高考化学假期学习资料专题01同分异构体的书写
- 格式:doc
- 大小:406.00 KB
- 文档页数:10
同分异构体的书写方法总结
书写如下:
书写的方法是:先列出有机物的分子式。
再根据分子式找出符合的通式,由通式初步确定该化合物为烷烃、;烯烃或环烷烃、;炔烃、二烯烃或环烯烃;芳香烃及烃的衍生物等。
书写的技巧:先写碳链异构,再写位置异构,最后写官能团异构。
书写注意事项:
在同分异构体中,碳链异构的书写顺序应遵循:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由邻到间,后三句是指支链的大小、支链的移动及排
布形式,或参考“成直链一线穿,从头摘、挂中间,往边排、不到端”的口诀书写,要注意思维有序,谨防重复和遗漏。
高考同分异构体书写法则一、基础型中学化学中同分异构体主要掌握四种:CH3①碳干异构: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: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:高中仅烯烃中可能存在,且C=C同一碳原子所连的两个基团要不同。
熟练书写丁烷的同分异构为:正丁烷、异丁烷。
戊烷的同分异构有正戊烷、异戊烷、辛戊烷三种。
己烷的同分异构有5种。
二甲苯有3种同分异构。
三甲苯也是3种同分异构体。
二、取代型在写出基础型物质的同分异构体后,找出等效氢原子(性质相同的氢原子为等效氢原子),把卤原子,苯基,硝基,氨基,羟基,醛基,羧基当作取代基去取代氢原子。
因分子中等效的氢原子数总是相同的,故无论用什么官能团去取代,其数值均相同。
如C4H9X(X=卤原子,苯基,硝基,氨基,羟基,醛基,羧基等),一取代均为4种,同理C5H11X有8种同分异构,C6H13X有17种同分异构。
讲解:如分子式为C5H11Cl的同分异构体(不考虑立体异构)数目的判断。
步骤1 写出C5H12的可能的碳骨架,有三种C—C—C—C—C步骤2 根据“等效氢原子法”确定氯原子取代的位置,并标号步骤3 计算数目3+4+1=8。
故C5H11Cl的同分异构体有8种例:分析2013年高考同分异构体,可转变为5个碳饱和一元醇与5碳饱和一元羰酸生成酯的同分异构。
醇有8种不同的醇,酸有5种不同的酸,形成的酯为40种。
三、消去(氢)型在写出烷烃的同分异构后,相邻的碳分别减去一个氢原子,形成一个双键,如丁烷减去一个氢原子后得3种烯烃,分别是1-丁烯,2-丁烯,2-甲基-1-丙烯。
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碳异构:由于 C 原子空排列不同而引起的。
如:CH322333-CH -CH -CH和 CH -CH-CH②官能位置异构:由于官能的位置不同而引起的。
如:CH22333=CHCHCH和 CH CH=CHCH③官能异构(物种会生改):由于官能不同而引起的。
如:HC≡C-CH2-CH3和 CH2=CH-CH=CH2;的异构主要有:和;炔和二;醇和;和;酸和;氨基酸和硝基化合物。
④ 的反异构(后面再)⑤ 映异构(后面再)一、碳异构熟 C1642 6 3 8410 5 12 6 145 种。
-C的碳异构 : CH 、 C H、C H无异构体; C H 2 种、 C H 3 种、 C H 写方法:减碳法例1:写出 C7 H16的所有同分异构体1、先写最的碳:2、减少 1 个 C,找出称,依次加在第②、③⋯⋯个 C 上(不超中):3、减少 2 个 C,找出称:1)成一个 -C2H5,从第 3 个 C 加起(不超中):2)分两个 -CH3a)两个 -CH3在同一碳原子上(不超中):b)两个 -CH3在不同的碳原子上:4、减少 3 个 C,取代基 3 个—CH3(不可能有—CH2CH3)【方法小】:1、主由到短,支由整到散,位置由心到,接不能到端。
碳四,律牢心。
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)、炔的异构 (碳的异构和双或官能的位置异构)方法:先写出所有的碳异构,再根据碳的四,在合适位置放双或官能。
例 2:写出C5 H10的所有同分异构体(二)、苯同系物的异构(碳异构及位置“ 、、”的异构)例 3:写出如C9H12属于苯的同系物的所有同分异构体(三)、的一元取代物的异构:代、醇、、酸都可看着的一元取代物方法:取代等效法(称法)、基法【取代等效法】等效的概念:有机物分子中位置等同的叫等效,分子中等效原子有如下情况:①分子中同一个碳原子上接的原子等效。
《同分异构体书写》讲义一、同分异构体的概念同分异构体是指具有相同分子式但结构不同的化合物。
简单来说,就是组成元素相同,但原子的连接方式和排列顺序不同。
