卤代烃卤代烃同分异构体的书写

2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版必修二）重难点13 同分异构体的判断与书写方法探究1．同分异构体的种类、书写思路2．常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断判断只有一种官能团的有机物的同分异构体种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。

如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。

(2)由等效氢原子推断碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。

一般判断原则：①同一种碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。

(3)用替换法推断如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。

不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。

(4)用定一移一法推断对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。

3．同分异构体的书写口诀主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边(一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数)；排布由对到邻再到间；最后用氢原子补足碳原子的四个价键。

典例剖析例1 （2020·资中县第三中学高一月考）下列烷烃在光照下与氯气反应，能生成三种一氯代烃的是( ) A．CH3CH2CH2CH3B．C．D．答案C解析 A.分子结构中有两种化学环境不同的氢原子，则有两种一氯代物，故A错误；B.分子结构中有一种化学环境不同的氢原子，则有一种一氯代物，故B错误；C.分子结构中有三种化学环境不同的氢原子，则有三种一氯代物，故C正确；D.分子结构中有四种化学环境不同的氢原子，则有四种一氯代物，故D错误；综上所述，答案为C。

【点睛】同一个碳原子上的氢原子，为化学环境相同的氢原子，同一个碳上连接的甲基上的氢原子，也为化学环境相同的氢原子。

该文章由微信公众号文章搜索助手导出，点我免费下载专题44 同分异构判断及书写高中知识平台2020-10-26【知识框架】【基础回顾】1、同分异构现象及同分异构体化合物具有相同的分子式不同结构式的现象叫做同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。

（1）特点：①分子式相同，故燃烧反应的化学方程式也相同。

②分子式相同则相对分于质量必然相同（但相对分子质量相同而分子式不一定相同。

如C3H7OH与C2H4O2)③官能团不一定相同故不一定属于同类物质，化学性质也不一定相同，但物理性质一定不同。

④同分异构现象在有机化合物中广泛存在，在某些无机化合物中也存在，如：CO(NH2)2与NH4OCN。

（2）同分异构体的类型按照产生统分异构现象原因的不同，可将同分异构体分为不同类型。

2、同分异构体的书写A．烷烃（只可能存在碳链异构），书写时应注意全而不重。

规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘两碳，乙基安；二甲基，同、邻、间；不重复，要写全。

B．具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酮等，它们有官能团位置异构、类别异构、碳架异构，书写要按顺序考虑：先大后小，位置异构→碳架异构→类别异构。

C．芳香族化合物－取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。

对于二元取代物的同分异构体的判断，可定一移二，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。

【技能方法】有条件的同分异构体的书写及种数的判断1、等效氢法（又称对称法）烃的一取代物数目的确定，实质上是看处于不同位置的氢原子数目。

可用“等效氢法”判断。

判断“等效氢”的三条原则是：①同一碳原子上的氢原子是等效的；如甲烷中的4个氢原子等同。

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。

专题讲练：有机物的命名和分类1、基本概念：有机化合物(简称有机物)：绝大多数的含_________化合物。

有机物________是含碳化合物，但含碳化合物________是有机物。

如CO、CO2、H2CO3、Na2CO3、NaHCO3等物质虽然含有碳元素，但由于它们在组成、结构和性质上与无机物相近，故仍属无机物。

2、有机化合的分类1.烃的分类通式饱和链烃烷烃脂肪烃(链烃) 烯烃不饱和链烃二烯烃脂环烃炔烃烃环烷烃环烃苯和苯的同系物芳香烃稠环芳烃3．按官能团分类(1)官能团：决定化合物特殊性质的．4、两组重要概念1．根、基和官能团(1)基：从结构上看基含有未成对电子，不显电性，不能单独稳定存在，需与其他基的未成对电子结合形成共用电子对．(2)根：从结构上根一般不含未成对电子，显电性，大多能在溶液中或熔化状态下稳定存在，根与根之间依据异性电荷相吸的原则结合成化合物．5．芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物(1)概念①苯的同系物：分子中含有一个苯环，而且苯环上的侧链全部是烷烃基的芳香烃．②芳香烃：含有苯环的烃．③芳香族化合物：含有苯环的化合物[例1] (2009·安徽高考)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S诱抗素制剂，以保证鲜花盛开．S诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 ( )A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B．含有苯环、羟基、羰基、羧基C．含有羟基、羰基、羧基、酯基D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基1．樟脑是一种重要的酮（如图），它不仅是一种家用杀虫剂，而且是香料、塑料、医药工业重要原料，下列有关樟脑的说法正确的是( )A．樟脑是一种无机物 B．樟脑是一种有机物C．樟脑是一种芳香化合物D．樟脑是一种脂环化合物6、同系物：结构相似,在分子组成上相差1个或几个CH2原子团的物质,互称为同系物。

