高中 化學 必修 第二冊 第七章 有機化合物《第一節(jié) 第2課時 同系物 同分異構體》課件

第2課時同系物同分異構體

第七章第一節(jié)認識有機化合物1．了解同系物、同分異構體的概念，學會判斷簡單烷烴的同分異構體。2．掌握簡單烷烴同分異構體的書寫方法。學習目標任務一同系物同分異構體1任務二烷烴同分異構體的書寫2隨堂達標演練3內(nèi)容索引課時測評4任務一同系物同分異構體新知構建1．同系物(1)概念：

相似，在分子組成上相差一個或若干個

原子團的化合物互稱為同系物。(2)實例：CH4、C2H6、C3H8互為同系物。(3)判斷有機物之間是否互為同系物的方法：①同系物間的分子結構相似，屬于同一類物質(zhì)；②同系物間的組成上相差一個或若干個CH2原子團。結構CH2交流研討1CH2==CHCH3和

的組成相同，二者中哪一個與CH2==CH2互為同系物？由此判斷，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物一定是同系物嗎？提示：CH2==CH2與互為同系物的是CH2==CHCH3，因為CH2==CH2和CH2==CHCH3分子中都含有

，結構相似，且分子組成上相差1個CH2原子團。

分子中含碳碳單鍵而不含雙鍵，化學鍵類型不同，結構不相似。由此可知分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物結構不一定相似，故不一定是同系物。2．同分異構體(1)同分異構體的概念①同分異構現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現(xiàn)象。②同分異構體：具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。(2)同分異構體的種類數(shù)①隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的同分異構體的數(shù)目也就越多。②甲烷、乙烷、丙烷無同分異構體。丁烷有2種，戊烷有3種，己烷有5種，而癸烷有75種。(3)同分異構體的性質(zhì)①物理性質(zhì)不同。如正丁烷和異丁烷的熔點、沸點不同。②化學性質(zhì)可能相似也可能不同。交流研討2結合下列球棍模型，回答問題：(1)寫出分子式：①________，

②________。C4H10C4H10(2)分別寫出結構式、結構簡式和鍵線式(用鍵線來表示碳架，省略碳氫原子)。結構式：①________________、②____________；結構簡式：①_______________、②____________；鍵線式：①____________、②____________。CH3CH2CH2CH3典例應用1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(1)同系物的化學性質(zhì)一定相似，一定具有相同的通式：________。(2)互為同分異構體的有機物一定不互為同系物：________。(3)

互為同分異構體：____________________________________________________。正確正確錯誤。二者分子式相同，結構相同，應屬于同一種物質(zhì)2．概念是化學學習的基礎，下列說法錯誤的是B．二聚硫(S2)與環(huán)八硫(S8)互為同素異形體√根據(jù)甲烷是正四面體結構可知

與

是同種物質(zhì)，兩者不互為同分異構體，D錯誤。3．請根據(jù)圖中所示的結構，思考下列問題(填序號)。與①互為同分異構體的是________。與③互為同分異構體的是_____________。與⑥互為同分異構體的是________。②④⑤⑧⑨⑦歸納總結同位素、同素異形體、同系物、同分異構體概念的比較

同位素同素異形體同系物同分異構體概念質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素由同種元素形成的不同單質(zhì)結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物分子式相同，但結構不同的化合物歸納總結

同位素同素異形體同系物同分異構體對象原子單質(zhì)有機化合物有機化合物性質(zhì)化學性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)略有差異化學性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差異較大化學性質(zhì)相似，熔沸點、密度呈規(guī)律性變化化學性質(zhì)相似或不同，物理性質(zhì)有差異返回任務二烷烴同分異構體的書寫新知構建1．烴基烴分子失去1個氫原子后所剩余的部分叫做烴基，如甲基：—CH3，乙基：

。—CH2—CH3交流研討12．同分異構體

寫出己烷(C6H14)的同分異構體。提示：第一步，將分子中全部碳原子連成直鏈作為主鏈：C—C—C—C—C—C。第二步，從主鏈的一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈對稱軸(虛線)一側(cè)的各個碳原子上，此時碳骨架結構有兩種：第三步，從主鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)，依次連在主鏈對稱軸一側(cè)的各個碳原子上；或?qū)⑦@兩個碳原子作為兩個支鏈(即兩個甲基)，先固定一個支鏈的位置，然后確定另一個支鏈的位置，此時碳骨架結構有兩種：第四步，根據(jù)“碳四價”原則，補上氫原子，得到如下5種同分異構體：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、歸納總結書寫同分異構體的方法1．找出主鏈(最長的碳鏈)的對稱軸，避免重復書寫。主鏈由長到短；支鏈由整到散；位置由心到邊；排布同、鄰、間。2．主鏈上的鏈端碳原子不能連接取代基，主鏈上的第二個碳原子不能連接乙基，以保證不改變主鏈，避免寫出重復的結構。3．書寫時不能只寫碳骨架，應滿足碳原子4個價鍵的要求，添上相應數(shù)目的其他原子。交流研討2在己烷的所有同分異構體中，有2個甲基(—CH3)的結構有________種，有3個甲基的結構有______種，有4個甲基的結構有______種。122交流研討33.等效氫原子寫出戊烷(C5H12)所有的結構簡式并標明不同化學環(huán)境氫原子的種類。提示：CH3CH2CH2CH2CH3(3種)、

