高考常考同分异构体的解题技巧
2016-12-16河南省清丰县马庄桥镇中457331
河南省清丰县马庄桥镇中(457331)
宋晓飞●
高考常考同分异构体的解题技巧
河南省清丰县马庄桥镇中(457331)
宋晓飞●
解析 有机物C是乙苯分子中的两个氢原子被氯原子取代的产物,书写其同分异构体的思路是:首先写出乙苯的所有带苯环的同分异构体(有四种:乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯),再用两个氯原子分别取代其中的两个氢原子.由于F分子中只有两种氢,所以F必定具有高度对称的结构.取代的结果表明:乙苯得不到符合要求的同分异构体,邻二甲苯得到两种(①、②),间二甲苯得到一种(③)对二甲苯得到两种(④、⑤):
共有以上5种结构符合要求,可从中选择三种.
答案:见解析.
点拨 将“二甲苯有三种”这一结论应用于本题中,解题速度大大加快.如果先固定一个甲基,再移动另一个甲基和氯原子的位置,会感到头绪很乱,浪费时间还易出错.此外,建议同学们记住“三甲苯有三种(即连、偏、均三甲苯”并能熟练运用.
二、定一移二法
书写同分异构体最大的忌讳就是思维无序,毫无规律,造成重复或者遗漏.对于二元取代物(只有2个取代基,可相同也可不同),可先固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目,这种方法称为“定一移二法”.
例2 (2016全国卷2,10题6分)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种 B.8种
C.9种 D.10种
三、用不饱和度快速判断同分异构体
判断两种或若干种物质是否互为同分异构体,是高考常见题型.一般来说,所给有机物中碳原子、氧原子等数目较少,比较容易查出其数目.而氢原子数目一般较多,并且键线式中氢原子数目没有明确标出,更容易出错.用不饱和度则可不必考虑氢原子的数目.
规律:①双键或脂环的Ω=1;②三键的Ω=2;③苯环的Ω=4;④-NO2的Ω=1.
运用不饱和度可以快速判断两种物质是否互为同分异构体.原理为:若两种有机物互为同分异构体,其化学式必相同,则其不饱和度也必然相同;如果两种有机物的不饱和度不相同,二者肯定不是同分异构体.
C.CH2=CHCH=CHCH=CHCH=CHCOOH
解析 F中含有9个碳原子、2个氧原子,不饱和度为5.A、D中均含有10个碳原子,不可能与F互为同分异构体.B、C中均含有9个碳原子、2个氧原子,不饱和度均为5,所以必定与F互为同分异构体.答案:B、C.
点拨 如果按常规解法,除了需要分别去数各物质分子中的C原子数,还要分别去数H原子数,这相当费时又易出错,用不饱和度则可尽量避免这种失误.
四、插入酯基法书写酯类同分异构体
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
点拨 在甲苯苯环上也有3种不同的氢原子,但是,若把酯基插入苯环上的C-H键中,则得到的酯中将含有2个甲基,与题意不符.所以解答本题时没有考虑苯环上的C-H键.为了便于理解插入酯基法,下面再举一例进行对比.
五、限定条件的复杂同分异构体
高考试题中的同分异构体,往往含有多个碳原子且限定很多条件.此时要综合考虑,不饱和度、等效氢、烃基异构等多管齐下,攻克难关.
例5 (2015上海卷,第九题节选)写出一种满足下列条件的D(分子式为C9H9NO4)的同分异构体的结构简式:____.
①芳香族化合物 ②能发生水解反应
③有3种不同环境的氢原子
1 mol该物质与NaOH溶液共热最多消耗____mol NaOH.
答案:
点拨 限定条件的同分异构体,往往含有氢原子的种类较少,通常是一种、两种或三种,要求其分子结构高度对称.考虑到这一点可以少走弯路,节省时间.
最后需要说明几点:
1.同分异构体的题型繁多,解法也多种多样,很难找到公式化的方法进行对号入座.有时候,题目的条件稍微有丝毫的变化,其结果就会大相径庭,真可谓“差之毫厘谬以千里”.所以,再好的“技巧”,如果不付诸实践,妄想通过几个“公式”来解决问题都是不切实际的.只有通过平时要多练习,才能熟能生巧.
2.有的题目可能有多种解法,但殊途同归,同学们要通过归纳总结,找到适合自己的最佳方法.
G632
B
1008-0333(2016)31-0078-02