内容正文:
化学(LK)
选择性必修3
(3)酚酞分子中的双键有
种,是
;极
(5)如图是一种形状酷似一条小
性键有
(写两种即可)。
狗的有机物,化学家TimRickard
解析:根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共
将其取名为“doggycene”。则
价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称
doggycene的分子式为
;该分子中所有碳
为不饱和碳原子,所以此分子中有19个不饱和碳
原子
(填“可能”或“不可能”)处于同一
原子,具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子,
平面。
共有1个。此分子中只有碳氧双键一种双键;不
解析:(1)根据W的分子结构
知,W的分子式
同原子间形成的共价键为极性键。
为CgHg。
(2)为对称结构,化合物W中只有两类氢原
答案:(1)C2H1O,(2)119(3)1
H一O键、C一O键(或C一O键或C一H键)
子,所以其一氯代物有2种。
(3)分子中只含一个环,根据不饱和度,W的芳香
CH2
CHCH
同分异构体的结构简式为
CH-CH2。
13.已知
可用键线式表示为
现有
CH CH
(4)W中没有苯环,所以不属于芳香烃,a错误;W
CH,
是环状碳氢化合物,且不含苯环,所以属于环烃,b
某化合物W的分子结构为
正确;W中含有碳碳双键,所以属于不饱和烃,C
正确;W中不含碳碳三键,所以不属于炔烃,d
(1)w的分子式为
错误。
(2)W的一氯代物有
种。
(5)根据分子键线式可以确定该有机物的分子式
(3)写出W的芳香同分异构体(只含一个环)的结
为C26H26,苯环为平面形结构,该分子含有多个苯
构简式:
环,还有3个乙基,通过单键的旋转,所有碳原子
(4)W属于
(填字母)。
可能共面。
a.芳香烃
b.环烃
答案:(1)C。H。(2)2(3
CH-CH,
c.不饱和烃
d.炔烃
(4)bc
(5)C6H26可能
第2课时
有机化合物的同分异构现象
有机化合物结构与性质的关系
核心素养
课标要点
1.宏观辨识与微观探析
2.证据推理与模型认知
1.能辨识同分异构现象,能举例说明立体异构
能理解有机化合物的同分
现象
异构现象,并会判断有机
有机物分子空间结构的思维
2.能写出符合条件的同分异构体
物的同分异构体;认识共
模型,有机物同分异构体书
3.认识共价键的极性以及不同基团之间相互影响
价键的极性及官能团对有
写的基本思维模型
对有机化合物性质的关系
机物性质的影响
·24·
第1章有机化合物的结构与性质烃
教材梳理。探新知
对应学生用书P14
[知识梳理]
[知识点二]有机化合物结构与性质的关系
[知识点一]有机化合物同分异构体的类型
1.官能团与有机化合物性质的关系
1.同分异构现象与同分异构体
(1)关系
一种官能团决定一类有机化合物的化学特性,如
同分异
化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而
构现象
产生了性质上的差异的现象
碳碳双键的加成反应。
及
(2)原因
同分
异构体
具有同分异构现象的化合物的互称
①一些官能团含有极性键,易发生相关的化学反
应,如醇中的羟基。
CH,CHCH,与CH,CH,CH,C1互为同分异构体
举例
②一些官能团含有不饱和碳原子,容易发生相关
的化学反应,如烯烃、炔烃中的
2.同分异构体的类型
C=C
(1)分类:同分异构体的类型主要包括构造异构和立
、一C=C一,易与其他原子或原子团结
体异构
合生成新的原子团。
(2)有机物的构造异构现象
2.不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系
(1)乙醇与乙酸化学性质不同,是由于乙基和羰基对
异构方式
形成途径
示例
羟基的影响不同
碳链骨架不
CHCH2CH2CH3与
(2)含有醛基的有机物,有的属于醛类,有的属于酯
碳骨架
同而产生的
CH
类,有的属于糖类等。
异构
异构
CH,-CH—CH
(3)醇与酚的化学性质不同,是由于羟基所连烃基
爸
不同。
官能团位置
造
位置异
CH2=CH-CH2一CH
(4)醛与酮的化学性质不同,是由于羰基所连原子
不同而产生
异
官
与CH一CH=CHCH
不同。
能
的异构
构
[想一想]具有相同官能团的物质是否一定属于同
异
官能团种类
一类有机物?