如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等。

乙烯、丙烯、丁烯等互为同系物。

有机物同分异构体的书写湖北浠水实验高中 (438200) 骆旭锋有机物具有相同分子式，但由于分子中原子的连接方式不同，具有不同的结构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。

同分异构体可以是同类物质，也可以是不同类物质，因此同分异构体的类型有三类：碳链异构、官能团位置异构和官能团异构，下面按照这种思维顺序考虑，总结有机物同分异构体的书写，以避免漏写或重写。

一、碳链异构、官能团位置异构（同类物质)（一）、烷烃同分异构体的书写烷烃、环烷烃只存在碳链异构,烷烃的同分异构体的书写一般遵循以下原则：（1)先书写主链最长的烷烃。

（2）然后书写减少一个碳原子的主链，再将减少的碳原子作为支链，连接位置由边到对称中心。

（3)再逐渐减少主链的碳原子（一般情况下支链碳原子总数不多于主链碳原子总数）,将减少的碳原子作为支链，支链由整体到分散,连接位置由同一碳原子到不同碳原子；支链的连接不能改变链长，以免重复。

例1：写出C6H14的同分异构体（1)最长主链的烷烃：CH3CH2CH2CH2CH2CH3（2）主链为五个碳：CH3CH（CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3）CH2CH3（3)主链为四个碳：(减少的两个碳原子作为乙基无位置可连，如果和第二个碳原子相连主链就变为五个碳原子,和CH3CH2CH（CH3)CH2CH3重复,所以作为两个甲基）CH3C（CH3)2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH（CH3）CH3（二)、烯烃、炔烃同分异构体的书写烯烃、炔烃存在碳链异构、官能团位置异构.烯、炔烃的同分异构体的书写和烷烃的书写原则类似，只是主链相同时存在官能团位置不同。

例2：写出C5H10属于烯烃的同分异构体（1) CH2=CHCH2CH2CH3 CH3CH=CHCH2CH3（2）(3）（三)、卤代烃、醇的同分异构体的书写卤代烃、醇从结构上看，可以看成烃中的氢原子分别被卤素、羟基取代，存在碳链异构和官能团位置异构。

有机化学基础知识主题二、烃的衍生物一、知识框架二、卤代烃的性质烃分子中的H原子被卤素原子取代后形成的化合物——卤代烃其结构通式：R－X（R为烃基）。

根据烃基结构的不同，卤代烃可以分为卤代烷烃、卤代烯烃及卤代芳香烃1、卤代烃的物理性质（1）常温下大部分为液体，除CH 3Cl 、CH 3CH 2Cl 、CH 2＝CHCl 常温下是气体，且密度比水大。

（2）难溶于水，易溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。

（3）互为同系物的卤代烃沸点随碳原子数增多而升高。

2、卤代烃的化学性质① 消去反应：在一定条件下从一个有机物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物的反应原理： CH 2－CH 2 ＋ KOH CH 2＝CH 2 ↑＋ KBr ＋ H 2O注意：卤代烃要发生消去反应，必须是在强碱的醇溶液中加热才能进行卤代烃的消去反应属于β消去，因此，必须有βH 才能发生该消除反应 例如：1能发生消去反应生成烯烃吗？为什么？2 你能写出3－溴－3－甲基己烷（ ）发生消去反应的产物吗？② 取代反应原理：CH 3CH 2－Br ＋ KOH CH 3CH 2OH ＋ KBr注意：在水溶液中，卤代烃与强碱共热会发生取代反应，又称为水解反应。

