7.1.2 烷烃同分异构体的书写和判断（解析版）.docx

1、第2课时 烷烃同分异构体的书写和判断1掌握简单烷烃同分异构体的书写方法。烷烃同分异构体的书写和判断1烷烃同分异构体的书写方法(1)烃基：烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，如CH3叫甲基，CH2CH3叫乙基。(2)书写的步骤先写出碳原子数最多的主链。写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(CH3)接在主链某碳原子上。写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(CH2CH3)或两个甲基(CH3)接在主链碳原子上，以此类推。(3)书写示例以己烷(C6H14)的同分异构体为例第一步，将分子中全部碳原子连成直链作为主链：CCCCCC。第二步，从主链的一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)

2、，依次连在主链对称轴(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：第三步，从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基)，先固定一个支链的位置，然后确定另一个支链的位置，此时碳骨架结构有两种：第四步，根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、。(4)书写方法总结找出主链(最长的碳链)的对称轴，避免重复书写。主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布同、邻、间。主链上的链端碳原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复

3、的结构。书写时不能只写碳骨架，应满足碳原子4个价键的要求，添上相应数目的其他原子。2判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)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。(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的，如甲烷中的4个氢原子等效。(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。例：共有2种不同化学环境的氢原子；共有2种不同化学环境的氢原子。问题一 同分异构体的书写【典例1】相对分子质量为100的某链状烷烃M，其分子中含有4个甲基，则M的结构有()A3种 B4种 C5种 D6种答案：B解析：链状烷烃的通式为

4、CnH2n2，相对分子质量为100，则有12n2n2100，解得n7，所以该烷烃的分子式为C7H16，分子中含有4个甲基的结构有、，共4种。【变式练1-1】写出戊烷(C5H12)所有的结构简式并标明不同化学环境氢原子的种类：_。答案：CH3CH2CH2CH2CH3(3种)、(4种)、(1种)【变式练1-2】下列分子式只表示一种物质的是()AC3H7Cl BC5H12CCH2Cl2 DC4H10答案：C解析：C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项错误；C5H12是戊烷，具有三种结构，B项错误；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一种结构，C项正确；C4H10可以是正丁烷或异

5、丁烷，D项错误。问题二 不同化学环境中的氢原子种类【典例2】C8H8分子呈正六面体结构，如图所示，因而称为“立方烷”。(1)立方烷的一氯代物有_种。(2)立方烷的二氯代物有_种，六氯代物共有_种。答案：(1)1(2)33解析：(1)立方烷整个分子结构是立方体形，且分子结构是对称的，它的一氯代物只有一种。(2)C8H8分子中2个氢原子被2个氯原子取代时，产物分子式为C8H6Cl2，C8H6Cl2的同分异构体中两个氯原子分别位于一条棱上、面对角线上、体对角线上，共3种。C8H8分子中6个氢原子被6个氯原子取代时，产物分子式为C8H2Cl6；C8H2Cl6和C8H6Cl2可看作是氯原子和氢原子互换位

6、置，从而可得C8H2Cl6也有3种同分异构体。【变式练2-1】下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A新戊烷()的一氯代物有三种B丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种C丁烷的二氯代物有7种DC4H9Cl有5种结构答案：B解析：A项，新戊烷的等效氢原子有一种，一氯代物有一种，错误；B项，CH3CH2CH3的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等，为两种，正确；C项，丁烷有两种碳链结构，CCCC和，CCCC的二氯代物有6种，的二氯代物有3种，共9种，错误；D项，C4H9有4种(CCCC， )，故C4H9Cl有4种结构，错误。【变式练2-2】下列烷烃的一氯代物只有一种的是()ACH3C

7、H2CH3BCH3CH2CH2CH2CH3CD答案：C解析：A项，有两种不同位置的氢原子，一氯代物有两种，错误；B项，有三种不同位置的氢原子，一氯代物有三种，错误；C项，只有一种氢原子，一氯代物只有一种，正确；D项，有四种不同位置的氢原子，一氯代物有四种，错误。【基础强化】1下列有机物存在同分异构体的是()ACH4 BCH3CH3CCH3CH2CH3 DCH3CH2CH2CH3答案：D解析：CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C错误；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与(异丁烷)互为同分异构体，D正确。2下列有机物中，与CH3CH2CH2CH3互为

8、同分异构体的是()ACH4 BCH2=CH2C DCH2=CHCH2CH3答案：C解析：同分异构体是分子式相同，而结构不同的物质之间的互称，与CH3CH2CH2CH3互为同分异构体的是，A、B、D均与其分子式不同，故C正确。3下列物质的氢原子种类有4种的是()ACH3CH2CH3BCH3CH2CH(CH3)CH2CH3CD答案：B4下列烷烃分子式只代表三种分子的是()AC3H8 BC4H10 CC5H12 DC6H14答案：C解析：C3H8只代表1种，C4H10代表2种，C6H14代表5种。5下列烷烃的一氯代物只有一种的是()ACH3CH2CH3BCH3CH2CH2CH2CH3CD答案：C解析

