高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 饮食中的有机化合物学案

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第5课时　有机物共线、共面问题　有机物同分异构体的书写(提升课时)自主学习有机物的结构特点1．有机物的成键特点2．常见典型分子的空间构型①甲烷：，甲烷分子为      形结构。甲基上的四个原子      。②乙烯：，乙烯分子为平面形结构。乙烯分子中双键碳原子和与之相连的4个氢原子在同一平面上。烯烃分子中双键碳原子和与双键碳原子直接相连的4个原子在同一平面上。③乙炔：，乙炔分子为      形结构。乙炔分子中三键碳原子和与之相连的2个氢原子在      上。炔烃中三键碳原子和与三键碳原子直接相连的2个原子在      上。④苯：，苯分子为      形结构。苯分子中6个碳原子与6个氢原子在      上。芳香烃中苯环上的6个碳原子和与其直接相连的6个原子一定在      上。3．常见同分异构体的类型 原因碳骨架异构由于      不同，产生的异构现象。如：CH3CH2CH2CH2与      。官能团异构位置异构官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构。如CH3CH2CH==CH2与CH3—CH==CH—CH2。 类型异构官能团种类不同而产生的异构。如CH3CH2OH与      4.同分异构体的书写(1)烷烃同分异构体的书写——减碳法下面以C6H14为例说明：第一步：所有碳，一条链：      (先写碳链，后用H原子饱和，下同)第二步：缩一碳，作支链：、      。第三步：再缩碳，组合连：、      。注：从主链上取下来的碳原子数，不能多于或等于主链所剩部分。(2)烯烃同分异构体的书写——插入法下面以C5H10为例说明：第一步：写出碳骨架异构：第二步：写出官能团位置异构：①对应的烯烃有      种；②对应的烯烃有      种；③对应的烯烃有      种。(3)醇同分异构体的书写——取代法下面以C5H11OH，为例说明：第一步：写出碳骨架异构：第二步：用—OH取代H原子①有      种；②有      种；③有      种。【典例1】某烃的结构简式为分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a，一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a、b、c依次为(　　)A．4，5，3　　　B．4，6，3　　　C．2，4，5　　　D．4，4，6　(1)上述例题中烃的分子式是什么？其分子中含有几个不饱和碳原子？几个饱和碳原子？(关键能力——理解与辨析)(2)上述例题中1 mol烃能够和多少液溴发生完全加成反应？该烃能发生哪些类型的反应？(关键能力——预测与推断)【典例2】(2021·荆州高一检测)下列化合物中同类别的同分异构体数目最多的是(　　)A．二甲苯      B．丁醇C．一氯丁烯     D．二氯丙烷(1)六氯丙烷的同分异构体有几种？(2)戊酸属于羧酸类的同分异构体有几种 ?规律方法:确定同分异构体的常用方法：1.“基元法”记住常见烃基的异构体种数,可快速判断含官能团有机化合物同分异构体的数目。—C3H7有2种;—C4H9有4种;—C5H11有8种。例如:根据—C4H9有4种结构,可判断C4H9Cl有4种同分异构体。同理C4H9OH、C4H9CHO、C4H9COOH和等都有4种同类同分异构体。2.“等效氢法”①同一甲基上的氢原子是等效的。②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。③处于对称位置上的氢原子是等效的。例如:新戊烷()的一氯代物只有一种。3．“定一移二法”判断二元取代物同分异构体的数目对于二元取代物的同分异构体的判定，可固定一个取代基位置，再移动另一取代基，以确定同分异构体数目。1．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　)A．甲苯    B．乙烷    C．丙炔    D．1，3­丁二烯2．(2021·漳州高一检测)化合物(b)、(d)、HC≡C—CH===CH2(p)的分子式均为C4H4。下列说法中正确的是(　　)A．b的一氯代物只有两种B．d的同分异构体只有b、p两种C．b、d、p均可与溴水发生加成反应D．