内容正文:
第一章 认识有机化学
第3课时 有机化合物的命名
教学目标
使学生掌握醇、醛、酮、羧酸等单官能团有机物的系统命名方法
重点和难点
教学重点:在于理解和运用“选含官能团的最长碳链为主链”及“从离官能团最近端编号”的命名规则。
教学难点:学生如何灵活应用官能团优先原则,处理同时含多种官能团或复杂取代基的化合物命名问题。
· 知识点一 烷烃的普通命名法
1、通常把烷烃泛称“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,自十一起用汉字数字表示。
例如:(1)CH4叫甲烷,CH3CH3叫乙烷,CH3CH2CH3叫丙烷;
(2)C15H32叫十五烷。
2、为了区别异构体,用“正”、“异”和“新”来表示。
(1)CH3—CH2—CH2—CH3 正丁烷
(2)CH3—CH—CH3 异丁烷
∣
CH3
(3)CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 正戊烷
(4)CH3—CH—CH2—CH3 异戊烷
∣
CH3
CH3
∣
(5) CH3—C—CH3 新戊烷
∣
CH3
普通命名法简单方便。但只能使用于结构比较简单的烷烃。对于结构比较复杂的烷烃必须用系统命名法。
即学即练下列有机物命名错误的是
A.3,5一二甲基庚烷
B. 聚-1,2,3-三甲基-1,3一丁二烯
C. 苯乙烯
D. 1,2,4一三甲基环己烷
【答案】B
【解析】A.主链含有7个碳原子,3、5号碳原子上个连有一个甲基,故名称为3,5一二甲基庚烷,故A正确;
B.聚合物的单体为CH2=C(CH3)C(CH3)=CHCH3,名称为2,3-二甲基-1,3-戊二烯,故其聚合物的名称为聚-2,3-二甲基-1,3-戊二烯,故B错误;
C.有机物为苯乙烯,故C正确;
D.环己烷的六个碳原子按逆时针编碳号,碳号代数和最小,故命名为1,2,4一三甲基环己烷,故D正确;
故选B。
◆ 知识点二 系统命名法
在系统命名法中,对于支链烷烃,把它看作直链烷烃的烷基取代基衍生物。
烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做烃基;烷烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做烷基。 通式:CnH2n+1 (n≥1),通常用“R—”表示。
常见的烷基:
CH3 — 甲基 CH3 —CH2— 乙基
CH3 —CH2—CH2— 正丙基 CH3 —CH— 异丙基
∣
CH3
对于支链烷烃的命名法可按照下列步骤进行:
1、定主链,称“某烷”。
选定分子里最长碳链为主链,并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。(碳原子数在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名。)
例一: CH3 — CH — CH2 — CH2— CH2 — CH3
∣
CH3
在上式中线内的碳链为最长的,作为母体,含六个碳原子故叫己烷。甲基则当作取代基。
2、写编号,定支链所在的位置。
①在选定主链以后,就要进行主链的位次编号,也就是确定取代基的位次,主链从一端向另一端编号,号数用1,2,3┉ 等表示,读成1位,2位,3位等。
②对简单的烷烃从距离支链最近的一端开始编号,位次和取代基名词之间要用“—”半字线连接起来。在有几种编号的可能时,应当选定使取代基的位次为最小。
例二: 1 2 3 4 5 6
CH3 —CH 2— CH — CH2— CH2 — CH3
∣
CH3
3、写名称,相同基合并写,不同取代基从小到大写。
①如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用一、二、三┉等来表示,写在取代基的前面;如果含有几个不同的取代基时,就把小的取代基名称写在前面,大的写在后面(烷基的大小顺序是:甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<异戊基<异丁基<异丙基),其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用“,”隔开。
例三: CH3
∣
CH3 — CH2 —C—— CH — CH2— CH3
∣ ∣
CH3 CH2 CH3
命名:2,2-二甲基-3-乙基己烷 读做:2,2二甲基3乙基己烷
②当具有相同长度的链可作为主链时,选定具有支链数目最多(或支链最简单)的碳链。
例四: CH3
∣
CH3 —CH— CH— CH — CH— CH2 — CH3
∣ ∣ ∣
CH3 CH2 CH3
∣
CH2CH3
命名:2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷
确定主链位次的原则是:
①最长原则:选定最长碳链为主链
②最简原则:当有两条相同碳原子的主链时,选支链最简单的一条为主链。
③最近原则:起点离支链最近
④最小原则:当支链离两端的距离相同时,以取代基所在位置的数值之和最小为正确。
即学即练下列有机物的命名正确的是
A.二溴乙烷
B. 3—乙基—1—丁烯
C. 2—甲基—2,4—己二烯
D. 2,2,3—三甲基戊烷
【答案】C
【解析】A.名称为1,2-二溴乙烷,A错误;
