1、专题十五 有机物的组成与结构不能掌握烷烃命名的关键点1五原则(1)最长原则:应选最长的碳链做主链;(2)最近原则:应从离支链最近一端对主链碳原子进行编号;(3)最多原则:若存在多条等长主链时,应选择含支链数较多的碳链做主链;(4)最小原则:若相同的支链距主链两端等长时,应以支链位号之和最小为原则,对主链碳原子进行编号;(5)最简原则:若不同的支链距主链两端等长时,应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。2五必须(1)取代基的位号必须用阿拉伯数字“2,3,4”表示;(2)相同取代基的个数必须用中文数字“二,三,四”表示;(3)位号“2,3,4”等相邻时,必须用逗号“, ”表示(不能用顿号“、
2、 ”) ;(4)名称中凡阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“”隔开;(5)若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面。【易错典例 1】)下列有机化合物的命名正确的是( )A3甲基丁烷 B2,2,4,4四甲基辛烷C2乙基丁烷 D1,1,3三四基戊烷【答案】B中未选取最长的碳链作为主链;选项 D 中也未选取最长碳链作为主链,当然烷烃的命名中不可能出现1甲基、2乙基等情形,因此可以判断 C、D 错误。不能准确判断有机物分子空间构型1有机化合物分子中原子的共线、共面问题可以通过以下几种有机物分子确定结构 正四面体形 平面形 直线形模板甲烷:碳原子形成的化学键全部是单键,
3、5 个原子构成正四面体:6 个原子共面; :12个原子共面aCCb:四个原子共直线;苯环上处于对角位置的4 个原子共直线2.选准主体通常运用的基本结构类型包括:甲烷(3 个原子共平面) ,乙烯(6 个原子共平面) ,乙炔(4 个原子在一条直线上) ,苯(12 个原子共平面) 。凡是出现碳碳双键结构形式的原子共平面问题,通常都以乙烯的分子结构作为主体;凡是出现碳碳三键结构形式的原子共直线问题,通常都以乙炔的分子结构作为主体;若分子结构中既未出现碳碳双键,又未出现碳碳三键,而只出现苯环和烷基,当烷基中所含的碳原子数大于1 时,以甲烷的分子结构作为主体;当苯环上只有甲基时,则以苯环的分子结构作为主体
4、。3注意审题看准关键词:“可能” “一定” “最多” “最少” “共面” “共线”等,以免出错。【易错典例 2】某烃的结构简式为: ,有关其结构的说法正确的是( )A该分子中有 6 个碳原子一定在同一条直线上B该分子中有 8 个碳原子可能在同一条直线上C该分子中所有碳原子一定在同一平面上D该分子中所有氢原子可能在同一平面上【答案】A【解析】由乙烯、乙炔及苯分子的空间构型可推出该分子的构型为 或,据此可知该分子中有 6 个碳原子一定在同一条直线上。同系物判断中的易错点1同系物结构相似,必定是同一类物质2同系物的组成元素必定相同3同系物必须符合同一通式4同系物必定化学式不同,相对分子质是必定相差
5、14 n5同系物结构相似,但不一定完全相同【易错典例 3】下列方法正确的是( )A分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的有机化合物一定是同系物B具有相同的通式且相差一个或若干个 CH2原子团的有机物一定是同系物C互为同系物的有机物分子结构必然相似D互为同系物的有机物不一定具有相同的通式【答案】C同分异构体理解中的易错点1同分异构体的分子式相同,相对分子质量也相同;但“同分”是指“分子式相同” ,不是指相对分子质量相同。2同分异构体相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体。如 C3H8和CO2,C 2H4和 N2、CO 等。3同分异构体的结构不同,主要是指碳骨架(或碳链
6、)不同、官能团在碳链上位置不同或官能团的种类不同;故同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质。4同分异构体的研究对象并不专指有机物。如 CO(NH 2) 2和 NH4CNO(有机物与无机物间) 、AgCNO 和AgOCN(无机物间)都为同分异构体。【易错典例 4】对复杂的有机物的结构,可用“键线式”简化表示。如有机物 CH2=CHCHO 可以简写为。则与键线式为 的物质互为同分异构体的是( )1某有机物的分子式为 C5H10O2,该有机物能发生银镜反应,但不能与钠反应产生氢气,也不能发生水解反应,则该有机物可能的结构有A8 种 B9 种 C10 种 D11 种【答案】B【解析】某有机物的
