2014届高考化学总复习 智能考点 归类总结(教材精讲+典型例题+跟踪训练)：有机物的同分异构体.doc

智能考点 有机物的同分异构体Ⅰ.Ⅰ.课标要求课标要求1.通过典型实例的分析，了解有机化合物存在异构现象 2.能判断简单有机化合物的同分异构体3.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物Ⅱ.Ⅱ.考纲要求考纲要求1．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） 2．能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物Ⅲ.Ⅲ.教材精讲教材精讲一、有机物的同分异构体1. 同分异构体的概念化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体同系物、同分异构体、同素异形体和同位素的比较概念同系物同分异构体同素异形体同位素研究范围有机物化合物单质原子结构相似分子式相同同一元素质子数相同限制条件组成相差CH2原子团结构不同性质不同中子数不同注意：①分子式相同则相对分子质量必然相同，但相对分子质量相同而分子式不一定相同如：H3PO4与 H2SO4 、C2H6O 与 CH2O2的相对分子质量相同，但分子式不同最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如：HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6的最简式相同，但分子式不同。

②分子结构不同是由分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的，如：CH3CH2OH 和CH3OCH3、CH3CH2CHO 和 CH3COCH3等③同分异构现象在有机化合物中广泛存在，既存在于同类有机物中，又存在于某些不同类有机物中，如：CH3CH2 CH2 CH2CH3、CH3CH2 CH（CH3）CH3、C（CH3）4；CH3COOH、HCOOCH3同分异构现象在某些无机化合物中也存在，如：CO(NH2)2与 NH4OCN、HOCN（氰酸）和HNCO（异氰酸） ④化合物的分子组成、分子结构越简单，同分异构现象越弱反之，化合物的分子组成、分子结构越复杂，同分异构现象越强如甲烷、乙烷、丙烷等均无同分异构现象，而丁烷、戊烷的同分异构体分别为 2 种、3 种⑤同分异构体之间的化学性质可能相同也可能不同，但它们的物理性质一定不同各同分异构体中，分子里支链越多，熔沸点一般越低2．同分异构体的类型①碳链异构：指的是分子中碳原子的排列顺序不同而产生的同分异构体如：所有烷烃异构都属于碳链异构②位置异构：指的是分子中官能团（包括双键、叁键或侧链在苯环上）位置不同而产生的同分异构如：1-丁烯与 2-丁烯；1-丙醇与 2-丙醇；邻二甲苯、间二甲苯与对二甲苯。

③官能团异构：指的是分子中官能团不同而分属不 同类物质的异构体常见的如：碳原子数相同的烯烃与环烷烃；炔烃与二烯烃、环烯；醇与醚、 ；醛与酮、烯醇、环醚、环醇；羧酸与酯、羟基醛；酚与芳香醇、芳香醚；硝基烷与氨基酸等3. 同分异构体的书写方法①列出有机物的分子式②根据分子式找出符合的通式，由通式初步确定该化合物为烷烃、 ；烯烃或环烷烃、 ；炔烃、二烯烃或环烯烃；芳香烃及烃的衍生物等③书写顺序：先写碳链异构，再写位置异构，最后写官能团异构碳链异构的书写顺序应遵循：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由邻到间，后三句是指支链的大小、支链的移动及排布形式，或参考“成直链一线穿，从头摘、挂中间，往边排、不到端”的口诀书写，要注意思维有序，谨防重复和遗漏二、同分异构体的判断1.等判断有机物分子中有多少种等效氢有机物分子中位置等同的氢原子叫等效氢，显然有多少种等效氢，其一元取代物就有多少种1）同一个碳上的氢原子是等效的如：分子中甲基上的 3 个氢原子，为等效氢原子2）与同一碳原子相连的甲基上氢原子是等效的如 CH4有一种等效氢，C（CH3）4也只有一种等效氢3）同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。