B.最长碳链为5个碳,名称为3-甲基-1-戊烯,B错误;
C.符合烯烃系统命名法,命名正确,C正确;
D.最长碳链为5个碳,取代基位次为2、2、4,名称为2,2,4-三甲基戊烷,D错误;
故选C。
◆ 知识点三 单官能团化合物的命名
1. 选择主链:选择含官能团的最长碳链为主链作为母体,称“某烯”、“某炔”、“某醇”、“某醛”、“某酸”等(而卤素、硝基、烷氧基则只作取代基),并标明官能团的位置。
2. 编号:从靠近官能团(或取代基)的一端开始编号。
3. 词头次序:同支链烷烃,按“次序规则”排列。如:
即学即练下列各有机化合物的命名正确的是
A.、1,二丁烯
B.、乙基丁烷
C. 、甲二苯
D. 、2,2,三甲基乙基庚烷
【答案】D
【解析】A.命名为1,丁二烯,A错误;
B.烷烃中乙基不能位于主链2号碳原子上,上述分子的主链选错,故命名为3-甲基戊烷,B错误;
C. 命名为邻二甲苯,C错误;
D. 根据系统命名法可知,上述分子可命名为2,2,三甲基乙基庚烷,D正确;
故选D。
1、 含多官能团的化合物命名
含多官能团的化合物按下列步骤命名:
1.选择主链(或母体):开链烃应选择含尽可能多官能团(尽量包含碳碳双键或碳碳三键)的最长碳链为主链(或母体);碳环,芳环,杂环以环核为母体。按表13-2次序优先选择一个主要官能团作词尾,即列在前面的官能团,优先选作词尾。
表13-2 引用作词尾和词头的官能团名称
官能团 词 尾 词 头
C
OH
O
(某)酸 羧基
—SO3H (某)磺酸 磺基C
OR
O
(某)酸(某)酯 酯基
C
X
O
(某)酰卤 卤甲酰基
C
NH2
O
(某)酰胺 氨基甲酰基
—CN (某)腈 氰基
(某)醛 甲酰基C
H
O
C
O
(某)酮 羰基
—OH (某)醇 羟基
—SH (某)醇(或酚) 巯基
—NH2 (某)胺 氨基
= NH (某)亚胺 亚氨基
C
C
(某)烯 双键
C
C
(某)炔 三键
2.开链烃编号从靠近主要官能团(选为词尾的官能团)的一端编起;碳环化合物,芳香环使主要官能团的编号最低。而苯环上的2 – 位、3 – 位、4 – 位常分别用邻位、间位和对位表示。
3.不选作主要官能团的其他官能团以及取代基一律作词头。其次序排列按“次序规则” 。
例如:
醛基(– CHO)在羟基(–OH)前,所以优先选择 – CHO 为主要官能团作词尾称“己醛”,– CH2CH3、– OH、– CH3、– Br 作词头,根据“次序规则”,其次序是甲基、乙基、羟基、溴。编号从主要官能团开始,并使取代基位次最小。所以命名为:4 – 甲基 – 2 – 乙基 – 3 – 羟基 – 5 – 溴己醛。
主要官能团是 – COOCH3 ,所以叫苯甲酸甲酯。– OH、– NO2作词头,其次序是硝基、羟基。编号从主要官能团开始,并使取代基位次最小。所以命名为:3 – 硝基 – 2 – 羟基苯甲酸。
常见的氨基酸的命名
名 称
结构式
甘氨酸(-氨基乙酸)
丙氨酸(-氨基丙酸)
苯丙氨酸(-苯基--氨基丙酸)
谷氨酸(-氨基戊二酸)
实践应用下列有机物的命名正确的是
A. 乙基丁烷 B. 聚乙烯
C. 甲基丁烯 D. 三甲苯
【答案】D
【解析】
A. 主链上最长有5个C原子,命名为3-甲基戊烷,A错误;
B.是由乙炔加聚生成的聚乙炔,B错误;
C.将官能团的位置编号定为最小,所以命名为:3-甲基-1-丁烯,C错误;
D.,三甲苯; D正确;
故选D。
考点一 烷烃/烯烃/炔烃的命名
【例1】如下物质的命名正确的是
A.1-甲基-1-丙醇 B.2-甲基-3-戊炔
C.3,4,4-三甲基己烷 D.2-甲基丁酸
【答案】D
【解析】
A.,羟基连接的C编号为2,所以其命名为2-丁醇,故A错误;
B.应命名为4-甲基-2-戊炔,故B错误;
C. 应命名为3,3,4-三甲基己烷,故C错误;
D.为羧酸,最长碳链上有4个碳,甲基在第二个碳的侧链,命名为2-甲基丁酸,故D正确;
故答案选D。
【变式1-1】下列有机物的系统命名正确的是
A.
乙基丁烷 B.
甲基丁烯
C.
甲基丙醇 D. 2.4.三溴苯酚
【答案】D
【解析】A. ,从右边开始编号,得到3−甲基戊烷,故A错误;
B. :从右边开始编号,得到3−甲基−1−丁烯,故B错误;
C. :羟基在2号位,因此为2−丁醇,故C错误;
D. :酚羟基所在的碳原子为1号位,因此为2,4,6-三溴苯酚,故D正确。
综上所述,答案为D。
【变式1-2】下列有机物的命名正确的是
A.二溴乙烷: B.2, 2, 3-三甲基戊烷:
C.2-羟基戊烷: D.3-甲基-1-戊烯:
【答案】D
【解析】A.需要标注官能团的位置,正确名称为1,2-二溴乙烷,故A错误;
B.为烷烃,选取最长碳链为主碳链,离取代基近的一端编号,名称为2,2,4-三甲基戊烷,故B错误;
C.该有机物属于饱和一元醇,选取离-OH近的一端编号,名称为2-戊醇,故C错误;
D.该有机物属于为烯烃,选取含碳碳双键在内的最长碳链为主碳链,离双键近的一端编号,名称为3-甲基-1-戊烯,故D正确;
故选D。
考点二 环状化合物及醇类的命名
【例2】下列各化合物的命名中正确的是
A. 3-二丁烯 B. 3-丁醇
C. 2-甲基苯酚 D. 2-乙基丙烷
【答案】C
【解析】A.该有机物正确命名是1,3-丁二烯;故A错误;
B.该有机物正确命名是2-丁醇,故B错误;
C.该有机物的命名正确,也可以命名为邻甲基苯酚,故C正确;
D.该有机物的正确命名是2-甲基丁烷,故D错误;
故本题选C.
