【高中化学】同分异构体的数目判断
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高中化学选修3知识点总结高中化学选修3知识点总结高中化学选修3知识一、化学平衡弱电解质的电离、盐类的水解、难溶电解质的溶解等问题都涉及化学平衡的理念,基于此,研究这类问题,我们要从平衡的角度出发,运用化学平衡的观念分析问题。
化学平衡的研究对象是一定条件下的可逆反应,而弱电解质的电离、盐类的水解、难溶电解质的溶解等都是可逆反应,在水溶液中的行为都表现为一种动态的平衡,这些平衡可看作化学平衡中的一种特例(水溶液中的化学平衡),因此它们有化学平衡的共性,也有其鲜明的个性。
1.弱电解质的电离(以CH3COOH的电离为例)(1)弱电解质的电离:CH3COOHCH3COO—+H+。
(2)电离平衡常数:用K表示,CH3COOH的电离平衡常数可表示为K(CH3COOH)=[c(H+)·c(CH3COO—)]/c(CH3COOH)。
注意:电离平衡常数只随温度的变化而改变,不随参与电离平衡的分子和各离子的浓度变化而变化。
K电离表达式中的各浓度指平衡时的浓度。
通常都用在25℃的电离常数来讨论室温下各种弱电解质溶液的平衡状态。
多元弱酸是分步电离的,它的每一步电离都有相应的.电离常数,通常用K1、K2、K3等表示,其大小关系为K1>K2>K3,一般都要相差104~105倍。
(3)弱电解质电离的特点:①共性特点:动(动态平衡)、定(各微粒的含量保持不变)、等(电离的速率等于离子结合成分子的速率)、变(条件改变,平衡发生移动)。
②个性特点:电离过程吸热;电离程度较小。
(4)外界条件对电离平衡的影响:①浓度:增大弱电解质的浓度,电离平衡向右移动,溶质分子的电离程度减小;增大离子的浓度,电离平衡向左移动,溶质分子的电离程度减小。
②温度:升高温度,电离平衡向右移动,溶质分子的电离程度增大;降低温度,电离平衡向左移动,溶质分子的电离程度减小。
注意:区分电离平衡移动与电离程度变化的关系,电离平衡移动的方向利用化学平衡移动原理来分析,而电离程度是一个相对值,即使电离平衡向右移动,电离程度也不一定增大。
高中化学同分异构体的判断方法同学们,今天咱们聊聊高中化学中那神秘又有点让人头疼的东西——同分异构体。
说起来,不少同学一听到“异构体”就觉得一阵迷糊,像是被一张网给困住了。
其实呢,异构体并没有那么难理解,只要稍微用点心,掌握几个窍门,准能把它搞定。
咱们先来想象一下,假如你有两块糖,看起来一模一样,大小颜色都差不多,但一块是橙子味的,一块是草莓味的。
嗯,这就是“异构体”的基本意思:它们的化学式是一样的,但是结构上可能完全不同。
所以啊,理解同分异构体,首先就得明白,它们虽然看起来差不多,但里面的“成分”和“排列”可能是完全不同的。
咱们先来捋一捋,什么情况下会有异构体。
最常见的就是碳氢化合物。
像咱们学过的烷烃、烯烃、炔烃这些,常常就会出现同分异构的现象。
比方说,C4H10,你是不是想到了丁烷?但这个丁烷啊,竟然有两种不同的形态,一个叫正丁烷,另一个叫异丁烷,化学式完全一样,可是结构不一样。
这不就和刚才的糖一样嘛,虽然看起来像是“同一个”,但其实“味道”完全不同。
正丁烷是四个碳排成一排,而异丁烷就像是一根小枝条,三根碳排成一线,第四根碳像个小房子挂在上面,整个结构就变了。
是不是挺神奇的?更有意思的是,这两者的性质也会不同,熔点、沸点、溶解度什么的都有区别。
所以你看,光是一个C4H10,居然能玩出两种花样!这就进入到咱们的重点了,如何判断一个化合物是否有同分异构体。
最基础的一条,就是要搞清楚它的化学式。
化学式一旦确定,就得想想,这个化合物是不是能有不同的结构来排列这些原子。
想象一下,如果你把一个数字“4”写成“IIII”,这肯定看起来和“IV”不一样吧。
化学式也是一样,咱们需要看这组原子能不能排成不同的“形状”。
比方说,C5H12的烷烃,有几种不同的排列方式,正己烷、异己烷、2甲基庚烷、3甲基庚烷等等。
每一个结构,虽然都只包含5个碳和12个氢,但是它们的连接方式和排列不同,造成了不同的物理化学性质。
明白了吧,判断异构体的关键就是看这些原子的排列组合是不是能玩出花样。
课时59同分异构体的书写、判断与原子共线、共面题型一同分异构体的书写与判断同分异构体的书写与数目判断是每年有机部分命题的必考内容。
在选择题中的命题方式是结合有机物的键线式判断不同物质是否同分异构体或数目判断;非选择题均出现在选修大题中,其命题方式是按照题目限制的要求进行有机物结构的书写或判断同分异构体数目。
考法一同分异构体数目的判断【考必备·清单】同分异构体数目的判断方法确定酯的同分异构体的方法。
饱和一元酯,若R1有m种,R2有n种,共有m×n种。
如丁酸戊酯的结构有2×8=16种规律】[例1](2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)()A.8种B.10种C.12种D.14种[解析]可利用“定一移一”法,正丁烷有两种等效氢,Br定位1号碳原子时,有,Br定位2号碳原子时,有,异丁烷有两种等效氢,Br 定位1号碳原子时,有,Br定位2号碳原子时,有,共4+4+3+1=12(种),所以选C。
[答案]C【提素能·好题】1.分子式为C6H10O4,且能与NaHCO3反应的只含一种官能团的有机物共有(不含立体异构)()A.7种B.8种C.9种D.10种解析:选C分子式为C6H10O4,且能与NaHCO3反应的只含一种官能团的有机物为己二酸,即HOOC—C4H8—COOH,有HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH、HOOCCH(COOH)CH2CH2CH3、HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH、2.分子式为C4H2Cl8的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.10种B.9种C.8种D.7种解析:选B分子式为C4H2Cl8的有机物可以看作C4Cl10中的两个Cl原子被两个H原子取代,其同分异构体数目等于C4H10中两个H原子被两个Cl原子取代同分异构体数目。
