摘要:
**基本信息**
以“结构决定性质”为主线,构建从成键原理到综合应用的方法体系,融合典型模型与解题技巧,系统突破烃的核心考点。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|成键与表示|球棍模型分析|碳四价原则、键型判断|从微观成键到宏观表示|
|分类与官能团|结构简式识别|官能团特征、同系物判断|概念辨析→性质预测|
|命名|烷/烯/炔/苯同系物|系统命名规则、等效氢法|取代基定位→名称书写|
|同分异构体|数目判断、顺反异构|等效氢、定一移一法|结构多样性→异构类型|
|共线共面|复杂结构分析|典型分子模型、单键旋转|杂化类型→空间构型|
|性质与反应|物理性质比较、性质推断|熔沸点规律、结构影响反应|结构→性质→应用|
内容正文:
专题01 有机化合物的结构和性质 烃
题型1有机物的成键方式和表示方法
题型2有机物的分类与官能团的识别
题型3有机物的命名
题型4同分异构体的判断
题型5 有机物中原子共线、共面的判断
题型6 烃的物理性质及其变化规律
题型7 烃的组成、结构与性质
题型8 有机反应物的结构对化学反应的影响
题型9 有关烃、卤代烃的综合题
题型1有机物的成键方式和表示方法
1.【有机物的成键方式】某学习小组用球“和“棍“搭建的有机化合物分子球棍模型如图所示,“”代表氢原子,“”代表碳原子,下列说法错误的是
A.①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则
B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键,且这两种烃属于不饱和烃
C.④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环,剩余价键与氢原子结合以满足碳四价”原则
D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时,所有碳原子一定在同一条直线上
易错提醒:
(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,是碳元素的同素异形体。氧元素也有两种同素异形体,它们分别是氧气(O2)和臭氧(O3)。
(2)碳和氧两种元素可形成两种化合物,其化学式分别是CO、CO2;氢和氧两种元素形成的化合物的化学式分别是H2O和H2O2;H、C、O三种元素能形成多种化合物。
题型2 有机物的分类与官能团的识别
1.【根据结构简式判断有机物类别】有下列8种有机物按要求作答:
①CH3CH2OH ② ③CH3CH2Br ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)按官能团分类,其中属于羧酸的有_____(填序号),属于醇的有______(填序号);
(2)④中所含官能团的名称_______,⑦中所含官能团结构简式_______;
2.【官能团的识别与名称书写】按要求完成下列问题。
(1) 中含氧官能团的名称是__________。
(2) 中含氧官能团的名称为_______。
(3)中官能团的名称为________。
(4)中官能团的名称为____________(写两种)。
3.【同系物的判断】下列各组中的两种有机物,可能是相同的物质、同系物或同分异构体等,请判断它们之间的关系。
(1)2-甲基丁烷和丁烷 ______
(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷 ______
(3)间二甲苯和乙苯 ______
(4)1-己烯和环己烷 ______
3.【 根据官能团预测物质性质】下列关于物质的分类,组合正确的是
A.金刚石、石墨、C60互为同素异形体 B.氢氧化铁胶体、液氨、生铁均为混合物
C.SiO2、SO2、NO2均为酸性氧化物 D.Mg(OH)2、纯碱、NH3·H2O均为碱
题型3 有机物的命名
1.【烷烃的系统命名】用系统命名法命名烃:
烃A的一氯代物具有不同沸点的产物有________种。
答题技巧:
等效氢的判断:①分子中同一甲基上连接的氢原子等效;②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效;③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
2.【烯烃、炔烃的系统命名】烯烃和炔烃的命名
选主链
选含___________的最长碳链为主链,称为“某烯”或“某炔”
编序号
从距离双键或三键___________的一端给主链上的碳原子依次编号定位
写名称
用阿拉伯数字标明___________的位置,用“二”“三”等表示___________的个数
例如,命名为___________;
命名为___________;命名为___________。
3. 【苯的同系物的命名】下列关于苯的同系物的命名说法中错误的是( )
A.苯的同系物命名时必须以苯作为母体,其他的基团作为取代基
B.二甲苯可以以邻、间、对这种习惯命名法进行命名
C.二甲苯也可以用系统命名法进行命名
D.分子式是C8H10的苯的同系物有 4 种同分异构体
4.【根据名称书写结构简式】(25-26高二下·河南南阳·月考)完成下列问题。
(1)已知物质:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦,这些物质中属于脂肪烃的是___________(填序号,下同);互为同系物的是___________
(2)写出下列有机化合物系统命名法的名称
①___________。
②___________。
③:___________。
(3)根据有机化合物的名称书写结构简式。
①丙三醇:___________。
②苯乙炔:___________。
③2,4,6-三硝基甲苯:___________。
5.【根据名称书写结构简式】根据有机化合物的名称书写结构简式。
(1)4,二甲基戊醇:_______________。
(2)2,4,三甲基苯酚:_______________。
(3)苯乙炔:_______________。
(4)丙二醛:_______________。
解题要点:
①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4......”表示,位号没有“1”;
②相同取代基合并算,必须用中文数字“二、三、四......”表示其个数,“一”省略不写;
③表示取代基位号的阿拉伯数字“2,3,4......”等数字相邻时,必须用“,”相隔,不能用“、”;
④名称中阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“—”隔开;
⑤若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面;
⑥在烷烃命名中不可能出现“1—甲基、2—乙基,3—丙基”这样的取代基。
题型4 同分异构体的判断
1.【同分异构体的判断】(24-25高二下·山东枣庄·期中)下列各组化合物中,不互为同分异构体的是
A.苯、CH2=CHCH2CH2CCH
B.、
C.NH2CH2COOH、HOCH2CONH2
D.CH3CH2CH2CHO、CH2=CHCH2CH2OH
2.【同分异构体数目的判断】分子式为C6H14的烷烃中,含有三个甲基的同分异构体的数目是( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.【顺反异构】(24-25高二下·山东菏泽·月考)下列有机物具有顺反异构现象的是