一般情况下，若烃基为苯环，则该水解反应较难进行。

三、卤代烃在有机合成中的应用H Br 醇 △ CH 3 CH 3CH 3CCH 2Br CH 3 Br CH 3CH 2CCH 2CH 2CH 3 水 △四、卤代烃的检验卤代烃＋NaOH水溶液 加足量硝酸酸化 加入AgNO 3溶液白色沉淀（AgCl ） 说明原卤代烃中含有Cl 原子 浅黄色沉淀（AgBr ） 说明原卤代烃中含有Br 原子 黄色沉淀 （AgI ） 说明原卤代烃中含有I 原子 五、卤代烃的应用（1）合成各种高聚物如：聚氯乙稀、聚四氟乙烯等 （2）DDT 的“功与过”（3）卤代烃在环境中很稳定，不易降解，有些卤代烃还能破坏大气臭氧层（氟利昂）。

建立思维模型快速书写同分异构体数目根据《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》修订版课程标准的内容要求为：认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。

学业要求为：能辨识同分异构现象，能写出符合特定条件的同分异构体，能举例说明立体异构现象。

由此可知，同分异构体的书写在高考中属于必考内容，大多数同学在书写的过程中也存在难以动笔或者书写不完全的现象。

纵观近几年高考真题，限制条件下的同分异构体的书写每年都必考，笔者结合相关试题梳理如下，与大家进行交流。

一、对只含有一种官能团的物质，选用“等效氢法”（一）典例剖析【例1】（2015年新课标II）分子式为C5H10O2并能与碳酸氢钠反应放出气体的有机物有种（不考虑立体异构）【解析】：第一步：计算不饱和度Ω（Ω=2×5+2−102=1）第二步：确定官能团种类。

能与碳酸氢钠反应产生气体的官能团一定含有羧基（-COOH）第三步：除官能团以外的碳链异构。

C5H10O2去掉一个羧基（-COOH）还含有4个碳原子，且不饱和度为0，均为单键连接。

第一种情况：剩余4个C为直链含有两种等效氢，可以用-COOH取代等效氢得到对应的羧酸，其结构有：第二种情况：剩余3个C为直链，1个C为支链含有两种等效氢，可以用-COOH取代等效氢得到对应的羧酸，其结构有：第四步：可以写出分子式为C5H10O2并能与碳酸氢钠反应放出气体的有机物有4种同分异构体（不考虑立体异构）。

答案：4种（二）模型构建构建“等效氢法”思维模型为：（三）构建“等效氢法”思维模型的适用范围为：（1）直接给出有机物分子式或结构（2）没有其他性质条件的限制（3）要求判断一元取代物的同分异构体数目（如：卤代烃、醇、醛、羧酸等都可以看成一元取代物）二、对能确定含有两种官能团的物质，选用“定一移一法”（一）典例剖析【例2】（2019年全国高考）分子式为48Br的有机物共有种（不含立体异构）【解析】：第一步：计算不饱和度Ω（Ω=2×4+2−102=0Br、Cl都看成H处理）第二步：确定官能团种类。

同分异构体的书写方法专题中学化学中同分异构体主要掌握前三种：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-CH3②官能团位置异构：由于官能团的位置不同而引起的。

如：CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3③官能团异构（物质种类会发生改变）：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烯烃的顺反异构一、碳链异构熟记C1-C6的碳链异构: CH4、C2H6、C3H8无异构体；C4H10 2种、C5H12 3种、C6H14 5种。

书写方法：减碳法例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【方法小结】：1、主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，连接不能到端。