第57讲有机化合物的空间结构同系物同分异构体复习目标 1.掌握有机化合物中原子的共线与共面个数的判断。
2.了解同系物、同分异构体的概念。
3.掌握有机化合物同分异构的书写与判断。
考点一有机化合物的空间结构1.熟记四种基本模型(1)甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上,即分子中碳原子若以四个单键与其他原子相连,则所有原子一定不能共平面(如图1)。
(2)乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何H原子,所得有机物中的所有原子仍然共平面(如图2)。
(3)苯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何H原子,所得有机物中的所有原子也仍然共平面(如图3)。
(4)乙炔分子中所有原子共直线,若用其他原子代替H原子,所得有机物中的所有原子仍然共直线(如图4)。
2.注意碳碳单键的旋转碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团能以“C—C”为轴旋转,例如,因①键可以旋转,故的平面可能和确定的平面重合,也可能不重合。
因而分子中的所有原子可能共面,也可能不共面。
3.恰当拆分复杂分子观察复杂分子的结构,先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构,再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
特别要注意的是,苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子,这四个原子是在一条直线上的。
4.审准题目要求题目要求中常有“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
如分子中所有原子可能共平面,分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。
1.结构中若出现一个饱和碳原子,则整个分子不可能共平面()2.结构中每出现一个碳碳双键,则最多6个原子共面()3.结构中每出现一个碳碳三键,则至少4个原子共线()4.结构中每出现一个苯环,则最多有12个原子共面()5.与或或直接相连的原子一定共面()答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√1.有机物分子中最多有________个碳原子在同一平面内,最多有________个原子在同一条直线上,与苯环共面的碳原子至少有________个。
同分异构体•同分异构现象和同分异构体:1.概念:化合物具有相同的分子式.但结构小同,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。
2.同分异构体的基本类型(1)碳链异构:指的是分子中碳骨架不同而产生的同分异构现象。
如所有的烷烃异构都属于碳链异构。
(2)位置异构:指的是分子中官能团位置不同而产生的同分异构现象。
如l一丁烯与2一丁烯、l一丙醇与2一丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
(3)官能团异构:指的是有机物分子式相同,但具有不同官能团的同分异构体的现象。
常见的官能团异构关系如下表所示:(4)顺反异构:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构;两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式结构。
如•同分异构体的写法:1.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。
例如,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):2.烯烃的同分异构体的写法分子组成符合CnH2n的烃除烯烃外,还有环烷烃(n ≥3),并且烯烃中双键的位置不同则结构不同,有的烯烃还存在顺反异构,所以烯烃的同分异构体比烷烃复杂得多。
以C5H10为例说明同分异构体的写法:共有5种烯烃,其中(2)还存在顺反异构体,5种环烷烃,共计11种。
3.苯的同系物的同分异构体的写法由于苯环上的侧链位置不同,可以形成多种同分异构体。
以C8H10为例写出其属于苯的同系物的同分异构体:判断同分异构体数目的方法:1.碳链异构和位置异构:先摘除官能团,书写最长碳链,移动官能团的位置;再逐渐减少碳数,移动官能团的位置。
有机化合物的空间结构同系物同分异构体(答案在最后)1.掌握有机化合物分子中碳原子的成键特点,能正确判断简单有机物分子中原子的空间位置。
2.了解有机化合物的同分异构现象,能判断并正确书写简单有机化合物的同分异构体的结构简式。
考点一碳原子的成键特点有机化合物分子的空间结构1.有机化合物分子中碳原子的成键方式(1)碳原子结构:最外层有4个电子,可形成4个共价键。
(2)成键原子:碳原子可与碳原子、其他非金属原子成键。
(3)成键形式:①单键:都是σ键;②双键:一个σ键,一个π键;③三键:一个σ键,两个π键。
2.有机化合物常用的表示方法—C≡【易错诊断】判断正误,错误的说明理由。
1.结构中若出现一个饱和碳原子,则整个分子不可能共平面:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2.结构中每出现一个碳碳双键,则最多6个原子共面:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
3.结构中每出现一个碳碳三键,则至少4个原子共线:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
4.结构中每出现一个苯环,则最多有12个原子共面:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。