何勝+史軍偉
摘 要:高考化學(xué)中,同分異構(gòu)體數(shù)目的確定是難點(diǎn),如何快速確定同分異構(gòu)體數(shù)目,本文提供了一種方法。
關(guān)鍵詞:化學(xué);同分異構(gòu)體;插入法
筆者在多年高考備考過(guò)程中發(fā)現(xiàn),理科綜合化學(xué)科選做題《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中涉及同分異構(gòu)體數(shù)目確定的題,學(xué)生往往因?yàn)椴坏靡I(lǐng),花費(fèi)好多時(shí)間,卻很難得分。
遇到這類問(wèn)題時(shí),不能一一列舉,把符合條件的同分異構(gòu)體都寫出來(lái),這樣會(huì)花費(fèi)很多的時(shí)間,并且很容易漏寫。
筆者在實(shí)際教學(xué)中不斷探索發(fā)現(xiàn),將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的一部分原子或基團(tuán)取出作為插入基團(tuán),如—COO—、—O—等,將剩余部分作為骨架,將插入基團(tuán)插入到骨架的不同部位,從而確定同分異構(gòu)體數(shù)目。
基本解題思路如下:
第一步,分析題目,根據(jù)限定條件,定出符合條件的其中一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
第二步,確定插入基團(tuán),如確定酯或羧酸的同分異構(gòu)體數(shù)目時(shí),一般將—COO—作為插入基團(tuán)。
第三步,確定骨架,從有機(jī)物分子中取出插入基團(tuán)后,剩余部分即為骨架。
第四步,通過(guò)分析C—C和C—H的種類,將插入基團(tuán)插入C—C或C—H之間,來(lái)確定同分異構(gòu)體數(shù)目,注意—COO—不對(duì)稱,還可翻轉(zhuǎn)。
下面通過(guò)幾道例題來(lái)說(shuō)明插入法的應(yīng)用方法。
例1 某有機(jī)物X的分子式為C7H12O6,不能使溴的CCl4溶液褪色,但在一定條件下能與氫氧化鈉反應(yīng)生成兩種產(chǎn)物,經(jīng)檢驗(yàn),其中有一種產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)五元環(huán),則X的結(jié)構(gòu)有(本題中不考慮立體異構(gòu))( )
A. 5種 B. 6種
C. 9種D. 10種
分析:該有機(jī)物能與氫氧化鈉反應(yīng)生成兩種產(chǎn)物,說(shuō)明符合條件的有機(jī)物為羧酸和酯(因?yàn)轷ピ趬A性條件下水解為羧酸鹽和醇;羧酸與堿反應(yīng)得到羧酸鹽和水),若將所有的羧酸和酯一一寫出,比較費(fèi)時(shí)間,采用插入法迅速得到答案。
不論是羧酸還是酯,都含有—COO—,將—COO—作為插入基團(tuán),剩余部分為骨架。
1. 先插入C—C之間,根據(jù)條件只能插在五元環(huán)與甲基之間,由于—COO—可翻轉(zhuǎn),共有2種。
2. 再插入C—H之間,分析骨架上的H原子位置,共有4種不同環(huán)境的H,符合條件的同分異構(gòu)體須將—COO—插入到C—H之間,構(gòu)成甲酸酯或羧酸,如下所示:,將—COO—插入后,有4種,考慮到—COO—可翻轉(zhuǎn),乘2得8種。綜上,X的結(jié)構(gòu)共有10種,故選D。
例2 (2016春·山東月考)(5)G是對(duì)苯二甲酸的同系物,分子量比對(duì)苯二甲酸大14,G有多種同分異構(gòu)體,則同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體有 種。
a. 屬于芳香族化合物
b. 能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體
c. 能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)
分析:分子量比對(duì)苯二甲酸大14,說(shuō)明多一個(gè)CH2,能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體說(shuō)明有羧基,能發(fā)生水解反應(yīng),說(shuō)明有酯基且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明為甲酸酯,可寫出其中的一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,將其中—COO—取出作為插入基團(tuán),把剩余部分或(鄰、間、對(duì))作為骨架,將—COO—插入到C—H之間(否則不能形成甲酸酯,故C—C間不能插)具體分析如下:如下所示:
綜上所述,符合條件的G的同分異構(gòu)體共有17種。
關(guān)于插入法確定同分異構(gòu)體數(shù)目,需讀者在解題過(guò)程中不斷體會(huì)和訓(xùn)練才能熟練掌握,由于篇幅所限,不再贅述,本文不妥之處,還望同行不吝賜教。
作者簡(jiǎn)介:
何勝,史軍偉,甘肅省定西市隴西縣通安中學(xué)。endprint