高考化学《有机化合物的结构和同分异构体的判断》考点例析及高分冲刺强化训练

高考化学《有机化合物的结构和同分异构体的判断》考点例析

及高分冲刺强化训练

I、考点例析

【基本考点自查及例析】 考点聚焦 1.了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性,能以此认识有机物种类繁多的现象; 2.认识同系物、同分异构体,掌握同分异构体的书写;

3.了解有机物结构的不同表达方式,学会有机物结构简式的书写。

知识梳理 一、有机化合物中C原子的成键特点: ⒈有机物中C原子的成键特点:

⑴每个C不但可与其它原子形成 个共价键,而且C与C间也可成共价键; ⑵C原子间不仅可以形成C-C,还可以形成 与 ; ⑶多个C原子间可以形成长短不一的C链,C链中带有支链;还可以结合成C环, 且C链与C环也可结合;

⑷原子种类、数目相同的分子,原子间有多种结合方式,可出现不同结构的分子,即存在 同分异构体。

有机物种类繁多主要是由 和 决定的。 2.有机物的组成与结构的表示方法:

⑴表示有机物组成的化学式:分子式、最简式(实验式) ⑵表示有机物结构的化学式:

电子式、结构式、结构简式(示性式)、键线式(骨架式)

结构简式:结构式的简写形式,省略部分或全部C-C、C-H后的式子,双、三键不省。

键线式:省略CH元素符号,用“—”表示碳碳键,每个拐点或终点均表示一个C原子, 其它元素符合和化学键不省的式子。 ⑶表示有机物结构的模型:球棍模型、比例模型 3.常见有机物的组成、结构、杂化形式、空间构型: ⑴甲烷 ⑵乙烯

分子式 结构简式 空间构形 杂化形式 化学键 1

⑶乙炔 ⑷苯 二、有机物的同分异构现象: ⒈同分异构现象与同分异构体 ⑴定义:

⑵存在:①无机物与无机物

②无机物与有机物 ③有机物与有机物 ⑶判断:分子式相同,结构不同 ⒉“五同”的比较: 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体

同一物质(CH2Cl2、H4SiO4) ⒊同分异构体的类别: ⑴C链异构:

同种物质间由于主链碳原子数不同引起的异构现象。如正戊烷、异戊烷、新戊烷。 ⑵官能团位置异构:

由于官能团在分子中的位置不同引起的异构现象。如是1-丙醇和 2-丙醇,邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯等。 ⑶官能团种类异构: 常见的官能团异构有:

①烯烃和环烷烃:通式为 ②二烯烃和炔烃:通式为 ③饱和一元醇和醚:通式为 ④饱和一元醛、酮和烯醇:通式为 ⑤饱和一元羧酸、酯和羟基醛:通式为 ⑥芳香醇、芳香醚和酚:通式为 ⑦硝基化合物和氨基酸:通式为 ⑧葡萄糖和果糖:分子式为 ⑨蔗糖和麦芽糖:分子式为 。 ⒋同分异构体的书写:

顺序:先写C链异构,再写官能团位置异构,最后考虑其它官能团种类异构。

2

⑴烷烃:n<7的烷烃 ⑵烯烃:C4H8

⑶烃的含氧衍生物:C5H12O

⒌其它异构:烯烃的顺反异构、烷烃的手性异构

典型题例精讲 【例1】 ⑴由2个C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的共价化合物,H的原子数目最多为 个,试写出其中一例的结构简式 。 ⑵若某共价化合物分子只含有C、N、H三种元素,且以n(C)和n(N)分别表示C和N的原子数目,则H原子数目最多等于

⑶若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n(C),n(N)和n(O)分别 表示C、N和O的原子数目,则H原子数目最多等于 ..

答案:⑴7,HO—CH2—CH2—NH2 ⑵2n(C)+n(N)+2 ⑶2n(C)+n(N)+2 【例2】下列物质中,一定是同系物的是( )

A.C2H4和C4H8 B.CH3Cl和CH2Cl2 C.C4H10和C7H16 D.硬脂酸和油酸

解析:A.两种物质虽然符合通式CnH2n,但C4H8可能单烯烃也可能为环烷烃,环烷烃

和C2H4不可能为同系物.B.虽然均为CH4的氯代物,但卤素原子不同,且C数相同,故不是同系物 C.均属烷烃,应为同系物 D.硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH)均含有-COOH,但油酸还含 C=C 。官能团种类不同,不为同系物。 答案:C.

【例3】羟酸A(分子式为C5H10O2)可由醇B氧化而得,A与B可生成酯,符合此条件的酯可能有几种? O

解析:C5H10O2的羧酸组成C4H9C-OH,其中C4H9-的同分异构体有4种:

C-C-C-C-, C-C-C-, | -C-, | | C-C- , C-CC C C

醇B必须具有A的烃基结构,且-CH2OH在链端,故与A形成的酯也只有4种。 答案:4

【例4】为金刚烷的空间结构(碳架) 它的一氯代物、二氯代物各有几种? 解析: 为说明清楚,先对碳编号. 从图中可看出,分子内由C原子构成的 3

172 6 最小的环为6元环,这样的环共有4个,且 83 9 5 4个环完全等同,整个分子结构中,1,3,5, 8号位碳等同,每个C上有1个H,2,6,7, 4,10,9号位C等同,每个C上有2个H. 由于只存在两种不同位置的H,故一氯代物只有2种. a 如何寻找二氯代物有几种? b b b 对两种不同位置的H分类为a、b a a b a b a-a 1种 b a-b 2种 6种 b-b 3种 (注意:b位上有2个H)

答案:2 、6

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【考点精讲及例析】 【 有机推断 一、高考要求

(一)有机化合物的组成与结构

1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。

2.了解有机化合物中碳的成键特征以及常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团,能正确表示它们的结构。

3.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。

4.了解有机化合物存在异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。

5.能用有机物系统命名法命名烷烃。

6.能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。 (二)烃及其衍生物的性质与应用

1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。 2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。 3.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

4.了解卤代烃、醇、酚、醛,羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。了解它们的主要性质及重要应用。

5.了解加成反应、取代反应和消去反应。

6.结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响,关注有机化合物的安全使用问题。

(三)糖类、油脂、氨基酸和蛋白质

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