A. B.
C. D.
答题技巧:
同分异构体数目的判断方法
1.一取代产物数目的判断
①等效氢法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于对称位置的氢原子等效
②烷基种数法:烷基有几种,一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有1种,—C3H7有2种,—C4H9有4种
③替代法:如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种,四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。
2.二取代或多取代产物数目的判断
定一移一或定二移一法:对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目
题型5 有机物中原子共线、共面的判断
1.某有机物的键线式为该分子最多有___________个碳原子共面,最多___________个碳原子共线。
2.观察以下有机物结构
①,②,③
(1)①②③中最多有几个原子共面?①________,②_________,③__________;
(2)②③中最多有几个原子共线?②__________,③___________ 。
答题技巧:
典型分子
甲烷
乙烯
乙炔
苯
甲醛
氨
结构简式
CH4
CH2=CH2
CH≡CH
HCHO
NH3
碳原子杂化
sp3
sp2
sp
sp2
sp2
sp3
空间构型
正四面体
平面型
直线形
平面型
平面三角形
三角锥形
共线点
2点共线,3点以上不共线
2点共线,3点以上不共线
四点共线
四点共线
3点不共线
3点不共线
共面
三点共面,四点以上不共面
六点共面
4点共面
12点共面
四点共面
三点共面
判断方法
①若分子中有饱和碳原子,碳原子上连接的两点可以共面,碳原子上连接的三点或三点以上的点一定不共面
②单键旋转法
一个碳碳双键,有六个原子共平面,也就是说,碳碳双键上连接的四个点,一定共面;一个苯环,有12个原子共平面,也就是说,苯环上连接的六个点,一定共面,加上苯环上的六个碳,共有12个原子共面。
碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团可以以“C—C”为轴旋转。例如:因①键可以旋转,故的平面可能和确定的平面重合,也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面,也可能不完全共面。
③>C=O上连接的两个原子共平面;一个三键上,连接的原子共直线。
④注意题中的“关键词”:如最多、最少、至少、可能、一定、所有原子、所有碳原子等限制条件
题型6 烃的物理性质及其变化规律
1.下列物质沸点的比较,正确的是
A. B.HF>HCl
C. D.
2.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有直链烷烃分子中,碳碳键的数目均比碳原子数目少1
B.正戊烷分子中碳原子不在一条直线上
C.烷烃的通式为,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
答题技巧:
烷烃熔沸点的比较方法:
①碳原子数不同:碳原子数的越多,熔、沸点越高;CH3CH2CH2CH2CH2CH3>CH3-CH2CH3
②碳原子数相同:支链越多,熔、沸点越低,CH3CH2-CH2CH3>CH3-CH3。
③碳原子数和支链数都相同:结构越对称,熔、沸点越低,CH3-CH2CH3>。
题型7 烃的组成、结构与性质
1.丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是
A.丙烯分子中最多7个原子共平面
B.X的结构简式为
C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
D.聚合物Z的链节为
2.有机物种类繁多、数目庞大、应用广泛。
I.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
(1)酚:___________;酮:___________;醛:___________(填序号)。
(2)④的官能团名称为___________,⑥的官能团名称为___________,⑦的官能团名称为___________。
Ⅱ.现有下列几种有机物:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦丙烯;⑧;⑨;⑩。回答下列问题。
(3)①的空间构型为___________。
(4)与③互为同分异构体的有___________(填序号,下同),与⑤互为同系物的有___________。
(5)请用系统命名法命名有机物⑧___________。
(6)聚丙烯可制成薄膜、包装材料等,⑦在催化剂条件下合成聚丙烯的化学方程式为___________。
(7)所有原子一定共面的有___________。
(8)②的一种同分异构体为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图如图所示:
有机物的名称为___________,与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为___________。
(9)有机物的一氯代物共___________种。
3.下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A.不能使酸性溶液褪色 B.分子中最多有5个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应 D.可溶于水
题型8 有机反应物的结构对化学反应的影响
1.回答下列问题:
(1)烷烃分子中可能存在以下结构单元:
、、、
其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
①烷烃分子中的氢原子数为N(H),则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是:N(H)= 。
②若某烷烃的n2=n3=n4=1,则其结构简式可能是 。
(2)某烯烃分子的键线式为,该烯烃的名称为 ;该烯烃发生加成反应后,生成的烷烃的名称为 ;若该烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构可能有 种。
(3)以1,2-二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯。为了提高原料利用率有同学设计了如下流程:1,2-二溴乙烷通过反应①制得物质A,物质A再通过反应②制得氯乙烯,写出物质A的电子式 ,写出A物质在催化剂加热条件下和水反应的方程式 。
2.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式为,下列说法正确的是
A.一定条件下,柠檬烯可发生加成、取代、氧化反应
B.它和丁基苯互为同分异构体
C.它的一氯代物有6种
D.柠檬烯的分子中所有碳原子可能处在同一平面上
题型9 有关烃、卤代烃的综合题
1.卤代烃的水解存在两种机理,分别用和表示。(X:F、Cl、Br、I)
:(卤代烃容易形成碳正离子中间体,存在重排现象以形成更稳定的中间体)
:(卤代烃相对不易形成碳正离子,无中间体;中心碳周围空间位阻小,可直接从X的背面进攻中心碳)
下列说法不正确的是
A.增大对反应的反应速率几乎无影响,但对反应的速率影响呈正相关
B.相同条件下,水环境中溴代烷发生水解的速度大小:
C.不容易发生水解,容易发生的水解
D.发生水解反应,在重排作用下,更多的生成
2.(24-25高二下·陕西西安·期末)根据要求,回答下列问题:
(1)烷烃的系统命名是___________。
(2)2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为___________,其等效氢有___________种。
(3)将在催化剂存在下完全氢化,所得烷烃的系统命名是___________。
(4)某卤代烃与氢氧化钠醇溶液加热反应,会生成___________种有机产物。
(5)胡椒酚是一种植物挥发油,它的结构简式为,回答下列问题。
①1mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应,理论上最多消耗___________。
②若要制备胡椒酚钠,可以选择的试剂有___________(填字母)。
A.Na B.NaOH C. D.
