2020_2021學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴第2節(jié)第2課時(shí)有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系習(xí)題含解析魯科版選擇性必修3202103171144

1、第2課時(shí) 有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.下列說(shuō)法中,正確的是()A.相對(duì)分子質(zhì)量相同的有機(jī)化合物一定互為同分異構(gòu)體B.氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的兩種有機(jī)化合物不一定是同分異構(gòu)體C.實(shí)驗(yàn)式相同的兩種有機(jī)化合物一定互為同分異構(gòu)體D.互為同系物的兩種有機(jī)化合物一定互為同分異構(gòu)體答案B2.(2020天津高二檢測(cè))以下說(shuō)法正確的是()O2、O3、O2-、O22-互為同素異形體乙烯和乙炔互為同系物35Cl、37Cl互為同位素乙酸()和羥基乙醛()互為同分異構(gòu)體A.B.C.D.答案D解析同素異形體是相對(duì)于單質(zhì)而言的,錯(cuò)誤;同系物需要結(jié)構(gòu)相似,即要求官能團(tuán)的種類和個(gè)數(shù)都相同,

2、錯(cuò)誤;同位素的研究對(duì)象是原子,正確;同分異構(gòu)體必須是分子式相同而結(jié)構(gòu)不同,正確。3.下列烷烴進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后,有三種同分異構(gòu)體的是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3答案D4.無(wú)機(jī)化合物中也存在同分異構(gòu)體,下列互為同分異構(gòu)體的一組無(wú)機(jī)化合物是()A.NH4CNO與尿素CO(NH2)2B.H2O與D2OC.Cr(H2O)5ClCl2H2O與Cr(H2O)4Cl2Cl2H2OD.Si(OH)4與H4SiO4答案C5.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)理論中有一個(gè)重要的觀點(diǎn):有機(jī)化合物分子中,原子(團(tuán))之間相互影響

3、,從而導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)不同。以下事實(shí)中,不能夠說(shuō)明此觀點(diǎn)的是()A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能B.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能C.乙酸能與NaHCO3反應(yīng)放出氣體,而乙醇不能D.苯硝化反應(yīng)一般生成硝基苯,而甲苯硝化反應(yīng)生成三硝基甲苯答案A6.(2020吉林高二檢測(cè))青蒿素是抗瘧疾特效藥,屬于萜類化合物,如圖所示有機(jī)化合物也屬于萜類化合物,該有機(jī)化合物的一氯取代物有(不含立體異構(gòu))()A.5種B.6種C.7種D.8種答案C解析有機(jī)化合物分子中氫原子的種類數(shù)等于一氯取代物的種類數(shù)。分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,分子中含有7種氫原子,故其一氯取代物有7種,C正確。7.(2020寧夏銀川高二

4、檢測(cè))某烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯代物,該烴的分子式可以是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14答案C解析某烴的一氯代物只有一種,說(shuō)明該烴分子中只有一種氫原子。通過(guò)分析題給四種有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體可知,只有C5H12的一種同分異構(gòu)體存在一種等效氫原子,即其一氯代物只有一種。8.已知C4H10的同分異構(gòu)體有兩種:CH3CH2CH2CH3、,則C4H9OH屬于醇類的同分異構(gòu)體共有()A.3種B.4種C.1種D.2種答案B解析丁烷的2種同分異構(gòu)體是:CH3CH2CH2CH3、。中有2種氫原子,被OH取代可形成2種同分異構(gòu)體;中有2種氫原子,被OH取代可形成2種同分異構(gòu)體

5、,故可形成4種醇。9.胡蘿卜中含有較多的胡蘿卜素,它是人體的主要營(yíng)養(yǎng)元素,-胡蘿卜素的鍵線式結(jié)構(gòu)為:(1)寫(xiě)出-胡蘿卜素的分子式:。(2)1 mol -胡蘿卜素最多能與mol Br2反應(yīng)。(3)-胡蘿卜素與-胡蘿卜素互為同分異構(gòu)體,且只是虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)不同,但碳的骨架相同,寫(xiě)出-胡蘿卜素虛線框內(nèi)可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。答案(1)C40H56(2)11(3)解析(1)-胡蘿卜素的分子中共有40個(gè)C原子、11個(gè)和2個(gè)環(huán),按照每有一個(gè)雙鍵或一個(gè)環(huán)都比相同碳原子數(shù)的烷烴少兩個(gè)氫原子的規(guī)則,-胡蘿卜素分子中的氫原子數(shù)為402+2-112-22=56。所以分子式為C40H56。(2)每有一個(gè)雙鍵即與一個(gè)Br2加成,

6、故1mol該烴能與11molBr2加成。(3)根據(jù)觀察,虛線框內(nèi)雙鍵共有四種不同位置,故-胡蘿卜素有三種同分異構(gòu)體。提升能力跨越等級(jí)1.(2020貴州銅仁高二檢測(cè))(雙選)甲、乙兩種有機(jī)化合物的球棍模型如下:下列有關(guān)兩者的描述中正確的是()A.甲、乙為同一物質(zhì)B.甲、乙互為同分異構(gòu)體C.甲、乙一氯取代物的數(shù)目相同D.甲、乙分子中含有的共價(jià)鍵數(shù)目不同答案BC解析由甲、乙的球棍模型可知,甲、乙的分子式相同,均為C4H10,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體。甲和乙中都有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,一氯取代物都有2種。兩物質(zhì)所含共價(jià)鍵的數(shù)目相同。2.(2020河北張家口高二檢測(cè))下列各組物質(zhì)既不是同系物,也不是