【变式2-1】下列有机物的命名正确的是
A. 间3二甲苯
B. 2-甲基-2-丙烯
C. 2-甲基丁烷
D. 3-溴丁烷
【答案】C
【解析】A.两个甲基处于苯环的对位,正确名称为对二甲苯,故A错误;
B.碳碳双键的位次应该最小,正确名称为2-甲基-1-丙烯,故B错误;
C.最长碳链含有4个C,主链为丁烷,其正确名称为:2-甲基丁烷,故C正确;
D.溴原子的位次应最小,正确名称为2-溴丁烷,故D错误;
故答案为C。
【点睛】(1)烷烃命名原则:
①长:选最长碳链为主链;
②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近:离支链最近一端编号;
④小:支链编号之和最小。看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近-----离支链最近一端编号”的原则;
⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;
(2)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
(3)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。
【变式2-2】下列有机物命名正确的是
A. 2-乙基丙烷 B. 2-甲基-2-丙烯
C. 1,3-二溴丙烷 D.邻硝基甲苯
【答案】C
【解析】A.由于碳碳单键可以旋转,应该选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链,该物质分子中含有C原子数最多的碳链上有4个C原子,该物质名称为2-甲基丁烷,A错误;
B.应该从离碳碳双键较近的一端为起点,给主链上的C原子编号,以确定碳碳双键和支链的位置,该物质名称为2-甲基-1-丙烯或2-甲基丙烯,B错误;
C.选择两个Br原子连接的碳链为主链,给主链上的C原子编号,以确定Br原子在主链上的位置,该物质名称为1,3-二溴丙烷,C正确;
D.该物质分子中-NO2、-CH3在苯环上的相对位置,其名称为对硝基甲苯,D错误;
故合理选项是C。
基础达标
1.下列有机物命名正确的是
A.2-乙基丙烷 B.3-甲基-3-乙基戊烷
C.2-甲基-2-丙烯 D.2,3,3-三甲基丁烷
【答案】B
【解析】A.2-乙基丙烷的主链选择错误,丙烷主链仅3个碳,乙基作为取代基会导致主链实际为5个碳,正确命名应为3-甲基戊烷,A错误;
B.3-甲基-3-乙基戊烷的主链正确(戊烷),取代基位置编号最小,中文命名顺序正确,B正确;
C.2-甲基-2-丙烯的命名错误,丙烯双键只能在1号碳和2号碳之间,取代基在2号位时应命名为2-甲基-1-丙烯或简写为2-甲基丙烯,C错误;
D.2,3,3-三甲基丁烷的编号方向错误,从另一侧编号可使取代基位置更小,正确命名应为2,2,3-三甲基丁烷,D错误;
故答案选B。
2.下列化学用语或图示正确的是
A.NaCl溶液中的水合离子:
B.HCl中键的形成:
C.2-丁烯的键线式:
D.的电子式:
【答案】B
【解析】
A.NaCl溶液中存在水合钠离子和水合氯离子,水分子中存在O—H极性键,O带部分负电荷、H带部分正电荷。氯离子半径大于钠离子,氯离子带负电荷,钠离子带正电荷,则水合钠离子中钠离子吸引的是水分子中的氧原子端、水合氯离子中氯离子吸引的是水分子中的氢原子端,NaCl溶液中的水合离子:、,A错误;
B.H的1s轨道的电子与Cl的3p轨道以“头碰头”的形式形成σ键,图示符合HCl的形成过程,B正确;
C.图示键线式表示的物质分子中含有2个碳碳双键,属于二烯烃。由于物质分子中含有4个C原子,两个碳碳双键分别位于1、2号C原子之间及3、4号C原子之间,故其名称应该为1,3-丁二烯,C错误;
D.过氧化钙是由钙离子和过氧根离子结合而成离子化合物,其电子式为,D错误;
故选B。
3.下列化学用语表达错误的是
A.的实验式:CH
B.的系统命名:2-甲基苯酚
C.乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3
D.CH4的空间填充模型为
【答案】D
【解析】A.该物质为苯乙烯,分子式为,实验式(最简式)为,A正确;
B.该物质以酚羟基为母体,酚羟基所在碳为1号碳,甲基位于2号碳,系统命名为2-甲基苯酚,B正确;
C.乙醚是乙醇分子间脱水产物,结构简式为,C正确;
D.CH4的空间填充模型(比例模型)中,中心碳原子的球应比氢原子的球大,,D错误;
故选D。
4.下列化学用语表示正确的是
A.基态镁原子最外层电子云轮廓图:
B.的VSEPR模型:
C.的系统命名:2,2,4-三甲基戊烷
D.的电子式:
【答案】C
【解析】A.基态镁原子最外层电子为3s2,s轨道电子云轮廓图为球形,题目中图片为哑铃形(p轨道),A错误;
B.中心S原子价层电子对数=(6+2)/2=4(含1对孤电子对),VSEPR模型为四面体形,图片为三角锥形(分子构型)则不符合,B错误;
C.该有机物主链为5个碳的戊烷,2号碳连2个甲基、4号碳连1个甲基,系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,C正确;
D.CH3NH2中N原子最外层有5个电子,形成3个共价键后仍有1对孤电子对,电子式中需标出孤电子对,图片未体现则错误,D错误;
答案选C。
5.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态Fe2+的价电子轨道表示式:
B.反应属于化学变化
C.中共价键的电子云图:
D.的系统命名:5-甲基-2-己烯
【答案】D
【解析】
A.基态Fe2+的价电子轨道表示式,故A错误;
B.化学变化是在原子层面上的重新组合,该反应属于原子核内部的质子和中子的变化,属于核变化,B错误;
C.中共价键是由两个s轨道“头碰头”重叠形成的键,其电子云图应该为,C错误;
D.该有机物中官能团为碳碳双键,最长碳链为六个碳,母体应为己烯,五号碳上有一个甲基,故命名为5-甲基-2-己烯,D正确;
故答案选D。
综合应用
6.下列化学用语说法正确的是
A.硫酸铝溶于水的电离方程式:
B.2-甲基-1-丁烯的键线式:
C.基态Fe2+的价层电子排布图:
D.NH3的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】A.硫酸铝溶于水完全电离出铝离子和硫酸根离子:,A错误;
B.键线式:将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有1个碳原子;2-甲基-1-丁烯的键线式:,B错误;
C.基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失去2个4s电子得到亚铁离子,基态Fe2+的价层电子排布图:,C错误;
D.NH3分子中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,VSEPR模型:,D正确;
故选D。
7.下列物质命名正确的是
A.2,4,4-三甲基戊烷 B.4-甲基-2-乙基己烷
C.2-甲基-1-丁烯 D.2-甲基-1-丙炔
【答案】C
【解析】A.主链戊烷的正确编号应使取代基位次最小,正确命名为2,2,4-三甲基戊烷,A错误;
B.主链上应该有7个碳原子,正确命名为3,5-二甲基庚烷,B错误;
C.1-丁烯双键位置正确(编号使双键位次最小),甲基在2号位,命名符合规则,C正确;
D.碳原子最多形成4个键,1-丙炔的第二个碳原子不能有甲基,2-甲基-1-丙炔这个物质不存在,D错误;
故选C。
8.下列关于有机化合物的命名正确的是
A. 1,3−二甲基−2−丁烯
B.2−甲基−2,4−己二烯
C.烷烃 的名称为:异戊烷
D.烷烃的正确命名是2−甲基−3−丙基戊烷
【答案】B
【解析】A.主链含有5个C原子,碳碳双键中最小编号为2,2号C原子上有1个甲基,该有机物的名称为2−甲基−2−戊烯,故A错误;
B.根据选项B的结构简式为 ,命名为2−甲基−2,4−己二烯,故B正确;
C. 主链上有5个C原子,编号从右向左,2号C原子上有1个甲基,命名为2−甲基戊烷,故C错误;
D.该烷烃最长碳链上有6个碳原子,应为2−甲基−3−乙基己烷,故D错误;
故答案选B。
9.下列对有机物的系统命名正确的是
A. 1,3,4-三甲苯 B. 2-甲基-1-丙醇
C. 2-二氯丙烷 D. 2-甲基-2-戊烯
【答案】D
【解析】
A. 命名为1,2,4-三甲苯,故A错误;
B. 命名为2-丁醇,故B错误;
C. 命名为2,2-二氯丙烷,故C错误;
D. 命名为2-甲基-2-戊烯,故D正确;
故选D。
10.某同学写出的下列烃的名称中,不正确的是
A.3-甲基-1-丁烯 B.2,3,3-三甲基丁烷
C.2-甲基-3-乙基戊烷 D.1,2,4-三甲苯
【答案】B
【分析】(1)烷烃命名原则:
①长——选最长碳链为主链;
②多——遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近——离支链最近一端编号;
④小——支链编号之和最小;
⑤简——两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号,如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;
(2)有机物的名称书写要规范;
(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。
【解析】A.3-甲基-1-丁烯,选取的含双键的碳链为主链,并且碳碳双键的位次最小,符合烯烃的命名原则,故A正确;
B.2,3,3-三甲基丁烷,不符合支链编号之和最小,正确命名为2,2,3-三甲基丁烷,故B错误;
C.2-甲基-3-乙基戊烷,选取的主链碳原子最多,符合烷烃命名原则,故C正确;
D.1,2,4-三甲苯,符合命名规则,故D正确;
故选:B。
拓展培优
11.完成下列各题:
(1)①的系统命名为 。
②的系统命名为 。
(2)按名称书写结构简式:
①顺-2-丁烯 ②邻苯二甲酸
③甘油 ④草酸
(3)①维生素C()分子中所含官能团有 。(写结构简式)
②中含有的官能团的名称: 。
【答案】(1) 4-甲基-1-戊炔 3-甲基-2-丁醇
(2) HOOC-COOH
(3) —OH、、 羰基、醚键
【解析】(1)①该物质只有C、H两种元素,属于烃。物质分子中含有的官能团是碳碳三键,在分子中包含有碳碳三键在内的最长碳链上有5个碳原子,从离官能团最近的左端为起点给主链上的碳原子编号,以确定碳碳三键及取代基甲基在主链上的位置,该物质名称为4-甲基-1-戊炔;
②该物质含有C、H、O三种元素,属于烃的衍生物。其中含有的官能团为羟基,包含羟基连接的C原子在内的最长碳链上有4个C原子,从离羟基较近的右端为起点给主链上的碳原子编号,以确定羟基及取代基甲基在主链上的位置,该物质名称为3-甲基-2-丁醇;
(2)
