同系物1. 同系物(1)定义:________相似,在分子组成上相差一个或若干个________原子团的物质互称为同系物。
(2)注意:①结构相似,并不是完全相同,如CH3CH2CH3(无支链)与(有支链)是同系物。
②通式相同,但符合同一通式的不一定是同系物,如羧酸和酯。
2.有机物CH3CH3、CH3CH===CH2、CH3CH2C≡CH、CH3C≡CH、C6H6、中,与乙烯互为同系物的是____________和_______。
同分异构体一、定义1. 同分异构现象化合物具有相同的__________,但具有不同__________的现象。
2. 同分异构体具有____________现象的化合物互称为同分异构体。
异构类型异构方式示例碳链异构碳链骨架不同CH3CH2CH2CH3和位置异构官能团位置不同CH2===CHCH2CH3和CH3CH===CHCH3官能团异构官能团种类不同CH3CH2OH和CH3OCH3写出C4H8同分异构体:特别提醒:(1)同分异构体分子式相同,相对分子质量相同,但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体,如CH3CH2OH与HCOOH不属于同分异构体。
(2)同分异构体的最简式相同,但最简式相同的化合物不一定是同分异构体,如C2H2与C6H6,HCHO与CH3COOH不是同分异构体。
(3)同分异构体不仅存在于有机物和有机物之间,也存在于有机物和无机物之间,如尿素[CO(NH2)2,有机物]和氰酸铵(NH4CNO,无机物)互为同分异构体。
常见的类别异构组成通式可能的类别典型实例C n H2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与C n H2n-2炔烃、二烯烃CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2C n H2n+2O 饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3C n H2n O 醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与C n H2n O2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHO C n H2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚与C n H2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOHC n(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)三、寻找同分异构体的数目1.记忆法记住已掌握的常见的异构体数目,例如:①凡只含一个碳原子的分子均无异构体。
甲烷、乙烷、新戊烷(看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3四甲基丁烷(看作C2H6的六甲基取代物)、苯、环己烷、C2H2、C2H4等分子的一卤代物只有1种;②丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;③戊烷、丁烯、戊炔有3种;④丁基、C8H10(芳香烃)有4种。
2.基元法如丁基有4种,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种。
3.换元法即有机物A的n溴代物和m溴代物,当m+n等于A(不含支链)中的氢原子数时,则n溴代物和m 溴代物的同分异构体数目相等。
例如二氯苯C6H4Cl2有3种,当二氯苯中的H和Cl互换后,每种二氯苯对应一种四氯苯,故四氯苯也有3种。
4.等效氢法即有机物中有几种氢原子,其一元取代物就有几种,这是判断该有机物一元取代物种数的方法之一。
等效氢一般判断原则:①同一碳原子上的H是等效的;②同一碳原子上所连甲基上的H是等效的。
如新戊烷(可以看作四个甲基取代了甲烷分子中的四个氢原子而得),其四个甲基等效,各甲基上的氢原子完全等效,也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
如分子中的18个H原子是等效的。
四、烷烃的同分异构体的写法1. 烷烃的同分异构体是最基本的碳链异构。
寻找烷烃同分异构体常用的方法是“减碳移位”法。
可概括为“两注意,四句话”①两注意:a.选择最长的碳链为主链依次减碳变短;b.找出中心对称直线支链顺序移位。
②四句话:a.主链由长到短;b.支链由整到散;c.位置由心到边;d.排布孪、邻、相间。
甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体;C4H10的两种同分异构体:__________________________和_________________________;C5H12的同分异构体:__________________、____________________、_________________。
C6H14的同分异构体:2. 常见几种烷烃基的同分异构体:①丙基:②丁基:思考:分子式为C11H16的一烷基取代苯的同分异体共有种五、含苯环的化合物的同分异构体的书写1.写出苯的一氯代物、二氯代物的结构简式。
2.分子式为C9H12的芳香烃的同分异构体有几种?试写出其结构简式。
3.乙苯的一氯代物有几种?试写出其结构简式。
六、酯的同分异构体书写---拆分法酯可拆分为合成它的羧酸和醇(酚)。
若已知酸有m种异构体,醇有n种异构体,则该酯的同分异构体有m×n种。
而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。
写出分子式为C5H10O2且属于酯的的各种同分异构体的结构简式甲酸丁酯HCOOC4H9异构体数为 1×4=4 种乙酸丙酯CH3COOC3H7异构体数为 1×2=2 种丙酸乙酯C2H5COOC2H5异构体数为 1×1=1 种丁酸甲酯C3H7COOCH3异构体数为 2×1=2 种因此,分子式为C5H10O2其属于酯的异构体共有 9 种,结构简式见前。