7、分子式为 C5H10O2,该有机物能发生银镜反应,但不能与钠反应产生氢气,也不能发生水解反应,则该有机物分子中有醛基、醚键,没有羟基和酯基,可能的结构有CH3OCH2CH2CH2CHO、CH 3CH2OCH2CH2CHO、CH 3CH2CH2OCH2CHO、CH 3OCH2CH(CH3)CHO、CH 3CH2OCH(CH3)CHO、CH 3CH2CH(OCH3)CHO、CH 3O CH(CH3)CH2CHO、CH 3 CH(CH3) O CH2CHO、CH 3O C (CH3) 2CHO 等 9 种。本题选 B点睛:本题考查了限定条件的同分异构体数目的确定,难度较大。要求学生能熟悉常见有机物的
8、通式,能根据分子式快速确定有机物的不饱和度,进而根据有机物的性质确定其可能含有的官能团,然后根据碳链异构找到所有可能结构。由本题有机物分子式可知,该有机物分子中有一个不饱和度,因为醛基有一个不饱和度且含有一个氧原子,所以另一个氧原子只能做醚键。21mol 化学式为 C4H8O3的物质分别与足量的 NaHCO3且和 Na 反应产生气体的物质的量相等,满足条件的同分异构体数目为(不考虑空间异构)A4 种 B5 种 C6 种 D7 种【答案】B点睛:解答本题需要注意COOH 中含有羟基,COOH 既能与 NaHCO3反应,又能与 Na 反应。1molCOOH与足量 NaHCO3反应生成 1molCO
9、2,与足量 Na 反应生成 0.5molH2。3下列关于有机化合物说法正确的是A有机物 的名称是 2,3,5,5-四甲基-4-乙基己烷B乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应称为皂化反应C有机物 中可能共面的原于数最多有 17 个D乙醛和丙烯醛( )不是同系物,分别与足量 H2反应后的产物也不是同系物【答案】C4苯丙炔酸( )广泛用于医药、香料等化工产品中。下列关于苯丙炔酸的说法正确的是A分子式为 C9H7O2B与丙炔酸( )互为同系物C是高分子化合物 的单体D1mol 苯丙炔酸最多可与 5mol 氢气发生反应,可以发生缩聚反应【答案】C【解析】A 项,苯丙炔酸的不饱和度为 7,分子式为 C9H6O2
10、,错误;B 项,苯丙炔酸中含苯环,丙炔酸中没有苯环,结构不相似,丙炔酸的分子式为 C3H2O2,分子组成上也不相差若干个“CH 2”,两者不是同系物,错误;C 项,苯丙炔酸中含碳碳三键,以苯丙炔酸为单体发生加聚反应生成高分子化合物,正确;D 项,苯丙炔酸中的碳碳三键和苯环都能与 H2发生加成反应,1mol 苯丙炔酸最多可与 5molH2发生加成反应,苯丙炔酸能发生加聚反应但不能发生缩聚反应,错误;答案选 C。5化合物 A 经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为 136,分子式为 C8H8O2。A 的核磁共振氢谱有4 个峰且面积之比为 1223,A 分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,
11、其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于 A 的下列说法中,正确的是( )A1mol A 在碱性条件下水解消耗 2 mol NaOHBA 在一定条件下可与 4 mol H2 发生加成反应C符合题中 A 分子结构特征的有机物只有 1 种D与 A 属于同类化合物的同分异构体只有 2 种【答案】C点睛:本题主要考查有机物结构的推断、核磁共振氢谱、红外光谱图、官能团性质等知识,推断 A 的结构是解答本题的关键,可利用 A 的分子式计算 A 的不饱和度,再根据 A 分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有 4 种 H 原子,峰面积之比为1:2:2:3,则四种氢原子
12、个数之比=1:2:2:3,结合红外光谱,分子中存在酯基等基团,进而推出有机物 A 的结构简式为 ,根据有机物的相关知识解答各选项即可。6四元轴烯(a)、苯乙烯(b)、立方烷(c)的分子式均为 C8H8,下列说法正确的是( )Aa 的同分异构体只有 b 和 c 两种 Ba、c 的二氯代物均只有三种,b 的一氯代物有五种Ca、b 分子中的所有原子一定处于同一平面Da、b、c 均能使溴的四氯化碳溶液褪色【答案】B7 的名称是A1-甲基-4-乙基戊烷 B2-乙基戊烷C1,4 -二甲基己烷 D3-甲基庚烷【答案】D【解析】根据主链最长原则,主链有 7 个碳原子;根据支链最近原则,从右端开始第 3 个碳原子上连有一个甲基,所以 的名称是 3-甲基庚烷,故 D 正确。8下列关于有机化合物的说法正确的是A乙烯和聚乙烯互为同系物B丙烯和苯分子内所有原子均在同一平面内C分子式为 C5H12O 且可与金属钠反应放出氢气的有机物(不考虑立体异构)有 8 种D乙醇中含乙酸杂质,可加人碳酸钠溶液洗涤、分液除去【答案】C