内容正文:
专题01 有机化合物的结构特点
题型01 有机物的分类:依据碳骨架分类
题型02 有机物的分类:依据官能团分类
题型03 有机物中的共价键
题型04 同分异构现象与同分异构体
题型05 同分异构体的书写规律
题型06 确定同分异构体数目的方法(等效氢法、烃基取代法、定一移一法)
题型01 有机物的分类:依据碳骨架分类
知识积累
1.依据碳骨架分类
2.脂环化合物和芳香族化合物的区别
(1)脂环化合物
不含 的碳环化合物都属于脂环化合物,如。它们的性质与脂肪族化合物相似。
(2)芳香族化合物
含有一个或多个 的化合物都属于芳香族化合物,如。它们具有一些特殊的性质。
3.芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物的关系
【典例1】下列有机化合物属于脂环烃的是
A. B.
C. D.
【变式1-1】按构成有机化合物分子的碳骨架进行分类,下列说法正确的是
①② ③④⑤
A.脂肪烃:①③ B.烃:①②③④⑤
C.脂环烃:②④⑤ D.芳香烃:②
【变式1-2】下列有机化合物按碳骨架分类,结果正确的是
A.乙烯()、苯()、环己烷()都属于脂肪烃
B.苯()、环戊烷()、环己烷()都属于芳香烃
C.属于脂环化合物
D.均属于脂环烃
【变式1-3】按碳的骨架对有机化合物进行分类,下列说法正确的是
A.属于脂肪烃衍生物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.属于芳香族化合物
题型02 有机物的分类:依据官能团分类
知识积累
1.相关概念
2.依据官能团分类
(1)烃类物质
有机化合物
官能团结构
官能团名称
有机化合物类别
CH4
—
—
烷烃
CH2==CH2
碳碳双键
烯烃
CH≡CH
—C≡C—
碳碳三键
炔烃
—
—
芳香烃
(2)烃的衍生物
有机化合物
官能团结构
官能团名称
有机化合
物类别
CH3CH2Br
碳卤键
卤代烃
CH3CH2OH
—OH
羟基
醇
—OH
羟基
酚
CH3—O—CH3
醚键
醚
CH3CHO
—CHO
醛基
醛
酮羰基
酮
CH3COOH
—COOH
羧基
羧酸
酯基
酯
CH3NH2
—NH2
氨基
胺
酰胺基
酰胺
【典例2】下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.酚类 -OH B.羧酸-COOH
C.醛类 -CHO D.CH3-O-CH3醚类 -CHO
【变式2-1】下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.烃 B. 羧酸
C. 胺 D. 醚
【变式2-2】下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.酚类-OH B.醛类-CHO
C. 羧酸-COOH D.CH3OCH3醚类
【变式2-3】下列有机物结构简式、系统命名、官能团名称对应错误的是
选项
结构简式
系统命名
官能团名称
A
溴乙烷
碳溴键
B
丙酮
羰基
C
乙酸乙酯
酯基
D
乙酰胺
胺基
A.A B.B C.C D.D
题型03 有机物中的共价键
知识积累
有机化合物中σ键和π键的比较
共价键类型
σ键
π键
电子云重叠方式
沿键轴方向以“ ”的形式相互重叠
以“ ”的形式从侧面重叠
电子云重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
原子或原子团能否绕键轴旋转
存在规律
共价单键是σ键;双键中含 个σ键和 个π键;三键中含 个σ键和 个π键
断键与反应类型的关系
σ键能发生 反应,π键能发生 反应
【典例3】有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.只形成π键 B.只形成非极性键
C.形成四对共用电子对 D.形成离子键和共价键
【变式3-1】下图是四种常见有机物的空间填充模型,下列说法中正确的是
A.甲中碳原子为sp3杂化 B.乙中σ键与π键的个数比为2∶1
C.丙中含有碳碳双键,属于烯烃 D.丁可表示乙酸的结构
【变式3-2】乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是
A.碳原子的杂化方式为、
B.该分子中含有1个手性碳原子
C.含有2种官能团
D.键与键数目之比为
【变式3-3】下列说法错误的是
A.有机化合物都含有极性键和非极性键
B.有机化合物一定含有σ键,不一定含有π键
C.1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
D.乙烯和乙炔都含有π键,都能发生加成反应
题型04 同分异构现象与同分异构体
知识积累
1.同分异构现象和同分异构体
(1)同分异构现象:化合物具有相同的 ,但具有不同 的现象。
(2)同分异构体:具有 现象的化合物互为同分异构体。
2.同分异构现象的类别
