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第一節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物
第2課時(shí)：烷烴的同分異構(gòu)體
第七章 有機(jī)化合物
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
01
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
02
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)甲烷的結(jié)構(gòu)建立模型，掌握烷烴的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、電子式的書(shū)寫(xiě)，認(rèn)識(shí)烷烴的球棍模型、空間填充模型，進(jìn)一步從微觀化學(xué)鍵的視角探析有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)。
2.通過(guò)引導(dǎo)交流、思考討論，掌握烴基、同分異構(gòu)體的概念和烷烴的同分異構(gòu)體的理解和判斷方法，進(jìn)一步理解有機(jī)物的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性角度探析性質(zhì)的多樣性。
通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)，我們知道分子式為C4H10的有機(jī)物（丁烷）,可以組成CH3CH2CH2CH3（正丁烷）、CH(CH3)3（異丁烷）兩種不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，盡管它們的分子分子式相同,但它們的結(jié)構(gòu)是完全不一樣的,這一現(xiàn)象在有機(jī)化合物中非常普遍,我們稱(chēng)之為同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有相同分子式但結(jié)構(gòu)不同的化合物之間互稱(chēng)為同分構(gòu)體。
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)一、探究有機(jī)物分子的表示方法
學(xué)生活動(dòng)1：討論有機(jī)物有多種表示方法，不同表示方法具有不同
的含義，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，完成表格內(nèi)容。
種類(lèi) 實(shí)例 含義
分子式
最簡(jiǎn)式
電子式
乙烷C2H6
乙烷(C2H6)的最簡(jiǎn)式為CH3
用元素符號(hào)表示物質(zhì)分子組成的式子，可反映一個(gè)分子中原子的種類(lèi)和數(shù)目
①表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡(jiǎn)整數(shù)比的式子；②由最簡(jiǎn)式可求最簡(jiǎn)式量
用小黑點(diǎn)等記號(hào)代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)一、探究有機(jī)物分子的表示方法
種類(lèi) 實(shí)例 含義
結(jié)構(gòu)式
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
鍵線(xiàn)式 （ ）
①能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；②表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子，但不表示空間結(jié)構(gòu)
將結(jié)構(gòu)式中碳碳單鍵、碳?xì)滏I等短線(xiàn)省略后得到的式子即為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，它比結(jié)構(gòu)式書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單，比較常用，是結(jié)構(gòu)式的簡(jiǎn)便寫(xiě)法，著重突出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(官能團(tuán))
分子結(jié)構(gòu)中省略碳、氫元素符號(hào)，只寫(xiě)碳碳鍵；通常相鄰碳碳鍵之間的夾角畫(huà)成120°，每個(gè)端點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下來(lái)
CH3CH3
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)一、探究有機(jī)物分子的表示方法
種類(lèi) 實(shí)例 含義
球棍模型
空間填充模型
小球表示原子，小棍表示價(jià)鍵，用于表示分子的空間結(jié)構(gòu)(立體形狀)
①用不同體積的小球表示不同大小的原子；②用于表示分子中各原子的相對(duì)大小和結(jié)合順序
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)一、探究有機(jī)物分子的表示方法
學(xué)生活動(dòng)2：觀察教材P63頁(yè)圖7-7 正丁烷和異丁烷的分子結(jié)構(gòu)模型（如下圖），你認(rèn)為可以得出什么結(jié)論？
正丁烷
（熔點(diǎn)-138.4℃，沸點(diǎn)-0.5℃）
異丁烷
（熔點(diǎn)-159.4℃，沸點(diǎn)-11.6℃）
圖7-7 正丁烷和異丁烷的分子結(jié)構(gòu)模型
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)一、探究有機(jī)物分子的表示方法
學(xué)生活動(dòng)2：觀察教材P63頁(yè)圖7-7 正丁烷和異丁烷的分子結(jié)構(gòu)模型（如下圖），你認(rèn)為可以得出什么結(jié)論？