类
CH,CH,OH与
异构
不同而产生
提示:具有同一官能团的物质不一定是同一类有
CHa-O-CH3
机物。
的异构
如:CH3
OH、
OH
·虽都含有一OH官能团,
(3)有机物的立体异构现象
但二者属不同类型的有机物。
①立体异构的前提:有机化合物分子中的原子或
[自我评价]
原子团的连接顺序相同,但原子或原子团的空间
判断对错(正确的打“√”,错误的打“X”)
排布情况不同。
(1)同分异构现象仅存在于有机物中。
(×)
②顺反异构
(2)具有相同相对分子质量的两种化合物一定是同分
由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团
定义
异构体
(×)
在空间的排列方式不同所产生的异构现象
(3)符合分子式C2H,O的有机物只有乙醇
(×)
CHCHCH,H
示例
=和=
HH CH,
(4)CH,与CH,CI均为正四面体结构分子。
(×)
顺-2-丁矫
反-2-丁烯
(5)分子式为C,H的烃一定为烯烃
(×)
形成条代分子中存在碳碳双键
组成双键的碳原子必须连接两个不同的原子或原子团
(6)同分异构体之间的转化属于化学变化。
()
(7)同系物之间可以互为同分异构体。
(×)
顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定
性质特点
差异
(8)分子式为CHO的有机化合物有3种。
(√)
·25·
化学(LK)
选择性必修3
重难突破。释疑惑
对应学生用书P15
重难点一有机化合物同分异构体的类型
(3)四顺序
(素养形成一宏观辨识与微观探析)
将所有碳原子先写成直链形式的基
[思考探究]
主链由
础主链,将V(C)≥4的主链逐次
苹果酸存在于山楂、苹果和葡萄果实的浆汁
长到短
减去一个碳原子,直至主链剩余
中,它是人体内部循环的重要中间产物,易被人体
V(C)≥3
吸收,因此作为性能优异的食品添加剂和功能性食
从主链上减下来的碳原子多于2个
支链由
品广泛应用于食品、化妆品、医疗和保健品等领域。
时,可分别组合成一个完整的支链
整到散
苹果酸的结构简式为
和多个分散的支链
OH
作支链的碳原子位次连在剩余主链中
HOOC-CHCH2COOH。
位置由
心对称线一侧的相关碳原子上(链端
心到边
碳除外,若支链为一CH2CH,
则链端2个碳原子除外)
1.HOOC一CH2-CH(OH)一COOH是不是苹果酸
有2个(或2个以上的)支链时,先按
的同分异构体?
排布同、
规则固定第1个支链,再连接第2个
提示:不是。二者是同种物质。
邻、间
支链在第1个支链所在碳的相同、相
2.你能写出CH12的所有同分异构体的结构简式吗?
邻、相间碳原子上
提示:CHCH2CH2CH2CH3、(CH)2CHCH2CH3、
实例:下面以己烷(CH4)为例说明(为了简便易
(CH3)3CCH3。
看,在所写结构式中省去了H原子)。
3.分子式为CH。的有机物可以是哪些或哪类物质?