(4種)、

(1種)。歸納總結判斷不同化學環(huán)境中氫原子的種類數(shù)(等效氫原子)1．連接同一碳原子的氫原子是等效的。2．連接同一碳原子的相同基團上的氫原子是等效的。3．處于對稱位置上相同基團上的氫原子是等效的。例：

共有2種不同化學環(huán)境的氫原子；

共有2種不同化學環(huán)境的氫原子。典例應用1．(2023·成都樹德中學高一月考)下列關于同系物及同分異構體(不含立體異構)的說法正確的是A．通式相同的一系列物質(zhì)一定互為同系物B．相對分子質(zhì)量相同的不同化合物互稱為同分異構體C．分子式為C4H9Cl的同分異構體有4種D．分子式為C6H14的烴，主鏈含4個碳原子的同分異構體有3種√結構相似，分子組成相差1個或若干個CH2原子團的化合物互稱為同系物，A錯誤；分子式相同而結構不同的有機物一定互為同分異構體，相對分子質(zhì)量相同的化合物，分子式不一定相同，B錯誤；分子式為C6H14的烴，主鏈含4個碳原子，則支鏈只能是兩個甲基，這兩個甲基可以連在同一個碳上也可以連在不同碳上，所以同分異構體有2種，D錯誤。2．下列物質(zhì)的氫原子種類有4種的是A．CH3CH2CH3B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C．(CH3)3CC(CH3)3D．CH3CH2CH(CH2CH3)2√氫原子種類分別為：CH3CH2CH3有2種，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4種，(CH3)3CC(CH3)3有1種，CH3CH2CH(CH2CH3)2有3種。返回隨堂達標演練1．下列相關說法正確的是A．16O2和18O3互為同位素√16O2和18O3都是氧元素的單質(zhì)，兩者互為同素異形體，A錯誤；由于乙烷分子中碳原子和周圍4個原子所成價鍵為單鍵，空間結構為四面體，且單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所給物質(zhì)為同一物質(zhì)，B錯誤；CH3CH2CH2CH3和

分子式都為C4H10，結構不同，互為同分異構體，C錯誤。2．下列各組物質(zhì)中互為同系物的是A．CH3CH==CH2和CH3CH2CH2CH==CH2B．CH3CH3和CH3CH==CH2C．CH3CH2CH3和CH3CH==CH2D．CH3CH2CH==CH2和CH3CH2CH2CH3√結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互為同系物，B、C、D三個選項中分別給出的兩種物質(zhì)結構不相似，分子組成上也不相差一個或若干個CH2原子團，所以B、C、D三項均不符合題意。3．下列化合物的氫原子種類數(shù)大小排列順序正確的是①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A．①＞②＞③＞④ B．③＝①＞②＞④C．③＞②＞④＞① D．②＞③＝①＞④√4.下列各組微?；蛭镔|(zhì)：A．O2和O3(1)________組兩種微?；橥凰?填字母，下同)。(2)________組兩種物質(zhì)互為同素異形體。(3)________組兩種物質(zhì)屬于同系物。(4)________組兩種物質(zhì)互為同分異構體。(5)________組兩種物質(zhì)是同一物質(zhì)。BACED返回課時測評題點一同系物、同分異構體的概念及判斷1．下列有機物中，存在同分異構體的是A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3√CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一種結構，不存在同分異構體，A、B、C錯誤；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)與

(異丁烷)互為同分異構體，D正確。2．(2024·浙江寧波高一期末)下列說法正確的是A．35Cl2和37Cl2互為同素異形體B．D和T互為同位素C．

是同分異構體D．甲烷和環(huán)己烷互為同系物√A．同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，35Cl2和37Cl2是氯的同種單質(zhì)，故A錯誤；B．D和T是氫元素的兩種不同原子，互為同位素，故B正確；C.