例如,C₂H₆O 这个分子式,可以代表乙醇(CH₃CH₂OH)和二甲醚(CH₃OCH₃),乙醇和二甲醚就是同分异构体。
理解同分异构体的概念是书写同分异构体的基础,只有清楚知道什么是同分异构体,我们才能准确地进行书写。
二、同分异构体的分类同分异构体主要分为构造异构和立体异构两大类。
1、构造异构构造异构是指由于原子连接顺序不同而产生的异构体。
它又可以分为以下几种:(1)碳链异构由于碳链骨架的不同而产生的异构体。
比如,正丁烷(CH₃CH₂CH₂CH₃)和异丁烷((CH₃)₂CHCH₃)就是碳链异构。
(2)位置异构官能团在碳链上的位置不同而产生的异构体。
例如,1-丙醇(CH₃CH₂CH₂OH)和2-丙醇(CH₃CH(OH)CH₃)就是位置异构。
(3)官能团异构有机物的官能团不同而产生的异构体。
比如,羧酸(如乙酸CH₃COOH)和酯(如甲酸甲酯 HCOOCH₃)就是官能团异构。
2、立体异构立体异构是指分子具有相同的构造,但原子或基团在空间的排列方式不同。
立体异构主要包括顺反异构和对映异构。
(1)顺反异构当存在双键或环结构时,由于双键不能旋转或环上的取代基位置不同,会产生顺反异构体。
例如,顺-2 丁烯和反-2 丁烯。
(2)对映异构如果一个分子与其镜像不能重合,就会产生对映异构体,也称为手性异构体。
三、同分异构体的书写方法1、减碳法(适用于碳链异构)以烷烃为例,先写出最长的碳链,然后依次减少一个碳原子,将减少的碳原子作为支链连接在主链上。
需要注意的是,支链的位置要从主链的一端开始依次移动。
例如,书写 C₆H₁₄的同分异构体。
先写出最长的碳链:CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃然后减少一个碳原子作为支链:CH₃CH₂CH₂CH(CH₃)₂CH₃CH₂CH(CH₃)CH₂CH₃CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂CH₃CH₃C(CH₃)₂CH₂CH₃CH₃CH₂C(CH₃)₃2、取代法(适用于位置异构和官能团异构)先确定有机物的官能团或取代基的位置,然后依次将其他官能团或取代基放在不同的位置上。
同分异构体的书写及其判断方法同分异构体的书写及其判断方法一、同分异构体的概念同分异构体是指分子式相同而结构式不同的物质之间的互称,关键要把握好以下两点:1、分子式相同2、结构式不同:(1)碳链异构(烷烃、烷烃基的碳链异构)(2)位置异构(官能团的位置异构)(3)官能团异构(官能团的种类异构)同分异构体的书写步骤一般为:官能团异构→碳链异构→位置异构二、同分异构体的书写方法1.基本方法:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边(烃基不能到端),排布由邻位到间位,再到对位(或同一个碳原子上)。
位置:指的是支链或官能团的位置。
排布:指的是支链或官能团的排布。
例如:己烷(C6H14)的同分异构体的书写方法为:⑴写出没有支链的主链。
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3⑵写出少一个碳原子的主链,将这个碳原子作为支链,该支链在主链上的位置由心到边,但不能到端。
CH3—CH2—CH—CH2—CH3 CH3—CH2—CH2—CH—CH333⑶写出少两个碳原子的主链,将这两个碳原子作为支链连接在主链上碳原子的邻位、间位或同一个碳原子上。
CH3CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3333故己烷(C6H14)的同分异构体的数目有5种。
2、替代法例如:C6H4Cl2的同分异构体有3种,故C6H2Cl4的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。
3.对称法(又称等效氢法)等效氢的判断方法:⑴同一碳原子上的氢原子是等效氢原子⑵同一碳原子上的甲基氢原子是等效氢原子⑶处于镜面对称位置上的氢原子是等效氢原子一元取代物同分异构体数目的判断方法:物质的结构简式中有多少种等效氢原子,其一元取代物就有多少种同分异构体。
同分异构体书写方法和技巧
本文介绍同分异构体的书写方法和技巧,包括碳链异构、官能团异构、位置异构等,以及书写同分异构体时应遵循的原则。
同分异构体是指分子式相同但结构不同的有机化合物。
在书写同分异构体时,需要考虑碳链异构、官能团异构和位置异构等因素。
下面介绍一些书写同分异构体的方法和技巧。
1. 碳链异构
碳链异构是同分异构体中最常见的一种。
在书写碳链异构时,应该先写出最长的碳链,然后去掉一个碳原子作为支链,其余碳原子作为主链。
接着,依次找出支链在主链中的可能位置。
例如,对于分子式为 C7H16 的烷烃,其碳链异构体可以按照主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边的顺序书写。