①顺-2-丁烯表示的物质属于烯烃,在烃分子中含有4个C原子,官能团碳碳双键在2、3号C原子之间,2个甲基—CH3在碳碳双键的同一侧,该物质分子的结构简式为;
②邻苯二甲酸表示该物质分子中含有2个羧基(—COOH),且两个羧基位于苯环上相邻的碳原子上,其结构简式为:;
③甘油是丙三醇的俗称,该物质分子中含有3个羟基,它们分别位于3个不同的碳原子上,其结构简式为;
④草酸是乙二酸的俗称,其结构简式为HOOC-COOH;
(3)
①根据维生素C分子结构简式,可知该物质分子中含有的官能团为羟基、酯基、碳碳双键,它们的结构简式分别为—OH、、;
②物质分子中含有的官能团有羰基()和醚键(—O—)两种。
12.按要求填空
(1)羟基的电子式是 。
(2)1mol HCHO分子中含有键的数目为 。
(3)的名称为 。
(4)分子中碳原子轨道的杂化类型是 。
(5)3-甲基戊烷的一氯代产物有 种(不考虑立体异构)。
【答案】(1)
(2)
(3)3,3-二甲基戊烷
(4)sp、
(5)4
【解析】(1)
羟基的化学式为-OH,氧原子最外层有6个电子,氢原子最外层有1个电子,氧原子与氢原子形成一对共用电子对,故羟基的电子式为。
故答案为:。
(2)
HCHO的结构简式为。单键都是σ键,双键中有1个σ键和1个π键。1个HCHO分子中有3个σ键(2个C-H单键和1个C=O双键中的σ键),所以1mol HCHO分子中含有σ键的数目为3NA。
故答案为:3NA。
(3)对于,选择最长碳链为主链,主链有5个碳原子,从离支链最近的一端编号,3号碳原子上连接2个甲基,其名称为3,3-二甲基戊烷。
故答案为:3,3-二甲基戊烷。
(4)在中,-CH2-中的碳原子形成4个单键,为sp3杂化;-CN中的碳原子与氮原子形成三键,还与另外一个碳原子形成单键,该碳原子为sp杂化。
故答案为:sp、sp3。
(5)3-甲基戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,分子中有4种不同化学环境的氢原子(1号、2号、3号碳原子上的H以及3号碳上甲基的H),所以其一氯代产物有4种(不考虑立体异构)。
故答案为:4。
13.填写下列空白:
(1)写出 的分子式 。
(2)用系统命名为 。
(3)与H₂加成生成的炔烃的结构简式 。
(4)写出检验酚羟基的两种方法:
① 。
② 。
(5)苯甲醛与HCN反应的方程式 。
(6)如何检验1—溴丙烷中的溴原子,写出所需试剂为 。
【答案】(1)C4H8O
(2)3,3,5,5-四甲基庚烷
(3)
(4) 加入FeCl3溶液,若显紫色,含酚羟基 加入浓溴水,若产生白色沉淀,含酚羟基
(5)
(6)NaOH溶液、稀硝酸和AgNO3 溶液
【解析】(1)由结构简式可知其分子式为C4H8O;
(2)选最长碳链(7个C,庚烷),从离支链近的一端编号,3、5位各有2个甲基,命名为3,3,5,5-四甲基庚烷;
(3)炔烃加成生成给定产物,需在对应位置引入碳碳三键,结构简式为;
(4)酚羟基特征反应:与FeCl3显色、与浓溴水生成三溴苯酚沉淀,即两种方法为:①加入FeCl3溶液,若显紫色,含酚羟基;②加入浓溴水,若产生白色沉淀,含酚羟基;
(5)苯甲醛与HCN发生加成反应,醛基中C=O双键打开,HCN中的H原子加到醛基的O原子上,-CN加到醛基的碳原子上,故反应的方程式为;
(6)检验1−溴丙烷中溴原子:先加NaOH溶液加热水解生成Br-,加稀硝酸酸化(中和NaOH,防干扰),再加AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀,证明有溴原子,故所需试剂为NaOH溶液、稀硝酸和AgNO3 溶液。
14.按要求回答下列问题:
(1)按系统命名法,的名称是 。
(2)C6H6存在一种正三棱柱形的立体结构:,该结构的二氯代物有 种。
(3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是___________。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
(4)下列选项中为同位素的是 ;互为同系物的是 ;互为同分异构体的是 ;属于同种物质的是 。
①O2和O3 ②1H、2H、3H ③与 ④与
⑤与 ⑥H3CC≡CCH3与CH2=CHCH=CH2 ⑦与
【答案】(1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)3
(3)A
(4) ② ⑤ ⑥ ⑦
【解析】(1)主链上有7个碳原子,第3、4号碳原子各有1个甲基,4号碳上有1个乙基,系统命名法的名称为:3,4-二甲基-4-乙基庚烷。
(2)
根据,该结构的二氯代物有①②、①③、①④3种。
(3)①CH3(CH2)2CH3、②CH3(CH2)3CH3、③(CH3)3CH、④(CH3)2CHCH2CH3均为烷烃,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,即碳原子数越多,沸点越高,若碳原子数相同的烷烃,支链越多,熔沸点越低,②CH3(CH2)3CH3、④(CH3)2CHCH2CH3均为5个碳,①CH3(CH2)2CH3、③(CH3)3CH均为4个碳,故沸点按由高到低的顺序为:②④①③,故答案为A。
(4)①O2和O3是同种元素组成的不同单质,是同素异形体;
②1H、2H和3H质子数相同,中子数不同,互为同位素;
③分别属于酚和醇;
④均属于醇类物质,但分子之间相差一个CH2O,不互为同系物;