如：分子中，苯环所在的平面内有有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢记住 10 个碳原子以内的烃，其一元取代产物只有一种的结构：①CH4 ②CH3CH3 ③C（CH3）4 ④C（CH3）3 C（CH3）3苯环上一元取代产物只有一种的结构有：① ② 推广为：符合 类型结构的苯环上的一元取代产物只有一种符合 类型结构的苯环上的一元取代产物为两种2.拉、翻、转CH3XXXYCOOCH3CH2—COOH“拉”即为拉直，如： 可将其拉直为：CH3—CH2—C—CH2—CH2—CH3，又可转为 CH3—CH2—C—CH2—CH2—CH3，还可以翻转为：CH3—CH2—CH2—C—CH2—CH3 ，上述结构皆属于同一种物质3.换（换元法）即改变一个观察的对象如：二氯苯有 3 种结构，则四氯苯也有 3 种结构这是当我们考虑 C6H4Cl2中两个 Cl 的相对位置为邻、间、对 3 种结构时，再考虑 C6H2Cl4的同分异构体种数，可以看两个 H 的相对位置也同样为邻、间、对 3 种结构。

换元法是一种技巧，因此必须在一定情况下才能使用设烃的分子式为 CxHy，如果 CxHy-aCla与 CxHy-bClb的同分异构体种数相同，则必须满足 a+b=y 的条件4.反即将 R—COOH 反过来写成甲酸的酯 HCOOR，将 RCOOR′反过来写成为另一种酸和另一种醇形成的酯 R′COOR5.抽即抽出某个原子或和某个原子团与另一原子相连形成新的基团如：将羧基—COOH 中的O 抽出，与烃基的 H 组成—OH，余下部分组成醛基—CHO，所以碳原子数目相同的饱和一元羧酸与羟基醛互为官能团异构6.插即将抽出来的原子或原子团插到另一原子残基团之间，抽和插是联系在一起的如：将 抽出一个 O 插在苯环的 C—H 之间就形成—OH，即 ,将 CH3—抽出一个—CH2—，插在苯环和—COOH 之间就成为OH实际上在判断有机物同分异构体种数时，这几个字是要综合使用的如属于酯类的同分异构体有 6 种即将 CH3—O—上的 O 抽出插在醛基和苯基之间就成为甲酸的酯： ；—CH3又可以在苯环上转动（邻、间、对位）得 3 种；将—CH3抽出一个—CH2—，插在—OOCH 中的—C—H 键之间成为 ；将—OOCCH3反过来写就成为 ；一共有 6 种。

另外记住常见烷基的种数和苯的同系物一元取代物的种数，可以快速判断某些同分异构CH3 CH3CH2—CH3CH3CH3CH3CH3COOHCHOCHOCH3—O—OOCH OOCCH32体的种数如丙基有 2 种；丁基有 4 种；那么 C4H9Cl、C4H9OH、C4H9CHO、C4H9COOH 等的同分异构体就相当于丁基（C4H9—）上连接—Cl、—OH、—CHO、—COOH 等，它们的同分异构体数目都是 4 种再如：二甲苯中苯环上的一元取代物，邻二甲苯有 2 种；间二甲苯有 3 种；对二甲苯有 1 种，因此 C8H10苯环上的一元取代物共有 6 种三、有机物的命名有机物的命名法要求必须反映分子结构，使我们根据一个名称就能写出它的结构式，或者根据一个结构式就能叫出它的名称烷烃命名法是有机物命名法的基础，常用习惯命名法和系统命名法1．习惯命名法通常把烷烃命名为“某烷” “某”是指烷烃中碳原子的数目，一到十依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示如 CH4命名为甲烷、CH3CH3命名为乙烷、CH3CH2CH3命名为丙烷，依次类推自十一起用汉字数字表示，如 C12H26命名为十二烷。