①正丁烷和異丁烷均是由4個(gè)碳原子形成的烷烴，但二者結(jié)構(gòu)不同，正丁烷為直鏈結(jié)構(gòu)（鋸齒狀），異丁烷結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)支鏈，原子均不共面。
②丁烷的兩種不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)物理性質(zhì)（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)）不同，且直連的丁烷熔、沸點(diǎn)更高，含有支鏈的丁烷熔、沸點(diǎn)更低。
③結(jié)論：碳原子數(shù)相同的烷烴，可能存在不同的結(jié)構(gòu)，且性質(zhì)不同。
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【典例1】下列化學(xué)式及結(jié)構(gòu)式中，從成鍵情況看不合理的是(　　)
A．CH3N
B．CH4Si
C．CH2OS
D．CH4S
【解析】C、Si能形成4個(gè)共價(jià)鍵，N能形成3個(gè)共價(jià)鍵，而O、S能形成2個(gè)共價(jià)鍵，由此可以看出B中物質(zhì)C、Si成鍵不合理。
B
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【典例2】下列敘述正確的是（ ）
A． 的名稱(chēng)為異丁烷
B． 和 為同一物質(zhì)
C．CH3(CH2)3CH3和 互 為同系物
D．12C和C60互為同素異形體
【解析】A中物質(zhì)名稱(chēng)為正丁烷，A錯(cuò)誤；甲烷為正四面體構(gòu)型，兩者為同一物質(zhì)，B正確；C中兩種分子的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，C錯(cuò)誤；同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，而12C為原子，D錯(cuò)誤。
B
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)二、認(rèn)識(shí)同分異構(gòu)體
學(xué)生活動(dòng)1：根據(jù)教材P63頁(yè)圖7-7 中的數(shù)據(jù)可知，正丁烷和異丁烷
雖含有相同的碳原子和氫原子，但物理性質(zhì)（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)）均不同，
由此可以得到什么結(jié)論？
①正丁烷和異丁烷雖含有相同的原子種類(lèi)和數(shù)目，但結(jié)構(gòu)不同（前者是直鏈，后者有支鏈），是兩種不同的物質(zhì)。
③結(jié)論：碳原子數(shù)相同,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低,相對(duì)密度越小。原因是支鏈越多,分子間排列越不緊密,分子間作用力越弱。
②從圖中的數(shù)據(jù)可以看出,異丁烷的熔、沸點(diǎn)和相對(duì)密度（正丁烷：0.579，異丁烷：0.557），均比正丁烷的低
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)二、認(rèn)識(shí)同分異構(gòu)體
【溫馨提示】烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子所剩余的部分叫烴基,用“R一”表示。如果該烴是烷烴,則所形成的烴基便稱(chēng)之為烷基,如一CH3叫甲基。由于同分異構(gòu)現(xiàn)象,當(dāng)碳原子較多時(shí),烴基也存在著異構(gòu)體。例如,丙基可以分為正丙基(H3C-CH2-CH2一)和異丙基(H3C-CH-CH3)兩種。
學(xué)生活動(dòng)2：閱讀教材P第四自然段，思考什么是同分異構(gòu)現(xiàn)象和
同分異構(gòu)體？并舉例說(shuō)明。
①定義：具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱(chēng)為同分異構(gòu)現(xiàn)象。同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在也是有機(jī)物種類(lèi)繁多的重要原因之一。
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)二、認(rèn)識(shí)同分異構(gòu)體
學(xué)生活動(dòng)2：閱讀教材P第四自然段，思考什么是同分異構(gòu)現(xiàn)象和
同分異構(gòu)體？并舉例說(shuō)明。
②同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱(chēng)同分異構(gòu)體。如：
特點(diǎn)：①分子式相同—均為C4H10
②結(jié)構(gòu)不同（異），前者直連，后者含有支鏈。
【溫馨提示】同分異構(gòu)體的分子式相同（相對(duì)分子質(zhì)量必然相同），分子結(jié)構(gòu)不同是分子中的原子或原子團(tuán)的排列方式不同而引起的。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，所以化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)均有一定差異，如正丁烷和異丁烷的熔、沸點(diǎn)不同。
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
任務(wù)二、認(rèn)識(shí)同分異構(gòu)體
【歸納小結(jié)】同分異構(gòu)體的特點(diǎn):
①分子式相同,即化學(xué)組成和相對(duì)分子質(zhì)量相同。
②可以是同類(lèi)物質(zhì),也可以是不同類(lèi)物質(zhì)。
③同分異構(gòu)現(xiàn)象是造成有機(jī)物種類(lèi)繁多的重要原因之一。