7、同分異構(gòu)體,但最簡(jiǎn)式相同的是()A.1,2-二溴乙烷和1,1-二溴丙烷B.和C.CH3CH2CH2COOH和D.丙炔和答案C解析A中兩種有機(jī)化合物互為同系物;B中兩種有機(jī)化合物互為同分異構(gòu)體;D中兩種有機(jī)化合物互為同系物;C項(xiàng)兩種有機(jī)化合物既不是同分異構(gòu)體也不是同系物,但最簡(jiǎn)式相同。3.有機(jī)化合物分子中原子間(或原子與原子團(tuán)間)的相互影響會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同。下列事實(shí)不能說(shuō)明上述觀點(diǎn)的是()A.乙酸能跟NaOH溶液反應(yīng),乙醇不能與NaOH溶液反應(yīng)B.乙炔能發(fā)生加成反應(yīng),乙烷不能發(fā)生加成反應(yīng)C.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷、苯不能使酸性KMnO4溶液褪色D.發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí),苯需要加熱

8、,甲苯在常溫下就能進(jìn)行答案B4.(2020青海西寧高二檢測(cè))某烯烴與氫氣加成后得到的飽和烴是,該烯烴可能的結(jié)構(gòu)有()A.1種B.2種C.3種D.4種答案B解析采用逆推法,以該飽和烴的碳鏈為基礎(chǔ),在不同的相鄰碳原子之間去掉2個(gè)氫原子可得烯烴,只能得到兩種:、。5.下列物質(zhì)的一氯代物的同分異構(gòu)體為4種的是()A.B.C.D.答案C解析根據(jù)等效氫法可知,四種物質(zhì)的等效氫如下圖所示:、。則物質(zhì)的一氯代物均為4種,物質(zhì)的一氯代物均為7種。6.(1)薩羅是一種消毒劑,其分子模型如下圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵等):根據(jù)上圖模型寫(xiě)出薩羅的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:,分子式:。薩羅分子中含有的官能團(tuán)有

9、。(2)下圖所示的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式與球棍模型是某藥物的中間體,通過(guò)對(duì)比可知結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的“Et”表示(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式),該藥物中間體分子的分子式為。答案(1)C13H10O3羥基、酯基(2)CH2CH3C9H12O3解析(1)根據(jù)薩羅的分子模型可以推出薩羅分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子式為C13H10O3,分子中含有的官能團(tuán)為羥基和酯基。(2)通過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和球棍模型比較可知,“Et”表示CH3CH2,該藥物的分子式為C9H12O3。7.有機(jī)化合物中的同分異構(gòu)現(xiàn)象,除了碳骨架異構(gòu)、官能團(tuán)類型異構(gòu)和官能團(tuán)的位置異構(gòu)之外還有順?lè)串悩?gòu)等,例如2-丁烯,有如下A、B兩種順?lè)串悩?gòu)的形式:A.B.A中兩個(gè)CH3在雙鍵同一側(cè),稱順

10、-2-丁烯;B中兩個(gè)CH3在雙鍵的兩側(cè),稱反-2-丁烯。若兩個(gè)甲基換為CH3和CH2CH3,只要是在同側(cè),便是順式,在兩側(cè)便為反式?，F(xiàn)有分子式為C9H10的有機(jī)化合物可寫(xiě)成苯丙烯形式,即C6H5C3H5。試寫(xiě)出由于雙鍵的位置不同而形成的C、D兩種異構(gòu)體,然后再寫(xiě)出C的順式結(jié)構(gòu)E和反式結(jié)構(gòu)F兩種同分異構(gòu)體:C.;D.;E.;F.。答案C.D.E.F.解析首先寫(xiě)出雙鍵位置不同的異構(gòu)體C、D。C分子存在順?lè)串悩?gòu),兩個(gè)氫可在雙鍵的同側(cè)或異側(cè),而D分子無(wú)順?lè)串悩?gòu),因有一個(gè)雙鍵碳上全部為氫原子。貼近生活拓展創(chuàng)新(2020山東日照高二檢測(cè))下圖是異辛烷的球棍模型:(1)根據(jù)異辛烷的球棍模型,寫(xiě)出異辛烷的結(jié)構(gòu)

11、簡(jiǎn)式:;異辛烷與乙烷的關(guān)系是。(2)寫(xiě)出異辛烷完全燃燒的化學(xué)方程式:(異辛烷用分子式表示)。1 mol異辛烷和1 mol正庚烷分別完全燃燒生成水和二氧化碳,消耗氧氣的物質(zhì)的量之差是 mol。(3)異辛烷的同分異構(gòu)體有很多,其中一種同分異構(gòu)體X的分子結(jié)構(gòu)中含有6個(gè)甲基,則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。答案(1)互為同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)異辛烷的球棍模型中小黑球?yàn)闅湓?灰色球?yàn)樘荚?則異辛烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;異辛烷與乙烷的結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差6個(gè)CH2,兩者互為同系物。(2)異辛烷的分子式為C8H18,完全燃燒可生成二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C8H18+25O216CO2+18H2O;由反應(yīng)方程式可知1mol異辛烷完全燃燒消耗氧氣252mol=1