃的命名 1、习惯命名法①碳原子在1~10之间,用“天干”表示 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 ②10以上的则以汉字“十一、十二、十三……”表示。
例如:CH 4 C 2H 6 C 5H 12 C 9H 20 C 12H 26 C 20H 42 甲烷 乙烷 戊烷 壬烷 十二烷 二十烷在习惯命名法中,通常把具有“CH 3CH -”这种结构的称为“异”;把具有“CH 3CCH 2- ” 这种结构的称为“新”。
2、系统命名法。
步骤:命名步骤:(1).选主链,称“某烷”选定分子中最长的碳链为主链,按主链上碳原子的数目称为“某烷”CH 3—CH (CH 3)—CH 2—CH (CH 3)—CH 2CH 3 称:“己烷” 出现多条等长的最长碳链,怎么办呢?——支链最多原则CH 3—CH (CH 3)—CH 2—CH (C 2H 5)—CH (CH 3)—CH 3(2)编序号,定支链. 选主链中离支链最近的一端作为起点,用1、2、3等数字给主链的各碳原子依次编号定位,以确定支链所在的位置。
①“近”起点离支链最近:CH 3—CH (CH 3)—CH 2—CH (C 2H 5)—CH 3 ②同“近”考虑“简”:CH 3—CH 2—CH (CH 3)—CH (C 2H 5)—CH —CH 3 ③同“简” 考虑“少”CH 3—CH (CH 3)—CH 2—CH 2—C (CH 3)2—CH 3 (3)写名称取代基,写在前,注位置,短线连;相同取代基要合并.不同取代基,不论其位次大小如何,简单在前,复杂在后;阿字之间逗号隔,阿汉之间短线牵。
2.烯烃和炔烃的命名(三)烯烃和炔烃的命名(1)将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。
(2)从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
(3)用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。
用“二”“三”等表示双键或三键的个数。