①将分子中全部碳原子连成直链作为母链。
提示:可以是烯烃、环戊烷,也可以是带支链的环丁
C-C-C-C-C-C
烷、环丙烷等。
②从母链的一端取下1个C原子,依次连接在母
链中心对称线一侧的各个C原子上,即得到多个
[核心突破]
带有甲基、主链比母链少1个C原子的异构体
1.有机化合物的构造异构
骨架。
碳骨架异构
CCC—CC
C-C-C-C-C
构造异构
位置异构
官能团异构
C
类型异构
③从母链上一端取下两个C原子,使这两个C原
2.同分异构体的书写方法
子相连(整连)或分开(散连),依次连接在母链所
书写同分异构体要注意不重复,不遗漏,书写时要
剩下的各个C原子上,得多个带1个乙基或两个
有一定的原则和顺序。
甲基、主链比母链少两个C原子的异构体骨架。
(一)碳骨架异构
烷烃只存在碳骨架异构,书写烷烃同分异构体时一
般采用“减碳法”,可概括为“两注意、三原则、四顺
c c
序”。
选择最长的碳链作主链
故己烷(CH14)共有5种同分异构体。
(1)
两注意
(二)官能团的位置异构
找出中心对称线
官能团的位置异构是由官能团(如碳碳双键、碳碳
对称性原则
三键等)位置不同引起的异构现象。如CH2一
(2)
三原则
有序性原则
CHCH,CH,和CH,CH一CHCH属于官能团的
互补性原则
位置异构。
·26·
第1章有机化合物的结构与性质烃
(三)官能团的类型异构
CI
官能团的类型异构是由官能团的种类不同引起的异构
答案:CH—CH2—CH一CH2一CH、
现象。如CHCH OH(乙醇)和CH一O-CH(二甲
CI
醚)属于官能团类型异构,前者的官能团为羟基
CH,一CHCH2CH2-CH3、
(一OH),后者的官能团为醚键(
c0-)。
CH,一CHCH2CH、
常见互为官能团类型异构的同分异构体:
CH,-CI
①含一个双键的烯烃和环烷烃,通式为CH,(≥3);
CH—CHCH2CH2CI
②二烯烃、含一个三键的炔烃及含一个双键和一个
CH
环的烃类,通式为CH2m-2(n≥4);
③苯及其同系物与含四个双键的烯烃,通式为
O[学以致用]
CnH2m-6(n≥6);
1.分子式为C,HBrC1的有机化合物共有(不含立体
④饱和一元醇与饱和一元醚,通式为CH+2O(n≥2);
异构)
⑤饱和一元醛、烯醇(含一个双键)、环氧烷与饱和
A.8种
B.10种
一元酮,通式为CnH2.O(n≥3);
C.12种
D.14种
⑥饱和一元羧酸、饱和一元羧酸与饱和一元醇形成
解析:C[书写分子式为C,HaBrCl的同分异构
的酯及饱和一元羟基醛,通式为CnH2.O2(n≥2):
体,先定碳骨架:C4有两种碳骨架C一C一C—C、
⑦酚、芳香醇和芳香醚(除苯环外其他烃基均饱
CC一C;再定一个氯原子:氯原子的位置有
和),通式为CnH2m-6O(n≥7);
⑧葡萄糖与果糖(CH2O)、蔗糖与麦芽糖(C2H2O1);
①②①
⑨氨基酸(R一CH COOH)与硝基烷(R一NO,)(R、
C一C一C—C、C—C一C(相同的序号表示位
①②②①
NH
C①
R均为饱和烃基),通式为C,Hm+1O,N(n≥2)。
①②③④
置相同),后动Br原子,
C—C-C-C、
○[典题示例]
[典题1]某化合物的分子式为CH,C1,结构分析
CI
表明,该分子中有2个-CH3,2个-CH2-,1个
①②③④
C—C一C-C
,均有4种;对于C一CC而言,
CH一和1个一C1,它的可能结构有4种,请写
CI
C
出这4种可能的结构简式:
CI
CI
②③
C一C一C有3种,①C—C一C①有1种,Br原
①
C③
C①
解析:分子式为CH1C1的化合物可看成是戊烷
子在其余3个甲基上的位置是相同的,因此
CH12的一氯代物,而戊烷的同分异构体有3种,将
C,HaBrC1的同分异构体共有4+4+3+1=12种,
这3种同分异构体的每种分子内的1个氢原子换
答案选C。]
成1个氯原子后,选出符合题目要求的便可得解。
重难点二有机化合物结构与性质的关系
①②③④⑤
(素养形成—科学探究与创新意识)
在CH,一CH2一CH2一CH2一CH3分子中,用氯
[思考探究]
原子取代1个氢原子,为满足题意只能取代②③④
1.苹果酸为白色结晶体或结晶状粉末,易溶于水、乙醇,
位置碳上的氢原子,且②④位置相同,可推出两种
有特殊愉快的酸味,主要用于食品和医药行业。苹果
①②③.④
可能的结构简式:CH,一CH一CH2一CH分子
OH
①CH
酸的结构简式为HOOC一CHCH,一COOH,请思
中,用氯原子取代1个氢原子的氯代物中满足条件
考苹果酸中有哪些官能团?请你预测它能发生哪
的有①④位置,可推出两种可能的结构简式。
些类型的反应?
