2024届高三化学一轮复习 专题九微专题04 有序思维突破有限定条件下的同分异构体的书写 讲义

有序思维突破有限定条件下的同分异构体的书写 【方法与技巧】 1．巧用不饱和度记住常见有机物的官能团异构 (1)不饱和度 ①概念：不饱和度又称缺氢指数，即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示 ②有机化合物(CxHyOz)分子不饱和度的计算公式为： 【微点拨】在计算不饱和度时，若有机化合物分子中含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予考虑；若含有氮原子，就在氢原子总数中减去氮原子数 ③几种常见结构的不饱和度 官能团或结构 C==O(醛、酮、羧酸、酯) 环 —C≡C— 苯环 不饱和度 1 1 1 2 4 (2)常见有机物的官能团异构 通式 不饱和度 常见类别异构体 CnH2n+2 0 无类别异构体 CnH2n 1 单烯烃、环烷烃 CnH2n－2 2 单炔烃、二烯烃、环烯烃、二环烃 CnH2n＋2O 0 饱和一元醇、饱和一元醚 CnH2nO 1 饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚 CnH2nO2 1 饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟醛、羟酮 CnH2n＋1O2N 1 氨基酸、硝基烷 2．四种方法全面剖析同分异构体 (1)取代思想——采用等效氢、对称的方法，适用于一卤代物、醇的找法 ①一卤代烃：看作是氯原子取代烃分子中的氢原子，以“C5H11Cl”为例 ②醇：看作是—OH原子取代烃分子中的氢原子，以“C5H12O”为例 (2)变键思想——即将有机物中某个位置化学键进行变化得到新的有机物，适用于烯烃、炔烃、醛和羧酸 ①烯烃：单键变双键，要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子，以“C5H10”为例 箭头指的是将单键变成双键 新戊烷中间碳原子上无氢原子，不能变成双键 ②炔烃：单键变三键，要求相邻的两个碳上至少各有2个氢原子，以“C5H8”为例 箭头指的是将单键变成三键 异戊烷第2个碳原子只有1个氢原子，两边单键不能变成三键 新戊烷中间碳原子上无氢原子，不能变成三键 ③醛：醛基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成醛基，以“C5H10O”为例 箭头指向是指将链端甲基变成醛基，数甲基个数即可 ④羧酸：羧基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成羧基，以“C5H10O2”为例 箭头指向是指将链端甲基变成羧基，数甲基个数即可 (3)插键思想——在有机物结构式中的某个化学键的位置插入原子而得到新的有机物的结构，适用于醚和酯 ①醚：醚键可以理解为在C—C单键之间插入氧原子，以“C5H12O”为例 箭头指向是指在C—C单键之间插入氧原子 ②酯：酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”为例 若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对含苯环类的非常有效 (4)多官能团同分异构体 ①同种官能团：定一移一，以“C3H6Cl2”为例 先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子 ②不同种官能团：变键优先，取代最后，以“羟基醛(C5H10O2)”为例 先找戊醛，再用羟基取代氢原子 3．记住常见同分异构体的数目 (1)烷烃同分异构体的个数 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 个数 1 1 1 2 3 5 9 (2)烷基的个数 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 1 1 2 4 8 (3)含苯环同分异构体数目确定技巧 ①若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种 ②若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种 ③若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种 ④若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种 4．限制条件的同分异构体结构的推断分析 常见限定条件 对应的官能团或结构 能与NaHCO3或Na2CO3溶液反应放出气体(CO2) —COOH 能与钠反应产生H2 —OH或—COOH 能与Na2CO3溶液反应 —OH(酚)或—COOH 能与NaOH溶液反应 —OH(酚)或—COOH或—COOR或—X 能发生银镜反应或能 含醛基(—CHO)、甲酸酯(HCOOR) 能与FeCl3溶液发生显色反应 —OH(酚) 能发生水解反应 —COOR或—X或—CONH— 既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应) 甲酸酯(HCOOR) 5．限定条件和同分异构体书写技巧 (1)确定碎片：明确书写