3.有机化合物的构造异构
异构类别
形成途径
示例
碳架异构
由碳骨架不同而产生的异构
位置异构
由官能团位置不同而产生的异构
官能团异构
由官能团不同而产生的异构
【典例4】下列与有机物互为同分异构体的是
A. B.
C. D.
【变式4-1】丙烯酸()和丙二醛()的相互关系是
A.官能团异构 B.碳架异构 C.位置异构 D.同系物
【变式4-2】下列各组同分异构体属于位置异构的是
A.和 B.和
C.和 D.和
【变式4-3】下列各组物质中,互为同分异构体且属于官能团位置异构的是
A.CH3CH2CH3和CH3CH3 B.和
C.CH3COOH和HCOOCH3 D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
题型05 的书写规律
知识积累
1.烷烃同分异构体的书写
烷烃只存在碳架异构,书写时要注意全面而不重复,具体规则如下:
下面以己烷(C6H14)为例说明(用碳骨架表示)。
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为母链。
C—C—C—C—C—C
(2)从母链的一端取下1个碳原子,依次连接在母链中心对称线一侧的各个碳原子上,即得到多个带有甲基、主链比母链少1个碳原子的异构体的碳骨架。
(3)从母链上一端取下两个C原子,使这两个C原子相连(整连)或分开(散连),依次连接在母链所剩下的各个碳原子上,得多个带1个乙基或两个甲基、主链比母链少两个碳原子的异构体的碳骨架。
故己烷(C6H14)共有5种同分异构体。
2.单烯烃同分异构体的书写
书写方法:先链后位,即先写出可能的碳链方式,再加上含有的官能团位置。下面以C4H8为例说明。
(1)碳架异构:C—C—C—C、 。
(2)位置异构:用箭头表示双键的位置,即、 。C4H8属于烯烃的同分异构体共有3种。
3.苯的同系物的同分异构体的判断方法:从单取代到多取代,二取代时取代基有邻、间、对三种情况。例如分子式为C8H10的芳香族化合物,苯环外有两个饱和碳,单取代结构为 ,若为二取代,有邻()、间( )、对( )三种情况。
【典例5】有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【变式5-1】碳原子数在10以内的链状烷烃中,其一溴代物只存在一种结构的有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【变式5-2】烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物的种类是
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式5-3】含有一个碳碳双键的烯烃,和加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
题型06 数目的方法
知识积累
1.等效氢法
单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物,确定其同分异构体数目时,实质上是看处于不同位置的氢原子的数目,可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的,如CH4中的4个氢原子等效。
(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的,如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。
(3)处于对称位置上的氢原子是等效的,如CH3CH3中的6个氢原子等效,乙烯分子中的4个氢原子等效,苯分子中的6个氢原子等效,CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。
2.烃基取代法
(1)记住常见烃基的结构:丙基有2种结构,丁基有4种结构,戊基有8种结构。
(2)将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分,根据烃基同分异构体的数目,确定目标分子的数目,如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH,共有4种结构,C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO,共有4种结构。
3.定一移一法
对于二元代物的同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体的数目。如CH3CH2CH3的二氯代物数目:第1步固定1个氯原子,有2种:(1),(2)。第2步固定第2个氯原子:(1)有3种,(2)有2种,其中(1)b和(2)d重复,故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。
