(讲义)第7章 第1节 能力课时5 烷烃的同分异构体及其取代产物-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

能力课时5　烷烃的同分异构体及其取代产物 1．学会常见烷烃的同分异构体的书写方法。 2．学会判断烷烃取代产物及其种类。 烷烃同分异构体的书写探究 1．烷烃同分异构体的书写方法——减碳法 (1)两注意：①选择碳原子数最多的碳链为主链。 ②找出对称轴。 (2)四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间。 (3)书写的步骤 ①先写出碳原子数最多的主链。 ②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)连在主链某个碳原子上。 ③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)连在主链碳原子上，以此类推。 (4)实例(以C6H14为例) a．将分子中所有碳原子连成直链作为主链。 C—C—C—C—C—C (a) b．从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种： (b)　　　　　　　　(c) 注意：甲基不能连在①位和⑤位碳原子上；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复。 c．从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种： (d)　　　　　　　(e) ②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复。所以C6H14共有5种同分异构体。 1．分子式为C5H12的有机物有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 B　[C5H12的碳链有C—C—C—C—C、3种，故分子式为C5H12的有3种有机物，B项正确。] 2．分子式为C7H16，含有一个支链的有机物有(写出结构简式)_______________________________________________________， 含有两个支链的有机物有________种。 [解析]　含一个支链的碳链有；含两个支链的碳链有。 [答案]　 烷烃取代物的种类 1．一元取代物 (1)根据烷基的种类确定一元取代物种类 ①甲基、乙基的结构只有一种，即甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3)。 ②丙基的结构有两种，分别为—CH2CH2CH3、。 ③丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种。如C4H9Cl有4种同分异构体，C5H11Cl有8种同分异构体。 (2)等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物。 ①连在同一个碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。 ②同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。如新戊烷中的4个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。 ③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时，物与像的关系)的氢原子是等效的。如分子中的18个氢原子是等效的。 2．多元取代物种类——分次定位法 如C3H8的二氯代物种类 3．替代法确定取代产物数目 若烃CxHy的m元取代物有n种同分异构体，则其(y－m)元取代物也有n种同分异构体。例如，C3H8的二氯代物C3H6Cl2有4种同分异构体，则C3H8的六氯代物C3H2Cl6也有4种同分异构体(六氯代物中的氢原子替代二氯代物中的氯原子，六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氢原子)。 【典例】　下列关于同分异构体数目的叙述中正确的是(　　) A．新戊烷的一氯代物有三种 B．丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．C5H11Cl有6种结构 B　[A项，新戊烷的等效氢原子有一种，一氯代物有一种，错误；B项，CH3CH2CH3的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等为两种，正确；C项，丁烷有两种碳链结构，C—C—C—C和，C—C—C—C的二氯代物有6种，的二氯代物有3种，共9种，错误；D项，C5H11— 有8种结构，故C5H11Cl有8种结构，错误。] 3．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成的一氯代烃只有一种的是(　　) A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2CH3 C　[A项，有两种不同位置的氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃有两种，错误；B项，有三种不同位置的氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃有三种，错误；C项，只有一种氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃只有一种，正确；D项，有四种不同位置的氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃有四种，错误。] 4．分子式为C4H10的烃的九氯代物的同分异构体有(　　) A．3种　　B．4种　　C．5种　　D．6种 B　[C4H10的一氯代物有4种，根据替代法可知九氯代物也有4种，B项正确。] 5．(双选)下列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ是多面体碳烷的结构，下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ属于同系物 B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ一氯取代物均为