(6)已知:+,如果要合成,所用的原料可以是___________。
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1-丙炔
3.(1)在下列物质中互为同分异构体的有___;互为同素异形体的有___;互为同系物的是___(填序号)。
①2—甲基丁烷②CH3—CH2—CH3③CH3CH2CH2OH④CH3—Cl⑤白磷⑥CH3—O—CH2CH3⑦红磷⑧CH3CH2—Cl
(2)已知有机物:甲:,乙:,丙:。
①请写出甲中含氧官能团的名称:___、___。
②乙中饱和碳原子有___个;丙中一定在同一个平面上的碳原子有___个;
③请判别上述哪些化合物互为同分异构体:___。
(3)某有机物A的结构简式为,该烃用系统命名法命名为:___;有机物A中共有__个手性碳原子;若该有机物A是由烯烃和1molH2加成得到的,则原烯烃的结构有___种。
4.Ⅰ.按要求对下列各组物质进行分类:
①乙烯和2—丁烯②CH4和③CH3CH2OH和CH3—O—CH3④和⑤CH3CH(OH)COOH和CH2(OH)CH(OH)CHO⑥CH3CH2CHO和CH2=CH—CH2OH
试回答下列问题:
(1)每组中的物质,互为同分异构体的是___(填序号,下同),互为同系物的是____,分子都有旋光性的是___,分子中都含大π键的是__。
(2)⑥中丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)中碳原子的杂化类型有___;丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)相对分子质量相等,但丙醛比丙烯醇的沸点低的多,其主要原因是___。
(3)CH2(OH)CH(OH)CHO中每个羟基上的氧原子价电子对空间构型为___,孤电子对数为___。
Ⅱ.按要求完成下列各题:
(4)用系统命名法命名,其名称为__。
(5)已知S—诱抗素的分子结构为:,该分子中含有的含氧官能团的名称是___。
(6)某烯烃的化学式为C5H10,其同分异构体的数目(不包括顺反异构)有___种。有机物分子式为C4H10O且属于醇的物质有___种。
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专题01 有机化合物的结构和性质 烃
题型1有机物的成键方式和表示方法
题型2有机物的分类与官能团的识别
题型3有机物的命名
题型4同分异构体的判断
题型5 有机物中原子共线、共面的判断
题型6 烃的物理性质及其变化规律
题型7 烃的组成、结构与性质
题型8 有机反应物的结构对化学反应的影响
题型9 有关烃、卤代烃的综合题
题型1有机物的成键方式和表示方法
1.【有机物的成键方式】某学习小组用球“和“棍“搭建的有机化合物分子球棍模型如图所示,“”代表氢原子,“”代表碳原子,下列说法错误的是
A.①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则
B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键,且这两种烃属于不饱和烃
C.④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环,剩余价键与氢原子结合以满足碳四价”原则
D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时,所有碳原子一定在同一条直线上
【答案】D
【解析】A.①中碳原子与氢原子形成4个共价单键,说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则,故A正确;
B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键,含有碳碳双键或碳碳三键的烃属于不饱和烃,这些化合物存在不饱和键,故B正确;
C.④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环,每个碳原子均连接4个原子,满足“碳四价”原则,故C正确;
D.由⑤可推知当3个或3个以上的碳原子以碳碳单键形成碳链时,碳链呈锯齿状,所有碳原子一定不在同一条直线上,故D错误;
故选D。
易错提醒:
(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,是碳元素的同素异形体。氧元素也有两种同素异形体,它们分别是氧气(O2)和臭氧(O3)。
(2)碳和氧两种元素可形成两种化合物,其化学式分别是CO、CO2;氢和氧两种元素形成的化合物的化学式分别是H2O和H2O2;H、C、O三种元素能形成多种化合物。
题型2 有机物的分类与官能团的识别
1.【根据结构简式判断有机物类别】有下列8种有机物按要求作答:
①CH3CH2OH ② ③CH3CH2Br ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)按官能团分类,其中属于羧酸的有_____(填序号),属于醇的有______(填序号);
(2)④中所含官能团的名称_______,⑦中所含官能团结构简式_______;
【答案】 ⑧ ① 酯基 —CHO B C A
【解析】①CH3CH2OH中官能团为羟基,属于醇;②中官能团为羰基,属于酮;③CH3CH2Br中官能团为溴原子,属于卤代烃;④CH3COOCH2CH3中官能团为酯基,属于酯;⑤中官能团为羟基,羟基与苯环碳直接相连,属于酚;⑥中官能团为溴原子,属于卤代烃;⑦中官能团为醛基,属于醛;⑧HCOOH中官能团为羧基,属于羧酸。
(1)按官能团分类,属于羧酸的有⑧,属于醇的有①。
(2)④中官能团的名称为酯基,⑦中官能团为醛基,醛基的结构简式为—CHO。
2.【官能团的识别与名称书写】按要求完成下列问题。
(1) 中含氧官能团的名称是__________。
(2) 中含氧官能团的名称为_______。
(3)中官能团的名称为________。
(4)中官能团的名称为____________(写两种)。
【答案】(1)羟基、醚键
(2)羟基、酯基
(3)碳碳双键、酯基
(4)碳碳双键、酮羰基
【解析】(1)
中含氧官能团的名称是羟基、醚键,故答案为:羟基、醚键;
(2)
中含氧官能团的名称为羟基、酯基,故答案为:羟基、酯基;
(3)
中官能团的名称为碳碳双键、酯基,故答案为:碳碳双键、酯基;
(4)
中官能团的名称为碳碳双键、酮羰基,故答案为:碳碳双键、酮羰基;
3.【同系物的判断】下列各组中的两种有机物,可能是相同的物质、同系物或同分异构体等,请判断它们之间的关系。
(1)2-甲基丁烷和丁烷 ______
(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷 ______
(3)间二甲苯和乙苯 ______
(4)1-己烯和环己烷 ______
【答案】 同系物 同分异构体 同分异构体 同分异构体
【解析】试题分析:(1)2-甲基丁烷和丁烷都属于烷烃,且结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,所以2-甲基丁烷和丁烷属于同系物,故答案为同系物;