【典例6】甲苯与氢气完全加成后,其产物的一氯代物有种
A.6 B.5 C.4 D.3
【变式6-1】芳香烃C8H10有四种同分异构体,其分子中一氯取代物存在3种同分异构体,则该种物质的结构是
A. B.
C. D.
【变式6-2】分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为
A.11种 B.10种 C.9种 D.8种
【变式6-3】下列有关同分异构体数目的判断错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3种
B.甲基环己烷()的一氯代物有4种
C.炔烃的同分异构体有3种
D.分子式为的芳香族类有机化合物有5种
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专题01 有机化合物的结构特点
题型01 有机物的分类:依据碳骨架分类
题型02 有机物的分类:依据官能团分类
题型03 有机物中的共价键
题型04 同分异构现象与同分异构体
题型05 同分异构体的书写规律
题型06 确定同分异构体数目的方法(等效氢法、烃基取代法、定一移一法)
题型01 有机物的分类:依据碳骨架分类
知识积累
1.依据碳骨架分类
2.脂环化合物和芳香族化合物的区别
(1)脂环化合物
不含苯环的碳环化合物都属于脂环化合物,如。它们的性质与脂肪族化合物相似。
(2)芳香族化合物
含有一个或多个苯环的化合物都属于芳香族化合物,如。它们具有一些特殊的性质。
3.芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物的关系
【典例1】下列有机化合物属于脂环烃的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.分子中含有苯环,属于芳香烃,A错误;
B.分子中的六元环是含有碳碳双键的碳环且不是苯环,即属于脂环烃,B正确;
C.分子中没有碳环,属于链状脂肪烃,C错误;
D.分子中含有苯环,属于芳香烃,D错误;
故选B。
【变式1-1】按构成有机化合物分子的碳骨架进行分类,下列说法正确的是
①② ③④⑤
A.脂肪烃:①③ B.烃:①②③④⑤
C.脂环烃:②④⑤ D.芳香烃:②
【答案】D
【详解】A.①CH3CH2Cl的组成元素除C、H外还有Cl,CH3CH2Cl不属于脂肪烃,属于氯代烃,A项错误;
B.①CH3CH2Cl的组成元素除C、H外还有Cl,CH3CH2Cl不属于烃,属于烃的衍生物,B项错误;
C.②为苯,属于芳香烃,不属于脂环烃,C项错误;
D.①属于氯代烃,③属于脂肪烃,④⑤属于脂环烃,只有②属于芳香烃,D项正确;
故答案为D。
【变式1-2】下列有机化合物按碳骨架分类,结果正确的是
A.乙烯()、苯()、环己烷()都属于脂肪烃
B.苯()、环戊烷()、环己烷()都属于芳香烃
C.属于脂环化合物
D.均属于脂环烃
【答案】D
【分析】烃是只含C、H两种元素的有机化合物,按照碳骨架可将有机化合物分为链状化合物和环状化合物,根据是否含有苯环又将环状化合物分为脂环化合物和芳香族化合物。
【详解】A.按碳骨架分类可知,乙烯属于脂肪烃,苯属于芳香烃,环己烷属于脂环烃,苯和环己烷不属于脂肪烃,故A错误;
B.按碳骨架分类可知,环戊烷、环己烷属于脂环烃,不属于芳香烃,故B错误;
C.按碳骨架分类可知,萘属于芳香族化合物,不属于脂环化合物,故C错误;
D.按碳骨架分类可知,环戊烷、环丁烷和乙基环己烷均含环且无苯环的烃,均是脂环烃,故D正确;
故选:D。
【变式1-3】按碳的骨架对有机化合物进行分类,下列说法正确的是
A.属于脂肪烃衍生物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.属于芳香族化合物
【答案】D
【详解】A.是异丁烷,属于脂肪烃,A错误;
B.芳香族化合物指含有苯环的化合物,不含苯环,属于环烯,B错误;
C.结构中含有苯环,属于芳香族化合物,不是脂环化合物,C错误;
D.含有苯环,属于芳香族化合物,D正确;
综上所述答案为D。
题型02 有机物的分类:依据官能团分类
知识积累
1.相关概念
2.依据官能团分类
(1)烃类物质
有机化合物
官能团结构
官能团名称
有机化合物类别
CH4
—
—
烷烃
CH2==CH2
碳碳双键
烯烃
CH≡CH
—C≡C—
碳碳三键
炔烃
—
—
芳香烃
(2)烃的衍生物
有机化合物
官能团结构
官能团名称
有机化合
物类别
CH3CH2Br
碳卤键
卤代烃
CH3CH2OH
—OH
羟基
醇
—OH
羟基
酚
CH3—O—CH3
醚键
醚
CH3CHO
—CHO
醛基
醛
酮羰基
酮
CH3COOH
—COOH
羧基
羧酸
酯基
酯
CH3NH2
—NH2
氨基
胺
酰胺基
酰胺
【典例2】下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.酚类 -OH B.羧酸-COOH
C.醛类 -CHO D.CH3-O-CH3醚类 -CHO
【答案】B
【详解】A. 属于酚类,官能团为-OH,故A错误;
B. 属于羧酸,官能团为-COOH,故B正确;