为了区别异构体，常用正、异、新来表示直链烷烃叫“正某烷” ；把碳链的一末端带有两个—CH3的特定结构称为“异某烷” ；把碳链的一末端带有 3 个—CH3的特定结构称为“新某烷” 如 CH3CH2CH2CH2CH3名为正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2名为异戊烷；C（CH3）4命名为新戊烷此命名法只适用于简单的有机化合物，对于复杂的有机化合物有些无法区别，故用系统命名法2.系统命名法（1）烷烃的命名①选主链：选择一个最“长长””的碳链（注意拉直和旋转）为主链，当出现碳链等长时，则选具有支链最““多多””的为主链按其碳原子数目称为“某烷” ，作为母体如：15 4 36、7 母体为庚烷②编号位：把主链里离支链最““近近””的一端做起点，用 1，2，3，……给主链的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置当支链与端点距离相等时，选离较““简简””单支链最近的一端做起点，进行编号当支链与端点距离相等且均为简单支链时，编号要使取代基位次和最“小小”” ③写名称：依次为支链位置（阿拉伯数字）→支链数目（汉字）→支链名称→某烷（母体） ；阿拉伯数字与汉字之间用短线隔开，阿拉伯数字之间则用逗号隔开；相同取代基的位置罗列，用逗号隔开。

顺序为：先较小取代基，后较大取代基上述结构命名为 2，5—二甲基—3—乙基庚烷命名时，名称中不能出现“1—甲基” 、 “2—乙基” 、 “3—丙基”等常见烷基的名称：CH3—CH3名为甲基；—CH2 CH3名为乙基；—CH2CH2 CH3名为丙基；—CH CH3名为异丙基；—CH2(CH2)2 CH3名为正丁基；—CH2CH(CH3)2名为异丁基；—C（CH3）3名为叔丁基2）烯烃的命名烯烃命名是在烷烃命名的基础上围绕碳碳双键进行命名的①选主链：选含碳碳双键的最长碳链为主链②编号位：从离双键最近的一端开始编号③写名称：支链位置→支链数目→支链名称→双键位置→某烯烃其它与烷烃命名相同如：命名为 3，4，4—三甲基—2—戊烯烯烃命名时，若双键离两端等距离，则应从支链小的一端开始编号；若既等距离，支链大小又相等，则应从位次代数和最小的一端开始编号3）炔烃的命名炔烃的命名与烯烃相似，步骤相似如：命名为 3，4，4—三甲基—1—戊炔4）苯的同系物及苯的取代物命名苯的同系物及苯的取代物命名时，苯环上的编号既可顺时针编，亦可逆时针编，但是要从环上最简单的取代基或侧链编起，且使各取代基或侧链的位置之和最小。

（也可能用习惯命名法） ，如： 邻—二甲苯（1，2-二甲苯） ； 间—二甲苯（1，3-二甲苯） ； 对—二甲苯（1，4-二甲苯） 5）饱和一元醇的命名①选主链：选择含官能团—OH 的最长碳链为主链②编号位：从离—OH 最近的一端开始编号③写名称：支链位置→支链数目→支链名称→羟基位置→某醇这种基本命名比较简单，只要按照基本步骤把主链选好，编好号即可命名时醇是母体，主链有几个碳则命名为“某醇” ，不要把羟基作为取代基如：命名为 3—甲基—3—戊醇6）卤代烃的命名卤代烃命名时母体是烃，而卤原子作为取代基如：CH3—CH—CH—CH2CH3命名为 3—氯—2—甲基戊烷7)饱和一元醛和饱和一元羧酸的命名在醛和羧酸的分子中，—CHO 与—COOH 总在分子的 1 号位，不必写官能团的位置；选主HOCH3ClCH3 — CH — CHCH2OHCOOCH2CH3CHOCH3—O—CH2—CH2—CH3CH（CH3）2链和编号位与前面的相似。

如：CH3—CH—CHO 命名为 2—甲基丙醛CH3—CH—CH—COOH 命名为 2，3—二甲基丁酸8）酯的命名根据它的羧酸和醇来命名，成为“某酸某（醇字省略）酯” 如：CH3COOCH3命名为乙酸甲酯； 命名为苯甲酸乙酯；CH3OOCCOOCH3命名为乙二酸二甲酯Ⅳ.Ⅳ.典型例题典型例题例题 1 金刚烷（C1。