[名校联盟]北京市房山区实验中学高三化学复习《同系物和同分异构体》《研究有机物的步骤和方法》学案+同步练习(5份)

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[名校联盟]北京市房山区实验中学高三化学复习《同系物和同分异构体》《研究有机物的步骤和方法》学案+同步练习(5份)

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作 业
1、下列叙述正确的是 ( )
A.组成可由通式表示的物质互为同系物 B.各元素的质量分数相同的物质一定是同系物
C.同系物之间互为同分异构体 D.两个相邻同系物的相对分子质量相差14
2、 下列各组中的两种有机物一定是同系物的是 ( )
A.C2H4和 B.C2H4和C3H6 C.C4H6和 D.CH3Cl和C2H5Cl
3.根据已学过的知识可以认为NH3、N2H4、N3H5、N4H6……这一系列化合物之间的关系为
A.同位素 B.同素异形体 C.同系物 D.同分异构体
4.下列说法不正确的是( )
A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
B.具有相同通式的有机物不一定互为同系物
C.两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14
D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物必定互为同系物
5、下列几组物质,既不是同系物,也不是同分异构体的一组是
A.2-丙醇和丙二醇 B.乙醇和甲醚 C.醋酸和软脂酸 D.苯和甲苯
6、下列各组物质中,两者互为同分异构体的是 ??? ①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O?? ②NH4CNO和CO(NH2)2 ??? ③C2H5NO2和H2NCH2COOH ④[Pt(H2O)4]Cl3和[Pt(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl  A.①②③??? B.②③④??? C.②③??? D.③④
7.分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体) ( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
8.下列物质一定属于同系物的是
A.①和② B.④和⑥ C.⑤和⑦ D.④和⑧
9.下列分子式只能表示一种物质的是
A.C3H5Cl B.C3H8 C.C2H6O D.C2H4O2
10.烯烃分子里双键两侧的原子团在空间的位置不同,也会产生同分异构现象。如2-丁烯就有以下两种异构体:据此判断化学式为C5H10的有机物属于烯烃的同分异构体种类有
A.5 B.6 C.7 D.8
5、烃的一元取代物的异构
例1:下列有机物的一氯代物的同分异构体数目相等的是( )
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
例2:分子式为C11H16的一烷基取代苯的同分异体共有 种
6、烃的二元(或三元)取代物的异构
例:写出二氯丙烷的异构体及C9H12 属于苯的同系物,且有三个取代基的异构体。
7、酯的异构
例1:写出分子式为C5H10O2 且属于酯的的各种同分异构体的结构简式
例2:分子式为 C8H8O2 的异构体很多:
(1)其中属于羧酸类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(共有4种)。
(2)其中属于酯类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(共有6种)

作 业
1. 下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是 ( )
A.CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2 C.CH3C(CH3)3 D.(CH3)2CHCH2CH3
2.进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃为
A.(CH3)2CH(CH2)2CH3  B.CH(CH3)3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2  D.(CH3)3CCH2CH3
3、丁烷二氯代物有6种同分异构,则其8氯代物的同分异构数目有 ( )
A、6种 B、8种 C、10种 D、12种
4.六苯乙烷为白色固体,其结构表示如图:下列有关说法中不正确的是
A.它是一种芳香烃,易溶于有机溶剂中 B.它的分子式为C38H30
C.它的一氯代物有三种同分异构体 D.在同一平面上的原子最多有14个
5.一氯丁烯(C4H7Cl)的同分异构体只有8种,某学生却写了如下10种:
其中,属于同种物质的是___ ____和____ ____,_____ ___和____ ____(填序号)。
6、乙酸苯甲酯的结构简式如右图,它有很多种同分异构体,其中含有酯基的一取代苯结构的同分异构体,除所给出的乙酸苯甲酯外,还有( )种
A.3 B.4 C.5 D.6
7、分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构):
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
8、2001年9月1日将执行国家食品卫生标准规定,酱油中3-氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH)含量不得超过1ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇(不含结构)共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
9、分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
10、已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如图:
则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2 的同分异构体的数目为
A.2 B.4 C.3 D.6
11、有机物甲的分子式为C9H18O2,在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物,在相同的温度和压强下,同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同,则甲的可能结构有?
A.8种????? B.14种 C.16种 D.18种
12、与 互为同分异构体的芳香族化合物有   A、2种????????? B、3种????????? C、4种??????? D、5种
13、某有机物的结构简式为? ?,它的含有醛基(—CHO)的芳香族化合物的同分异构体共有  A.3种??????????? B.4种 ????? ??? C.5种???? ?? ?? D.6种
同系物和同分异构体
一、同系物
概念:
注意:
例1.下列物质互为同系物的是