C. 属于酯类,官能团为-COOC-,故C错误;
D.CH3-O-CH3属于醚类,官能团为-C-O-C-,故D错误。
综上所述,答案为B。
【变式2-1】下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.烃 B. 羧酸
C. 胺 D. 醚
【答案】D
【详解】A.该物质属于卤代烃,官能团为—Cl,A错误;
B.该物质的官能团为-COOH,B错误;
C.该物质属于酰胺,官能团为,C错误;
D.该物质属于醚类物质,官能团为醚键或醚基,D正确;
故答案为:D。
【变式2-2】下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.酚类-OH B.醛类-CHO
C. 羧酸-COOH D.CH3OCH3醚类
【答案】C
【详解】
A.,醇类,官能团为-OH,A错误;
B.,酯类,官能团为-COO-,B错误;
C.,羧酸,官能团为-COOH,C正确;
D.CH3OCH3,醚类,官能团为醚键:-O-(与氧原子直接相连的原子为碳原子),D错误;
故选C。
【变式2-3】下列有机物结构简式、系统命名、官能团名称对应错误的是
选项
结构简式
系统命名
官能团名称
A
溴乙烷
碳溴键
B
丙酮
羰基
C
乙酸乙酯
酯基
D
乙酰胺
胺基
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.的系统命名为溴乙烷,官能团名称为碳溴键,A项正确;
B.的系统命名为丙酮,官能团名称为羰基,B项正确;
C.的系统命名为乙酸乙酯,官能团名称为酯基,C项正确;
D.的系统命名为乙酰胺,官能团名称为酰胺基,D项错误;
故选D。
题型03 有机物中的共价键
知识积累
有机化合物中σ键和π键的比较
共价键类型
σ键
π键
电子云重叠方式
沿键轴方向以“头碰头”的形式相互重叠
以“肩并肩”的形式从侧面重叠
电子云重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
原子或原子团能否绕键轴旋转
能
不能
存在规律
共价单键是σ键;双键中含1个σ键和1个π键;三键中含1个σ键和2个π键
断键与反应类型的关系
σ键能发生取代反应,π键能发生加成反应
【典例3】有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.只形成π键 B.只形成非极性键
C.形成四对共用电子对 D.形成离子键和共价键
【答案】C
【详解】A.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合既能形成σ键,也能形成π键,故A错误;
B.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合既能形成极性键,如:C-H,也能形成非极性键,如:C-C,故B错误;
C.碳原子核外最外层有四个电子,在反应中不易得或失电子,则在形成有机物时与其他原子可形成四对共用电子对,故C正确;
D.有机物分子中的碳原子无法形成离子键,故D错误;
故选C。
【变式3-1】下图是四种常见有机物的空间填充模型,下列说法中正确的是
A.甲中碳原子为sp3杂化 B.乙中σ键与π键的个数比为2∶1
C.丙中含有碳碳双键,属于烯烃 D.丁可表示乙酸的结构
【答案】A
【详解】
A.图示的有机物为甲烷,其中碳原子的杂化方式为sp3杂化,A正确;
B.图示的有机物为乙烯,其中共有5个σ键,一个π键,故二者个数比为5∶1,B错误;
C.图示的有机物为苯,其分子中不含碳碳双键,不属于烯烃,C错误;
D.图示的有机物应为乙醇,D错误;
故选A。
【变式3-2】乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是
A.碳原子的杂化方式为、
B.该分子中含有1个手性碳原子
C.含有2种官能团
D.键与键数目之比为
【答案】D
【详解】A.乳酸中—COOH中碳原子采取sp2杂化,其余2个碳原子采取sp3杂化,A项正确;
B.乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子,只有1个手性碳原子,B项正确;
C.乳酸中含有羧基和(醇)羟基两种官能团,C项正确;
D.1个乳酸分子中含4个C—H键、2个C—C键、2个C—O键、2个O—H键、1个C=O键,单键全为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,则σ键与π键数目之比为11∶1,D项错误;
答案选D。
【变式3-3】下列说法错误的是
A.有机化合物都含有极性键和非极性键
B.有机化合物一定含有σ键,不一定含有π键
C.1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
D.乙烯和乙炔都含有π键,都能发生加成反应
【答案】A
【详解】A.甲烷、甲醇、甲醛、甲酸均只含有极性键,不含有非极性键,A选项错误;
B.有机化合物原子间一定含有σ键,但不一定含有键,B选项正确;
C.1个碳原子最多有4个单电子,可以与其他原子形成4个共价键,C选项正确;