9、：A项，有两种不同位置的氢原子，一氯代物有两种，错误；B项，有三种不同位置的氢原子，一氯代物有三种，错误；C项，只有一种氢原子，一氯代物只有一种，正确；D项，有四种不同位置的氢原子，一氯代物有四种，错误。6化学式为C3H6Cl2的有机物，若再有一个氢原子被氯原子取代，则产物有两种可能的结构，那么原有机物的结构简式为()ACH2ClCH2CH2ClBCHCl2CH2CH3CCH2ClCHClCH3DCH3CCl2CH3答案：A解析：再取代一个氢原子，产物有两种不同的结构，该有机物分子中含有2种不同氢原子，只有A项有机物符合要求。B项，产物结构有3种；C项，产物结构有3种；D项，产物结构有1种。7

10、下列说法正确的是()A烷烃的通式为CnH2n2，随着n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小B和互为同分异构体C丙烷的空间填充模型为D己烷(C6H14)有5种同分异构体答案：D解析：随着碳原子数的增多，烷烃的含碳量逐渐增大，A项错误；和的分子式和结构都相同，属于同一种物质，B项错误；丙烷的球棍模型为，C项错误；己烷(C6H14)有5种同分异构体，D项正确。8下列物质的一氯代物有4种的是()ACH3CH2CH3BCH3CH2CH(CH3)CH2CH3CD答案：B解析：CH3CH2CH3含有2种等效氢原子，其一氯代物只有2种，A错误；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3中含有4种等效氢原子，其一氯代物

11、有4种，B正确；中含有2种等效氢原子，其一氯代物有2种，C错误；中含有3种等效氢原子，其一氯代物有3种，D错误。9下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A新戊烷的一氯代物有三种B丙烷的一氯代物有三种C甲烷的二氯代物有两种DC4H9Cl有4种结构答案：D解析：因为CH4的一氯代物只有一种，故新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种，A错误；因丙基有两种，故一氯代物有两种，B错误；甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，C错误；因C4H9(丁基)的结构有4种，故C4H9Cl的同分异构体有4种，D正确。10分子式为C5H12的烷烃中，分子中含4个甲基(CH3)的结构简式为_，分子式为C8H18的烷烃

12、分子中含6个甲基(CH3)的结构简式为_。答案：【能力提升】1甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示(每个交点、端点代表一个碳原子，氢原子已省略)，下列有关说法错误的是()A1 mol甲分子内含有10 mol共价键B由乙分子构成的物质属于烷烃，符合通式CnH2n2C丙分子的二氯取代产物只有三种D三者不互为同系物答案：B解析：1个甲分子中含有6个碳碳共价单键、4个碳氢共价单键，即1个甲分子中含有10个共价键，所以1 mol甲分子内含有10 mol共价键，故A正确；由乙分子构成的物质属于烷烃，但不符合通式CnH2n2，故B错误；丙分子中含有1种氢原子，而丙分子的二氯取代产物有三种情况，同时取代棱上两端

13、的氢，同时取代面对角线上的两个氢，同时取代体对角线上的两个氢，所以丙分子的二氯取代产物有三种，故C正确；甲、乙、丙三种烃分子的结构不相似，不属于同系物，故D正确，不符合题意。2下列烷烃的一氯代物种类最多是()ABCD答案：B解析：A项分子中，只含有1种位置的氢原子，所以生成的一氯代物只有1种；B项分子中，含有3种位置不同的氢原子，所以生成的一氯代物有3种；C项分子中有2种位置不同的氢原子，所以生成的一氯代物有2种；D项分子中，含有2种位置不同的氢原子，所以生成的一氯代物有2种；故最多的是B项。3下列化合物的一氯代物的种类数大小排列顺序正确的是()CH3CH2CH2CH2CH2CH3 (CH3)

14、2CHCH(CH3)2 (CH3)3CCH2CH3 (CH3)3CC(CH3)3A BC D答案：B解析：一氯代物的种类数为3，一氯代物种类数为2，一氯代物种类数为3，一氯代物种类数为1，故B正确。4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C4H4C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种答案：D解析：该有机物结构为，A正确，C正确；据题给信息，推知该有机物分子式为C4H4，分子完全对称，只有一种位置的H原子，因此一氯代物仅有1种，B正确、D错误。5

15、有下列结构的物质：CH3(CH2)3CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH3 其中：(1)属于同系物的是_；属于同分异构体的是_；属于同种物质的是_。A B C D E F(2)烃分子中失去一个氢原子后剩余的部分叫烃基，如CH3叫甲基。则符合C5H11的烷基共有_种，C5H11F的同分异构体共有_种。答案：(1)BDEAF(2)88解析：(1)7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为C5H12C5H12C6H14C6H14C6H14C6H14C6H14。所以中任一物质与中任一物质均属于同系物；结构相同，属于同种物质，结构相同，属于同种物质；或互为同分异构体。(2)C5H12的烷烃共有3种：CH3CH2CH2CH2CH3、，在CH3CH2CH2CH2CH3中，位置等同的氢原子(即等效氢原子)有3种，对应的烃基有3种；在中，位置等同的氢原子有4种，对应的烃基有4种；在中，所有氢原子位置相同，对应的烃基有1种。在烃基上连上F原子，即为C5H11F。