的結構完全相同，是同一種物質(zhì)，故C錯誤；D.甲烷是鏈狀飽和烴，而環(huán)己烷是環(huán)狀飽和烴，結構不同，不互為同系物，故D錯誤。3．下列關于正丁烷(CH3—CH2—CH2—CH3)、異丁烷的說法錯誤的是A．它們互稱同分異構體B．它們的一氯代物都各有2種C．它們互稱同系物D．正丁烷和異丁烷化學性質(zhì)相似√A．正丁烷、異丁烷的分子式均為C4H10，且結構不同，互為同分異構體，故A正確；B.正丁烷

是對稱的，1號與4號碳等效，2號與3號碳等效，所以有2種等效氫，異丁烷中3個甲基是等效的，所以有2種等效氫，所以它們的一氯代物都各有2種，故B正確；C.它們互稱同分異構體，不是同系物，故C錯誤；D.正丁烷和異丁烷中碳原子之間均為C—C單鍵，化學性質(zhì)相似，故D正確；故選C。4．(2024·上海奉賢區(qū)期末)下列說法正確的是A．凡是分子組成相差一個或幾個CH2原子團的物質(zhì)，彼此一定是同系物B．兩種化合物組成元素相同，各元素質(zhì)量分數(shù)也相同，則兩者一定是同分異構體C．相對分子質(zhì)量相同而結構不同的有機物一定是同分異構體D．同系物一定具有相同的通式√A．同系物的結構應相似，如CH2==CH2、

相差一個CH2原子團，但不是同系物，故A錯誤；B.組成元素相同，各元素質(zhì)量分數(shù)也相同，即最簡式相同，最簡式相同，不一定分子式相同，故B錯誤；C.分子式相同而結構不同的有機物是同分異構體，相對分子質(zhì)量相同不等于分子式相同，如CO和C2H4，故C錯誤；D.同系物的結構應相似，分子組成相差一個或若干個CH2原子團，所以同系物一定具有相同的通式，故D正確。5．下列說法中不正確的是A．C4H10有2種同分異構體B．相對分子質(zhì)量相同、結構不同的兩種化合物不一定互為同分異構體C．同分異構體之間的轉(zhuǎn)化是化學變化D．

互為同分異構體√C4H10有兩種同分異構體，即CH3CH2CH2CH3和

，A正確；相對分子質(zhì)量相同，但分子式不一定相同，故相對分子質(zhì)量相同，結構不同的兩種化合物不一定是同分異構體，B正確；同分異構體為不同的物質(zhì),故它們之間的轉(zhuǎn)化是化學變化，C正確；

為同一種物質(zhì)，不是同分異構體，D錯誤。題點二同分異構體數(shù)目的判斷6．根據(jù)下表中烴的分子式排列規(guī)律，判斷空格中烴的同分異構體數(shù)目是A．3種 B．4種

C．5種 D．6種√12345678CH4C2H4C3H8C4H8

C6H12C7H16C8H167．主鏈上有5個碳原子，含甲基、乙基兩個支鏈的烷烴有A．5種 B．4種

C．3種 D．2種√8．下列分子式只表示一種物質(zhì)的是A．C3H7Cl B．C5H12C．CH2Cl2 D．C4H10√C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A項錯誤；C5H12是戊烷，具有三種結構，B項錯誤；CH2Cl2只有一種結構，C項正確；C4H10可以是正丁烷或異丁烷，D項錯誤。9．相對分子質(zhì)量為100的某鏈狀烷烴M，其分子中含有4個甲基，則M的結構有A．3種 B．4種

C．5種 D．6種√鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，相對分子質(zhì)量為100，則有12n＋2n＋2＝100，解得n＝7，所以該烷烴的分子式為C7H16，分子中含有4個甲基的結構有√10．符合C4H9Cl分子式的同分異構體有幾種A．7 B．2C．4 D．3C4H10的同分異構體有：CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3，CH3CH2CH2CH3分子中有2種化學環(huán)境不同的H原子，其一氯代物有2種；CH3CH(CH3)CH3分子中有2種化學環(huán)境不同的H原子，其一氯代物有2種；故C4H9Cl的同分異構體共有4種；答案選C。11．(2024·安徽馬鞍山高一期中)據(jù)報道科研人員應用計算機模擬出結構類似C60的物質(zhì)N60；4H是主要來源于宇宙射線的初級粒子，人類在月球上發(fā)現(xiàn)了儲量豐富的3H。下列說法正確的是A．N60與C60互為同素異形體B．3H2與4H2互為同位素C．C2H4和C3H6可能互為同系物D．3H2O與4H2O互為同分異構體√12．下列說法不正確的是A．烷烴的通式為CnH2n＋2，隨著n的增大，碳元素的質(zhì)量分數(shù)逐漸增大B．

互為同系物C．烷烴分子中一定含有碳碳單鍵D．分子式為C5H12的烷烴的一氯代物可能有一種√A．烷烴的通式為CnH2n＋2，隨著分子中n的增大，碳元素的質(zhì)量分數(shù)將逐漸增大，A正確；B.兩者中C原子之間以單鍵結合，剩余價電子全部與H原子結合，二者結構相似，在分子組成上相差1個CH