例2.下列四组数字中,代表有机物的4种同系物的式量的
A.16.32.48.64 B.16.17.18.19 C.16.30.44.58 D.16.28.40.52
例3.同系物具有:①相同的通式 ②相同的最简式 ③相同的物理性质 ④相似的化学性质
A.①②④ B.①④ C..①③④ D.①②③
例4.下列物质互为同系物的是
A.红磷和白磷 B.苯和甲苯 C.丙烯和1,3-丁二烯 D.D和T
例5:下列说法中错误的是 ( )
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④ B.只有②③ C.只有③④ D.只有①②③
二、同分异构:
1、同分异构体概念:________相同,_________不同的化合物
2.“五同”的比较:
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同一物质
例1:请判断下列物质的相互关系(A、同位素B、同素异形体C、同系物D、同分异构体)
⑴O2与O3 ( ) ⑵ 12C 与13C ( ) ⑶CH4与C15H32 ( ) ⑷C2H4与C20H40 ( )
⑸ 与 ( ) ⑹ 与 ( )
例2:与互为同分异构体的是( )
A、 B、
C、 D、
例3:下列4式表示的是棉子象鼻虫的四种的信息素的结构简式,其中互为同分异构体是
例4:观察下面列出的几种物质的化学式或者结构式,回答问题
①CO(NH2)2 ②NH4CNO ③CH3CH2CH3 ④CH3CH2CH2CH3
其中,(1)互为同分异构体的是 ;
(2)互为同系物的是 ;
(3)实际上是同种物质的是 。
3.同分异构体的类别:
⑴碳链异构:
⑵官能团位置异构:
⑶官能团种类异构:
⑷顺反异构:
4.同分异构体的书写:
(1)烷烃的异构(碳架的异构)
熟记C1-C6的碳链异构数:
(2)烯炔的异构(碳架的异构和碳碳双键或叁键官能团的位置异构)
如丁烯C4H8:
(3)苯同系物的异构(侧链碳架异构及侧链位置的异构)
如C9H12:

作 业
1.某烃0.1mol,在氧气中完全燃烧,生成13.2g CO2、7.2gH2O,则该烃的分子式为   。
2.已知某烃A含碳85.7%,含氢14.3%,该烃对氮气的相对密度为2,该烃的分子式为 。
3.实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%、含氢20%,求该化合物的实验式.又测得该化合物的相对分子质量是30,该化合物的分子式为 .
4.某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1,该烃对H2的相对密度为8,该烃的分子式为 .
5.125℃时,1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍为10L(相同条件下),则该烃可能是
A. CH4 B. C2H4 C. C2H2 D.C6H6
6.A、B两种烃通常状况下均为气态,它们在同状况下的密度之比为1∶3.5。若A完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,试通过计算求出A、B的分子式。
7.常温下某气态烷烃10mL与过量O285mL充分混合,点燃后生成液态水,在相同条件下测得气体体积变为70mL,求烃的分子式。
8.0.60g某饱和一元醇A,与足量的金属钠反应,生成氢气112mL(标准状况).求该一元醇的分子式.
9.吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%、其余为O。已知其分子量不超过300。试求:(1)吗啡的分子量;(2)吗啡的分子式。
10.胡椒酚A是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组对其分子组成结构的研究中发现:A的相对分子质量不超过150;A中C、O的质量分数分别为:w(C)=80.60%,w(O)=11.94%,完全燃烧后产物只有CO2和H2O。根据以上信息,填写下列内容:
(1)A的摩尔质量为 。
(2)光谱分析发现A中不含甲基(-CH3),苯环上的一氯取代只有2种;A中含羟基和双键。
A的结构简式为 。
10
(1)134g/mol
(2) 或HOCH2-C6H5-CH=CH2
11.某有机物含C、H、O、N四种元素,质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、18.67%。
该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为37.5。通过计算确定:
(1)有机物的分子式;
(2)有机物可能的结构简式。
11
设该有机物的相对分子质量为Mr,依题意
Mr=37.5×2=75
N(C)= =2 N(H)= =5
N(O)= =2 N(N)= =1
所以该有机物的分子式为:C2H5O2N
(2)CH3-CH2-NO2 , H2N-CH2-COOH
三、分子结构的鉴定
1、红外光谱
例1、下图是一种分子式为C3H6O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
例2、下图是某一有机物的红外光谱谱图,该有机物的相对分子质量为74,则其结构简式为:
2、核磁共振氢谱
以C2H6O为例(下图)
例3某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表征到碳碳双键和羰基的存在,核磁共振谱列如下图:
(1)写出该有机物的分子式;
(2)写出该有机物的可能的结构简式。
练习3下列两幅谱图是结构简式为CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3的两种有机化合物的1H核磁共振谱图。请判断哪一幅是CH3CH(OH)CH3的1H-NMR谱图,并说明理由。