·27·
化学(LK)
选择性必修3
提示:含有羟基,与乙醇性质相似,能与钠发生置换
○[典题示例]
反应,能发生催化氧化反应和酯化反应等。含有羧
[典题2]
向苯的同系物乙苯(《》-C,H,)中加
基,与乙酸性质相似,具有酸的通性,能发生置换反
入少量的酸性高锰酸钾溶液,振荡后褪色:而向苯
应,酸碱中和反应、强酸制弱酸的复分解反应和酯
化反应等。
(《○)中加人酸性高锰酸钾溶液或把乙烷
2.将乙烷和乙烯分别通人Br2的CCl,溶液中,各有
(C2H。)通人酸性高锰酸钾溶液中,溶液均不褪色,
什么现象?试从分子结构角度分析原因。
下列解释正确的是
(
提示:现象分别是:Br,(CCl,)溶液不褪色,
A.苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳
Br2(CCl4)溶液褪色。
原子数多
其原因是:乙烯分子中含有不饱和键C一C
B.苯环受侧链的影响易被氧化
C.侧链受苯环的影响易被氧化
其中一个共价键易断裂,发生加成反应,而乙烷属
D.由于苯环和侧链之间的影响均易被氧化
于饱和烃,不发生加成反应。
[解析]C[把乙烷(C2H,)通入酸性高锰酸钾溶
3.分别向酸性高锰酸钾溶液中通人甲烷,加入适量的
液,溶液不褪色,说明乙烷不能被氧化,而苯的同系
苯,加入适量的甲苯。发现只有加人甲苯的试管
KMnO
中,酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去,原因?
物中被氧化的部分是侧链;
C:H;
H+
提示:苯环对一CH的影响,使甲基上的氢原子变
得活泼,使甲基被氧化。
C0OH,比较乙烷和乙苯的结构,可以看
4.苯与苯酚分别与溴的反应不同的比较
出差别在于乙苯中多了苯环,所以是由于苯环的存
①苯与液溴在铁的催化作用下才能发生取代反应
在,影响了烷基的活性,使烷基易被氧化。]
生成溴苯。
O[学以致用]
-Br +HBr
2.(2022·天水高二检测)甲苯是由苯环和甲基结合
而成的,甲苯能够使酸性KMnO,溶液褪色是因为
②苯酚与浓溴水在通常条件下就能发生取代反应
生成2,4,6-三溴苯酚。
A.烷烃能使酸性KMnO,溶液褪色
Br
B.苯环能使酸性KMnO,溶液褪色
OH
+3Br2
OH
C.苯环使甲基的活性增强而导致的
D.甲基使苯环的活性增强而导致的
解析:C[苯的同系物中苯环和侧链之间可以相互
+3HBr
提示:一OH对苯环的影响,使苯环上(主要是酚羟
影响。苯环使侧链更活泼,而侧链则使苯环上的
基的邻、对位)的氢原子变得活泼,比苯更易于发生
邻、对位的氢原子更活泼,更易取代,甲苯使酸性
取代反应。
KMnO,溶液褪色是苯环对侧链影响的结果。]
[核心突破]
[素养提升]
1.不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系
立方烷(CH)为人工合成的烷烃,又称为五
有机化合物分子中相连接的基团之间存在相互影
环辛烷。此物质被合成出以后,人们发现它在动力
响,导致键的极性发生改变,使有机物表现出性质
学上很稳定。立方烷生成热、密度等均很大,因而
上的差异。
备受瞩目。
2.不同基团间的相互影响使有机化合物性质产生差
异的实例(请连线)》
甲苯较苯易与硝酸发
羰基所连氢原子与烃基不同
生取代反应
乙醇与乙酸性质不同
羟基所连烃基不同
醇与酚性质不同
甲基对苯环的影响
(1)立方烷的一氯代物有几种?
(2)立方烷的二氯代物有几种?
醛与酮性质不同
烃基和羰基对羟基的影响不同
(3)立方烷的三氯代物有几种?