2. 官能团异构
官能团异构是指因官能团不同而引起的异构现象。
在书写官能团异构时,应该先判断官能团的位置,然后根据等效氢原则和有序性原则书写同分异构体。
例如,对于分子式为 C5H11 的烯烃,应该先写出所有的碳架异构,再根据对称关系找出等效位置,在不等效的位置放上官能团。
3. 位置异构
位置异构是指因官能团或取代基的位置不同而引起的异构现象。
在书写位置异构时,应该先判断位置异构的可能性,然后根据等效氢原则和有序性原则书写同分异构体。
例如,对于分子式为 C4H9 的醇,应该先判断主链碳原子上的羟基位置,然后根据羟基位置的不同书写同分异构体。
在书写同分异构体时,应该遵循一些原则,例如等效氢原则和有序性原则。
等效氢原则是指有机物分子中位置等同的氢原子是等效的。
有序性原则是指在书写同分异构体时,应该按照一定的顺序逐个呈现,同时观察排除重复现象,以克服盲性。
同分异构体的异构方式及书写方法同分异构现象是有机化合物普遍存在的结构现象,也是有机物数量与种类繁多的最主要原因。
近年来,同分异构体的写法、数量判断以及同分异构体之间的比较与确定等,已经成为各类考试,特别是高考的热点问题。
现简单介绍同分异构体的异构方式及写法方法。
一、同分异构体的异构方式绝大多数有机物都存在同分异构现象,同分异构体的异构方式主要有三种:碳链异构、官能团位置异构、官能团类别异构等。
1. 碳链异构碳链异构是指由于碳原子的连接次序不同引起的异构,如,正丁烷与异丁烷。
由于烷烃分子中没有官能团,所以烷烃不存在官能团位置异构和官能团类别异构,而只有碳链异构。
2. 官能团位置异构含有官能团的有机物,由于官能团的位置不同引起的异构。
如,和。
含有官能团(包括碳碳双键、叁键)的有机物一般都存在官能团位置异构。
互为碳链异构和官能团位置异构的有机物属于同一类物质。
3. 官能团类别异构所谓官能团类别异构是指分子式相同,官能团类型不同所引起的异构。
除烷烃以外,绝大多数有机化合物分子都存在与其对应的官能团类别异构体,如二烯烃(分子中含有两个双键)与单炔烃、饱和一元脂肪酸与饱和烃基酯等。
互为官能团类别异构的有机物不属于同一类物质。
二、同分异构体的书写方法同分异构体的写法有一定的规律。
对于烷烃来说,主要采取逐步降级支链移动法,即首先写出最长的碳链,再依次缩短主链长度,所减碳原子组成原子团作为支链(甲基或乙基)在主链上移动。
对于含有官能团的单烯烃、炔烃、饱和一元脂肪醇、饱和一元脂肪酸等,往往先采取逐步降级法写出所有的相应碳架,再让官能团分别在碳架上移动,进而写出同分异构体或判断出同分异构体数目的多少。
例1 试确定一氯戊烷的同分异构体数目,并写出含有两个甲基的一氯戊烷的结构简式。
解析:第一步,写出含有五个碳原子的碳架,已知戊烷有三种:正戊烷、异戊烷、新戊烷,相应的碳架分别为:第二步,让氯原子分别在三个碳架上移动,①可得三种氯代物,②可得四种氯代物,③只能得到一种氯代物,故一氯戊烷共有8种同分异构体。
专题01 同分异构体的书写考向分析多年来,同分异构现象和同分异构体一直是高考化学命题的热点。
它综合性强,考查范围广,不仅能考查考生对同分异构体概念的理解、有机物结构等知识的掌握程度,还能考查考生的思维能力及品质。
特别是思维的严密性、有序性。
同分异构体现象和同分异构体在有机化学知识体系中所占的特殊地位,使得它一直是高考化学命题的热点。
而且命题形式不断变化,先后历经了三个阶段:简单的同分异构体的书写与数目计算阶段给予部分同分异构体要求补充、书写完全阶段;对较复杂有机物所满足特定要求的同分异构体的书写与数目计算。
同分异构体的考查突出体现了“能力立意”的出题思路,仍是今后考查的重要形式。
例题精讲(1)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出H2的有机化合物有________种。
(2)与化合物C7H10O2互为同分异构体的物质不.可能为________。
A.醇B.醛 C.羧酸 D.酚(3)与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为_______________。
(4)苯氧乙酸()有多种酯类的同分异构体。
其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上有2种一硝基取代物的同分异构体是_____________________ (写出任意2种的结构简式)。
(5)分子式为C5H10的烯烃共有(不考虑顺反异构)________种。
答案(1)4(2)D(3)CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH(5)5基础过关1.有机物A有如下转化关系,在A的质谱图中质荷比最大值为88,其分子中C、H、O三种元素的质量比为6:1:4,且A不能使Br2的CCl4溶液褪色;1mol B反应生成了2mol C。