④產(chǎn)生同分異構(gòu)的原因:碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)、空間異構(gòu)。
如：戊烷（C5H12）有三種同分異構(gòu)體：
正戊烷
異
戊
烷
新
戊
烷
H3C-CH-CH3
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【典例1】正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體的依據(jù)是(　　)
A．相對(duì)分子質(zhì)量相同，但分子的空間結(jié)構(gòu)不同
B．兩種化合物的組成元素相同，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同
C．具有相似的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)
D．分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同
【解析】正丁烷、異丁烷的分子式都為C4H10，但正丁烷沒(méi)有支鏈，而異丁烷帶有支鏈，二者分子內(nèi)碳原子的連接方式不同，所以二者互為同分異構(gòu)體。
D
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【典例2】下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）
A.16O2和18O3互為同位素 B. 和 和 互為同分異構(gòu)體
C.CH3(CH2)2CH3和 互為同系物D. 和 為同一種物質(zhì)
【解析】16O2和18O3都是氧元素的單質(zhì)，兩者互為同素異形體，A錯(cuò)誤；由于乙烷分子中碳原子和周?chē)?個(gè)原子所成價(jià)鍵為單鍵，空間結(jié)構(gòu)為四面體，且單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所給物質(zhì)為同一物質(zhì)，B錯(cuò)誤；CH3(CH2)2CH3和 分子式都為C4H10，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，C錯(cuò)誤。
D
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)一、探究烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法
學(xué)生活動(dòng)1：根據(jù)同分異構(gòu)體的概念，思考如何正確書(shū)寫(xiě)烷烴的
同分異構(gòu)體？
①遵循的原則：主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散；位置由心到邊，排列由鄰到間。
②書(shū)寫(xiě)的步驟(以C6H14為例)：
第一步：先寫(xiě)出碳原子數(shù)最多的主鏈。
a．將分子中全部碳原子連成直鏈作為母鏈：
C—C—C—C—C—C
方法一：減碳鏈法
主鏈可以由1個(gè)碳原子或多個(gè)碳原子構(gòu)成
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)一、探究烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法
學(xué)生活動(dòng)1：根據(jù)同分異構(gòu)體的概念，思考如何正確書(shū)寫(xiě)烷烴的
同分異構(gòu)體？
b．從母鏈一端取下一個(gè)碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈中心對(duì)稱(chēng)線(xiàn)一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架有兩種：
【溫馨提示】甲基不能連在①位和⑤位上，否則會(huì)使碳鏈變長(zhǎng)，②位和④位等效，只能用一個(gè)，否則重復(fù)。
支鏈可以由1個(gè)碳原子或多個(gè)碳原子構(gòu)成
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)一、探究烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法
學(xué)生活動(dòng)1：根據(jù)同分異構(gòu)體的概念，思考如何正確書(shū)寫(xiě)烷烴的
同分異構(gòu)體？
c．從母鏈上取下兩個(gè)碳原子作為一個(gè)支鏈(即乙基)或兩個(gè)支鏈(即2個(gè)甲基)依次連在主鏈中心對(duì)稱(chēng)線(xiàn)一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：
【溫馨提示】②位或③位上不能連乙基，否則會(huì)使主鏈上有5個(gè)碳原子，使主鏈變長(zhǎng)。所以C6H14共有5種同分異構(gòu)體。
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)一、探究烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法
學(xué)生活動(dòng)1：根據(jù)同分異構(gòu)體的概念，思考如何正確書(shū)寫(xiě)烷烴的
同分異構(gòu)體？
方法二：等效氫法
1.定義：一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法。要判斷某烴的一氯取代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目，首先要觀察烴的結(jié)構(gòu)是否具有對(duì)稱(chēng)性。
2.類(lèi)型：①連在同一個(gè)碳原子上的氫原子等效，如甲烷中的4個(gè)氫原子等效。
②同一個(gè)碳原子上所連接的甲基(—CH3)上的氫原子等效。如新戊烷 ，其4個(gè)甲基等效，各甲基上的氫原子完全等效，也就是說(shuō)新戊烷分子中的12個(gè)氫原子是等效的。
