第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 章末综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书word(人教版,单选)
章末综合提升
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一、快速确定同分异构体种数的方法
1.等效氢法——一元取代物的同分异构体种数的判断
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种类,即分子中有几种等效氢,其一元取代物就有几种,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——一元取代物的同分异构体种数的快速判断
(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——二元取代物的同分异构体种数的判断
对于二元取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Cl原子的位置,有2种情况:①,②
;第2步固定第2个氯原子:①有3种,②有2种,其中①b和②d重复,故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。
4.换元法——多元取代物的同分异构体书写
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如:二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体:、
、
,用H原子代替Cl原子,用Cl原子代替H原子,则四氯苯也有3种同分异构体。
针对练1.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是( )
A.C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
B.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C.分子组成是C4H10O属于醇的同分异构体有3种
D.C3H6Cl2有4种同分异构体
答案:D
解析:C4H10为丁烷,有正丁烷与异丁烷两种同分异构体,故A错误;羧酸含有—COOH,剩余为丁基,丁基有4种结构,故分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种,故B错误;醇有—OH,剩余为丁基,丁基有4种结构,故分子组成是C4H10O属于醇的同分异构体有4种,故C错误;分子式为C3H6Cl2的有机物可以看作C3H8中的两个氢原子被两个氯原子取代。两个氯原子取代一个碳上的氢原子,有两种:CH3—CH2—CHCl2、CH3—CCl2—CH3,分别取代两个碳原子上的氢原子,有两种:CH2Cl—CH2—CH2Cl,CH2Cl—CHCl—CH3,所以共有4种同分异构体,故D正确;故选D。
针对练2.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是( )
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A.的一溴代物有5种
B.分子组成是C4H8O2属于羧酸的同分异构体有3种
C.分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D.C5H12属于烷烃的同分异构体有2种
答案:A
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