(二)通过分析、比较、综合、归纳掌握同分异构现象及其有关的知识内容。

在有机物中，经常出现由于分子中各原子的可能排列顺序和方式的变化，形成分子式虽然相同，但结构不同的化合物，而出现同分异构现象，这些具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。这就是有机物种类繁多的原因所在。同分异构体的概念中，有两个突出的要点：一是同分异构体间的共性，即“分子式相同”或是“分子组成相同”；另一是同分异构体间的差异，即“结构不同”且两个要点必须同时具备。现将一些存在“相同”和“相异”的概念比较如下：

	相同点	不同点
同分异构体	分子式	结构
同系物	性质相似	分子组成中相差1个或n个基
同位素	质子数	中子数
同素异形体	同种元素	不同单质

将同分异构体和同系物两概念相比较时，同分异构体概念中强调“分子式相同”，所以分子量必相等，而同系物强调分子组成上相差一个或几个原子团，所以分子量必不等。因此，在互为同分异构体的各物质中，不可能存在互为同系物的物质，在互为同系物的各物质中，也不可能存在同分异构现象。

根据分子组成判断各同分异构体的结构和总数，是有机化学学习的重点内容之一。同分异构现象可分为3类。

(1)碳链异构(或称碳骨架异构)：如乙苯和二甲苯，丁酸和异丁酸。

(2)相同官能团的位置异构：如1-丁烯和2-丁烯。

(3)官能团的种类异构：如丙醛和丙酮，乙醇和甲醚。

官能团的异构列表如下：

官能团异构类型	分子组成通式
烯烃-环烷烃
炔烃-二烯烃
醇类-醚类
酚类-芳香醇-芳香醚
醛类-酮类-烯醇类-环氧烷-环烷醇
羰酸-酯类-羟基醛
硝基化合物-氨基酸

(一)根据结构掌握和运用各类有机化合物的分子组成通式。

学习有机化学的关键是认识有机化合物的结构，根据内在的物质结构去掌握有关的各种表象和问题。在掌握和运用各类有机物的分子组成通式时，也是如此。

分子中碳原子个数为n的链状烷烃的结构和其中碳、氢原子个数可表示如下：

由此确定烷烃的分子组成通式为。而且当分子中碳原子个数为n个，其中氢原子个数的最大数为2n+2，是氢原子个数上限值。除了链状烷烃之外的各类有机物分子组成通式中，氢原子的个数都不大于此数值。若给出的有机物分子中，氢原子和碳原子的个数比大于时，此分子组成肯定不正确。

以链状烷烃分子结构和分子组成通式()为基础进行分析和比较：在结构中，若增加一个双键，就要少2个氢原子；若增加一个C≡C叁键，要少4个氢原子，在结构中出现一个环状结构，也要少2个氢原子。所以，烯烃和环烷烃的分子组成通式为，炔烃和二烯烃的分子组成通式为。苯和苯的同系物结构中有苯环结构，苯的结构用凯库勒式表示为，可看成是具有3个C=C双键和1个环状结构，分子中碳原子个数为n时，氢原子个数应是在2n+2的基础上减去2×4，得到苯和苯的同系物分子组成通式为，其他各类烃的分子组成通式，也可用同样的方法进行确定。

烃的衍生物中，卤代烃是饱和链烃基和卤素相结合，根据卤代烃的结构，分子组成通式为，若其中的烃基不是烷烃基时，氢原子个数在此基础上，按前面所述根据不饱和键和环状结构的数量而减少，烃的含氧衍生物中，分子中碳原子个数为n个，每出现1个C=O时，也同样减少2个氢原子，单纯氧原子的个数多少，并不影响氢原子的个数，比如，1个碳原子与氢原子相连，或是与1个羟基相连，氢原子个数都是1。因此，在醇的分子组成通式中，饱和一元醇和醚是，多元醇就是，苯酚及其同系物、芳香醇是，醛、酮的分子结构中存在C=O键，分子组成通式为，羰酸或酯就是。若醛、酮、羰酸和酯的分子结构中烃基也出现碳碳不饱和键和环状结构时，仍要在原烃的衍生物分子组成通式中，相应减少一定个数的氢原子。如某醛分子式为，符合通式，可确定为丙醛，分子组成为，与相比较少2个氢原子，可知为丙烯醛，若将结构中的C=O键换成C=C双键时，分子式为的有机物还可以是丙烯醇，从而可进一步确定：具有相同碳原子个数的醛、酮和烯醇互为同分异构体。

从上面的叙述和分析过程中，认识到：“分子结构是学好有机化学的关键”，对于“各类有机物的分子组成通式的掌握不应靠单纯的记忆，也不宜完全依赖数学中的单一数字指导推导，如苯的同系物看成由苯基和烷基结合而成，苯基为；烷基设为，两者结合后化学式为，即，设m+6=n时，才最终得到苯和苯的同系物分子组成通式为，这一推导过程明显过于呆滞，不利于对各类有机物分子组成通式的掌握，也不便于应用。

6．酯化反应与中和反应的比较

	酯化反应	中和反应
反应的过程	酸脱-OH醇去-H结合生成水	酸中与碱中结合生成水
反应的实质	分子间反应	离子反应
反应的速率	缓慢	迅速
反应的程序	可逆反应	可进行彻底的反应
是否需要催化剂	需浓硫酸催化	不需要催化剂