·28·
第1章有机化合物的结构与性质烃
(4)苯乙烯的结构简式为
-CH=CH2,苯
(3)3种。立方烷有8个H原子,依据(2)得知其中
乙烯与立方烷互为什么关系?苯乙烯的一氯代物
2个H原子被氯原子取代形成立方烷的二氯代物
有几种?
有3种,那么在此基础上,剩余的H的环境分别也
提示:(1)1种。立方烷只有一类氢原子。
只有一种,故得到三氯代物也有3种同分异构体。
(2)3种。二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、
(4)同分异构体,5种。苯乙烯与立方烷分子式相
面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代
同,结构不同,互为同分异构体。苯己烯有五种不
替,所以二氯代物的同分异构体有三种。
同类型H原子。
随堂自测。夯基础
对应学生用书P17
1.下列各组化合物中不互为同分异构体的是(
官能团不同,属于官能团类型异构,故C不符合题
意;CHCH2CH2COOH和CH COOCH,CH的
分子式相同,官能团不同,属于官能团类型异构,故
D不符合题意。]
B.
3.相同条件下金属钠和水反应与金属钠和无水乙醇
反应相比前者较为剧烈的原因是
A.水是无机物,而乙醇是有机物
COOH
B.水的相对分子质量小,乙醇的相对分子质量大
OH
C.乙醇分子中羟基与乙基相连,受乙基影响不如水
分子中的羟基活泼
D
COOH
D.水是电解质,乙醇是非电解质
HO
OH
解析:C[水分子及乙醇分子均可认为含有羟基,
解析:B[A项,二者分子式都是CH,分子式相
其中水分子中羟基与H相连,乙醇分子中羟基与
同,结构不同,二者是同分异构体;B项,前者分子
乙基相连,乙醇分子中羟基由于受乙基影响不如水
式是C4H24,后者分子式是C13H2,分子式不相同,
分子中的羟基活泼,故C项正确。]
二者不是同分异构体;C项,前者分子式是
4.下列化合物的一氯代物有三种的是
CHO2,后者分子式是CH,O2,分子式相同,结构
A.2,2,3,3-四甲基丁烷
不同,二者是同分异构体;D项,前者分子式是
B.2,3,4-三甲基戊烷
CHO3,后者分子式是CHO,分子式相同,结构
C.3,4-二甲基己烷
不同,二者是同分异构体。]
D.2,5-二甲基己烷
2.下列选项中的有机物属于碳骨架异构的是(
解析:D[A项,结构简式为C(CH)C(CH)3,存在1
A.CH,CH,CH,CH CHCH(CH)2
种H原子,有1种一氯代物,错误;B项,结构简式
B.CH2 -CHCH,CHCH,CH -CHCH,
为CHCH(CH)CH(CH)CH(CH)2,存在4种
C.CH3CH2OH和CH3OCH3
H原子,有4种一氯代物,错误;C项,结构简式为
D.CHCH,CH,COOH CH,COOCH CH3
CH,CHCH(CH3)CH(CH)CHCH,存在4
解析:A[碳骨架异构是指分子式相同,相同数量
种H原子,错误:D项,结构简式为
的碳原子形成不同的骨架,CH,CH,CH2CH3和
CHCH(CH)CH,CH,CH(CH)2,存在3种H
CHCH(CH3)2的分子式相同,碳链的结构不同,
原子,有3种一氯代物,正确。]
属于碳骨架异构,故A符合题意;CH2
5.已知下列有机物:
CHCH,CH,和CHCH=CHCH3的分子式相同,
CH.