(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷的分子式都为C5H12,其分子式相同但结构不同,所以属于同分异构体,故答案为同分异构体;
(3)间二甲苯和乙苯的分子式都为C8H10,其分子式相同但结构不同,所以属于同分异构体,故答案为同分异构体;
(4)1-己烯和环己烷的分子式为C6H12,其分子式相同但结构不同,所以属于同分异构体,故答案为同分异构体。
答题技巧:
同系物
概念:结构相似、分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物。
实例:CH4、C2H6、C3H8互为同系物。同系物间的分子结构相似、属于同一类物质;同系物间的组成上相差1个或若干个“CH2”原子团。
3.【 根据官能团预测物质性质】下列关于物质的分类,组合正确的是
A.金刚石、石墨、C60互为同素异形体 B.氢氧化铁胶体、液氨、生铁均为混合物
C.SiO2、SO2、NO2均为酸性氧化物 D.Mg(OH)2、纯碱、NH3·H2O均为碱
【答案】A
【解析】由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,金刚石、石墨、C60均是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;由多种物质组成的是混合物,氢氧化铁胶体、生铁合金均为混合物,液氨为一种物质,属于纯净物,B错误;酸性氧化物是指能与水作用生成酸或与碱作用生成盐和水的氧化物(且生成物只能有一种盐和水,不可以有任何其它物质生成);SiO2、SO2能和碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,二氧化氮和水生成生成硝酸还生成NO,则二氧化氮不属于酸性氧化物,C错误;电离生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱,Mg(OH)2、NH3·H2O符合碱的概念均为碱,纯碱是碳酸钠属于盐,D错误;故选A。
题型3 有机物的命名
1.【烷烃的系统命名】用系统命名法命名烃:
烃A的一氯代物具有不同沸点的产物有________种。
【答案】 2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷 10
【解析】 该有机物为烷烃,最长碳链含有8个C,主链为辛烷,编号从距离甲基最近的一端开始,甲基在2号C和6号C上各含有2个、1个,在4号C含有1个乙基,该有机物名称为:2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷,该有机物中含有等效氢原子的数目为10,则有10种一氯取代物。
答题技巧:
等效氢的判断:①分子中同一甲基上连接的氢原子等效;②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效;③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
2.【烯烃、炔烃的系统命名】烯烃和炔烃的命名
选主链
选含___________的最长碳链为主链,称为“某烯”或“某炔”
编序号
从距离双键或三键___________的一端给主链上的碳原子依次编号定位
写名称
用阿拉伯数字标明___________的位置,用“二”“三”等表示___________的个数
例如,命名为___________;
命名为___________;命名为___________。
【答案】 双键或三键 最近 双键或三键 双键或三键 1-丁烯 2-甲基-2,4-己二烯 4-甲基-1-戊炔
【解析】①烯烃的官能团是碳碳双键、炔烃的官能团是碳碳三键,命名时选择官能团所在的最长链,故应选“碳碳三键或碳碳双键”的最长碳链为主链,称为“某烯”或“某炔”。
②编序号遵循位次最小原则,即从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
③命名时阿拉伯数字表示碳碳三键或碳碳双键的位置。
④用“二”“三”等表示碳碳三键或碳碳双键的个数。
⑤的碳碳双键所在最长链为4个碳,为丁烯,碳碳双键在1号碳,故命名为1-丁烯。
⑥的碳碳双键所在最长链为6个碳,为己烯,两个碳碳双键分别在2、4号碳,从两端编号,双键位置均为2,4-位,但从左端编号,甲基在2位,从右端编号,甲基在5位,根据取代基位次最低原则,应从左端开始编号,用“二”表示两个碳碳双键,2号碳还有一个甲基,故命名为2-甲基-2,4-己二烯。
⑦含碳碳三键,最长链为5个碳,为戊炔,碳碳三键在1号碳,4号碳有一个甲基,故命名为4-甲基-1-戊炔。
3. 【苯的同系物的命名】下列关于苯的同系物的命名说法中错误的是( )
A.苯的同系物命名时必须以苯作为母体,其他的基团作为取代基
B.二甲苯可以以邻、间、对这种习惯命名法进行命名
C.二甲苯也可以用系统命名法进行命名
D.分子式是C8H10的苯的同系物有 4 种同分异构体
【答案】A
【解析】A.苯的同系物的命名中,一般时以苯为母体,但是当取代基比较复杂时,有时也将苯作为取代基进行命名,故A符合题意;
B.二甲苯按照习惯命名法命名为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,故B不符合题意;
C.二甲苯也可以用系统方法进行命名,如邻二甲苯系统命名法为1,2-二甲基苯,故C不符合题意;
D.分子式为C8H10的芳香烃,同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯四种,故D不符合题意;
故答案为:A。
4.【根据名称书写结构简式】(25-26高二下·河南南阳·月考)完成下列问题。
(1)已知物质:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦,这些物质中属于脂肪烃的是___________(填序号,下同);互为同系物的是___________
(2)写出下列有机化合物系统命名法的名称
①___________。
②___________。
③:___________。
(3)根据有机化合物的名称书写结构简式。
①丙三醇:___________。
②苯乙炔:___________。
③2,4,6-三硝基甲苯:___________。
【答案】(1)①③⑤ ①⑤
(2)2,2,4-三甲基己烷 1,6-己二醇 3-氯-1-丙烯
(3)
【解析】(1)脂肪烃是只含C、H元素,不含苯环的烃,题中②、④、⑥都含氧元素,不属于烃,⑦乙苯含苯环,属于芳香烃,①丁烷、③1-戊烯、⑤2-甲基丁烷都属于不含苯环的烃,因此是脂肪烃,同系物是指结构相似,分子组成相差若干个原子团的有机物。①和⑤都属于烷烃,结构相似,相差1个,互为同系物;
(2)①最长碳链为6个碳,从靠近支链端编号,2号位2个甲基、4号位1个甲基,因此命名为2,2,4-三甲基己烷;
②为六个碳的直链二元醇,羟基在两端,因此命名为1,6-己二醇;
③双键为官能团,编号从双键端开始,双键在1号位,氯原子在3号位,命名为3-氯-1-丙烯;
(3)①丙三醇是甘油,三个碳,每个碳连一个羟基,结构简式为;
②苯乙炔是苯环连接乙炔基,结构为;
③2,4,6-三硝基甲苯是甲苯苯环上甲基的2、4、6位被硝基取代,结构简式为。