p的所有原子不可能处于同一平面补偿训练:下列有机物分子中，所有原子不可能在同一平面上的是(　　)A．CH2==CH—C≡NB．CH2==CH—CH==CH2C.D.　如图是由 4 个碳原子结合成的 6 种有机物(氢原子没有画出)。(1)写出有机物(a)的名称__________________________________。(2)有机物(e)有一种同类别的同分异构体，试写出其结构简式________________。 (3)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填序号)。 (4)写一种与(b)互为同系物且所含碳原子数最少的有机物的结构简式________________。 (5)上述有机物中不能与溴水反应使其褪色的有________(填序号)。 【拔高题组】1．(2021·三明高一检测)下列选项属于碳骨架异构的是(　　)A.CH3—C≡C—CH3和CH3—CH2—C≡CHB.和CH3—CH2—CH2—CH2—CH3C.和D.CH3—CH2—CH2Br和CH3—CHBr—CH32．(双选)有机物的结构多种多样，下列有关有机物结构的说法正确的是(　　)A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上B．丙烯所有原子均在同一平面上C.所有碳原子可能都在同一平面上D.至少有16个原子共平面【人教版】必修第二册P63　具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也就越多。例如，戊烷有3种，己烷有5种，而癸烷则有75种之多。同分异构现象的广泛存在也是有机物种类繁多的重要原因之一。 (2021·安阳高一检测)有新合成的一种烃，其碳骨架呈三棱柱体(如图所示，碳碳键的键长相等)。(1)写出该烃的分子式：________________________。(2)该烃的一氯代物有________种。(3)该烃的四氯代物有________种。(4)该烃的同分异构体有多种，其中一种是芳香族化合物的母体，这种同分异构体的结构简式为________________。课堂测评1.(水平1)下列化学用语书写正确的是(　　)A.甲烷的电子式 B.丙烯的键线式:C.乙醇的结构式:D.乙炔的结构简式:CHCH2．(水平1)同系物和同分异构体是有机化学中重要的基本概念，下列有关其说法错误的是(　　)A．同系物一定符合同一通式B．同分异构体一定具有相同的最简式C．相对分子质量相等的两种有机物必定是同分异构体D．同分异构体间不一定有相似的化学性质3.(水平2)含有一个双键的烯烃和H2加成后的产物结构如下图,则该烯烃中碳碳双键位置异构的种数有(　　)A.8种　　　　B.7种　　　　C.6种　　　　D.5种补偿训练:有如下4种碳架的烃，则下列判断正确的是(　　)A.a和d是同分异构体    B．b和c不是同系物C．a和d都能发生加成反应  D．只有b和c能发生取代反应4．(水平2)用相对分子质量为43的烷基取代烷烃(C4H10)分子中的一个氢原子，所得的有机物有(不考虑立体异构)(　　)A．5种    B．7种    C．8种    D．4种5.(水平2)下列对有机物的描述错误的是(　　)A.二氯甲烷只有1种结构,证明甲烷分子的空间构型为正四面体B.立方烷()的二氯代物有3种C.分子中所有原子一定处于同一平面D.乙酸、苯和四氯化碳可用碳酸钠溶液鉴别6．(水平2)有机化合物中的同分异构现象，除了碳骨架异构、官能团的类型异构和官能团的位置异构之外还有顺反异构等，例如2­丁烯，有如下A、B两种顺反异构的形式：A.　B.A中两个—CH3在双键同一侧，为顺式，称顺­2­丁烯；B中两个—CH3在双键的两侧，为反式，称反­2­丁烯。若将其中一个甲基换为—CH2—CH3，只要是与甲基在同侧，便是顺式，在两侧便为反式。现有分子式为C9H10的有机物可写成苯丙烯形式，即C6H5—C3H5。试写出由于双键的位置不同而形成的C、D两种直链同分异构体，然后再写出其顺式E和反式F两种异构体。C____________________________________________________________；D____________________________________________________________；E____________________________________________________________；F_____________________________________________________________。