官能团双键的位置不同,属于位置异构,故B不符
①CH一CH—CH2—CH和CH
-CH
合题意;CH,CH2OH和CH.OCH3的分子式相同,
CHa
CH
·29·
化学(LK)
选择性必修3
②CH2=CH一CH2一CH和CH,-CH
②CH2=CH一CH2一CH,和CH,一CH=CH
CH-CH,
CH官能团位置不同,属于官能团位置异构:
③CH,CH,CHO和CH,-C
-CH
③CHCH,CHO和CH
C一CH官能团不同,
OH
CH2 OH
OH
④
CH,
属于官能团类型异构;④
-CH
和
H
CH,OH
⑤C1一CCI和H一CCI
H
H
官能团位置不同,属于官能团位置
⑥CH,一CH2-CH-CH-CH,和)(环戊烷)
异构;
⑦CH2一CH一CH一CH2和CH,一CH2-C
H
CI
=CH
,C1一C一C1和H一C一C1分子式相同,结构相
⑧CHCH,NO2和HNCH2COOH
H
⑨CH,OCH和CHCH,OH
同,属于同一物质;⑥⑦⑧⑨⑩的官能团不同,均属
于官能团类型异构。
⑩CH,-CH2C-OH和CH2-C-O-CH
答案:(1)①
(2)②④
(3)③⑥⑦⑧⑨⑩(4)⑤
(1)其中属于碳骨架异构的是
(2)其中属于官能团位置异构的是
[课堂小结]
(3)其中属于官能团类型异构的是
官能团与有机
化合物性质的
构造异碳骨架异构
(4)其中属于同一种物质的是
结构与
构类型位置异构
关系
性质的
同分
类型异构
解析:①CH一CH2一CH2CH和
关系
书写
不同基团间的
异构体方送
相互影响与有
降碳对称法
CH,一CH一CH?碳链不同,为碳骨架异构;
有机
机化合物性质
化合物有机化合物种
的关系
类繁多的原因
CH
课时评价。提能力
对应学生课时P8
1.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中
2.关于同分异构体的叙述正确的是
()
正确的是
(
)
A.相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为
A.饱和碳原子不能发生化学反应
同分异构体
B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键
B.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异
C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同
构体
D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键
C.同分异构体之间由于分子组成相同,所以它们的
解析:C[不饱和碳原子比饱和碳原子活泼,但并
性质相同
不是饱和碳原子不能发生化学反应,如甲烷可以发
D.只有少数的有机物之间存在同分异构现象
生取代反应,A错;碳原子也可以与氧原子形成碳
解析:B[A.相对分子质量相同的化合物不一定
氧双键,与氨原子形成碳氨三键等,B错;苯环是平
具有相同的分子式,如乙醇与甲酸的相对分子量相
面结构,而环己烷中的六个碳原子为饱和碳原子,
同,二者的分子式不同,所以具有相同的相对分子
碳原子之间呈折线结构不能共面,C对;五个碳原
量的物质不一定互为同分异构体,故A错误;B.分
子可以呈环,环状结构为5个碳碳单键。]
子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体,
·30·
第1章有机化合物的结构与性质烃
故B正确:C.互为同分异构体的有机物具有不同
A.含有两种不同的官能团
的结构,所以其物理性质、化学性质不一定相同,如
B.7个碳原子共面
乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体,二者的性质差别
C.1mol莽草酸能与4 mol NaOH完全反应
较大,故C错误;D.很多有机物之间存在同分异构
D.既能使Br2的CCl,溶液褪色,又能使酸性
现象,只有少数的有机物不存在同分异构现象,故
KMnO,溶液褪色
D错误。综上所述,答案为B。]
解析:D[莽草酸含有碳碳双键、羟基和羧基,共
3.分子式为CH,C1的同分异构体共有(不考虑立体
三种不同的官能团,A项错误;莽草酸中不含苯环,
异构)
(
环状结构碳原子不在同一平面,B项错误;莽草酸
A.6种
B.7种C.8种D.9种
中只有羧基能与NaOH反应,故1mol莽草酸能与
解析:C[分子式为CHmC1的有机化合物为
1 mol NaOH完全反应,C项错误;莽草酸含有碳碳
CH2(戊烷)的一氯代物。可先写出戊烷的三种同
双键,能与溴发生加成反应使其褪色,能与酸性
分异构体的碳骨架:C一C一C一C一C、
KMnO,溶液发生氧化反应使其褪色,D项正确。]
6.某烯烃与氢气发生加成反应后得到的饱和烃的结
,然后依次确定氯原子
构简式是CH,一CH一CH2一CH一CH,该烯烃
CH
CH
连接的位置(如图中标号所示):
可能的结构有
①②③④
A.1种
B.2种
C-C-C-C-C、C-C-C-C、
③②①
C.3种
D.4种
C
①
解析:B[采用逆推法,以该饱和烃的碳链为基础,
①C
在不同的相邻碳原子之间去掉2个氢原子得烯烃,
①
只能得到两种:
①CC一C,因此CH1C1的同分异构体共有
CH2=C-CH2一CH一CH3、
①C
CH
CH
8种。]
4.甲苯的下列性质中由基团间的相互影响而产生的
CH;-C-CH-CH-CH3.]
