下载文档原格式
【新教材】烷烃的同分异构体书写及取代物的种类【学习目标】1、掌握同分异构体的概念，会辨析“四同”2、会用“减碳法”正确书写常见烷烃的同分异构体，掌握烷烃取代物的找法 【主干知识梳理】一、同分异构体、同分异构现象 正丁烷和异丁烷物理性质的比较1(1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象 (2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 (3)同分异构体特点①分子式相同，即：化学组成和相对分子质量相同 ②可以是同类物质，也可以是不同类物质 ③结构不同，性质可能相似也可能不同 ④同分异构体之间的转化是化学变化 【微点拨】①同分异构体要求分子式相同，但结构不同，二者缺一不可；分子式相同，则相对分子质量相等，但相对分子质量相等的物质，分子式不一定相同，如：CO 和C 2H 4②结构不同意味着同分异构体不一定是同类物质，如：CH 3CH 2CH===CH 2和③同分异构体的结构一定不同，因此它们的物理性质存在差异；如果同分异构体的结构相似，属于同类物质，则它们的化学性质相似；如果同分异构体是不同类别的物质，则它们的化学性质不同④烷烃中，甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构体，其他烷烃均存在同分异构体，且同分异构体的数目随碳原子数的增加而增多，如：丁烷有2种同分异构体、己烷有5种同分异构体、癸烷有75种同分异构体。
同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一 2、化学“四同”的比较对象原子单质有机化合物无机化合物、有机化合物性质化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异化学性质相似，物理性质差异较大化学性质相似，熔沸点、密度规律性变化化学性质相似或不同，物理性质有差异【对点训练1】1、下列叙述正确的是()A．分子式相同，各元素含量也相同的物质是同种物质B．通式相同的不同物质一定属于同系物C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体二、烷烃同分异构体的书写方法——“减碳法” (烷烃只存在碳链异构，以C6H14为例)书写的步骤碳架式注意①将分子中所有碳原子连成直链作为主链C—C—C—C—C—C (a)②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种(b)(c)甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种(d)(e)②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复(1)两注意：①选择碳原子数最多的碳链为主链；②找出对称轴(2)四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间(3)取代基不能连在末端，否则与原直链时相同(4)从母链上取上的碳原子数，不得多于母链所剩余的碳原子数【当堂训练】烷烃(C n H2n+2，只可能存在碳链异构)n=1n=2n=3n=4n=51、分子式为C7H16的烷烃中，在结构式中含有3个甲基的同分异构体数目是( )A．2个 B．3个 C．4个 D．5个2、分子式为C8H18，每个分子中含有4个甲基的烃的结构可能是( )A．5种 B．6种 C．7种 D． 8种三、烷烃烃基的找法、一卤代烃的找法和多卤代烃的找法1、烷烃烃基的找法2(1)同一个碳原子上连接的氢原子等效如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的(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()分子中四个甲基等效，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)分子中处于对称位置上的氢原子是等效的如：分子中的18个氢原子是等效的3、烷烃一氯代物和多氯代物的找法(1)一元取代物的找法：烃分子中有多少中结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体①根据烷基的种类确定一元取代物种类如：丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种，则C4H9Cl有4种，C5H11Cl有8种②等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物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．