碳总为四键，规律牢记心间。

2、甲基不能挂在第一个碳上，乙基不能挂在第二个碳上，丙基不能挂在第三个碳上。

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。

例2：请写出C5H10的所有同分异构体（二）、苯同系物的异构(侧链碳链异构及侧链位置“邻、间、对”的异构)例3：请写出如C9H12属于苯的同系物的所有同分异构体[注意]苯环上有两个取代基时有3种，苯环上连三个相同取代基有3种、三个有两个相同有6个，连三个不同取代基有10种（三）、烃的一元取代物的异构：卤代烃、醇、醛、羧酸、胺都可看着烃的一元取代物方法：取代等效氢法（对称法）、烃基转换法等效氢的概念：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。

卤代烃复习学案及习题(含答案)卤代烃学案及习题一、知识点梳理、课堂练习、例题详解1.定义和分类.(1).定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.一卤代烃的通式：R—X.(2).分类：①．按分子中卤原子个数分：一卤代烃和多卤代烃.②．按所含卤原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃.③．按烃基种类分：饱和烃和不饱和烃.④．按是否含苯环分：脂肪烃和芳香烃.2.物理通性(1).常温下，卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体.(2).互为同系物的卤代烃，如一氯代烷的物理性质变化规律是：随着碳原子数（式量）增加，其熔、沸点和密度也增大.（沸点和熔点大于相应的烃）(3).难溶于水，易溶于有机溶剂.除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大.密度一般随烃基中碳原子数增加而减小.3.化学性质：与溴乙烷相似.(1).水解反应.(1)溴乙烷的水解反应.实验①大试管中加入5mL溴乙烷.②加入15mL20%NaOH溶液，加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.现象：大试管中有浅黄色沉淀生成.反应原理：CH3CH2Br +H-OH CH3CH2OH + HBr或：CH3CH2Br +NaOH CH3CH2OH + NaBr[讨论]：①.该反应属于哪一种化学反应类型？取代反应NaOH②．该反应比较缓慢，若既能加快此反应的速率，又能提高乙醇的产量，可采取什么措施？可采取加热和氢氧化钠的方法，其原因是水解反应吸热，NaOH 溶液与HBr 反应，减小HBr 的浓度，所以平衡向正反应方向移动，CH 3CH 2OH 的浓度增大. ③．为什么要加入HNO 3酸化溶液？中和过量的NaOH 溶液，防止生成Ag 2O 暗褐色沉淀，防止对Br -的检验产生干扰. (2).溴乙烷的消去反应.实验①.大试管中加入5mL 溴乙烷.②.加入15mL 饱和KOH 乙醇溶液，加热.③.向大试管中加入稀HNO 3酸化.④.滴加2DAgNO 3溶液. 现象：产生气体，大试管中有浅黄色沉淀生成.反应原理：CH 3CH 2Br + NaOH CH 2＝CH 2 + NaBr + H 2O消去反应：有机化合物在一定条件下，从分子中脱去一个小分子（如H 2O 、HX 等）而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应，叫消去反应.一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上. [讨论]：①． 为什么不用NaOH 水溶液而用醇溶液？ 用NaOH 水溶液反应将朝着水解的方向进行. ②．乙醇在反应中起到了什么作用？ 乙醇在反应中做溶剂，使溴乙烷充分溶解.③．检验乙烯气体时，为什么要在气体通入KMnO 4酸性溶液前加一个盛有水的试管？起什么作用？除去HBr ，因为HBr 也能使KMnO 4酸性溶液褪色. ④.C(CH 3)3－CH 2Br 能否发生消去反应？ 不能.因为相邻碳原子上没有氢原子.⑤.2－溴丁烷 消去反应的产物有几种？乙醇 CH 3CH CH 2BrCH 3CH3CH == CHCH3 (81%) CH3CH2CH == CH2 (19%)札依采夫规则：卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子主要来自含氢原子较少的碳原子上.例1下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是（）例2下列关于氟氯烃的说法中，不正确的是（）A．氟氯烃是一类含氟和氯得卤代烃B．氟氯烃化学性质稳定，有毒C．氟氯烃大多数无色，无臭，无毒D．在平流层，氟氯烃在紫外线照射下，分解产生氯原子可引发损耗O3的循环反应例3有关溴乙烷的以下叙述中正确的是（）A．溴乙烷不溶于水，溶于有机溶剂B．在溴乙烷中滴入硝酸银，立即析出浅黄色沉淀C．溴乙烷跟KOH的醇溶液反应生成乙醇D．溴乙烷通常是由溴跟乙烷直接反应来制取的4.制法.(1).烷烃和芳香烃的卤代反应.(2).不饱和烃加成.5.卤代烃在有机合成中的应用.欲将溴乙烷转化为二溴乙烷，写出有关的化学方程式.[补充知识]：1.卤代烃的同分异构体.(1).一卤代烃同分异构体的书写方法.①.等效氢问题（对称轴）.正丁烷分子中的对称：1CH32CH23CH24CH3，异丁烷分子中的对称：（1CH3）22CH3CH3，②.C4H9Cl分子中存在着“碳链异构”和“官能团位置异构”两种异构类型.(2).二卤代烃同分异构体的书写方法.C 3H6Cl2的各种同分异构体：一卤定位，一卤转位(3).多卤代烃同分异构体的书写方法（等效思想）二氯代苯有三种同分异构体，四氯代苯也有三种同分异构体，即苯环上的二氯与四氢等效，可进行思维转换.2.卤代烃的某些物理性质解释.(1).比相应烷烃沸点高.C2H6和C2H5Br，由于①分子量C2H5Br > C2H6，②C2H5Br的极性比C2H6大，导致C2H5Br分子间作用力增大，沸点升高.(2).随C原子个数递增，饱和一元卤代烷密度减小，如ρ(CH3Cl) > ρ(C2H5Cl) > ρ(CH3CH2CH2Cl).原因是C原子数增多，Cl%减小.(3).随C原子数增多，饱和一氯代烷沸点升高，是因为分子量增大，分子间作用力增大，沸点升高.(4).相同碳原子数的一氯代烷支链越多沸点越低，可理解为支链越多，分子的直径越大，分子间距增大，分子间作用力下降，沸点越低.例4分子式为C4H9Cl的同分异构体有（）A．1种B．2种 C．3种D．4种解析：首先写出碳链的异构，在每一种碳链的基础下再把氯原子取代上去看共有几种同分异构体。