是
)
CH
CH,
A.甲苯能与H2发生加成反应
B.甲苯能萃取溴水中的溴
C.甲苯能在Fe粉催化下与液溴发生取代反应
7.篮烷的结构式
其二氯代物的结构
D.甲苯能使酸性KMnO,溶液褪色
解析:D[A、B、C三项,均是与苯相同的性质,与
有
甲基存在与否无关,苯不能使酸性KMnO,溶液褪
A.17种
B.18种
色,甲苯能使其褪色说明是由于甲基与苯环间相互
C.19种
D.20种
影响而产生的。]
解析:C[最上方“把手”上的2个碳原子上都连有
5.(2022·郑州市高三模拟)从八角茴香中提取的莽
2个H,若2个C1连在同一碳原子上,则只有1种
草酸,是合成治疗禽流感的药物一达菲(Tami-
结构;然后将2个C1连在2个不同的碳原子上,固
fu)的原料之一。其结构简式如图,下列有关莽草
定1个C1,然后移动1个C1,分别有7种、5种、5
酸分子的说法正确的是
)
种、1种,共计19种,故选C。]
HO
8.苯环上连有一X、一Y、一乙三个不同取代基的有机
OH
物,其结构式有
()
HO
A.6种
B.8种
OH
C.9种
D.10种
·31·
化学(LK)
选择性必修3
解析:D[苯环上连有一X、一Y、一Z三个不同取
CH CH
代基的有机物,我们可固定X原子,然后移动Y、Z
个碳时:CH
C-
CH32,2,3,3-四甲基丁
X
CH CH
原子,共可得到下列三种异构体类型:④
③①
烷。当这些烷烃与1个C1原子发生取代时,产物
②
都只有一种,即共有4种烷烃。]
(Z原子可连在苯环的①一④碳原子上,共4种)、
11.下列几组物质:
X
①苯和乙苯②CH,COOH和CH,CHO
①
(Z原子可连在苯环的①~④碳原子上,
OH
②
③CHCH2CH2CH,和CH,CH,CH
X
CH,
①
共4种)、
(Z原子可连在苯环的①、②碳
②
④CHCH,C=CH和CH,C=CCH
⑤CH2-CHCH2CH和CH2=C一CH
原子上,共2种),从而得出结构式共有10种,故
CH
选D。]
OH
CH,OH
9.有机物结构理论中有一个重要的观点:有机化合物
分子中,原子(团)之间相互影响,从而导致化学性
⑥
和
质不同。以下事实中,不能说明此观点的是()
(1)属于同系物的是
(填序号,下同):
A.乙烯能使酸性KMnO,溶液褪色,而乙烷不能
(2)属于同一物质的是
B.甲苯能使酸性KMnO,溶液褪色,而甲烷不能
(3)由于碳骨架不同而产生的同分异构体是
C.乙酸能与NaHCO3反应放出气体,而乙醇不能
D.苯的硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯的硝化
(4)由于官能团的位置不同而产生的同分异构体
反应生成三硝基甲苯
是
解析:A[乙烯能使酸性KMnO溶液褪色,而甲
(5)具有不同官能团的同分异构体是
烷不能,是因为乙烯具有碳碳双键,是官能团的性
解析:(1)①苯和乙苯的结构相似,组成上相差2
质而非原子(团)间的影响所致;甲苯能使酸性
个CH2原子团,故为同系物,故答案为①;
KMnO,溶液褪色,而甲烷不能,是因为苯环的存在
(2)③CH.CH,CH,CH3和CH2CH,CH3的分子
增大了甲基的活性,使其易被氧化;乙酸能与
CH
NaHCO,反应放出气体,而乙醇不能,是因为羰基
式、结构均相同,故为同一物质,故答案为③;
的存在增大了羟基的活性,使其易电离出H十;苯
(3)CH,-CH-CH2-CH CH2 =C-CH3
的硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯发生硝化反应
CH,
生成三硝基甲苯,是因为甲基的存在增大了苯环的
是由于碳骨架不同而产生的同分异构体,故答案