2.请回答下列问题:(1)C→E的反应类型为_______________________。
(2)若①、②、③三步反应的产率分别为93.0%、81.0%、88.09%,则由A合成H的总产率为___________________ 。
(3)A的结构简式为__________________________ 。
(4)写出C与银氨溶液反应的离子方程式为________________________________ 。
(5)H分子中所有碳原子均在一条直线上,G转化为H的化学方程式为: _____________。
(6)X是A的一种同分异构体,且其核磁共振氢谱有3个峰,峰面积之比为1:1:2,1mol X可在HIO4加热的条件下反应,产物只有1mol Y,则X的结构简式为____________。
答案(1) 加成反应;(2) 66.3%;(3) ;(4) CH3CHO2[Ag(NH3)2]2OH﹣CH3COO﹣NH42Ag↓3NH3H2O(5) ;(6) 。
解题指导1、结构简式书写不能用碳干结构表示,碳原子连接的氢原子个数要正确,官能团不能略写,要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。
键线式将C、H元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,称为键线式。
每个交点、端点代表一个碳原子,每一条线段代表一个键,每个碳原子有四条线段,用四减去线段数即是H原子个数。
注意只忽略CH键,其余的化学键不能忽略;必须表示出C=C、C≡C键等官能团;氢原子不标注,其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基中氢原子);计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。
2、有机方程式书写要注意有机物必修写结构简式;充分注意反应条件(温度、压强、催化剂、溶剂的性质、光等)对反应产物的影响,书写时要特别注意标明反应条件;有机反应常常除主反应外还伴有副反应,书写时生成物与反应物之间要用“→”而不能用“=”连接;书写有机化学方程式时应注意从结构出发来判断有机物能发生什么样的反应,不要漏写无机小分子。
2.已知化合物A的分子式为C4H6O2,不溶于水,并可以发生如下图所示的变化:已知:C物质的一氯代物D只有两种同分异构体。
请回答:(1)A分子中含有的官能团的名称。
(2)①②④⑤反应中属于取代反应的有(填序号)。
(3)写出②的反应方程式。
(4)写出一种下列要求的物质的同分异构体的结构简式①C的同分异构体中属于酯且能发生银镜反应;②C的同分异构体中属于醇且能发生银镜反应。
(5)简述验证D中含有氯元素的方法。
(6)17.2gB与足量的碳酸氢钠溶液反应,标准状况下生成二氧化碳的体积为L。
答案(1)碳碳双键、酯基 (2) ②⑤(3) CH2=CHCOOCH3H2O CH2=CHCOOHCH3OH;(4)HCOOCH2CH3; CH3CHOHCHO或CH2OHCH2CHO;(5)取少量D向其中加入氢氧化钠溶液煮沸,再加入稀硝酸至中性,滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,证明D中含有氯元素(6)5.35应生成二氧化碳的物质的量也是17.2/72mol,所以标准状况下生成二氧化碳的体积为17.2/72mol×22.4L/mol=5.35L。
解题指导同分异构体书写的“三规律”:(1)烷烃:烷烃只存在碳链异构,书写时应注意要全面而不重复,具体规则为:成直链,一条线;摘一碳,挂中间,往边移,不到端;摘二碳,成乙基;二甲基,同、邻、间。
(2)具有官能团的有机物:一般书写的顺序为碳链异构→位置异构→官能团异构。
(3)芳香族化合物:取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对3种。
3.有机物丙(C13H18O2)是一种香料,其合成路线如图所示。
其中A的相对分子质量通过质谱法测得为56,它的核磁共振氢谱显示只有两组峰;D可以发生银镜反应,在催化剂存在条件下1 mol D与2 mol H2反应可以生成乙;丙中含有两个—CH3。
(1)A的结构简式为;乙的分子式为。
(2)C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_________________。
(3)D所含官能团的名称是;D有多种同分异构体,其中与其所含官能团相同的同分异构体有种(不考虑立体异构)。
