7.1.3同分异构体 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦烷烃同分异构体书写，以等效氢判断为核心，通过数学轴对称、空间点线面等前置知识构建“化学对称”学习支架，衔接链状到环状烃等效氢判断，为同分异构体书写奠定基础。 其特色在于跨学科整合与结构化教学，借助数学对称类比化学等效氢，通过“碳链移位法”“定一移二法”培养科学思维，结合链状、环状烃及一元、多元取代物练习深化科学探究。学生能形成有序思维，教师可获得系统教学工具，提升教学效率。

第一节 认识有机化合物 第三课时 烷烃的同分异构体的书写 【前置】人教版数学八年级上册 第十三章 轴对称 【数学对称】图形能够重合的位置 【化学对称】化学性质相同的位置 【前置】人教版数学必修二 8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系 【数学对称】2点定1线，3点定1面 【化学对称】2个原子定1线(化学键)，3个原子定1面 【前置】人教版数学八年级上册 第十一章 三角形 【前置】人教版数学必修第二册 8.1 基本立体图形 棱柱 棱锥 正方体 一、认识等效氢 CH4 C H H H H 【化学对称】化学性质相同的位置 （一）简单等效氢：链状烃 注：实际是存在对称轴的 配位化学 Td轴 高次对称 1 1 1 1 1、同一碳原子上的氢原子是等效氢。 一、认识等效氢 CH3CH3 C H C H H （一）简单等效氢：链状烃 H H H 【结构简式、结构式】轴对称 【球棍模型】中心对称 1 1 1 1 1 1 【化学对称】化学性质相同的位置 2、对称碳原子上的氢原子是等效氢（相当于平面成像时，物与像的关系） 一、认识等效氢 CH3CH2CH3 C H C H H （一）简单等效氢：链状烃 H H C 【结构简式、键线式、结构式】轴对称 【球棍模型】面对称 H H H 1 2 1 1 1 1 1 2 【化学对称】化学性质相同的位置 3、同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效氢。 8 认识等效氢原子 1、同一碳原子上的氢原子是等效氢。 等效氢：1种 2、同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效氢。 等效氢：1种 等效氢原子（等效氢）：在化合物的结构中所处的化学环境相同的H原子 原子种类、距离 3、对称位置碳原子上的氢原子是等效氢（相当于平面成像时，物与像的关系） H3C ─ CH2 ─ CH2 ─ CH3 ① ② ① ① 等效氢：2种 等效氢：1种 等效氢：1种 先找分子的对称轴，再结合氢原子的化学环境来判断 H C C H H H H H 导思 1、判断下列有机物等效氢的数目 CH3CH3 C2H6 CH3CH2CH3 CH3CHCH3 CH3 C3H8 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3 CH3 C4H10 C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CCH3 CH3 CH3 1 2 2 3 2 4 1 CH4 1 对称轴 对称点 【课堂练习】判断下列烃的等效氢种数？ ——找对称轴、点、面 CH3CH2CH2CH2CH3 对称轴 ③ ② ① ② ③ CH3-CH2-CH-CH2-CH3 CH2 CH3 ① ② ② ② ③ ③ ③ CH3 CH3 – C – CH2- CH3 CH3 ③ 对称面 ① ② ① ① 等效氢法 b b b b a a a a 2种 3种 3种 3种 11 二、等效氢的寻找 CH2=CH2 C C （一）简单等效氢：链状烃 【结构简式、键线式、结构式】轴对称 【球棍模型】面对称 H H H H 1 1 1 1 【化学对称】化学性质相同的位置 12 二、等效氢的寻找 (CH3)2C=C(CH3)2 C C （一）简单等效氢：链状烃 【结构简式、键线式、结构式】轴对称 【球棍模型】面对称 C C C C H H H H H H H H H H H H 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 【化学对称】化学性质相同的位置 13 二、等效氢的寻找 CH3CH2CH2CH3 （一）简单等效氢：链状烃 判断下列烃的等效氢种数？ CH3CH2CHCH3 CH3 CH3CH2 CH(CH3)2 CH3(CH2)3CCH3 (CH3)2 1 1 2 2 1 2 3 4 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 5 ①位置对称C上H等效 ②同C上H等效 ③同C上-CH3的H等效 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 （一）简单等效氢：链状烃 判断下列烃的等效氢种数？ CH3(CH2)2CCH2CH3 (CH3)2 1 2 3 4 5 6 CH3(CH2)2CCH2CH3 (CH2CH3)2 1 2 3 4 5 5 4 ①位置对称C上H等效 ②同C上H等效 ③同C上-CH3的H等效 ④同C上-CH2CH3为2种等效H 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 （一）简单等效氢：链状烃 判断下列烃的等效氢种数？ CH3CH=CHCH3 1 1 2 2 CH3C=CCH3 1 1 CH3CH=CH2 1 2 3 CH3CH=CH2(CH2)3CH(CH3)2 1 2 3 4 5 6 7 8 ①位置对称C上H等效 ②同C上H等效 ③同C上-CH3的H等效 ④同C上-CH2CH3为2种等效H 【化学对称】化学性质相同的位置 三、烷烃一元取代物的同分异构体的书写---“等效氢法” 链状烷烃一元取代物：链状烷烃中一个H原子被其他原子或原子团取代后的产物。 思考：换一个H取代后的产物一样吗？ 一样。因为这4个H是等效的 链状烷烃有几种不同化学环境的H原子，其一元取代物就有几种 等效氢法： 等效氢：1种 一元取代物：1种 被一个Cl取代 等效氢：1种 等效氢：2种 1、写出下列物质的一氯代物？ 要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构是否具有对称性。 【课堂练习】 18 2、分析乙烷、丙烷可能的一氯代物的结构简式 CH3—CH3 CH3—CH2—CH3 CH3—CH2Cl CH3—CH2—CH2Cl CH3—CH—CH3 Cl C—C—C—C C—C—C C ① ① ① ① ① ② ② ② 问：一氯丁烷C4H9Cl共有 种同分异构体？ 考虑同分异构体，实质是看“等效氢”。 4 种 【课堂练习】 19 导练 3、烃或烃的衍生物的一元取代物分子中，等效氢原子种类有多少，则其一元取代物种类就有多少。 下面烷烃一氯代物有___________种同分异构体. CH3—CH—CH—CH—CH3 l l l CH3 CH3 CH3 1 4 4 2 3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3 CH3—C—CH2—CH3 CH3 CH3 CH3—CH—CH—CH3 CH3 CH3 4、判断以下物质的一氯代物有几种 3种 5种 4种 3种 2种 1 2 3 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 1 2 CH3CH2CHCH2CH3 CH2CH3 1 2 3 3种 导练 对称轴 对称点 学习评价 6．已知某有机物含有4个C，每个碳原子都以键长相等的三条单键 连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下 列说法不正确的是（ ） A．该有机物的结构为 B．该有机物的分子式为C4H4 C．该有机物的空间结构为正四面体 D．该有机物的一氯代物有2种 D 5. 下列化合物形成的一氯代物的沸点有三种数值的是（ ） A. (CH3)2CHCH(CH3)2 B. C(CH3)4 C. CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 D. CH3CH2C(CH3)3 D 2种 1种 3种 4种 二、等效氢的寻找 （二）进阶等效氢：环状烃 CH2 2HC CH2 环丙烷 【结构简式、键线式】轴对称 【球棍模型】面对称 1 1 1 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 环己烷 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 【结构简式、键线式】轴对称 【球棍模型】面对称 1 1 1 1 1 1 （二）进阶等效氢：环状烃 【化学对称】化学性质相同的位置 （二）进阶等效氢：环状烃 二、等效氢的寻找 请判断下列烃的等效氢种数？ H H H H H H H H H H 1 2 1 1 H H H H H H H H 1 1 1 1 前置：键线式要先标出H(防被坑) ①位置对称C上H等效 ②同C上H等效 ③同C上-CH3的H等效 ④同C上-CH2CH3为2种等效H 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 H H H H H H H H H H H H H H 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 请判断下列烃的等效氢种数？ （二）进阶等效氢：环状烃 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 请判断下列烃的等效氢种数？ H H H H H H 1 1 2 2 H H H H H H 1 1 2 2 3 3 （二）进阶等效氢：环状烃 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 请判断下列烃的等效氢种数？ H H H H H H 1 1 2 2 2 2 H H H H H H H H 1 1 1 1 1 1 1 1 （二）进阶等效氢：环状烃 【化学对称】化学性质相同的位置 二、等效氢的寻找 请判断下列烃的等效氢种数？ H H H H H H H H H H 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 H H H H H H H H 1 1 1 2 2 3 4 4 （二）进阶等效氢：环状烃 【化学对称】化学性质相同的位置 主链 支链 支链可以由1个碳原子或多个碳原子构成 主链可以由1个碳原子或多个碳原子构成 烷烃同分异构体的书写方法 先确定主链 再确定支链 1、认识烷烃的结构 三、烷烃的同分异构体的书写 (1)书写的步骤 ① 将分子中所有碳原子连成直链作为主链(只写碳架式，暂不补氢) C—C—C—C—C—C (第1种结构) ② 从①中主链碳一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，剩余碳作主链， 并判断主链的对称轴，然后将取下的一个碳依次连在主链对称轴(含对称轴) 一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种 (第3种结构,b) (第2种结构,a) 三、烷烃同分异构体的书写方法——减碳移位法 示例：书写C6H14的同分异构体 思考：为什么取下的一个碳不连在①或者⑤号碳？ 如果连在①或者⑤号碳，得到的结构和第1种结构重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)，剩余碳作主链，并判断主链的对称轴，依次连在主链对称轴(含对称轴)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种 (第4种结构) (第5种结构) 三、烷烃同分异构体的书写方法——减碳移位法 思考：为什么取下的两个碳不作为一个支链(即乙基)连在②或者③号碳？ 如果连在②或者⑤号碳，得到的结构和第2种结构重复 ④将写出的五种碳架式中不满足四根化学键的碳补上氢，就得到C6H14的同分异构体一共有五种 CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 CH3 CH3—CH2—CH—CH2—CH3 CH3 CH3—C—CH2—CH3 CH3 CH3 CH3—CH—CH—CH3 CH3 CH3 三、烷烃同分异构体的书写方法——减碳移位法 【总结】书写：己烷(C6H14)的同分异构体 C—C—C—C—C—C C—C—C—C—C C C—C—C—C—C C—C—C—C C—C—C—C (1) 排主链，主链由长到短 (2) 减碳架支链: 支链由整到散，由心到边，不到端 支链位置由心到边，但不到端。 多支链时， 排布同、邻、间 (3) 减碳架支链: (4) 最后用氢原子补足碳原子的四个价键 CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 CH3—CH2—CH—CH2—CH3 CH3 CH3—C—CH2—CH3 CH3 CH3 CH3—CH—CH—CH3 CH3 CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3 C C C C C 甲基不能连在主链的第一碳上，乙基不能连在主链的第二个碳上 差几个键就补几个氢 定一移一 C-C-C-C-C-C-C C7H16 的同分异构体共有9种： C ∣ C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C ∣ C ∣ C ∣ C-C-C-C-C C-C-C-C-C C ∣ C ∣ C-C-C-C-C C ∣ C ∣ C-C-C-C-C C ∣ C ∣ C-C-C-C-C C ∣ C ∣ C-C-C-C C ∣ C ∣ C ∣ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 【课堂练习】书写：庚烷(C7H16)的同分异构体 甲烷 CH4 乙烷 C2H6 丙烷 C3H8　 丁烷 C4H10 名称 分子式 结构简式 烃基 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 | CH3 —CH3 —CH2CH3 —CH2CH2CH3 —CHCH3 | CH3 —CH2CH2CH2CH3 —CHCH2CH3 | CH3 —CH2CHCH3 | CH3 CH3 —CCH3 CH3 四、烷基结构的书写 一氯代物有几种？ 36 戊烷 C5H12　 名称 分子式 结构简式 烃基 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 戊基 (-C5H11)有： 8种 烷基结构的书写 甲基(-CH3)： 1种 乙基(-C2H5)：1种 丙基(-C3H7)：2种 丁基(-C4H9)：4种 戊基( -C5H11)：8种 四、烷基结构的书写 ①一氯取代物找法： 烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 总结：烷烃一氯代物和多氯代物的找法 a.根据烷基的种类确定一元取代物种类 如： CH3Cl 一种 C2H5Cl 一种 C3H7Cl 二种 C4H9Cl 四种 C5H11Cl 八种 甲基(-CH3)： 1种 乙基(-C2H5)：1种 丙基(-C3H7)：2种 丁基(-C4H9)：4种 戊基( -C5H11)：8种 b.等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元氯代物 2种一元氯代物 ②二氯代物的找法： 先找一氯代物，再用另一个氯原子取代一氯代物上的氢原子 3种二元氯代物 总结：烷烃一氯代物和多氯代物的找法 定一移二法 一氯代物有4种 定1号碳第二个氯有4种 定2号碳第二个氯有3种 定3号碳第二个氯有1种 定4号碳第二个氯有2种 C—C—C—C C — 注意：定一移二时，不能出现重复现象。 定一移二法 1 2 3 4 异戊烷二氯代物共10种 异戊烷 二元取代物的判断方法 步骤： 碳链异构 （降碳法） 考虑对称 一元取代物 （等效氢法） 考虑对称 二元取代物 （定一移二） 练习 : C4H8Cl2 有多少种结构？ C—C —C—C C—C —C—C Cl C—C —C —C Cl ① ② ③ C—C —C Cl ④ C—C—C —C Cl C—C—C —C Cl × ① ② × C—C —C C C ① ② ③ 9 二元取代物同分异构体判断方法——定一移二法 C—C —C Cl C 6、C4H8BrCl的有机物有几种？ 12种 Cl 1 2 3 4 5 Cl 6 7 Cl 8 10 C－C－C －C C－C－C －C C－C－C C C－C－C C Cl 9 11 12 导练 ④ ③ ② 丙烷C3H8的一氯代物有几种同分异构体？二氯代物呢？六氯代物呢？ 一氯代物： ① C－C－C Cl ② 2种 二氯代物： C－C－C C－C－C Cl Cl Cl ① Cl 4种 (定一移一） 六氯代物： C3H2Cl6 C3H6 Cl2 4种 丙基 (-C3H7)有 2种 换元法：若烃CxHy的m元取代物有n种同分异构体，则 其（y-m）元取代物也有n种。 7、立方烷的分子立体结构如图 （1）立方烷的化学式为________. （2）立方烷的二氯代物有____种同分异构体; （3）六氯代物有____种同分异构体; 3 3 C8H8 Cl 2 1 3 导练 8、Mr=72的烷烃，若其一氯代物分子中有2个—CH3、2个—CH2—、 1个—CH—和1个—Cl，请写出符合上述条件的该烷烃的一氯代物所有可能的结构简式。 思路一：戊烷一氯取代法 C－C－C－C－C ① Cl C－C－C－C C ③ Cl C－C－C C C × C－C－C－C－C ② Cl C－C－C－C C ④ Cl 8、Mr=72的烷烃，若其一氯代物分子中有2个—CH3、2个—CH2—、 1个—CH—和1个—Cl，请写出符合上述条件的该烷烃的一氯代物所有 可能的结构简式。 思路二：插入“— CH2 — ”法 CH3—CH—CH3 Cl CH2 ① ② ③ CH2 CH3—CH—CH3 Cl ④ CH2 CH2 $