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H142、某烃的一卤代物有四种不同沸点的产物，则烃可能是( )A．甲烷 B．C3H8 C．C4H10 D．2-甲基丙烷3、(多选)C6H14的各种同分异构体中，所含甲基数和它的一氯代物的数目与下列相符的是( )A．2个甲基，4种一氯代物 B．3个甲基，4种一氯代物C．3个甲基，5种一氯代物 D．4个甲基，4种一氯代物4、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(2)多元取代物种类——分次定位法如：C3H8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子CH2Cl2C2H4Cl2C3H6Cl2C4H8Cl21、某烃的相对分子质量为86，其结构中含有1个—CH2—和4个—CH3，则该烃的二氯代物有()A．5种 B．6种 C．7种 D．8种2、C4H10的二氯取代产物异构体数目为( )A．7种 B．8种 C．9种 D．10种②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氢原子CHCl3C2H3Cl3C3H5Cl34如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。
一、选择题1．有机物有多种同分异构体结构，其中含有苯环且属于酯类的有A．2种B．3种C．4种D．6种答案：D解析：有机物的同分异构体分子式为C8H8O2，结构中需要含有苯环和酯基，所以同分异构体有：，，，，，，综上，共有6种同分异构体，D项正确；故答案为D。
2．下列说法正确的是A．乙酸乙酯和CH3CH2OCHO互为同系物B．40K和40Ca质量数相同，属于同位素C．金刚石和C60互为同素异形体，熔点和硬度都很高D．甲烷、乙烷、丁烷都没有同分异构体答案：A解析：A．乙酸乙酯和CH3CH2OCHO均为一元酯，组成上相差一个碳原子，互为同系物，故A正确；B．40K和40Ca质子数不同，不属于同位素，故B错误；C．金刚石和C60互为同素异形体，C60属于分子晶体，熔点和硬度都较低，故C错误；D．甲烷、乙烷都没有同分异构体，但丁烷有两种同分异构体，故D错误；故选A。
3．下列物质属于脂肪烃的是A．B．C．D．答案：A解析：A.是脂环烃，脂环烃属于脂肪烃，A符合题意；B.含有Cl，不属于烃，B不符题意；C.含有O，是烃的衍生物，不属于烃，C不符题意；D.是芳香烃，不属于脂肪烃，D不符题意；答案为A。
4．下列化合物分子中，在核磁共振氢谱图中能给出三种信号的是A．CH4B．CH3CH3C．CH3CH2CH3D．CH3CH2OH答案：D解析：A．CH4只有一种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出一种信号，故A错误；B．CH3CH3只有一种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出一种信号，故B错误；C．CH3CH2CH3只有二种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出二种信号，故C错误；D．CH3CH2OH有三种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出三种信号，故D正确；故答案为D。
5．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是A．利用金属钠或者金属钾B．利用元素分析法C．利用红外光谱法D．利用核磁共振氢谱答案：B解析：A．乙醇中含有-OH，可与金属钠或金属钾反应生成氢气，可鉴别，选项A正确；B．元素分析法只能测得所含元素种类，而两者所含元素相同，利用元素分析法不能鉴别，选项B错误；C．二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH，官能团不同，可用红外光谱法鉴别，选项C正确；D．二者含有的H原子的种类和性质不同，可用核磁共振氢谱鉴别，选项D正确；答案选B。
c7h16的结构式
C7H16的结构式是一种有机化合物的表示方法，它代表着分子中碳原子和氢原子的数量和排列方式。
C7H16是一种烷烃，也就是说它的分子中只有碳和氢两种元素，而且它们之间的化学键都是单键。
C7H16的分子式为C7H16，它的结构式可以写成CH3(CH2)5CH3。
这个结构式表示分子中有一个甲基基团(CH3)和五个亚甲基基团(CH2)，它们按照直链排列。
C7H16是一种无色、无味、易挥发的液体，密度比水大，沸点为98℃，燃点为232℃。
C7H16在化学上是一种相对稳定的化合物，不易被氧化或分解。
它可以作为溶剂、燃料和润滑剂使用。