D.乙烯中含有C=C,乙炔中含有C≡C,其中都含有键,且都能发生加成反应,D选项正确;
答案选A。
题型04 同分异构现象与同分异构体
知识积累
1.同分异构现象和同分异构体
(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。
(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
2.同分异构现象的类别
3.有机化合物的构造异构
异构类别
形成途径
示例
碳架异构
由碳骨架不同而产生的异构
位置异构
由官能团位置不同而产生的异构
官能团异构
由官能团不同而产生的异构
【典例4】下列与有机物互为同分异构体的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】图示分子的分子式为C7H8O,根据分子式和结构进行判断即可
【详解】A.该有机物分子式为C8H10O,和图示物质分子式不同,A不合题意;
B.该有机物分子式为C7H8O,和图示物质分子式不同,B不合题意;
C.该有机物分子式为C7H8O2,和图示物质分子式不同,C不合题意;
D.该有机物分子式为C7H10O,分子式和图示物质相同,结构不同,故二者为同分异构体,D符合题意;
故选D。
【变式4-1】丙烯酸()和丙二醛()的相互关系是
A.官能团异构 B.碳架异构 C.位置异构 D.同系物
【答案】A
【详解】丙烯酸与丙二醛的分子式均为C3H4O2,结构不同,互为同分异构体,丙烯酸官能团为碳碳双键和羧基,而丙二醛的官能团为醛基,故丙烯酸与丙二醛互为官能团异构;
答案选A。
【变式4-2】下列各组同分异构体属于位置异构的是
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】B
【详解】A.两种物质是由于碳链结构不同引起的异构体,属于碳架异构,A不符合题意;
B.前一种物质Cl、Br原子连接在同一个C原子上,后一种物质的Cl、Br原子连接在两个不同的C原子上,属于位置异构,B符合题意;
C.前者分子中含有醛基、羟基;后者分子中含有酯基,它们的分子式相同,但是官能团种类不同,分子结构不同,属于官能团异构,C不符合题意;
D.两种物质在碳碳双键的两个不饱和的C原子连接的不同原子,由于相同原子在碳碳双键两侧位置不同引起的异构体,属于顺反异构,D不符合题意;
故合理选项是B。
【变式4-3】下列各组物质中,互为同分异构体且属于官能团位置异构的是
A.CH3CH2CH3和CH3CH3 B.和
C.CH3COOH和HCOOCH3 D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
【答案】B
【详解】A.CH3CH2CH3和CH3CH3分子式不同,不属于同分异构体,A不符合题意;
B.两种物质分子式相同,碳碳三键官能团位置不同,属于官能团位置异构,B符合题意;
C.CH3COOH含羧基,HCOOCH3含酯基,官能团不同,属于官能团异构,C不符合题意;
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3分子式相同,官能团不同,属于官能团异构,D不符合题意;
答案:B。
题型05 的书写规律
知识积累
1.烷烃同分异构体的书写
烷烃只存在碳架异构,书写时要注意全面而不重复,具体规则如下:
下面以己烷(C6H14)为例说明(用碳骨架表示)。
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为母链。
C—C—C—C—C—C
(2)从母链的一端取下1个碳原子,依次连接在母链中心对称线一侧的各个碳原子上,即得到多个带有甲基、主链比母链少1个碳原子的异构体的碳骨架。
(3)从母链上一端取下两个C原子,使这两个C原子相连(整连)或分开(散连),依次连接在母链所剩下的各个碳原子上,得多个带1个乙基或两个甲基、主链比母链少两个碳原子的异构体的碳骨架。
故己烷(C6H14)共有5种同分异构体。
2.单烯烃同分异构体的书写
书写方法:先链后位,即先写出可能的碳链方式,再加上含有的官能团位置。下面以C4H8为例说明。
(1)碳架异构:C—C—C—C、 。
(2)位置异构:用箭头表示双键的位置,即、 。C4H8属于烯烃的同分异构体共有3种。
3.苯的同系物的同分异构体的判断方法:从单取代到多取代,二取代时取代基有邻、间、对三种情况。例如分子式为C8H10的芳香族化合物,苯环外有两个饱和碳,单取代结构为 ,若为二取代,有邻()、间( )、对( )三种情况。
【典例5】有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】C
【详解】
有机物含有三个侧链的可能的结构有、、,共3种结构;
答案选C。
【变式5-1】碳原子数在10以内的链状烷烃中,其一溴代物只存在一种结构的有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】C
【详解】
一溴代物只存在一种结构,说明结构对称,只有1中等效氢,碳原子数在10以内的链状烷烃中,其一溴代物只存在一种结构的有甲烷、乙烷、、,共4种,选C。