⑤结构相似,分子之间相差2个CH2,互为同系物;
⑥H3CC≡CCH3与CH2=CHCH=CH2分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
⑦是同一物质;
因此互为同位素的是②,互为同系物的是⑤,互为同分异构体的是⑥,属于同种物质的是⑦。
15.根据要求填空:
(1)中官能团的名称是 。
(2)中含氧官能团的名称是 。
(3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团名称是 。
(4)中所含官能团的名称是 。
(5)符合醇类的C4H10O的同分异构体有 种。
(6)的名称是 。
(7)的分子式为 。
【答案】(1)羟基
(2)酯基、羟基
(3)碳溴键(溴原子)、氨基
(4)羰基、羧基
(5)4
(6)苯甲酸
(7)C11H15O2N
【解析】(1)
中官能团是-OH,官能团的名称是羟基。
(2)
中含氧官能团是-OH、-COO-,含氧官能团的名称是羟基、酯基;
(3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团是-Br、-NH2,官能团的名称是碳溴键、氨基;
(4)
中所含官能团是、-COOH,官能团的名称是羰基、羧基;
(5)符合醇类的C4H10O的同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,共4种。
(6)
可以看作甲酸分子中与碳原子相连的H原子被苯环代替,名称是苯甲酸;
(7)
的分子式为C11H15O2N。
16.用系统命名法命名下列有机物。
(1): 。
(2): 。
【答案】(1)2,2,4-三甲基戊烷
(2)4-甲基-1,4-己二烯
【分析】含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小;
【解析】(1)主链上有5个碳原子,在2、2、4号位上各有1个甲基,因此用系统命名法可得:2,2,4-三甲基戊烷;
(2)含碳碳双键主链为6个碳,在1、4号位上各有1个碳碳双键,在4号位上有1个甲基,名称为:4-甲基-1,4-己二烯。
17.命名下列化合物
(1)的名称是 。
(2)的名称是 。
(3)的名称是 。
(4)A()的名称为 。
【答案】(1)邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)
(2)间二氯苯(1,3-二氯苯)
(3)苯乙炔
(4)邻二甲苯
【解析】(1)
母体是甲苯,故名称是邻硝基甲苯(2-硝基甲苯);
(2)
母体是苯,故名称是间二氯苯(1,3-二氯苯);
(3)
母体是苯,故名称是苯乙炔;
(4)
名称是邻二甲苯。
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第一章 认识有机化学
第3课时 有机化合物的命名
教学目标
使学生掌握醇、醛、酮、羧酸等单官能团有机物的系统命名方法
重点和难点
教学重点:在于理解和运用“选含官能团的最长碳链为主链”及“从离官能团最近端编号”的命名规则。
教学难点:学生如何灵活应用官能团优先原则,处理同时含多种官能团或复杂取代基的化合物命名问题。
· 知识点一 烷烃的普通命名法
1、通常把烷烃泛称“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,自十一起用汉字数字表示。
例如:(1)CH4叫甲烷,CH3CH3叫乙烷,CH3CH2CH3叫丙烷;
(2)C15H32叫十五烷。
2、为了区别异构体,用“正”、“异”和“新”来表示。
(1)CH3—CH2—CH2—CH3 ____________________
(2)CH3—CH—CH3 异丁烷
∣
CH3
(3)CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ____________________
(4)CH3—CH—CH2—CH3 ____________________
∣
CH3
CH3
∣
(5) CH3—C—CH3 ____________________
∣
CH3
普通命名法简单方便。但只能使用于结构比较简单的烷烃。对于结构比较复杂的烷烃必须用系统命名法。
即学即练下列有机物命名错误的是
A.3,5一二甲基庚烷
B. 聚-1,2,3-三甲基-1,3一丁二烯
C. 苯乙烯
D. 1,2,4一三甲基环己烷
◆ 知识点二 系统命名法
在系统命名法中,对于支链烷烃,把它看作直链烷烃的烷基取代基衍生物。
烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做____________________;烷烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做____________________。 通式:CnH2n+1 (n≥1),通常用“R—”表示。
常见的烷基:
CH3 — 甲基 CH3 —CH2— 乙基
CH3 —CH2—CH2— 正丙基 CH3 —CH— 异丙基
∣
CH3
对于支链烷烃的命名法可按照下列步骤进行:
1、定主链,称“某烷”。
选定分子里最长碳链为主链,并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。(碳原子数在1~10的用____________________命名。)
