第一章 章末综合提升-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3同步导学案配套教参（人教版，单选）

授课提示：对应学生用书第20页 授课提示：对应学生用书第21页 一、同分异构体的书写及数目判断 1．有机物同分异构体的书写 有机物同分异构体的书写方法有多种，总体来说，必须遵循“价键数守恒”的原则，同时注意“有序性”和“等效性”两个特性和“四顺序”原则。 (1)所谓“价键数守恒”指的是在有机物中各元素所能形成的共价键数目是一定的。如碳原子有4个价键、氢原子有1个价键、氧原子有2个价键等。 (2)所谓“有序性”即从某一种形式开始排列，依次进行，一般为先看种类(指官能团异构)；二定碳架；三写位置(指官能团或支链的位置)；最后补氢。 (3)所谓“等效性”即防止将结构式相同的同一种物质判断成同分异构体。 (4)所谓“四顺序”原则是指主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻再到间。 2．同分异构体数目判断的常用方法 (1)烃基法：甲基、乙基各有1种，丙基有2种，丁基有4种，戊基有8种。 (2)替代法：二氯苯与四氯苯均为3种。 (3)等效氢法：确定一元取代产物数目。 (4)定一移一法：对于二元取代物的同分异构体的判定，可先固定一个取代基位置，再移动另一取代基，以确定同分异构体数目。如丙烷的二氯代物有4种。 (5)组合法：形成酯的酸、醇分别有m、n种，则该酯有m×n种。 1．分子式为C4H8BrCl的有机物共有同分异构体(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 2．一个丁基(—C4H9)取代联三苯()分子中的一个氢原子，所得的同分异构体数目为(　　) A．18 B．20 C．24 D．28 解析：属于对称结构，含有5种处于不同化学环境的氢原子；—C4H9有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—C(CH3)3四种结构，所得的同分异构体数目为5×4＝20，故B正确。 答案：B 3．一个苯环上连接1个—Cl和3个—CH3的有机物的结构共有(　　) A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 解析：先将3个—CH3连接到苯环上，得到三种结构： ；然后逐一分析苯环上的等效氢的种类：①中苯环上只有1种氢原子，②中苯环上有2种不同化学环境的氢原子，③中苯环上有3种不同化学环境的氢原子。综上所述，该有机物共有6种结构。 答案：C 二、有机化合物分子式和结构式的确定 1．确定有机化合物分子式的方法 确定有机化合物分子式的方法很多，但总的思路是首先对有机化合物进行元素的定性分析，确定有机化合物的组成元素，然后再进行元素的定量分析，确定有机化合物的分子式。 (1)直接求算法 如果给出某物质一定条件下的密度(或相对密度)及各元素的质量比(或百分比)，可直接求算出1 mol物质中各元素原子的物质的量，从而得出其分子式。 例如，某有机化合物蒸气相对H2的密度为23，其中C、H、O元素的质量分数分别为52.17%、13.05%、34.78%，则该有机化合物的相对分子质量＝2×23＝46，该有机化合物分子中所含C原子数＝≈2，所含H原子数＝≈6，所含O原子数＝≈1，则该有机化合物的分子式为C2H6O。 (2)最简式法 由于分子式为最简式(实验式)的整数倍，因此利用有机化合物的相对分子质量及求得的最简式可确定其分子式。如烃的最简式的求法： n(C)∶n(H)＝∶＝a∶b(最简整数比)。所以该烃的最简式为CaHb，则其分子式为(CaHb)n，n＝(Mr为烃的相对分子质量，12a＋b为其最简式的相对分子质量)。 (3)商余法(适用于烃类分子式的求算) 用烃的相对分子质量除以14就可以确定分子中所含碳原子数，即n值，再根据余数就可以求出烃的分子式。一般规律如下： ＝＝商……余数 其中对烷烃、烯烃或环烷烃而言，商为烃分子中的碳原子数；而对炔烃、二烯烃、苯及苯的同系物而言，碳原子数为商加1。 (4)化学方程式法 利用有机化学反应中反应物、生成物之间量的关系求分子式。常涉及的化学方程式有 CxHy＋O2xCO2＋H2O CxHyOz＋O2xCO2＋H2O 用此法进行求算时，要注意以下两点：①气体体积变化(关注水的状态)；②混合物平均相对分子质量等。同时可结合差量法、平均值法、十字交叉法、讨论法等技巧来求算有机化合物的分子式。 2．有机化合物结构简式的确定 通过定性或定量实验确定：有机化合物存在同分异构体，确定有机化合物的结构，主要是利用物质所具有的特殊性质、红外光谱、核磁共振氢谱等来确定物质中所含官能团的种类和数目、官能团所处的位置、氢