有机化学基础(含同分异构体书写内容)
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高中有机化学基础知识点整理高中有机化学基础知识点整理高中的学生在学习有机化学的时候,首先就要理解清楚每个有机物的性质,然后再弄懂每个化学反应。
下面是店铺为大家整理的高中必备化学基础知识,希望对大家有用!高中有机化学知识1、同分异构体的种类:⑴碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。
如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
⑵位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
⑶异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。
如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
⑷其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物异构体情况:⑴CnH2n+2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。
如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4⑵CnH2n:单烯烃、环烷烃。
如CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)⑶CnH2n-2:炔烃、二烯烃。
如:CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2⑷CnH2n-6:芳香烃(苯及其同系物)。
⑸CnH2n+2O:饱和脂肪醇、醚。
如:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH?0?23⑹CnH2nO:醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。
⑺CnH2nO2:羧酸、酯、羟醛、羟基酮。
如:CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH⑻CnH2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。
如:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH⑼Cn(H2O)m:糖类。
如:C6H12O6:CH2OH(CHOH)4CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OHC12H22O11:蔗糖、麦芽糖。
有机物的同分异构体知识点汇总1.同分异构体是指化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。
这种现象在有机化合物中广泛存在,也存在于某些无机化合物中。
2.同系物、同分异构体、同素异形体和同位素是四种不同的概念。
同系物指结构相似、组成相差CH2原子团的有机物,同分异构体指分子式相同但结构不同的化合物,同素异形体指单质中同一元素性质不同的形态,同位素指原子质子数相同但中子数不同的原子。
3.分子结构不同是由分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的。
同分异构现象在某些化合物中强烈存在,而在分子组成、分子结构越简单的化合物中,同分异构现象越弱。
4.同分异构体之间的化学性质可能相同也可能不同,但它们的物理性质一定不同。
在同分异构体中,分子里支链越多,熔沸点一般越低。
5.分子式相同则相对分子质量必然相同,但相对分子质量相同而分子式不一定相同。
最简式相同的化合物不一定是同分异构体。
同分异构体是指由相同的元素组成,但分子结构不同的化合物。
在有机化学中,同分异构现象非常普遍,主要包括四种类型:碳链异构、官能团位置异构、官能团类别异构和顺反异构。
碳链异构是指由于碳原子连接次序不同引起的异构,例如正丁烷和异丁烷。
因为烷烃分子中没有官能团,所以只存在碳链异构。
另外,戊醛和2-甲基丁醛也属于碳链异构。
官能团位置异构是指由于官能团位置不同引起的异构,例如CH3CH=CHCH3和CH3CH2CH=CH2,以及1-丁醇和2-丁醇。
含有官能团的有机物一般都存在官能团位置异构。
官能团类别异构是指分子式相同,但官能团类型不同所引起的异构。
除了烷烃以外,绝大多数有机化合物分子都存在官能团类别异构体。
例如炔烃、二烯烃、芳香烃、饱和脂肪醇、醚、醛、酮、环醚、环醇、烯基醇、羧酸、酯、羟醛等。
顺反异构是指在立体化学中,分子中的两个官能团或基团的位置关系不同,导致分子的手性不同。
顺反异构体是一种非常特殊的同分异构体,例如L-和D-葡萄糖就是顺反异构体。
在化学有机推断中,同分异构体的书写是一个重要且复杂的过程。
下面是一些步骤和策略,可以帮助你更好地理解和书写同分异构体:
1.确定分子式:首先,确定化合物的分子式。
这是理解可
能存在的同分异构体的基础。
2.列出可能的骨架:考虑碳链异构,即分子中碳原子可能
形成的不同链或环状结构。
例如,对于C4H10,可能的骨架有正丁烷和异丁烷。
3.考虑官能团的位置异构:对于含有官能团的分子,考虑
官能团在分子中的不同位置。
例如,对于丁醇,羟基可以连接在任何一个碳原子上,产生四种同分异构体。
4.考虑立体异构:对于含有手性碳的分子,考虑其立体异
构。
手性碳是指与四个不同基团相连的碳原子,它可以有两种立体构型,即R型和S型。
5.利用对称性和等效氢原子:利用分子的对称性和等效氢
原子来减少需要检查的同分异构体的数量。
例如,如果分子是对称的,那么只需要考虑一半的分子结构。
6.利用已知信息:如果有关于分子的其他信息,如某些化
学键的长度、角度或某些化学性质,可以进一步缩小可能的同分异构体的范围。
7.检查并验证:最后,检查并验证你列出的所有同分异构
体是否都满足给定的分子式,并且没有重复。
记住,同分异构体的书写需要耐心和细心,因为很容易错过某些可能性。
通过大量的练习和熟悉,你会变得更加熟练和自信。
教学设计
左权中学于惠珍
同分异构体的书写
三维目标 1 了解常见有机物同分异构体的书写.