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)一、探究烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法
③分子中處于鏡面對(duì)稱(chēng)位置(相當(dāng)于平面鏡成像時(shí)，物與像的關(guān)系)上的氫原子是等效的。如 分子中的18個(gè)氫原子是等效的。烴分子中等效氫原
子有幾種，則該烴一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。
④烴分子中等效氫原子有幾種，則該烴一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。
【溫馨提示】①書(shū)寫(xiě)規(guī)律可概括為主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布由對(duì)到鄰到間。②隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的同分異構(gòu)體的數(shù)目也就越多。③甲烷、乙烷、丙烷無(wú)同分異構(gòu)體。丁烷有2種，戊烷有3種，己烷有5種，而癸烷有75種。
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)一、探究烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法
學(xué)生活動(dòng)2：歸納小結(jié)：比較同系物、同分異構(gòu)體有何異同？完
成表格內(nèi)容。
同系物、同分異構(gòu)體比較
概念 研究對(duì)象 比較 實(shí)例
相同 不同 同系物
同分異構(gòu)體
有機(jī)化合物
化合物
結(jié)構(gòu)相似
分子式相同
分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)
CH3CH3與CH(CH3)3
結(jié)構(gòu)不同
CH3CH2CH2CH3與CH(CH3)3
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
【典例1】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A．金剛石和石墨、H2O和D2O均屬于同素異形體 B．12C、13C、14C互為同位素 C．CH4、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3互為同系物 D．乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)互為同分異構(gòu)體
A
【解析】同素異形體指的是同種元素組成的不同種單質(zhì)，金剛石和石墨是同素異形體，H2O和D2O均為化合物，不是同素異形體，A錯(cuò)；同位素指同種元素的不同核素，12C、13C、14C是碳元素的三種核素，B正確；CH4、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3是相差若干個(gè)“-CH2-”基團(tuán)的烷烴，互為同系物，C正確；乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)分子式均是C2H6O，D正確；選A。
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
【典例2】甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(每個(gè)交點(diǎn)、端點(diǎn)
代表一個(gè)碳原子，氫原子已省略)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．1 mol甲分子內(nèi)含有10 mol共價(jià)鍵
B．由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)屬于烷烴，符合通式CnH2n＋2
C．丙分子的二氯取代產(chǎn)物只有三種
D．三者不互為同系物
B
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
【解析】1個(gè)甲分子中含有6個(gè)碳碳共價(jià)單鍵、4個(gè)碳?xì)涔矁r(jià)單鍵，即1個(gè)甲分子中含有10個(gè)共價(jià)鍵，所以1 mol甲分子內(nèi)含有10 mol共價(jià)鍵，故A正確；由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)屬于烷烴，但不符合通式CnH2n＋2，故B錯(cuò)誤；丙分子中含有1種氫原子，而丙分子的二氯取代產(chǎn)物有三種情況，同時(shí)取代棱上兩端的氫，同時(shí)取代面對(duì)角線(xiàn)上的兩個(gè)氫，同時(shí)取代體對(duì)角線(xiàn)上的兩個(gè)氫，所以丙分子的二氯取代產(chǎn)物有三種，故C正確；甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，故D正確，不符合題意。
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)二、烷烴同分異構(gòu)體的判斷
學(xué)生活動(dòng)1：根據(jù)同分異構(gòu)體的定義，如何快速判斷烷烴的同分
異構(gòu)體？
①看碳原子數(shù)：先比較不同有機(jī)物分子中的碳原子數(shù)，若碳原子數(shù)不同，則一定不是同分異構(gòu)體；若碳原子數(shù)相同，再看其他原子，確定分子式是否相同。
②看結(jié)構(gòu)：若分子式相同，再比較結(jié)構(gòu)，只有結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)物才可能互為同分異構(gòu)體，注意烷烴中碳原子的四面體結(jié)構(gòu)。
CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
CH3
CH3CCH2CH3
CH3
CH3
CH3CH—CHCH3
CH3
CH3
CH3CH—CHCH3
CH3