活性,使其易生成硝基取代物。]
为⑤;
10.分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中,一卤代
(4)④CHCH2C=CH和CHC=CCH是由于
物只有一种的烷烃共有
(
官能团的位置不同而产生的同分异构体,故答案
A.2种B.3种C.4种
D.5种
为④:
解析:C[当一卤代物只有一种时,烃中各氢原子
(5)②CH COOH和CH2CHO是具有不同官能
的性质应相同,1个碳时:CH,2个碳时:
OH
CH
团的同分异构体,即属于官能团异构,故答案
CH3一CH3,5个碳时:CH3—C一CH3新戊烷,8
为②。
CH
答案:(1)①(2)③(3)⑤(4)④(5)②
·32·
第1章有机化合物的结构与性质烃
12.吸烟有害健康,烟草中的剧毒物尼古丁会使人上
的是
,互为
瘾或产生依赖性,重复使用尼古丁会增加心跳速
位置异构的是
度和升高血压并降低食欲。尼古丁的结构简式
②写出与A互为位置异构(但与B、C、D不重复)
如下:
的有机化合物的结构简式:
③与A互为碳骨架异构的同分异构体共有三种,
CH
除B、C、D中的一种外,写出另外两种同分异构体
(1)该有机化合物
(填“是”或“否”)属于
的结构简式:
芳香化合物。
(2)尼古丁的一氯代物有
种。
解析:(1)由结构式可知,其结构简式为
(3)尼古丁的分子式为
CH,-CHCH=CH2,键线式为入V。
一H
(2)由有机化合物的键线式可知,其分子式为
(4)尼古丁与
属于什么关系?
C,H14O,分子中含有的官能团为羟基和碳碳双
键。该有机化合物分子结构中无苯环,不属于芳
香化合物。
解析:(1)尼古丁分子结构中没有苯环,该有机化
(3)①A属于醇类有机化合物,B属于醚类有机化
合物不属于芳香化合物;(2)尼古丁结构不对称,
合物,故A与B属于官能团异构。C的碳链与A
含有9种处于不同化学环境的H原子,则一氯代
相同,但羟基位置不同,故A与C属于位置异构。
物有9种;(3)尼古丁分子含有10个碳原子、2个氮
而D也是醇类有机物,但碳骨架与A不同,因此
原子和14个氢原子,故分子式为CHN2;
A与D属于碳架异构。
N-H
①②③
(4)尼古丁
的分子式相同,结构
②CC一C一C一C碳链中有三种碳原子,羟基
位于末端碳原子上即为A,位于第二个碳原子上
不同,互为同分异构体。
即为C,当羟基位于中间的碳原子上时,即为满足
答案:(1)否
(2)9(3)CH14N2(4)同分异
要求的有机化合物。
构体
③与A互为碳骨架异构,则必须是醇类有机化合
13.(1)写出下面有机化合物的结构简式和键线式:
物,且最长的碳链上碳原子数应该小于5,共有如
下3种:
CH
CH,CH-CH2—CH2OH(D)、
CH
(2)某有机化合物的键线式为HO《
CH3CH2CH-CH2OH、
则它的分子式为
,含有的官能团名称为
CH,
,它属于
(填
和CH2一C-CH2OH。
“芳香化合物”或“脂环化合物”)。
(3)已知分子式为C,H12O的有机化合物有多种
CH
同分异构体,下列给出其中的四种:
答案:(1)CH2-CH一CH-CH2
A.CH3CH2CH2—CH2—CH2OH
(2)C,H14O羟基和碳碳双键脂环化合物
B.CH3—O—CH2一CH2-CH2-CH3
(3)①醇BDC
OH
OH
C.CH-CH-CH,-CH,-CH3
②CH,CH,CHCH,CH
CHg
CH3
D.CH-CH-CH2-CH,OH
③CH2-CH2—CH-CH2OH
根据上述信息完成下列各题:
CH3
①根据所含官能团判断,A属于
CH-C-CH,OH
类有机化合物。B、C、D中,
与A互为官能团异构的是
CHa
(填字母,下同),互为碳骨架异构
·33·