在工业上，C7H16常用于制备其他有机化合物，如丙烯、丁烯、丁二烯等。
此外，C7H16还可以用作汽车燃料，因为它的燃烧产生的二氧化碳和水蒸气对环境的影响较小。
C7H16的结构式还可以用来解释它的物理性质。
由于分子中只有单键，C7H16的分子间作用力较弱，因此它的沸点和熔点较低。
此外，C7H16的分子中含有较多的碳原子，因此它的密度较大，易于分离和提纯。
C7H16的结构式是一种重要的化学表示方法，它可以帮助我们理解分子的组成和性质。
C7H16作为一种烷烃，具有许多重要的应用，它的结构式也为我们研究和利用它提供了有力的工具。
同分异构体个数
同分异构体是指具有相同分子式但结构不同的化合物。
同分异构体的个数取决于分子中存在的不同官能团和它们之间的排列方式。
一个简单的例子是丁烷的同分异构体。
丁烷的分子式为
C4H10，存在两种结构异构体：正丁烷和异丁烷。
因此，丁烷的同分异构体个数为2。
对于更复杂的分子，同分异构体的个数通常会增加。
例如，戊烷（C5H12）有三个同分异构体：正戊烷、2-甲基丁烷和2，2-二甲基丙烷。
总的来说，同分异构体的个数取决于分子中原子的排列方式和官能团的种类和位置，因此不同分子的同分异构体个数会有所不同。
同分异构体书写技巧专题讲练（1）同分异构体的书写⽅法讲练专题概念：化合物具有相同的分⼦式．但结构式不同，因⽽产⽣了性质上的差异，这种现象叫同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
中学化学中同分异构体主要掌握⼏种：CH3①碳链异构：由于C原⼦空间排列不同⽽引起的。
如：CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH-CH3如所有的烷烃异构都属于碳链异构②位置异构：指的是分⼦由于官能团的位置不同⽽引起的。
如：l⼀丁烯与2⼀丁烯CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3，l⼀丙醇与2⼀丙醇、C2H5OH CH3OCH3 ，邻⼆甲苯与间⼆甲苯及对⼆甲苯。
③官能团异构：由于官能团不同⽽引起的。
如：HC≡C-CH2-CH3和CH2=CH-CH=CH2；这样的异构主要有：烯烃和环烷烃；炔烃和⼆烯烃；醇和醚；醛和酮；羧酸和酯；氨基酸和硝基化合物。
④顺反异构⑤镜像异构⼀、碳链异构1.烷烃的同分异构体书写⽅法：减碳法烷烃的同分异构体的写法烷烃只存在碳链异构，其书写技巧⼀般采⽤“减碳法”，可概括为“两注意，四句话”。
(1)两注意：①选择最长的碳链为主链；②找出主链的中⼼对称线。
(2)四句话：主链由长到短，⽀链由整到散，位置由⼼到边，排布邻、间、对，连接不能到端。
碳总为四键，规律牢记⼼间。
例1：请写出C7H16的所有同分异构体（1）、先写最长的碳链：（2）、减少1个C，找出对称轴，依次加在第②、③……个C上（不超过中线）：（3）、减少2个C，找出对称轴：1）组成⼀个-C2H5，从第3个C加起（不超过中线）：2）分为两个-CH3a）两个-CH3在同⼀碳原⼦上（不超过中线）：b) 两个-CH3在不同的碳原⼦上：（4）、减少3个C，取代基为3个（不可能有）—CH3—CH2 CH3例如2：C6H14的同分异构体可按此法完整写出(为了简便，在所写结构式中删去了氢原⼦)：熟记C1-C6的碳链异构:烷烃CH4C2H6C3H8C4H10 C5H12C6H14C7H16C8H18异构体⽆异构体⽆异构体⽆异构体2种3种5种9种18种⼆、位置异构（⼀）、烯炔的异构(碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)⽅法：先写出所有的碳链异构，再根据碳的四键，在合适位置放双键或叁键官能团。
同分异构体补充习题
1、2-甲基丁烷与氯气发生取代反应，得到的一氯代物可能有，得到的十一履氯代物可能有
2、若某烷烃的蒸气密度是 3.214g?L-1（标准状况），它进行取代反应后得到一卤代物只有一种，试推测其结构简式。
3、碳原子在10个以下的烷烃一取代物产物只有一种的烷烃的结构简式可能是
4、某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2-、一个-CH-和一个—Cl，它的可能的结构有几种（本题不考虑对映异构体）（）
A．2 B．3 C．4 D．5
5、某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的化学式可能是（）A．B．C．D．
6、“立方烷是一种烃，其结构如图所示，填空
①立方烷的一氯代物有种
②立方烷的二氯代物有种
7、进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（）
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3