(4)甲与乙反应的化学方程式为。
(5)写出满足下列条件的有机物的结构简式ⅰ与乙互为同分异构体;ⅱ遇FeCl3溶液显紫色;ⅲ苯环上有两个支链且苯环上的一溴代物只有两种。
答案(1)(CH3)2C=CH2、 C9H12O(2)(CH3)2CHCHO2Cu(OH)2NaOH(CH3)2CHCOONaCu2O↓3H2O(3)碳碳双键、醛基,4(4)(CH3)2CHCOOHH2O(5)解题指导对于利用核磁共振氢谱确定分子结构,要注意有几种氢原子,等效氢的数目是多少,一般有几种等效氢,就有几个峰,等效氢数目之比等于峰面积之比。
分子中有多少种“等效”氢原子,其一元取代物就有多少种。
(1)同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。
如中—CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。
(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于“等效”氢原子。
如分子中有两种“等效”氢原子,即甲基上的氢原子和苯环上的氢原子。
(3)同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子。
如分子中有两种“等效”氢原子。
4.芳香族化合物A,分子式为C9H9OCl,且能发生银镜反应;D为含有八元环的芳香族化合物。
A与其它物质之间的转化如下图所示:(1)A的结构简式为。
(2)A→E的反应条件为;C→D的反应类型为。
(3)写出B→C第①步的反应方程式。
(4)B的一种同系物F(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,则含有的芳香族化合物的同分异构体有___ _种,写出其中核磁共振氢谱有4个峰的一种结构简式。
(5)已知:由甲苯及其它必要物质经如下步骤也可合成B:反应I的试剂及条件为:反应IV所用物质的名称为;反应III的化学方程式为。
答案(1)(2)氢氧化钠醇溶液加热,酯化(取代)反应(3)(4)10;;;;(2分)(5)Cl2 光照,乙醛,F(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,则含有的芳香族化合物的同分异构体有10种,它们可能是羧酸类的;;;酯类的:;;;;。
其中核磁共振氢谱有4个峰的一种结构简式;;;;(5)由甲苯在光照时发生取代反应产生一氯甲苯,所以反应I的试剂及条件为Cl2、光照;苯甲醛与乙醛CH3CHO发生醛与醛的加成反应产生B,,所以反应IV所用物质的名称为乙醛。
苯甲醇被催化氧化得到苯甲醛的反应方程式是:。
解题指导醇、羧酸和酯的同分异构体数目的确定(1)对于饱和醇的同分异构体数目的确定:一般先碳链异构,再官能团位置异构,涉及官能团种类,要考虑种类异构。
如戊醇的同分异构体数目的确定,先看碳链异构有三种:①C—C—C—C—C,②③再看羟基的位置异构:①C—C—C—C—C羟基有3种位置,②碳链中羟基有4种位置,③碳链中羟基有1种位置,故戊醇属醇类的同分异构体为8种。
如果考虑类别异构,则还需考虑醚的结构。
(2)对于羧酸的同分异构体数目的确定:与醇的方法一致,但要注意羧基中含有一个碳。
如属于戊酸的所有同分异构体,则除羧基外还有4个碳,碳链只有两种,①C—C—C—C,②,每种碳链上官能团的位置有两种,共有四种羧酸。
(3)对于酯的同分异构体的数目确定:要注意思维的有序性原则。
如C5H10O2属于酯类的所有同分异构体,则甲酸丁酯(4种),乙酸丙酯(2种)、丙酸乙酯(1种)、丁酸甲酯(2种),共9种。
5.肉桂醛F()在自然界存在于桂油中,是一种常用的植物调味油,工业上主要是按如下路线合成的:已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应,生成一种羟基醛:请回答:(1)D的结构简式为________;(2)反应①~⑥中符合原子经济性的是________(填序号);(3)写出有关反应的化学方程式:③____________________________________,判断有关反应的类型:⑥________;(4)E物质的同分异构体中,苯环上有两个取代基,其中一个是羧基的有________种;(5)下列关于E的说法正确的是________(填字母)。
a.能与银氨溶液反应 b.能与金属钠反应c.1molE最多能和3mol氢气反应 d.核磁共振氢谱中有6个峰答案((1)C7H14O,10 (2)(3)BD (4)(5)解题指导限定条件书写同分异构体,解题时要看清所限定的条件有几个,充分注意同分异构体不饱和度相同、分清有几种不同类别的异构、不同类别依次写出所有同分异构体。
注意以上三点,则书写同分异构体不会漏写、重写。