5.【根据名称书写结构简式】根据有机化合物的名称书写结构简式。
(1)4,二甲基戊醇:_______________。
(2)2,4,三甲基苯酚:_______________。
(3)苯乙炔:_______________。
(4)丙二醛:_______________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【难度】0.65
【知识点】烯烃、炔烃的命名、含有苯环的化合物的命名、有机物结构的表示方法
【解析】(1)
4,二甲基戊醇的主链有5个碳原子,2号碳原子上连有1个羟基,4号碳原子上连有2个甲基,结构简式为;
(2)
2,4,三甲基苯酚,羟基的邻位、对位上各有1个甲基,结构简式为;
(3)
苯乙炔可以看作苯环取代乙炔分子中的1个氢原子,结构简式为;
(4)丙二醛分子中含有2个醛基,结构简式为。
解题要点:
①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4......”表示,位号没有“1”;
②相同取代基合并算,必须用中文数字“二、三、四......”表示其个数,“一”省略不写;
③表示取代基位号的阿拉伯数字“2,3,4......”等数字相邻时,必须用“,”相隔,不能用“、”;
④名称中阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“—”隔开;
⑤若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面;
⑥在烷烃命名中不可能出现“1—甲基、2—乙基,3—丙基”这样的取代基。
题型4 同分异构体的判断
1.【同分异构体的判断】(24-25高二下·山东枣庄·期中)下列各组化合物中,不互为同分异构体的是
A.苯、CH2=CHCH2CH2CCH
B.、
C.NH2CH2COOH、HOCH2CONH2
D.CH3CH2CH2CHO、CH2=CHCH2CH2OH
【答案】A
【解析】A.苯的分子式为C6H6,CH2=CHCH2CH2CCH的分子式为C6H8,两者分子式不同,不互为同分异构体,A正确;
B.和分子式均为C7H6O2,结构式不同,互为同分异构体,B错误;
C.NH2CH2COOH和HOCH2CONH2分子式均为C2H5NO2,结构式不同,互为同分异构体,C错误;
D.CH3CH2CH2CHO和CH2=CHCH2CH2OH分子式均为C4H8O,结构式不同,互为同分异构体,D错误;
故选A。
2.【同分异构体数目的判断】分子式为C6H14的烷烃中,含有三个甲基的同分异构体的数目是( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案:A
解题要点:C6H14有5种同分异构体,其中含有三个甲基(即只含一个支链,且支链为甲基)的有:2-甲基戊烷、3-甲基戊烷。2,2-二甲基丁烷有四个甲基,不符合。
3.【顺反异构】(24-25高二下·山东菏泽·月考)下列有机物具有顺反异构现象的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
A.的结构式为:,唯一不同的基团是氯原子,无顺反异构,A不符合题意;
B.该有机物结构式为:,碳碳双键两侧含有不同的基团,存在顺反异构,B符合题意;
C.该有机物的结构式为:,碳碳双键两侧含有三个相同的基团,无顺反异构,C不符合题意;
D.该有机物的结构式为:,碳碳双键右侧含有相同的基团,无顺反异构,D不符合题意;
故选B。
答题技巧:
同分异构体数目的判断方法
1.一取代产物数目的判断
①等效氢法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于对称位置的氢原子等效
②烷基种数法:烷基有几种,一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有1种,—C3H7有2种,—C4H9有4种
③替代法:如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种,四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。
2.二取代或多取代产物数目的判断
定一移一或定二移一法:对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目
题型5 有机物中原子共线、共面的判断
1.某有机物的键线式为该分子最多有___________个碳原子共面,最多___________个碳原子共线。
【答案】7 3
【解析】
双键为平面结构、三键为直线结构,分子中,①号碳原子与3个碳原子相连,单键可以旋转,所以②、③两个碳原子中最少有1个不共面,分子最多有7个碳原子共面,最多有④⑤⑥共3个碳原子共线。
2.观察以下有机物结构
①,②,③
(1)①②③中最多有几个原子共面?①________,②_________,③__________;
(2)②③中最多有几个原子共线?②__________,③___________ 。
【答案】 9 6 18 4 6
【分析】根据甲烷是正四面体结构、乙烯是平面型结构、乙炔是直线型结构、苯是平面型结构分析解答。
【解析】(1) ①中碳碳双键是平面结构,取代乙烯中氢原子的碳一定在同一平面内,最右边的甲基上的碳和一个氢也可能在同一平面内;左侧甲基上的一个氢也可能在同一平面内,所以,最多有9个碳原子共面;
②中碳碳三键是直线形结构,最右边的甲基上的碳和一个氢在一个面内,所以共面的原子最多为6个;
③中苯环基团上至少有12个原子共面,乙炔基上4个原子都在这个面上,右面的乙烯基上的原子都有可能在这个面上,所最多有18个原子共面;故答案为:9;6;18;
(2) ②中乙炔是直线形分子,取代乙炔中氢原子的碳在同一直线上,所以,共线的原子为4个;
③中乙炔是直线形分子,根据苯环的特征,苯环最左边的碳和最左边的氢也在直线上,所以,共线的原子为6个。故答案为:4;6。
答题技巧:
典型分子
甲烷
乙烯
乙炔
苯
甲醛
氨
结构简式
CH4
CH2=CH2
CH≡CH
HCHO
NH3
碳原子杂化
sp3
sp2
sp
sp2
sp2
sp3
空间构型
正四面体
平面型
直线形
平面型
平面三角形
三角锥形
共线点
2点共线,3点以上不共线
2点共线,3点以上不共线
四点共线
四点共线
3点不共线
3点不共线
共面
三点共面,四点以上不共面
六点共面
4点共面
12点共面
四点共面
三点共面
判断方法
①若分子中有饱和碳原子,碳原子上连接的两点可以共面,碳原子上连接的三点或三点以上的点一定不共面
②单键旋转法
一个碳碳双键,有六个原子共平面,也就是说,碳碳双键上连接的四个点,一定共面;一个苯环,有12个原子共平面,也就是说,苯环上连接的六个点,一定共面,加上苯环上的六个碳,共有12个原子共面。
碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团可以以“C—C”为轴旋转。例如:因①键可以旋转,故的平面可能和确定的平面重合,也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面,也可能不完全共面。