二者結(jié)構(gòu)相同，屬同種物質(zhì)
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)二、烷烴同分異構(gòu)體的判斷
【溫馨提示】（烷烴）同分異構(gòu)體的判斷要抓住兩點(diǎn)：
一是分子式相同；二是結(jié)構(gòu)不同。
①同分異構(gòu)體的分子式相同，可推出相對(duì)分子質(zhì)量相同、各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。但相對(duì)分子質(zhì)量相同、結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)不一定互為同分異構(gòu)體，如C2H4、CO的相對(duì)分子質(zhì)量均為28，但二者不屬于同分異構(gòu)體；
②各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同、結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)也不一定互為同分異構(gòu)體，如C2H4與C3H6分子中C、H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同，但二者不是同分異構(gòu)體。
③結(jié)構(gòu)不同包括原子或原子團(tuán)的連接順序不同、原子的空間排列不同等
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)二、烷烴同分異構(gòu)體的判斷
學(xué)生活動(dòng)2：歸納小結(jié)：“四同—同位素、同素異形體、同系物、
同分異構(gòu)體”有何異同？完成表格內(nèi)容。
“四同”的比較
定義 化學(xué)符號(hào) 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 判斷依據(jù)
同位素
同素異形體
O2、O3
質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子
同一種元素組成的不同單質(zhì)
電子層結(jié)構(gòu)相同，原子結(jié)構(gòu)不同
物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同
質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子之間
物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)不一定相同
同一種元素組成的單質(zhì)之間
單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
任務(wù)二、烷烴同分異構(gòu)體的判斷
定義 化學(xué)符號(hào) 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 判斷依據(jù)
同系物
同分異構(gòu)體
結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物
一般用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示
一般用結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示
分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物
碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)
物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)不一定相同
物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似
結(jié)構(gòu)相似的同一類(lèi)物質(zhì)，符合同一通式，Mr不同且相差14的倍數(shù)
分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，不一定是同一類(lèi)物質(zhì)
碳原子連接方式相同，若有官能團(tuán)，官能團(tuán)個(gè)數(shù)相同
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
【典例1】下列敘述正確的是(　　)
A．分子式相同，各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的物質(zhì)是同種物質(zhì)
B．通式相同的不同物質(zhì)一定屬于同系物
C．分子式相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體
D．同系物的性質(zhì)完全相同
C
【解析】分子式相同的物質(zhì)，結(jié)構(gòu)不一定相同，所以不一定是同種物質(zhì)，可能是同分異構(gòu)體，A錯(cuò)誤；通式相同的物質(zhì)不一定是同系物，也可能是同分異構(gòu)體或其他關(guān)系，B錯(cuò)誤；分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，則為同分異構(gòu)體，C正確；同系物的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)不同，D錯(cuò)誤。
烷烴同分異構(gòu)體是書(shū)寫(xiě)與判斷
【典例2】有4種碳骨架模型(氫原子已省略)如圖所示的烴，則下列
判斷正確的是（ ）
A．a(chǎn)和b都屬于烷烴 B．b和c互為同分異構(gòu)體
C．b和d互為同系物 D．c的分子式為C4H10
D
【解析】A．由圖可知，a為異丙烯，b為都新戊烷，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，b為都新戊烷， c為異丁烷，兩者不是同分異構(gòu)體，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，b為都新戊烷， d為環(huán)丁烷，兩者不是同系物，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，c為異丁烷，其分子式為C4H10，故D正確；故答案：D。