同理可知,C3H7COOC4H9其中属于酯的同分异构体共有种。
分子式为C8H8O2 的异构体很多(1)写出其中属于羧酸类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(2)写出其中属于酯类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式练习:1. 主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A.2种B.3种C.4种D.5种2. 已知丁基有4种,不必试写,试判断C4H10O属于醇的同分异构体有________种。
3. (1)C5H12O属于醇的同分异构体有________种。
(2)丁醇有________种同分异构体。
(3)C3H8的一氯代物有2种,则其七氯代物有________种。
4. 下列说法中错误的是( )①化学性质相似的有机物是同系物②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似A.①②③④ B.只有②③C.只有③④ D.只有①②③5. 下列各组物质属于(1)同系物的是________。
(2)同位素的是________。
(3)同素异形体的是____________。
(4)同一物质的是____________。
(5)同分异构体的是____________。
A.金刚石、石墨、C60 B.氕和氘 C.和D.CH4与E.麦芽糖与蔗糖 F.CH2===CH—CH2CH3与G.H.D2与T27.有机物(3-甲基戊烷)的一氯代物有() A.3种B.4种C.5种D.6种8. 邻位二取代物________同分异构体可以证明分子中的碳碳键不是单双键交替的结构,六个碳碳键完全相同。
9. Ⅰ.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:(1)A、B、C三者的关系是。
(2)A的分子式为,C的名称为。
(3)写出C的同分异构体的结构简式:__________________________________________。
Ⅱ.以上各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实的存在状况?10.下列有关有机物种类繁多的原因说法错误的是 ( ) A.碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合B.多个碳原子可以形成长短不一的碳链,碳链也可以含有支链C.每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键D.多个碳原子间可以形成碳链或碳环,碳链和碳环也能相互结合11.下列各组物质不属于同分异构体的是( ) A.2,2二甲基丙醇和2甲基丁醇B.邻氯甲苯和对氯甲苯C.2甲基丁烷和戊烷D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯12. 已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)分子结构相似,如图:则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为() A.2 B.3 C.4 D.613.在下列有机物分子中,核磁共振氢谱中给出的信号峰数目相同的一组是()A.①⑤B.②④C.④⑤D.⑤⑥14.由E(金属铁)制备的E(C5H5)2的结构如下图甲所示,其中氢原子的化学环境完全相同。
但早期人们却错误地认为它的结构如下图乙所示。
核磁共振法能区分这两种结构。
图甲和图乙的核磁共振氢谱中,分别有几种吸收峰()甲乙A.1种1种B.1种2种C.1种3种D.2种3种15. 如图所示是一个有机物的核磁共振氢谱图,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的()A.CH3CH2CH2CH3B.(CH3)2CHCH3C.CH3CH2CH2OH D.CH3CH2COOH16.下列各组物质中的最简式相同,但既不是同系物,也不是同分异构体的是() A.乙烯和苯B.1-丁烯和环己烷C.丁炔和1,3-丁二烯D.二甲苯和甲苯17.某烷烃分子的一氯代物有2种,二氯代物有4种的是()A.乙烷B.丙烷C.2-甲基丙烷(CH3)3CHD.2,2-二甲基丙烷(CH3)4C18. 已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为CH3CH3,A苯环上的二溴代物有9 种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有()A.9种B.10种C.11种D.12种19. 某芳香烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,碳、氢原子个数比为3∶4,0.1 mol该烃完全燃烧后,产物通入浓H2SO4中增重10.8 g,已知该烃中只有一个支链,且侧链上的一溴代物有两种。
(1)试计算推出该烃的结构简式为______________________________________________。
(2)写出该烃侧链上一溴代物的结构简式________________________________________。
20. 二甲苯苯环上的一溴代物共有6种,可用还原的方法制得3种二甲苯,它们的熔点分别列于下表:6种一溴二甲苯的熔点243 ℃206 ℃213.8℃204 ℃214.5℃205 ℃对应还原的二甲苯的熔点13 ℃-54 ℃-27 ℃-54 ℃-27 ℃-54 ℃由此推断熔点为243 ℃的分子的结构简式为____________________________________,熔点为-54 ℃的分子的结构简式为___________________________________________。
21. 下列烷烃的一氯取代物中没有同分异构体的是()A.2-甲基丙烷B.丙烷C.丁烷D.乙烷22. 某芳香烃的分子式是C8H10,它可能具有的同分异构体共________种,其中__________(写结构简式)在苯环上的一溴代物只有一种。