③>C=O上连接的两个原子共平面;一个三键上,连接的原子共直线。
④注意题中的“关键词”:如最多、最少、至少、可能、一定、所有原子、所有碳原子等限制条件
题型6 烃的物理性质及其变化规律
1.下列物质沸点的比较,正确的是
A. B.HF>HCl
C. D.
【答案】B
【解析】A.甲烷和乙烷组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故A错误;
B.HF存在分子间氢键,因此沸点HF>HCl,故B正确;
C.组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故C错误;
D.相同碳原子的烷烃,支链越多,沸点越低,因此,故D错误。
综上所述,答案为B。
2.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有直链烷烃分子中,碳碳键的数目均比碳原子数目少1
B.正戊烷分子中碳原子不在一条直线上
C.烷烃的通式为,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
【答案】C
【解析】A.链状烷烃的通式为,分子中只存在碳碳单键和碳氢键,则含n个碳原子的直链烷烃分子中碳碳键的数目为,A正确;
B.正戊烷分子中C原子都采取sp3杂化,与每个碳原子直接相连的4个原子构成四面体,所以碳原子不在一条直线上,B正确;
C.通式为的烃分子中,碳原子结合的氢原子已饱和,则符合的烃一定是烷烃,C错误;
D.烷烃之间结构相似且为分子晶体,随着烷烃分子中碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,分子间的作用力逐渐增大,熔、沸,点逐渐升高,D正确;
故选C。
答题技巧:
烷烃熔沸点的比较方法:
①碳原子数不同:碳原子数的越多,熔、沸点越高;CH3CH2CH2CH2CH2CH3>CH3-CH2CH3
②碳原子数相同:支链越多,熔、沸点越低,CH3CH2-CH2CH3>CH3-CH3。
③碳原子数和支链数都相同:结构越对称,熔、沸点越低,CH3-CH2CH3>。
题型7 烃的组成、结构与性质
1.丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是
A.丙烯分子中最多7个原子共平面
B.X的结构简式为
C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
D.聚合物Z的链节为
【答案】B
【分析】CH3-CH=CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应,生成 (Y);CH3-CH=CH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成 (X);CH3-CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成 (Z)。
【解析】A.乙烯分子中有6个原子共平面,甲烷分子中最多有3个原子共平面,则丙烯分子中,两个框内的原子可能共平面,所以最多7个原子共平面,A正确;
B.由分析可知,X的结构简式为 ,B不正确;
C.Y( )与足量KOH醇溶液共热,发生消去反应,可生成丙炔(CH3C≡CH)和KBr等,C正确;
D.聚合物Z为 ,则其链节为 ,D正确;
故选B。
2.有机物种类繁多、数目庞大、应用广泛。
I.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
(1)酚:___________;酮:___________;醛:___________(填序号)。
(2)④的官能团名称为___________,⑥的官能团名称为___________,⑦的官能团名称为___________。
Ⅱ.现有下列几种有机物:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦丙烯;⑧;⑨;⑩。回答下列问题。
(3)①的空间构型为___________。
(4)与③互为同分异构体的有___________(填序号,下同),与⑤互为同系物的有___________。
(5)请用系统命名法命名有机物⑧___________。
(6)聚丙烯可制成薄膜、包装材料等,⑦在催化剂条件下合成聚丙烯的化学方程式为___________。
(7)所有原子一定共面的有___________。
(8)②的一种同分异构体为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图如图所示:
有机物的名称为___________,与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为___________。
(9)有机物的一氯代物共___________种。
【答案】(1)③ ② ⑤
(2)溴原子(或碳溴键) 羧基 酯基
(3)正四面体形
(4)⑥ ⑨
(5)2,4-二甲基-1,4-己二烯
(6)
(7)④⑤⑩
(8) 苯乙烯
(9)6
【解析】(1)酚类物质中,羟基直接连接在苯环上,③符合;酮含有羰基,②符合;醛含有醛基,⑤符合;
(2)由结构简式可知,④的官能团名称为碳溴键,⑥的官能团名称为羧基,⑦的官能团名称为酯基;
(3)甲烷分子为正四面体形;
(4)同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;与③互为同分异构体的有⑥;同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;与⑤互为同系物的有⑨;
(5)有机物系统命名法: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。系统命名法命名有机物⑧为:2,4-二甲基-1,4-己二烯;
(6)
丙烯含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成聚丙烯,反应为:;
(7)饱和碳原子为四面体形构型,不共面;与苯环直接相连的原子共面、碳碳双键两端的原子共面,单键可以旋转,则所有原子一定共面的有④⑤⑩;
(8)②为,化学式为C8H8,②的一种同分异构体为芳香族化合物,含有苯环,结合图可知,含5种氢且个数比为2:2:2:1:1,则可以为苯乙烯:;苯乙烯含有碳碳双键,和溴单质会发生加成反应:;
(9)的结构对称,含有6种氢,一氯代物共6种。
