(通用版)高考化学一轮复习课件第九章有机化合物第1节考点2碳的成键特点同分异构体 (含解析)

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考点2　碳的成键特点、同分异构体
1．有机物中碳原子的成键特征(1)碳原子的最外层有4个电子，可与其他原子形成4个共价键，而且碳碳原子之间也能相互形成________键；(2)碳原子不仅可以形成______键，还可以形成______键或______键；(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳______，碳链或碳______上还可以连有________。
2．同系物(1)定义：________相似，在分子组成上相差______________________原子团的物质互称为同系物。(2)烷烃同系物：分子式都符合________________(n≥1)，如CH4、CH3CH3、CH3CH(CH3)CH3互为同系物。(3)同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。3．同分异构体(1)具有相同的分子式，但具有不同________的化合物互称为同分异构体。(2)常见烷烃的同分异构体：______烷、______烷、______烷无同分异构现象；丁烷的同分异构体有______种；戊烷的同分异构体有______种。
4．烷烃同分异构体的书写技巧(以C6H14为例)第一步，将分子中全部碳原子连成直链作为母链，如：C—C—C—C—C—C第二步，从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位等效，只能用一个，否则重复。
第三步，从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，两甲基的位置依次相邻、相间，此时碳骨架结构有两种：②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。
5．有机物结构的表示方法(以乙烯或丙烯为例)
1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质(　　)(2)烷烃(CnH2n＋2)从丁烷开始有同分异构体，n值越大，同分异构体种数越多(　　)(3)分子式为C3H6和C4H8的两种有机物一定互为同系物(　　)(4)丙烷的沸点高于乙烷的沸点(　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×
2．正己烷在工业上主要用作溶剂，常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性，挥发快，若使用不当，极易造成职业中毒。(1)正己烷的分子式为______________，正己烷的结构简式为________________________。a ml正己烷含有____________ml碳氢键，____________ml碳碳键。
(2)下列几种烃的结构：
其中，与正己烷互为同分异构体的有____________(填序号，下同)，与正己烷互为同系物的有____________，与正己烷为同一种物质的是____________。【答案】(1)C6H14　CH3CH2CH2CH2CH2CH3　14a　5a(2)A　BC　D
1．如图所示是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是(　　)
有机物组成的表示方法★★★
A．甲能使酸性KMnO4溶液褪色B．乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色C．丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应【答案】C　【解析】甲代表CH4，乙代表乙烯，丙代表苯，丁代表乙醇。
2．(2018·海南海口模拟)如图是某种有机物分子的球棍模型。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述错误的是(　　)A．该有机物的分子式可能为C2HCl3B．该有机物的分子中可能有碳碳双键C．该有机物分子中的所有原子在同一平面上D．该有机物可以由乙炔(CH≡CH)和氯化氢加成反应得到【答案】D　【解析】乙炔与氯化氢发生加成反应得到氯乙烯(CH2==CHCl)，由于原子半径：r(H)＜r(C)＜r(Cl)，故与题给球棍模型不符。
【解析】a、b的分子式都是C7H8，互为同分异构体，故A项正确；c中含有碳碳双键，b中不含碳碳双键，b、c不是同系物，故B项错误；c分子中苯环是平面结构，乙烯基是平面结构，碳碳单键可以旋转，c分子中的所有原子可能在同一平面上，故C项错误；b不含碳碳双键，不能与溴水反应，故D项错误。
同分异构体书写及数目的确定★★★
【答案】C　【解析】a、b、c分子都含有碳碳双键，都能使溴水褪色。
【答案】A　【解析】由题给信息知B的分子式为C8H10，它可以是乙苯，乙苯的一氯取代产物有5种(苯环上的3种、侧链上的2种)；B还可以是二甲苯，此时取代苯环上的氢原子时共得到6种同分异构体，取代侧链上的一个氢原子时可得到3种同分异构体，共有14种，A项正确。
6．下列有关同分异构体的判断中，正确的是(　　)A．丁烷有3种同分异构体B．C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种D．CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃【答案】C　
有机物同分异构体的确定方法(1)记忆法。记住常见简单有机物的同分异构体数目。如甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体，丁烷有2种，戊烷有3种。(2)替代法。如二氯苯(C6H4Cl2)的同分异构体有3种，那么四氯苯(C6H2Cl4)的同分异构体也有3种。
(3)等效氢法。判断有机物发生取代反应后能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子来得出结论，又称对称法。①等效氢法的要点如下：a．同一碳原子上的氢原子是等效的。b．同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。c．处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时，物与像的关系)。