例一: CH3 — CH — CH2 — CH2— CH2 — CH3
∣
CH3
在上式中线内的碳链为最____________________的,作为母体,含六个碳原子故叫己烷。甲基则当作取代基。
2、写编号,定支链所在的位置。
①在选定主链以后,就要进行主链的位次编号,也就是确定取代基的位次,主链从一端向另一端编号,号数用1,2,3┉ 等表示,读成____________________,____________________,____________________等。
②对简单的烷烃从距离支链最近的一端开始编号,位次和取代基名词之间要用“—”半字线连接起来。在有几种编号的可能时,应当选定使取代基的位次为最小。
例二: CH3 —CH 2— CH — CH2— CH2 — CH3
∣
CH3
3、写名称,相同基合并写,不同取代基从小到大写。
①如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用一、二、三┉等来表示,写在取代基的前面;如果含有几个不同的取代基时,就把小的取代基名称写在前面,大的写在后面(烷基的大小顺序是:甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<异戊基<异丁基<异丙基),其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用“,”隔开。
例三: CH3
∣
CH3 — CH2 —C—— CH — CH2— CH3
∣ ∣
CH3 CH2 CH3
命名:____________________ 读做:____________________
②当具有相同长度的链可作为主链时,选定具有支链数目最多(或支链最简单)的碳链。
例四: CH3
∣
CH3 —CH— CH— CH — CH— CH2 — CH3
∣ ∣ ∣
CH3 CH2 CH3
∣
CH2CH3
命名:2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷
确定主链位次的原则是:
①最长原则:选定最长碳链为主链
②最简原则:当有两条相同碳原子的主链时,选支链最简单的一条为主链。
③最近原则:起点离支链最近
④最小原则:当支链离两端的距离相同时,以取代基所在位置的数值之和最小为正确。
即学即练下列有机物的命名正确的是
A.二溴乙烷
B. 3—乙基—1—丁烯
C. 2—甲基—2,4—己二烯
D. 2,2,3—三甲基戊烷
◆ 知识点三 单官能团化合物的命名
1. 选择主链:选择含官能团的最长碳链为主链作为母体,称“某烯”、“某炔”、“某醇”、“某醛”、“某酸”等(而卤素、硝基、烷氧基则只作取代基),并标明官能团的位置。
2. 编号:从____________________官能团(或取代基)的一端开始编号。
3. 词头次序:同支链烷烃,按“次序规则”排列。如:
即学即练下列各有机化合物的命名正确的是
A.、1,二丁烯
B.、乙基丁烷
C. 、甲二苯
D. 、2,2,三甲基乙基庚烷
1、 含多官能团的化合物命名
含多官能团的化合物按下列步骤命名:
1.选择主链(或母体):开链烃应选择含尽可能多官能团(尽量包含碳碳双键或碳碳三键)的最长碳链为主链(或母体);碳环,芳环,杂环以环核为母体。按表13-2次序优先选择一个主要官能团作词尾,即列在前面的官能团,优先选作词尾。
表13-2 引用作词尾和词头的官能团名称
____________________官能团 词 尾 词 头
____________________C
OH
O
(某)酸 羧基
—SO3H (某)磺酸 磺基C
OR
O
(某)酸(某)酯 酯基
C
X
O
(某)酰卤 卤甲酰基
C
NH2
O
(某)酰胺 氨基甲酰基
—CN (某)腈 氰基
(某)醛 甲酰基C
H
O
C
O
(某)酮 羰基
—OH (某)醇 羟基
—SH (某)醇(或酚) 巯基
—NH2 (某)胺 氨基
= NH (某)亚胺 亚氨基
C
C
(某)烯 双键
C
C
(某)炔 三键
____________________2.开链烃编号从靠近主要官能团(选为词尾的官能团)的一端编起;碳环化合物,芳香环使主要官能团的编号最低。而苯环上的2 – 位、3 – 位、4 – 位常分别用邻位、间位和对位表示。
3.不选作主要官能团的其他官能团以及取代基一律作词头。其次序排列按“次序规则” 。
例如:
醛基(– CHO)在羟基(–OH)前,所以优先选择 – CHO 为主要官能团作词尾称“己醛”,– CH2CH3、– OH、– CH3、– Br 作词头,根据“次序规则”,其次序是甲基、乙基、羟基、溴。编号从主要官能团开始,并使取代基位次最小。所以命名为:4 – 甲基 – 2 – 乙基 – 3 – 羟基 – 5 – 溴己醛。
主要官能团是 – COOCH3 ,所以叫苯甲酸甲酯。– OH、– NO2作词头,其次序是硝基、羟基。编号从主要官能团开始,并使取代基位次最小。所以命名为:3 – 硝基 – 2 – 羟基苯甲酸。
常见的氨基酸的命名
名 称
结构式
甘氨酸(-氨基乙酸)
丙氨酸(-氨基丙酸)
苯丙氨酸(-苯基--氨基丙酸)
谷氨酸(-氨基戊二酸)
实践应用下列有机物的命名正确的是
A. 乙基丁烷 B. 聚乙烯
C. 甲基丁烯 D. 三甲苯
考点一 烷烃/烯烃/炔烃的命名
【例1】如下物质的命名正确的是
A.1-甲基-1-丙醇 B.2-甲基-3-戊炔
C.3,4,4-三甲基己烷 D.2-甲基丁酸
【变式1-1】下列有机物的系统命名正确的是
A.