3.下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A.不能使酸性溶液褪色 B.分子中最多有5个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应 D.可溶于水
【答案】C
【分析】根据苯环的性质判断可以发生氧化、加成、取代反应;根据碳碳叁键的特点判断可发生加成反应,能被酸性高锰酸钾钾氧化,对于共线可根据有机碳原子的杂化及官能团的空间结构进行判断;
【解析】A.苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性溶液褪色,A错误;
B.如图所示,,苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,B错误;
C.苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代,可发生取代反应,C正确;
D.苯乙炔属于烃,难溶于水,D错误;
故选答案C;
【点睛】本题考查苯乙炔的结构与性质,根据官能团的特点进行判断。
题型8 有机反应物的结构对化学反应的影响
1.回答下列问题:
(1)烷烃分子中可能存在以下结构单元:
、、、
其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
①烷烃分子中的氢原子数为N(H),则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是:N(H)= 。
②若某烷烃的n2=n3=n4=1,则其结构简式可能是 。
(2)某烯烃分子的键线式为,该烯烃的名称为 ;该烯烃发生加成反应后,生成的烷烃的名称为 ;若该烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构可能有 种。
(3)以1,2-二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯。为了提高原料利用率有同学设计了如下流程:1,2-二溴乙烷通过反应①制得物质A,物质A再通过反应②制得氯乙烯,写出物质A的电子式 ,写出A物质在催化剂加热条件下和水反应的方程式 。
【答案】(1)3n1+2n2+n3 或2(n1+n2+n3+n4)+2 CH3CH2CH(CH3)C(CH3)3
(2)3-甲基-2-乙基-1-丁烯 2,3-二甲基戊烷 1
(3)
【解析】(1)①由烷烃的通式CnH2n+2,可知该物质中的氢原子数为N(H)= 2(n1+n2+n3+n4)+2;由于伯、仲、叔、季碳原子上含H原子数目分别为3、2、1、0,所以C原子与H原子数量关系又表示为3n1+2n2+n3 ;②若某烷烃的n2=n3=n4=1,则其结构简式可能是有三种:CH3CH2CH(CH3)C(CH3)3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3;(2)以官能团碳碳双键编号最小,编号为,该烯烃的名称为3-甲基-2-乙基-1-丁烯;该烯烃与氢气发生加成反应后得到烷烃并编号为,生成的烷烃的名称为2,3-二甲基戊烷;若该烷烃为炔烃加氢制得,碳碳三键的位置只有在端点,则此炔烃的结构可能有1种;(3)1,2-二溴乙烷通过消去反应制得物质A为乙炔CH≡CH,电子式为,乙炔在催化剂加热条件下和水反应生成乙醛,反应方程式为。
2.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式为,下列说法正确的是
A.一定条件下,柠檬烯可发生加成、取代、氧化反应
B.它和丁基苯互为同分异构体
C.它的一氯代物有6种
D.柠檬烯的分子中所有碳原子可能处在同一平面上
【答案】A
【解析】A.分子中含有碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应,含H原子,能在一定条件下发生取代,因此一定条件下,它可以分别发生加成、取代、氧化反应,选项A正确,
B.丁基苯的分子式为C10H14,柠檬烯的分子式为C10H16,二者分子式不同,不互为同分异构体,选项B错误;
C.根据柠檬烯的结构简式可知,该物质结构不对称,共有8种位置不同的H原子,所以它的一氯代物有8种,选项C错误;
D.环状结构中含饱和碳原子,为四面体结构,分子中所有碳原子不可能在同一个平面内,选项D错误。
答案选A。
题型9 有关烃、卤代烃的综合题
1.卤代烃的水解存在两种机理,分别用和表示。(X:F、Cl、Br、I)
:(卤代烃容易形成碳正离子中间体,存在重排现象以形成更稳定的中间体)
:(卤代烃相对不易形成碳正离子,无中间体;中心碳周围空间位阻小,可直接从X的背面进攻中心碳)
下列说法不正确的是
A.增大对反应的反应速率几乎无影响,但对反应的速率影响呈正相关
B.相同条件下,水环境中溴代烷发生水解的速度大小:
C.不容易发生水解,容易发生的水解
D.发生水解反应,在重排作用下,更多的生成
【答案】C
【解析】A.SN1反应决速步为碳正离子形成,仅与卤代烃浓度相关,增大c(OH-)对其速率无影响;SN2为一步反应,与卤代烃、OH-浓度均相关,增大c(OH-)会加快速率,A正确;
B.SN1速率取决于碳正离子稳定性,叔碳正离子拥有更多烷基取代基,可通过超共轭效应和给电子诱导效应分散正电荷,同时空间位阻更小,结构更稳定,则稳定性:叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基碳正离子,对应溴代烷速率顺序为:,B正确;
C.该氯代烃(桥头碳氯代物)中,桥头碳因环刚性无法形成平面碳正离子(SN1难),且空间位阻极大阻碍OH-背面进攻(SN2亦难),C错误;
D.(CH3)3CCH2Br的伯碳正离子不稳定,会发生甲基迁移重排为更稳定的叔碳正离子,进而生成,D正确;
故选C。
2.(24-25高二下·陕西西安·期末)根据要求,回答下列问题:
(1)烷烃的系统命名是___________。
(2)2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为___________,其等效氢有___________种。
(3)将在催化剂存在下完全氢化,所得烷烃的系统命名是___________。
(4)某卤代烃与氢氧化钠醇溶液加热反应,会生成___________种有机产物。
(5)胡椒酚是一种植物挥发油,它的结构简式为,回答下列问题。
①1mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应,理论上最多消耗___________。
②若要制备胡椒酚钠,可以选择的试剂有___________(填字母)。
A.Na B.NaOH C. D.
