3.同分異構(gòu)體規(guī)律

(1)種類。

①碳鏈異構(gòu)。因碳原子的結(jié)合順序不同而引起的異構(gòu)現(xiàn)象。

②位置異構(gòu)。因官能團(tuán)或取代基在碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而引起的異構(gòu)現(xiàn)象。

③官能團(tuán)異構(gòu)(又稱類別異構(gòu))。因官能團(tuán)不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象。

④其他類型(如順反異構(gòu)和旋光異構(gòu)，中學(xué)教材未做介紹，但有時(shí)會(huì)以信息給予題的形式出現(xiàn))。

(2)同分異構(gòu)體的書寫方法規(guī)律

①判類別：據(jù)有機(jī)物的分子組成判定其可能的類別異構(gòu)(一般用通式判斷)。

②寫碳鏈：據(jù)有機(jī)物的類別異構(gòu)寫出各類異構(gòu)的可能的碳鏈結(jié)構(gòu)(先寫最長的碳鏈，依次寫出少一個(gè)碳原子的碳鏈，把余下的碳原子掛到相應(yīng)的碳鏈上去)。

③移官位：一般是先寫出不帶官能團(tuán)的烴的同分異構(gòu)體，然后在各條碳鏈上依次移動(dòng)官能團(tuán)的位置，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)時(shí)，先上一個(gè)官能團(tuán)，依次上第二個(gè)官能團(tuán)，依此類推。

④氫飽和：按“碳四鍵”的原理，碳原子剩余的價(jià)鍵用氫原子去飽和，就可得所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

(3)一元取代物的同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷。

有機(jī)物分子中，位置等同的氫原子叫等效氫，顯然有多少種等效氫，其一元取代物就有多少種。這種通過等效氫來確定一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的方法，叫等效氫法。

等效氫的判斷方法是：

①同一個(gè)碳原子上的氫原子是等效的。

②同一分子中處于軸對(duì)稱位置或鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的。

軸，故有兩類等效氫。

2.烷烴命名的規(guī)律

烷烴的命名是烴類命名的基礎(chǔ)，其方法在教材中已做介紹。同學(xué)們?cè)趹?yīng)用時(shí)特別要注意：

(1)5個(gè)原則。

①最長原則：應(yīng)選最長的碳鏈做主鏈；

②最近原則：應(yīng)從離支鏈最近一端對(duì)主鏈碳原子編號(hào)；

③最多原則：若存在多條等長主鏈時(shí)，應(yīng)選擇含支鏈較多的碳鏈做主鏈；

④最小原則：若相同的支鏈距主鏈兩端等長時(shí)，應(yīng)以支鏈位號(hào)之和為最小的原則，對(duì)主鏈碳原子編號(hào)；

⑤最簡原則：若不同的支鏈距主鏈兩端等長時(shí)，應(yīng)從靠近簡單支鏈的一端對(duì)主鏈碳原子編號(hào)。

(2)5個(gè)必須。

①取代基的位號(hào)必須用阿拉伯?dāng)?shù)字“2，3，4，…”表示；

②相同取代基的個(gè)數(shù)，必須用中文數(shù)字“二、三、四，…”表示；

③位號(hào)2，3，4等相鄰時(shí)，必須用逗號(hào)“，”表示(不能用頓號(hào)“、”)；

④名稱中凡阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字相鄰時(shí)，必須用短線“－”隔開；

⑤若有多種取代基，不管其位號(hào)大小如何，都必須把簡單的寫在前面，復(fù)雜的寫在后面。

以上(烷烴的系統(tǒng)命名法)可以概括為：

選主鏈，稱某烷；編位號(hào)，定支鏈；取代基，寫在前，注位置，短線連；不同基，簡到繁，相同基，合并算。

本章的一些基本概念、基本反應(yīng)類型、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系及某些思維方法是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。其主要的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)規(guī)律如下：

1.烴的分類、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)規(guī)律

烴的分類主要依據(jù)是：烴的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即碳鏈、碳環(huán)、碳鍵等。常見的烴類有烷烴(或飽和鏈烴C_nH_2n+2)，烯烴(C_nH_2n)，炔烴(C_nH_2n－2),芳香烴(苯的同系物C_nH_2n－6)等。

烷烴分子中各原子均以單鍵結(jié)合，性質(zhì)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。烯烴、炔烴分子中含有C==C鍵或C≡鍵，因而易發(fā)生加成、氧化和加聚反應(yīng)等。而苯分子中碳碳鍵是介于單鍵與雙鍵之間的獨(dú)特鍵，因而既能發(fā)生取代又能發(fā)生加成反應(yīng)，但不能使溴水和KMnO₄溶液褪色。在苯環(huán)的影響下，苯的同系物側(cè)鏈易被氧化而使酸性KMnO₄褪色。

31.答案：33

解析：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 結(jié)構(gòu)單元中C、H原子個(gè)數(shù)為C₈H₄，B中的碳比A中

多1398－1134＝264　 B中的氫比A中多1278－1146＝132　 264÷8＝33　 132÷4＝33。

●命題趨向與應(yīng)試策略

0.500 mol×(16×0.800+28×0.150+30×0.0500) g·mol^－1＝9.25 g；

(2)設(shè)反應(yīng)前CH₄為1 mol,其中有x mol轉(zhuǎn)化生成C₂H₄，即生成mol C₂H₄和mol C₂H₆。則反應(yīng)后混合氣體的總物質(zhì)的量為(0.800++)mol＝0.900 mol

由密度條件得：

解得x=0.0800?