1．正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體的依據(jù)是（ ）
A．具有相似的化學(xué)性質(zhì)
B．具有相同的物理性質(zhì)
C．分子具有相同的空間結(jié)構(gòu)
D．分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同
D
【解析】A項(xiàng)，兩者都屬于烷烴，化學(xué)性質(zhì)相似，但不能作為互為同分異構(gòu)體的依據(jù)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，兩者的結(jié)構(gòu)不同，為不同的物質(zhì)，則物理性質(zhì)不同，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，兩者的空間結(jié)構(gòu)不同，但不能作為互為同分異構(gòu)體的依據(jù)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，正丁烷與異丁烷的分子式相同，分子內(nèi)碳原子的連接方式不同，則結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，正確。
2．如圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖，下列說(shuō)法正確
的是（ ）
A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)
B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)
C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵
D．CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同
B
【解析】CCl4的分子結(jié)構(gòu)與CH4相似，為正四面體結(jié)構(gòu)，CH3Cl中的C—H和C—Cl鍵不同，不是正四面體結(jié)構(gòu)，而是四面體結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤，B正確；CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為極性鍵，C錯(cuò)誤；二者的結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)不同，D錯(cuò)誤。
3．正己烷是優(yōu)良的有機(jī)溶劑，其球棍模型為 ，
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）
A．正己烷的分子式為C6H12 B．正己烷的一氯代物有4種
C．正己烷與正丁烷互為同系物
D．正己烷能與溴發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色
C
【解析】根據(jù)球棍模型中直徑較大的原子為C，直徑較小的原子為H，可知正己烷的分子式為C6H14，A錯(cuò)；正己烷具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中存在3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，一氯代物有3種，B錯(cuò)；正丁烷的化學(xué)式為C4H10，其結(jié)構(gòu)與正己烷相似，相差2個(gè)CH2基團(tuán)，二者互為同系物，C正確；正己烷與溴水不發(fā)生反應(yīng)，但溴單質(zhì)能溶于正己烷中，因此正己烷與溴水混合時(shí)，發(fā)生萃取而使溴水褪色，D錯(cuò)。
4．已知某有機(jī)物含有4個(gè)C，每個(gè)碳原子都以鍵長(zhǎng)相等的三條單鍵
連接3個(gè)C，且整個(gè)結(jié)構(gòu)中所有碳碳鍵之間的夾角都為60°，則下
列說(shuō)法不正確的是（ ）
A．該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)為 B．該有機(jī)物的分子式為C4H4
C．該有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)為正四面體 D．該有機(jī)物的一氯代物有2種
D
【解析】該有機(jī)物結(jié)構(gòu)為 ，A正確，C正確；據(jù)題給信息，推知該有機(jī)物分子式為C4H4，分子完全對(duì)稱(chēng)，只有一種位置的H原子，因此一氯代物僅有1種，B正確、D錯(cuò)誤。
延時(shí)符
同分
異構(gòu)體
有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)
表示
方法
分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、鍵線(xiàn)式、球棍模型、空間填充模型
分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象叫同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱(chēng)同分異構(gòu)體。
定義
書(shū) 寫(xiě)
判 斷
減碳鏈法：主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散；位置由心到邊，排列由鄰到間
等效氫法：同一個(gè)碳原子上的氫原子等效、同一個(gè)碳上的甲基上的氫原子等效、分子中處于鏡面對(duì)稱(chēng)位置上的氫原子等效
分子式相同；結(jié)構(gòu)不同
第2課時(shí)：烷烴的同分異構(gòu)體

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