【变式5-2】烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物的种类是
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物有CH3-CH2-CHCl2、CH3-CHCl-CH2Cl、CH2Cl-CH2-CH2Cl、CH3-CCl2-CH3,共4种,选C。
【变式5-3】含有一个碳碳双键的烯烃,和加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】B
【详解】
根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置,中能形成双键键位置有:1和2之间,2和3之间,3和4之间,3和5之间,7和8之间(10和11),共5种;
答案选B。
题型06 数目的方法
知识积累
1.等效氢法
单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物,确定其同分异构体数目时,实质上是看处于不同位置的氢原子的数目,可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的,如CH4中的4个氢原子等效。
(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的,如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。
(3)处于对称位置上的氢原子是等效的,如CH3CH3中的6个氢原子等效,乙烯分子中的4个氢原子等效,苯分子中的6个氢原子等效,CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。
2.烃基取代法
(1)记住常见烃基的结构:丙基有2种结构,丁基有4种结构,戊基有8种结构。
(2)将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分,根据烃基同分异构体的数目,确定目标分子的数目,如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH,共有4种结构,C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO,共有4种结构。
3.定一移一法
对于二元代物的同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体的数目。如CH3CH2CH3的二氯代物数目:第1步固定1个氯原子,有2种:(1),(2)。第2步固定第2个氯原子:(1)有3种,(2)有2种,其中(1)b和(2)d重复,故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。
【典例6】甲苯与氢气完全加成后,其产物的一氯代物有种
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【详解】
甲苯与氢气加成之后生成的物质就是,甲基上有三个氢算是一种,与甲基相连的那个环上的碳原子上有一个氢,算是一种,另外邻位,对位,间位上的氢各1种,共有5种等效氢原子,所以一氯代物总共有五种,故选B。
【变式6-1】芳香烃C8H10有四种同分异构体,其分子中一氯取代物存在3种同分异构体,则该种物质的结构是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A.关于这两个对称轴对称,有2种氢原子,一氯代物有2种;
B.关于这个对称轴对称,有3种氢原子,一氯代物有3种;
C.关于这个对称轴对称,有4种氢原子,一氯代物有4种;
D.关于这个对称轴对称,有5种氢原子,一氯代物有5种;
答案选B。
【变式6-2】分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为
A.11种 B.10种 C.9种 D.8种
【答案】C
【详解】
C4H2Cl8可以看成是中的两个氯原子被两个氢原子取代,采取“定一移二”法,其同分异构体的碳骨架有:、、,共9种,答案选C。
【变式6-3】下列有关同分异构体数目的判断错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3种
B.甲基环己烷()的一氯代物有4种
C.炔烃的同分异构体有3种
D.分子式为的芳香族类有机化合物有5种
【答案】B
【详解】
A.异丁烷的二溴代物有、、三种结构,故A正确;
B.甲基环己烷分子的结构简式为,分子中有5种不同化学环境的氢原子,因此其一氯代物有5种,故B错误;
C.炔烃的同分异构体中属于炔烃的有:、、,共3种,故C正确;
D.的芳香族类有机化合物如果是醚类,有1种结构;属于醇类,有1种结构,属于酚类,有3种结构,共5种,故D正确;
答案选B。
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