2掌握书写思路.
3培养学生运用同一思维解决不同问题的能力.
重点同分异构体的书写
难点含苯环的同分异构体的书写
教学思路从最简单的烷烃及其烷烃取代基的同分异构体书写开始,进行知识的延伸,书写其他类型物质同分异构体的书写.
教学过程
讲解有机物同分异构体的书写,是有机选择题考察的一个知识点,今天我们就练习常见物质的同分异构体书写.
一链状有机物同分异构体的书写
巩固1.烷烃
练习书写丁烷戊烷己烷的同分异构体
2.烷烃取代基的同分异构体
练习书写丙基丁基戊基的同分异构体
在学生已有知识的基础上可熟练回答。
知识延伸书写下列物质的同分异构体。
1. C5H11Cl C5H10O2(酸)
2. C5H10O2水解得到的醇和酸可生成--------种酯
40
3.有机物A C9H18O2水解成X和Y,它们的相对分子质量相同,则A的同分异构体数目为—种
16
二含苯环有机物
1 有机物A分子式为C11H16,结构中除苯环外无其他环状结
构,苯环上一氯代物有3种,且能使KMnO4(H+)褪色,而不能使溴水褪色,且苯环上只有一个侧链的A有——种
7
2 有机物A分子式为C9H10O2,含苯环,有两个取代基(其中
一个为甲基),且能与NaOH溶液反应的A有——种
12
课后练习。
同分异构体的书写及种类数目的判断方法在有机化学学习中,同分异构体是一个必考的知识点,常见的出题形式是以有机物的推断与有机合成为题来考察学生对有机物知识的理解,对有机物的同分异构体的书写及种类数目的判断,是有机化学教学中的难点之一。
为了让学生正确书写同分异构体和判断同分异构体种类数目,我认为同学们要使掌握下列要点和技巧:一、同分异构体的异构方式 绝大多数有机物普遍存在同分异构现象,高中阶段的同分异构现象主要有4种情况。
即碳链异构、官能团位置异构、官能团类别异构。
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。
再如,CH 3CH 2CH 2CH 2CHO (戊醛)与(CH 3)2CHCH 2CHO (2-甲基丁醛)也属于碳链异构。
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,33CHCH CH CH =和223CH CH CH CH =;CH 3CH 2CH 2CH 2COH (1-丁醇)与CH 3CH 2CH (OH )CH 3(2-丁醇)。
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类物质异构。
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:烯烃与环烷烃,二烯烃与炔烃,饱和一元醇与醚,饱和一元醛与酮,饱和一元羧酸与酯,芳香醇与芳香醚及酚,硝基化合物与氨基酸,葡萄糖与果糖,蔗糖与麦芽糖。
如,CH3CH2COOH(丙酸)与CH3COOCH3(乙酸甲酯)是同分异构体,但是淀粉和纤维素由于n不等,所以不是同分异构体。
官能团类别异构主要有以下几种:①烯烃与环烷烃,如丙烯与环丙烷②二烯烃与炔烃,如1,3-丁二烯和丁炔③饱和一元醇与醚,如乙醇和二甲醚④饱和一元醛与酮,如丙醛和丙酮⑤饱和一元羧酸与酯,如乙酸和甲酸甲酯⑥芳香醇与酚及芳香醚,如苯甲醇和邻(/间/对)甲基苯酚、甲苯醚⑦硝基化合物与氨基酸除此之外还有:葡萄糖与果糖,蔗糖与麦芽糖等。
有机化学基础
一对必修二和选修五内容的比对
必修二介绍几类基础的有机化合物,包括甲烷(烷烃)、乙烯、苯、乙醇、乙酸,以及基本营养物质糖类、油脂、蛋白质。
同时介绍了煤、石油、天然气的综合利用,包括制取基本的化工原料和生成合成材料,提及绿色化学。
(横线部分喜欢在常识题考察,需要记忆)选择题考察:有机代表物性质,官能团性质(双键、苯环、羟基、醛基、羧基、酯基),有机反应类型(取代加成消去氧化还原加聚缩聚),有机物鉴别和除杂,同分异构体(基元法和等效氢法),有机物耗量
选修五从有机化合物的分类出发,系统地对烃和烃的衍生物进行分类,包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯……并以这些分类的典例进行学习,如以溴乙烷为例学习卤代烃的性质,以乙醇为例学习醇的性质,等等。