B、(CH3)3CCH2CH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2
D、(CH3)2CHCH3
8、篮烷的结构如右图所示：下列说法不正确的是
A．篮烷的分子式为C12H14
B．篮烷分子中存在3个六元环
C．篮烷分子中存在3个五元环
D．篮烷的一氯代物共有4种同分异构体
9、C7H16分子中有三个甲基的同分异构体有种，4个甲基的种。
10、C4H9Cl的同分异构体有种。
【例】C 6H 14、C 7H 16的同分异构体C 6H 141、分子式为C 6H 14，主链称丁烷的烃，其同分异构体有（ ）A ．2种B ．3种C ．4种D ．5种2、主链上有5个碳原子，分子中有7个碳原子的烷烃，其同分异构体有（ ）A ．6种B ．5种C ．4种D ．3种【例】写出C 4H 8、C 5H 10、C 5H 8烯烃或炔烃的同分异构体C 4H 8C 5H 10C 5H 81、某烷是由相应的烯加氢而生成的，则烯的结构可能（ ）A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种2、含有一个叁键的炔烃，氢化后的产物结构简式为：CH 3CH 2CH(CH 2CH 3)CH 2CH(CH 3)CH(CH 3)2，此烃的可能结构简式有( )种A ．1B ．2 Ｃ．3 Ｄ．43、根据下列信息，写出分子式为C 6H 14的化合物的结构简式（1）若该烃不可能有炔烃和氢气加成得到，则该烃是（2）若该烃只能由一种烯烃和氢气加成得到，则该烃是（3）若该烃可由两种炔烃和氢气加成得到，则该烃是（4）若该烃可由三种烯烃和氢气加成得到，则该烃是【例1】指出C 3H 8的一氯代物和二氯代物的同分异构体C 4H 9ClC 4H 8Cl 21、下列各烃：①C 3H 8②C 4H 10③C 5H 12④C 8H 18⑤C 6H 6其一氯代物可能只有一种的是（ ）A ．只有③⑤B ．只有①②③C ．只有①②③⑤D ．只有③④⑤2、一氯取代物的同分异构体有两种，二氯取代物的同分异构体有六种的烃是（ ）A ．乙烷B ．丙烷C ．丁烷D ．环丙烷3、进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的氯代产物的烷烃是（ ）A ．(CH 3)2CHCH 2CH 3B ．(CH 3)2CHCH 3C ．(CH 3)2CHCH(CH 3)2D ．(CH 3)3CCH 2CH 34、已知分子式为C 10H 16的烃，存在如图结构，则烃基R 的结构有 种，符合该结构的核磁共振氢谱图有五种峰，请写出该物质的结构简式 。
2020届高三有机化学基础专题练认识有机物——烷烃（立体烷烃）的同分异构一、单选题1.下列关于戊烷的说法正确的是（）A. 分子中的碳原子在一条直线上B. 其一氯代物共有8种C. 能与溴水发生取代反应D. 同分异构体有2种2.的一氯代物同分异构体有A. 11种B. 13种C. 15种D. 17种3.某烷烃的分子量为72，跟氯气反应生成的一氯化物只有一种，这种烷烃是（）A. 2,二甲基丙烷B. 戊烷C. 甲基丙烷D. 甲基丁烷4.关于如图物质（商品名称为氟里昂-12）的叙述正确的是（）A. 有两种同分异构体B. 是平面型分子C. 只有一种结构D. 有四种同分异构体5.下列关于有机化合物的说法正确的是（）A. 聚氯乙烯分子中含碳碳双键B. 以淀粉为原料可制取乙酸乙酯C. 丁烷有3种同分异构体D. 油脂的皂化反应属于加成反应6.下列分子式只能表示一种物质的是（）A. B. C. D. C7.下列烷烃分子中去掉一个氢原子后所得的烃基的结构最多的是（）A. 甲烷B. 乙烷C. 丙烷D. 丁烷8.分子式为C8H18，一氯代物只有一种的烷烃的名称为（）A. 2,2,3,四甲基丁烷B. 3,二甲基己烷C. 2,2,三甲基戊烷D. 甲基乙基戊烷9.下列说法中正确的是（）A. 甲苯中所有原子都处于同一平面B. 相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧,乙烷耗氧量多C. 分子式为的烷烃,含有3个甲基的同分异构体有2种D. 丙烯能发生取代反应、加成反应,还能使酸性溶液褪色10.下列关于烷烃的表述正确的是( )A. 乙烷的结构式为B. 分子的某种结构为C. 与互为同分异构体D. 的一氯代物有4种11.分子式C7H16的烷烃，分子结构中含有三个—CH3的同分异构体共有（）A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种12.下列说法不正确的是（）A. 足球烯和纳米碳管互为同素异形体B. 和都满足烷烃的通式,一定互为同系物C. 氕、氘、氚是三种不同的核素,且互为同位素D. 和互为同分异构体13.