乙基丁烷 B.
甲基丁烯
C.
甲基丙醇 D. 2.4.三溴苯酚
【变式1-2】下列有机物的命名正确的是
A.二溴乙烷: B.2, 2, 3-三甲基戊烷:
C.2-羟基戊烷: D.3-甲基-1-戊烯:
考点二 环状化合物及醇类的命名
【例2】下列各化合物的命名中正确的是
A. 3-二丁烯 B. 3-丁醇
C. 2-甲基苯酚 D. 2-乙基丙烷
【变式2-1】下列有机物的命名正确的是
A. 间3二甲苯
B. 2-甲基-2-丙烯
C. 2-甲基丁烷
D. 3-溴丁烷
【变式2-2】下列有机物命名正确的是
A. 2-乙基丙烷 B. 2-甲基-2-丙烯
C. 1,3-二溴丙烷 D.邻硝基甲苯
基础达标
1.下列有机物命名正确的是
A.2-乙基丙烷 B.3-甲基-3-乙基戊烷
C.2-甲基-2-丙烯 D.2,3,3-三甲基丁烷
2.下列化学用语或图示正确的是
A.NaCl溶液中的水合离子:
B.HCl中键的形成:
C.2-丁烯的键线式:
D.的电子式:
3.下列化学用语表达错误的是
A.的实验式:CH
B.的系统命名:2-甲基苯酚
C.乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3
D.CH4的空间填充模型为
4.下列化学用语表示正确的是
A.基态镁原子最外层电子云轮廓图:
B.的VSEPR模型:
C.的系统命名:2,2,4-三甲基戊烷
D.的电子式:
5.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态Fe2+的价电子轨道表示式:
B.反应属于化学变化
C.中共价键的电子云图:
D.的系统命名:5-甲基-2-己烯
综合应用
6.下列化学用语说法正确的是
A.硫酸铝溶于水的电离方程式:
B.2-甲基-1-丁烯的键线式:
C.基态Fe2+的价层电子排布图:
D.NH3的VSEPR模型:
7.下列物质命名正确的是
A.2,4,4-三甲基戊烷 B.4-甲基-2-乙基己烷
C.2-甲基-1-丁烯 D.2-甲基-1-丙炔
8.下列关于有机化合物的命名正确的是
A. 1,3−二甲基−2−丁烯
B.2−甲基−2,4−己二烯
C.烷烃 的名称为:异戊烷
D.烷烃的正确命名是2−甲基−3−丙基戊烷
9.下列对有机物的系统命名正确的是
A. 1,3,4-三甲苯 B. 2-甲基-1-丙醇
C. 2-二氯丙烷 D. 2-甲基-2-戊烯
10.某同学写出的下列烃的名称中,不正确的是
A.3-甲基-1-丁烯 B.2,3,3-三甲基丁烷
C.2-甲基-3-乙基戊烷 D.1,2,4-三甲苯
拓展培优
11.完成下列各题:
(1)①的系统命名为____________________。
②的系统命名为____________________。
(2)按名称书写结构简式:
①顺-2-丁烯____________________ ②邻苯二甲酸____________________
③甘油____________________ ④草酸____________________
(3)①维生素C()分子中所含官能团有____________________。(写结构简式)
②中含有的官能团的名称:____________________。
12.按要求填空
(1)羟基的电子式是____________________。
(2)1mol HCHO分子中含有键的数目为____________________。
(3)的名称为____________________。
(4)分子中碳原子轨道的杂化类型是____________________。
(5)3-甲基戊烷的一氯代产物有____________________种(不考虑立体异构)。
13.填写下列空白:
(1)写出 的分子式 ____________________。
(2)用系统命名为____________________。
(3)与H₂加成生成的炔烃的结构简式____________________。
(4)写出检验酚羟基的两种方法:
①____________________。
②____________________。
(5)苯甲醛与HCN反应的方程式____________________。
(6)如何检验1—溴丙烷中的溴原子,写出所需试剂为____________________。
14.按要求回答下列问题:
(1)按系统命名法,的名称是____________________。
(2)C6H6存在一种正三棱柱形的立体结构:,该结构的二氯代物有____________________种。
(3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是___________。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
(4)下列选项中为同位素的是____________________;互为同系物的是____________________;互为同分异构体的是____________________;属于同种物质的是____________________。
①O2和O3 ②1H、2H、3H ③与 ④与
⑤与 ⑥H3CC≡CCH3与CH2=CHCH=CH2 ⑦与
15.根据要求填空:
(1)中官能团的名称是____________________。
(2)中含氧官能团的名称是____________________。
(3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团名称是____________________。
(4)中所含官能团的名称是____________________。
(5)符合醇类的C4H10O的同分异构体有____________________种。
(6)的名称是____________________。
(7)的分子式为____________________。
16.用系统命名法命名下列有机物。
(1):____________________。
(2):____________________。
17.命名下列化合物
(1)的名称是____________________。
(2)的名称是____________________。
(3)的名称是____________________。
(4)A()的名称为____________________。
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