(6)已知:+,如果要合成,所用的原料可以是___________。
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1-丙炔
【答案】(1)2,4-二甲基己烷
(2) 1
(3)2,3-二甲基戊烷
(4)2
(5)3 ABD
(6)AD
【解析】(1)选择最长的碳链为主链,主链有6个碳原子,为己烷。从离支链最近的一端开始编号,2号和4号碳原子上各有一个甲基,所以系统命名是2,4-二甲基己烷。
故答案为:2,4-二甲基己烷。
(2)根据名称“2,2,3,3-四甲基丁烷”,主链为4个碳原子的丁烷,2号和3号碳原子上各有2个甲基,结构简式为。该分子结构高度对称,只有1种等效氢。
故答案为:;1。
(3)该烯烃完全氢化后,主链有5个碳原子,为戊烷。从离支链最近的一端编号,2号碳原子上有1个甲基,3号碳原子上有1个甲基,所以系统命名是2,3-二甲基戊烷。
故答案为:2,3-二甲基戊烷。
(4)卤代烃与氢氧化钠醇溶液加热发生消去反应。与苯环相连的氯原子由于苯环的影响,不易消去;另一个氯原子消去时,有两种消去方式(相邻的两个碳原子均有H,生成不同的双键位置),所以会生成2种有机产物。
故答案为:2。
(5)①胡椒酚分子中,酚羟基的邻位的碳有氢原子,可与溴发生取代反应,消耗2 mol Br2;碳碳双键可与溴发生加成反应,消耗1 mol Br2,所以1 mol胡椒酚理论上最多消耗3 mol Br2。
② 酚羟基具有弱酸性,酸性比碳酸弱,比碳酸氢根强。能与Na、NaOH、Na2CO3反应生成酚钠,与NaHCO3不反应,ABD正确;
故答案为:3;ABD。
(6)已知反应是双烯合成反应:共轭二烯烃(含C=C-C=C结构)与炔烃或烯烃(含C≡C或C=C结构)发生加成反应,生成六元环状化合物。目标产物是一个六元环,需要将其“拆解”为共轭二烯烃和炔烃或烯烃。通过对目标产物结构的分析,沿环上的特定键断裂(模拟双烯合成的逆过程),可得到两种可能的原料组合,组合1:2-甲基-1,3-丁二烯(含C=C-C=C结构),2-丁炔(含C≡C结构)。组合2:2,3-二甲基-1,3-丁二烯(含C=C-C=C结构),1-丙炔(含C≡C结构),AD正确;
故答案选AD。
3.(1)在下列物质中互为同分异构体的有___;互为同素异形体的有___;互为同系物的是___(填序号)。
①2—甲基丁烷②CH3—CH2—CH3③CH3CH2CH2OH④CH3—Cl⑤白磷⑥CH3—O—CH2CH3⑦红磷⑧CH3CH2—Cl
(2)已知有机物:甲:,乙:,丙:。
①请写出甲中含氧官能团的名称:___、___。
②乙中饱和碳原子有___个;丙中一定在同一个平面上的碳原子有___个;
③请判别上述哪些化合物互为同分异构体:___。
(3)某有机物A的结构简式为,该烃用系统命名法命名为:___;有机物A中共有__个手性碳原子;若该有机物A是由烯烃和1molH2加成得到的,则原烯烃的结构有___种。
【答案】 ③和⑥ ⑤和⑦ ①和②、④和⑧ 醛基 (醇)羟基 1 8 甲和丙 2,3—二甲基戊烷 1 5
【解析】(1)互为同分异构体的化合物具有相同的分子式、不同结构,满足条件的有③和⑥;互为同素异形体的物质一定为同种元素形成的不同单质,满足条件的有⑤和⑦;互为同系物的物质必须满足结构相似,分子间相差一个或多个CH2原子团,满足该条件的为①和②、④和⑧;
(2) ①甲为,含有的含氧官能团为醛基和羟基;
②乙中羟基所连的C原子为饱和碳原子,故饱和碳原子只有一个;丙中苯环上的六个碳原子一定在一个平面上,苯环所连接的C原子在同一平面上,故一定在同一平面上的C原子有8个;
③互为同分异构体的化合物具有相同的分子式、不同结构,满足条件的有甲和丙;
(3)由结构简式可知,该烷烃的最长碳链由5个碳原子,支链为2个甲基,名称为2,3-二甲基戊烷;该烷烃中含有一个手性碳原子;连在同一个碳原子上的甲基形成的烯烃相同,根据碳原子成4键规律可知,能够生成该烷烃的烯烃有5种。
4.Ⅰ.按要求对下列各组物质进行分类:
①乙烯和2—丁烯②CH4和③CH3CH2OH和CH3—O—CH3④和⑤CH3CH(OH)COOH和CH2(OH)CH(OH)CHO⑥CH3CH2CHO和CH2=CH—CH2OH
试回答下列问题:
(1)每组中的物质,互为同分异构体的是___(填序号,下同),互为同系物的是____,分子都有旋光性的是___,分子中都含大π键的是__。
(2)⑥中丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)中碳原子的杂化类型有___;丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)相对分子质量相等,但丙醛比丙烯醇的沸点低的多,其主要原因是___。
(3)CH2(OH)CH(OH)CHO中每个羟基上的氧原子价电子对空间构型为___,孤电子对数为___。
Ⅱ.按要求完成下列各题:
(4)用系统命名法命名,其名称为__。
(5)已知S—诱抗素的分子结构为:,该分子中含有的含氧官能团的名称是___。
(6)某烯烃的化学式为C5H10,其同分异构体的数目(不包括顺反异构)有___种。有机物分子式为C4H10O且属于醇的物质有___种。
【答案】③④⑤⑥ ①② ⑤ ④ sp2、sp3 丙烯醇分子间存在氢键 四面体形 2 2—乙基—1—戊烯 羟基、羰基、羧基 5 4
【解析】(1)同分异构体是指分子式相同而结构不同的物质的互称,符合同分异构概念的有:③④⑤⑥;同系物是结构相似,组成上相差若干个CH2的一系列有机物,所含官能团的种类和个数必须相同,符合同系物概念的有:①②;有手性碳原子的有机物才具有旋光性,手性碳原子是指与四个不同的原子或者原子团相连的碳原子,由各组物质的结构只有⑤中存在手性碳原子,具有旋光性;苯环中含有大π键,故分子中都含有大π键的是④,故答案为:③④⑤⑥;①②;⑤;④;
(2)⑥中丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)中单键碳原子为sp3杂化,双键碳原子为sp2杂化;丙烯醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键,导致其沸点比丙醛高,故答案为:sp2、sp3;丙烯醇分子间存在氢键;
(3)CH2(OH)CH(OH)CHO中每个羟基上的氧原子均存在四对价电子,价电子构型为四面体形,且每个O原子只与两个原子相连,孤电子对数均为2,故答案为:四面体形;2;
(4)以包含碳碳双键在内的最长的碳链为主链,从靠近双键一端开始编号,则该物质中最长的碳链含5个碳原子,且2号碳上有1个乙基,名称为:2-乙基-1-戊烯,故答案为:2-乙基-1-戊烯;
(5)由结构简式可知其中含有的含氧官能团为羟基、羧基、羰基,故答案为:羟基、羰基、羧基;
(6)化学式为C5H10的烯烃为戊烯,若主链上有5个碳原子,则可以是1-戊烯、2-戊烯;若主链上有4个C,则可以是2-甲基-1-丁烯,2-甲基-2-丁烯,3-甲基-1-戊烯,主链3个C的不存在,故共5种,分子式为C4H10O且属于醇,即为丁烷中的一个氢被羟基取代,正丁烷中含2种氢,异丁烷中含2种氢,故符合条件的醇类共4种,故答案为:5;4;
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