有机物X、Y、Z的转化关为，下列说法正确的是（）A. X的分子式为B. X的同分异构体有2种不考虑立体异构C. X、Y、Z均属烃类D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色14.下列说法正确的是( )A. 烷烃的通式为,随n的增大,碳元素的质量分数逐渐减小B. 和互为同分异构体C. 丙烷的比例模型为D. 分子式为和分子式为的烷烃的一氯代物的数目可能相同15.下列叙述正确的是（）A. 有和两种结构B. 分子式为和的物质一定互为同系物C. 的一氯代物有5种D. 1mol某烷完全燃绕消耗,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体不考虑空间异构有5种16.下列说法正确的是( )A. 烷烃的通式为,随n值增大,碳元素的质量分数逐渐减小B. 和互为同分异构体C. 乙烷的比例模型为D. 和的某种同分异构体的一氯代物数目相同17.一氯代物只有一种的烷烃，按烷烃相对分子质量由小到大的顺序排列，下列判断正确的是A. 符合条件的烷烃的化学键类型完全相同B. 第3项的同分异构体中的一氯代物可能为2种C. 1mol第4项烷烃完全燃烧可消耗D. 第6项烷烃的分子式为18.立体烷烃中有一系列对称结构的烷烃，如：（正四面体烷C4H4）、（棱晶烷C6H6，上下底面均为正三角形）、立方烷C8H8）等，下列有关说法错误的是（）A. 以此类推分子式为的立体烷烃的结构应为正六棱柱B. 棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物都有三种C. 苯乙烯、环辛四烯与立方烷属于同分异构体D. 上述一系列物质互为同系物,它们的通式为19.科学研究发现，具有高度对称性的有机分子具有致密性高，稳定性强，张力能大等特点，因此这些分子成为2014年化学界关注的热点，下面是几种常见高度对称烷烃的分子碳架结构这三种烷烃的二氯取代产物的同分异构体数目是（）A. 2种4种 8种B. 2种4种6种C. 1种3种6种D. 1种3种 8种20.分子式为C7H16的烷烃中，含有3个甲基的同分异构体的数目为（）A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个21.下列关于烷烃的说法正确的是（）A. 丙烷发生取代反应生成的的结构只有一种B. 丙烷分子中三个碳原子在一条直线上C. 分子中含有六个碳原子的烷烃在常温下为液态物质D. 烷烃的分子为直链式结构,不可以带支链22.下列说法中，错误的是（）A. 不属于烷烃,而属于烷烃,且有3种同分异构体B. 苯与溴水不能发生化学反应,但在一定条件下能与液溴发生取代反应C. 足量的乙醇、乙酸,与等质量的钠反应,相同条件下产生的气体体积相同D. 植物油、动物脂肪、汽油都属于饱和高级脂肪酸甘油酯23.已知下表均为烷烃分子的化学式，且它们的一氯取代物只有一种，则第7项烷烃分子的化学式为（）A. B. C. D.24.下列烷烃在光照条件下与氯气发生反应，可以生成4种一氯代物的是（）A. B.C. D.25.下列关于有机物的说法错误的是（）A. 与一定互为同系物B. 的一种同分异构体的一氯代物只有一种不考虑立体异构C. 中的所有原子一定处于同一平面D. 能发生取代反应和氧化反应26.在光照条件下，分子式为C5H12的烷烃与氯气发生取代反应，生成物中含有两个氯原子且氯原子位于相邻碳原子上的结构最多有（）A. 3种B. 4种C. 5种D. 6种27.下列关于常见有机物的说法不正确的是（）A. 淀粉和纤维素均可用表示,因此它们互为同分异构体B. 苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯是发生取代反应C. 不属于烷烃,属于烷烃且有三种同分异构体D. 乙酸、葡萄糖在一定条件下均能与反应28.下列说法正确的是（）和A. 主链碳原子数均为7个B. 主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有三种C. 新戊烷、正丁烷、异丁烷和丙烷的熔沸点依次降低D. 的烷烃中,含有3个甲基的同分异构体有2种2020届高三有机化学基础专题练认识有机物——烷烃（立体烷烃）的同分异构答案和解析1.【答案】B【解析【解答】A．烷烃中碳原子的排布呈锯齿状，故C5H12分子中的五个碳原子不在一条直线上，故A错误；B．戊烷最长的碳链：CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷，有3种氢原子，去掉拿下1个碳原子作为支链：为异戊烷，有4种氢原子，去掉2个碳原子作为支链：为新戊烷，有1种氢原子，其一氯代物共有8种，故B正确；C．戊烷与溴水不反应，能与溴单质发生取代反应，故C错误；D．含有5个碳原子的最长的碳链的有机物有：CH3CH2CH2CH2CH3；减少1个C原子作为支链的有机物有：；减少2个碳原子作为支链的有机物有：，所以戊烷有3种同分异构体，故D错误；故选B。