对营养物质和化工合成内容进行补充(和必修二有一定区别)
掌握同分异构体的计数和书写,同系物的命名,进行有机合成与推断,书写方程式,设计流程
二官能团分类
1.按碳骨架分类
分为链状和环状,环状化合物又包括脂环化合物和芳香化合物(含苯环),一般链状烃又被称为脂肪烃。
(区分!烃和烃的衍生物,前者只含C和H)
2.按官能团分类
官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团
含有特定官能团,即有该官能团对应的性质
注:烷烃、烯烃、炔烃的官能团名称依次为碳碳单键,碳碳双键,碳碳三键卤代烃中的“卤”代表卤素
醇与酚的区别在于羟基是否连在苯环上
酮中羰基(酮基)两端必须连接C
酯基上的R必须为C—……
三不饱和度
又称缺氢指数,有机物分子与碳原子数目相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物不饱和度增加1,符号为Ω
Ω=0:分子为饱和链状结构
Ω=1:一个双键/一个环
Ω=2:一个三键
Ω=4:很有可能含一个苯环
1.对于烃(C x H y),Ω=
2.含卤、O、N原子的有机物
卤原子:用H代替再进行计算
氧原子:忽略
氮原子:配成NH后忽略
四同分异构体的计数和书写
1.同分异构体的种类:碳链异构(有无支链)
位置异构
官能团异构(类别异构,如二甲醚和乙醇)
顺反异构(一般不要求,如顺-2-丁烯与反-2-丁烯)
对映异构(也叫手性异构,不作要求)
2.一些结论:
烷烃的异构体数目:从甲烷到戊烷,1 1 1 2 3
烷基的异构体数目:从甲基到戊基,1 1 2 4 8
苯环上有三个取代基时:三个取代基相同(如3个—Cl):3种
两个取代基相同(如2个—Cl 1个—Br):6种
三个取代基均不同:10种
3.方法:(不重不漏,考虑所有可能)
顺序:碳链异构→位置异构→顺反异构→官能团异构(或先官能团异构)
①基元法:即利用简单烷烃、烷基等的异构体数目
②替代法:如二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯C6H2Cl4也有3种
CH4一氯代物只有一种,C(CH3)4一氯代物也只有一种
③减碳法:碳链异构,最为基础
主链从长到短,支链从整到散,位置从边到心(避免对称重复),如甲基从2号碳
开始,乙基从3号碳开始(主链至少5个C),定一移二
例:己烷C6H14
④等效氢法(用于判断种数):同C上H,同C所连甲基上H,处于镜面对称上的H
相同H个数的情况下,对称性越强,同分异构体越少
⑤分配法:适用于酯、炔、醚,不适用于烯
酯:不具有对称性,且O一定连C
例:C5H10O2(不饱和度?剩余C的数量?)
炔、醚:具对称性,避免重复
例:C5H12O
⑥插入法:位置异构,适用于烯、炔、醚、酯
例:C5H10(Ω=1)(烯)
C5H8(Ω=2)(炔)
C5H12O(Ω=0)(醚)
C5H10O2(Ω=1)(酯)
⑦残基分析法:适用于芳香化合物等比较复杂的有机物
例:苯的同系物如C9H13(Ω=4)
题目:1.蒽的一氯代物有______种,二氯代物有______种
2.结构不同的二甲基氯苯的数目有()
A.4个
B.5个
C.6个
D.7个
3.主链为4个碳原子的某烷烃有2种同分异构体,则具有相同碳原子数,主链也是4个碳原子的烯烃的异构体应有____种
4.二恶英的母体结构如右图A
(1)已知A的一氯代物有两种,则A的七溴代物有______种
(2)A的二氯代物共有_____种
氧化还原
(1)将4.48gFe溶于1L 0.2mol/L稀硫酸中,再加入50mL 0.4mol/LKNO3
溶液中,其中的Fe2+全部转化为Fe3+,NO3-无剩余,生成一种氮氧化物N x O y,则该氮氧化物的化学式是()
A.N2O
B.NO
C.N2O3
D.NO2
(2)
答案:1. 3 15 2. C 3. 4 4. 2 10
(1)A (2)2:1。