1.1.2 有机化合物中的共价键和同分异构现象（精品学案）-2022-2023学年高二化学同步学习高效学讲练（人教版2019选择性必修3）

2022-2023学年高二化学同步学习高效学讲练（精品学案） 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第一节 有机化合物的结构特点 第2课时 有机化合物中的共价键和同分异构现象 课程学习目标·学科核心素养 1.认识有机化合物分子中的共价键类型、极性及其与有机反应的关系。从共价键的角度认识有机化合物之间的转化，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 2.认识有机化合物的同分异构现象，会判断和书写同分异构体。 微点注解——名师引领·新知学习 一．有机化合物中的共价键 1．共价键的类型 一般情况下，有机化合物中的单键是σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，三键中含有一个σ键和两个π键。 2．共价键对有机化合物性质的影响 (1)共价键的类型对有机化合物性质的影响 π键的轨道重叠程度比σ键的小，比较容易断裂而发生化学反应。例如乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键，都可以发生加成反应，而甲烷分子中含有C—H σ键，可发生取代反应。 (2)共价键的极性对有机化合物性质的影响 共价键的极性越强，在反应中越容易发生断裂，因此有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。 二．有机化合物的同分异构现象 1．同分异构现象和同分异构体 2．同分异构体的类型 3．构造异构现象举例 异构类别 实例 碳架异构 C4H10：CH3—CH2—CH2—CH3 正丁烷 异丁烷 位置异构 C4H8：H2==H—H2—H3 1-丁烯 H3—H==H—H3 2-丁烯 C6H4Cl2：　 邻二氯苯 间二氯苯 对二氯苯 官能团异构 C2H6O：　 乙醇　　　　　　　二甲醚　　　　　　　　 　　　　 4．键线式 在表示有机化合物的组成和结构时，将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况和官能团，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，这样得到的式子称为键线式。例如：丙烯可表示为，乙醇可表示为。 典例探究——重难释疑·科学施策 【典例1】（2022·云南·高二学业考试）下列物质中，互为同分异构体的一组是 A．甲烷和乙烷 B．乙烯和丙烯 C．正丁烷和异丁烷 D．一氯甲烷和二氯甲烷 【答案】C 【解析】同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物； A．甲烷和乙烷分子式不同，A错误； B．乙烯和丙烯分子式不同，B错误； C．正丁烷和异丁烷是分子式相同、结构不同的化合物，互为同分异构体，C正确； D．一氯甲烷和二氯甲烷分子式不同，D错误； 故选C。 【典例2】（甘肃·永昌县第一高级中学高二期末）3-甲基戊烷的一氯代物有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】B 【解析】 根据等效原子判断，有几种原子，一氯代产物有几种同分异构体，分子中等效氢原子一般有如下情况： ①分子中同一甲基上连接的氢原子等效，同一碳原子所连的氢原子是等效的； ②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效； ③处于镜面对称位置(相当于平面成像时，物与像的关系)上的氢原子等效； 3-甲基戊烷的碳链结构为： ，1、5号碳原子，2、4号碳原子对称，分别处于1 (或5)、2 (或4)、3、6号碳原子上原子不同，所以分子中有4种原子，故3-甲基戊烷的一氯代产物有4种； 故选B。 【典例3】（河北武强中学高二阶段练习）下列化学式代表的物质有固定沸点的是 A．C3H6 B．C2H4O2 C．CFCl3 D．C3H7OH 【答案】C 【解析】 已知纯净物有固定的沸点，混合物没有，则有： A．C3H6 可以代表丙烯、环丙烷等物质，为混合物，没有固定的沸点，A不合题意； B．C2H4O2可以代表CH3COOH、HCOOCH3，HOCH2CHO物质，为混合物，没有固定的沸点，B不合题意； C．CFCl3只有一种结构，代表一种物质，是纯净物，有固定的沸点，C符合题意； D．C3H7OH可代表CH3CH2CH2OH，(CH3)2CHOH物质，为混合物，没有固定的沸点，D不合题意； 故答案为：C。 【典例4】（北京·高二学业考试）下列化合物中，与互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH3CH3 C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3 【答案】D 【解析】同分异构体是分子式相同，但结构不同的有机物。的分子式为C4H10。 A．CH4的分子式为CH4，分子式不同，A不符合题意； B．CH3CH3的分子式为C2H6，分子式不同，B不符合题意； C．CH3CH2CH3的分子式为C3H8，分子式不同，C不符合题意； D．CH3CH2CH2CH3的分子式为C4H10，与结构不同，互为同分异构体，D符合题意； 故选D。 【典例5】（广西·钦州一中高二期中）下列说法正确的是 A．和互为同位素 B．和互为同分异构体 C．和是同一种物质 D．