一.书写同分异构体的一个基本策略1.判类别：据有机物的分子组成判定其可能的类别异构（一般用通式判断）。

2.写碳链：据有机物的类别异构写出各类异构的可能的碳链异构。

一般采用“减链法”，3.移官位：一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各余碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先上一个官能团，依次上第二个官能团，依次类推。

4.氢饱和：按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和。

按“类别异构一碳链异构一官能团或取代基位置异构”的顺序有序列举的同时要充分利用“对称性”防漏剔增。

二.确定同分异构体的二个基本技巧1.转换技巧——适于已知某物质某种取代物异构体数来确定其另一种取代物的种数。

此类题目重在分析结构，找清关系即找出取代氢原子数与取代基团的关系，不必写出异构体即得另一种异构体数。

2.对称技巧一--适于已知有机物结构简式，确定取代产物的同分异构体种数，判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律。

可通过分析有几种不等效氢原子来得出结论。

①同一碳原子上的氢原子是等效的。

②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。

③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的（相当于平面镜成像时，物与像的关系）。

三.书写或判断同分异构体的基本方法1.有序分析法例题1主链上有4个碳原子的某烷烃，有两种同分异构体，含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有A. 2种B. 3种 C.4种 D.5种解析：根据烷烃同分异构体的书写方法可推断，主链上有4个碳原子的烷烃及其同分异构体数分别为：一个甲基（1种）；两个甲基（2种）；三个甲基（1种）；四个甲基（1种）。

所以符合此条件的烷烃的碳原子数为6个。

故含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃有：共4种。

故答案为C项C出CiljCH?=C——CH-CH3 , Cll5―C=C—CFgII I i ICHQHm注意：（1）含官能团的开链有机物的同分异构体一般按“类别异构一碳链异构一官能团或取代基位置异构”的顺序有序列举，一定要充分利用“对称性”防漏剔增。