C₂H₄的體積分?jǐn)?shù)為×100%＝4.44%。

30.答案：(1)9.25 g　 0.826 g·L^－1　 (2)4.44%

解析：(1)0.500 mol混合氣體的質(zhì)量：

25.答案：(1)③　 (2)甲烷　 ②　 (3)③　 氫氣的輸送和貯存

解析：(1)只要寫出結(jié)構(gòu)簡式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 就可以看出答案；(2)天然氣的

主要成分是甲烷，若為平面正方形結(jié)構(gòu)，則其二元取代物有兩種同分異構(gòu)體，而正四面體的二元取代物不存在同分異構(gòu)體；(3)電解水消耗大量的電能，鋅和稀酸的反應(yīng)也不適合工業(yè)大量生產(chǎn)，只有利用太陽光使海水光解才是最經(jīng)濟(jì)的方法。但氫氣的密度小、沸點(diǎn)低，輸送和貯存有一定的難度。

此題考查了有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和環(huán)保知識(shí)，有機(jī)物的結(jié)構(gòu)是有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)，是每年必考內(nèi)容，環(huán)保問題也日益受到重視，必將在今后的高考中重現(xiàn)。

(3)4

解析：(1)C原子數(shù)：(140×0.857)／12＝10，H原子數(shù)：(140－12×10)／1＝20，分子式為C₁₀H₂₀，(2)A分子中有兩個(gè)碳原子不與氫直接相連，說明有兩種可能的結(jié)構(gòu)，又由A氧化只生成G，便可確定A的結(jié)構(gòu)。

(2)B(CH₃)₃的物質(zhì)的量為5.6 g／56 g·mol^－1＝0.1 mol，HBr物質(zhì)的量9.72 g／81 g·

mol^－1＝0.12 mol則由B原子和Br原子守恒可得方程組

解析：(1)分別用1、2、3標(biāo)出三種二甲苯中苯環(huán)上的氫原子的位置，氫原子位置有幾種，它們的一硝基取代物就有幾種。

(2)硝基化合物的同分異構(gòu)體是氨基酸，一硝基二甲苯分子中的一個(gè)甲基和一個(gè)硝基分別用一個(gè)氨基和一個(gè)羧基取代，就得到了所要寫的結(jié)構(gòu)簡式。

解析：由題意可知，該苯的同系物的各同分異構(gòu)體的苯環(huán)上都只有一個(gè)側(cè)鏈，在寫其同分異構(gòu)體時(shí)，可以把苯環(huán)看做是C₅H₁₂的一個(gè)取代基，這樣只要寫出C₅H₁₂的七種同分異構(gòu)體，此題就可解決了。

24.答案：(1)3H₂S+2Fe(OH)₃===Fe₂S₃+6H₂O　 (2)2.7n　 (3)(b)

(4)生產(chǎn)純堿(或作制冷劑等，其他合理答案也給分)

解析：(1)流程圖中已給出反應(yīng)物是H₂S和Fe(OH)₃，生成物是Fe₂S₃和H₂O，CH₄沒有參與反應(yīng)，寫出方程式再配平即可。

(2)寫出此反應(yīng)的方程式：CH₄+H₂OCO+3H₂，就很容易地看出產(chǎn)生H₂應(yīng)為3×0.9n mol＝2.7n mol。

(3)CO₂為氣體，加壓有利于平衡右移，利用的是勒夏特列原理。

(4)此題考查了考生對(duì)CO₂用途的記憶，寫任一種用途即可。

(5)合成氨反應(yīng)是一可逆反應(yīng)，H₂和N₂的轉(zhuǎn)化率低，必須循環(huán)利用。

23.答案：(1)2.7 g　 (2)C₂H₄　 (3)C₄H₆和H₂(或“C₃H₆和CO”“C₃H₆和CH₂O”等)

解析：(1)m(CO₂)＝15.0 g×＝6.6 g

m(CO₂+H₂O)＝9.3 g　 m(H₂O)＝9.3 g－6.6 g＝2.7 g

(2)n(CO₂)＝＝0.15 mol　 n(H₂O)＝＝0.15 mol

分子中C∶H＝1∶2

n(無色可燃?xì)怏w)＝＝0.075 mol

分子中C原子數(shù)＝＝2，分子中氫原子數(shù)＝2×2＝4

所以該氣體的分子式是C₂H₄。

(3)因?yàn)閱我粴怏w為C₂H₄，現(xiàn)為等物質(zhì)的量的兩種氣體之混合物，所以在2 mol混合氣體中，應(yīng)含有4 mol C原子，8 mol H原子，這兩種氣體可能是C₄H₆和H₂(或“C₃H₆和CO”“C₃H₆和CH₂O”等)。

22.答案：AC

解析：n(烴)：n(C)∶n(H)＝0.1 mol∶0.16 mol∶×2＝1∶1.6∶4

即混合平均分子組成為C_1.6H₄。由平均值得一定有CH₄，故A正確；一定無C₂H₆，即C正確。