练习:有机物A由碳、氢、氧三种元素组成,可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
(1)有机物A的相对分子质量为: 。
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使
其产物依次通过浓硫酸和足量石灰水,发现浓硫酸增重5.4g,石灰水中有30.0g白色沉淀生成;
(2)9.0g有机物A完全燃烧时,经计算:
生成CO2共为 mol,生成的
H2O g。有机物A的分子式 。
(3)经红外光谱测定,证实其中含有O-H键,COOH基团,C-H键;
(3)A的结构简式 。
经核磁共振氢谱的测定,其
核磁共振氢谱图如右:
(4)如果经红外光谱测定,A
的一种同分异构体中,存在
O-H键,还含有醛基,C-O
键,核磁共振氢谱的测定,其核磁共振氢谱图如右:
(4)A的同分异构体的结构简式为:

(5)如果经红外光谱测定,A的一种同分异构体中,存在O-H键,
还含有C=O,C-O键,
核磁共振氢谱的测定,
其核磁共振氢谱图如右:
(5)A的同分异构体的结构简式为:

研究有机物的步骤和方法
研究有机化合物的一般步骤和方法
一、分离、提纯
1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些?
1、蒸馏
【实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏
定义:利用混合物的沸点不同,除去难挥发或不挥发的杂质
适用条件:(1) 有机物热稳定性较强;
(2)与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)
所用仪器:
注意事项:(1) 温度计水银球的部位(蒸馏烧瓶 )
烧瓶中放少量沸石或碎瓷片(防止 )
冷凝管中进出水方向( )
烧瓶中所盛放液体不能超过其体积的
2、结晶和重结晶
(1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。
(2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。
(3)重结晶:将以知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯净的晶体的过程。
溶剂的要求:
(1)杂质在此溶剂中的溶解度 ,易于除去;
(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度,受 的影响较大。
3、萃取
(1)萃取:
分液:
萃取的条件: (1)萃取剂和原溶剂 和不发生
(2)溶质在萃取剂中的溶解度 在原溶剂中的溶解度
(2)所用仪器:
注意事项:1、萃取常在分液漏斗中进行,分液必须经过充分振荡后再静置分层。
2、分液时,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从 放出,当下层液体刚好放完时,要立即关闭活塞,上层液体从 倒出。
例1:下列每组中各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是
A 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水 B、四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯和水
C 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 D、汽油和水,苯和水,己烷和水
例2:下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别可以用什么方法除去。
(1)NaCl(泥沙) (2)酒精(水) (3)甲烷(乙烯)
(4)乙酸乙酯(乙酸) (5)溴水(水) (6) KNO3 (NaCl)
练习2:可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是
A 溴和四氯化碳 B 苯和溴苯 C 汽油和苯 D、硝基苯和水
二、元素分析与相对分子质量的测定
元素分析(燃烧法)
例1燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05mol H2O。则该有机物中含有哪些元素?
例2某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。(1)试求该未知物A的实验式。
(2)若要确定它的分子式,还需要什么条件?
【总结】确定分子式的方法
 
(二)相对分子质量的测定——质谱法
以C2H6O为例(下左图)
例1、某有机物样品的质荷比如上右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是
A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯
例2、某有机物的结构确定:
①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是 。
②确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为 ,分子式为 。
例3:某含C、H、O三种元素的未知物A经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%,试求(1)该未知物的实验式。(2)若要确定它的分子式,还需要什么条件?
例4:燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。

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