5．烃的羰基衍生物性质比较

物质	结构简式	羰基稳定性	与加成	其它性质
乙醛		不稳定	容易	醛基中C-H键易被氧化(成酸)
乙酸		稳定	不易	羧基中C-O键易断裂(酯化)
乙酸乙酯		稳定	不易	酯链中C-O键易断裂(水解)

4．烃的羟基衍生物性质比较

物质	结构简式	羟基中氢原子活泼性	酸性	与钠反应	与NaOH的反应	与的反应
乙醇 苯酚 乙酸		增 强	中性	能	不能	不能
比弱	能	能	能
强于	能	能	能

3．醛、羰酸、酯(油脂)的综合比较

通 式	醛 R-CHO	羰酸 R-COOH	酯 R-COOR＇	油脂
化学 性质	①加氢 ②银镜反应 ③催化氧化成酸	①酸性 ②酯化反应 ③脱羰反应	酸性条件 水解 碱性条件	水解 氢化(硬化、还原)
代表物	甲醛、乙醛	甲酸　 硬脂酸 乙酸　 软脂酸 丙烯酸　 油酸	硝酸乙酯 乙酸乙酯	硬脂酸甘油酯 油酸甘油酯

2．苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质比较

类别	苯	甲苯	苯酚
结构简式
氧化反应	不被溶液氧化	可被溶液氧化	常温下在空气中被氧化呈红色
溴代反应	溴状态	液溴	液溴	溴水
条件	催化剂	催化剂	无催化剂
产物		邻、间、对三种溴苯	三溴苯酚
结论	苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行
原因	酚羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得活泼、易被取代

1．脂肪醇、芳香醇、酚的比较

类别	脂肪醇	芳香醇	酚
实例
官能团	-OH	-OH	-OH
结构特点	-OH与链烃基相连	-OH与芳烃侧链相连	-OH与苯环直接相连
主要化性	(1)与钠反应(2)取代反应(3)脱水反应(4)氧化反应(5)酯化反应	(1)弱酸性(2)取代反应(3)显色反应
特性	红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成醛或铜)	与溶液显紫色

(二)非选择题

　19.工业上将磷酸钙、石英砂和炭粉混合，在电炉中焙烧制白磷：

　□Ca₃(PO₄)₂+□SiO₂+□C□CaSiO₃+□P↑+□CO↑

　1)上述方程式配平后各物质系数依次为　　　　　 　　　　　　

　2)反应中得气体密度折成标况下为1.64g/L。据此计算制得白磷相对分子质量　　　　　　　　　　　　　　 。

　3)据计算推断白磷分子组成为　　　　　　　 ，其空间结构为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　知识点：化学方程式的配平、白磷分子结构

　能力点：综合思维能力、分析能力

　20.有100mL无色混合气体，可能由O₂、NO₂、CO、N₂、HCl、Cl₂等气体中的几种组成。当混合气体通过足量的Na₂CO₃溶液时，气体体积减少了20mL，剩余气体通过灼热的 氧化铜后，气体体积未发生变化，再把剩余气体通过足量的Na₂O₂时，气体体积又缩小了30mL，最后把余下气体与灼热铜粉充分反应后，体积变为20mL。分析回答：此混合气体由哪几种气体组成?各种气体的体积各是多少毫升?

　知识点：考查一些常见气体的性质。

　能力点：分析问题的综合能力。

　21.三硅酸镁被用来治疗胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg₂Si₃ O₈·nH₂O改写成氧化物形式为　　　　　　　　　　　　 ，写出它中和胃酸(HCl)化学方程式：　　　　　　　　　 .

　知识点：酸碱中和，人体小常识

　能力点：综合思维能力，分析、思考能力

　22.已知X和Y是短周期元素中同族单质，W、V是化合物，它们有如下反应(式中各物质系数， 反应条件均略去)；X+WY+V。写出符合上述题意并满足下列要求的化学方程式：

　1)W是水：

　2)V是水：

　3)W、V均是氧化物

　知识点：元素周期表、化合物性质

　能力点：记忆能力、联想能力、综合思维能力

　23.为熔制钾玻璃准备如下材料：360份重石英砂，67.2份重苛性钾和88.8份重熟石灰。假定 这些熔料不含杂质。

　1)计算在制得钾玻璃中各氧化物质量分数

　2)用氧化物形式表示钾玻璃组成

　知识点：玻璃组成、氧化物组成

　能力点：综合思维能力、理解能力、计算能力

(一)选择题：

　1.下列各组物质中，晶体类型相同且熔点高低比较正确的是(　　 )

　A.硅、铝合金＞铝　　　　　　　　　　　 B.SiO₂＞CO₂

　C.NaCl＞CCl₄ D.I₂＞Br₂

　知识点：晶体类型及性质

　能力点：记忆能力，应用能力

　2.能将Na₂SiO₃、CaCO₃、SiO₂三种白色粉末鉴别开来试剂是(　　 )

　A.苛性钠溶液　　　 　　　　　　　　　　　 B.水

　C.氢氟酸　　　　　　　　　　　　　　　　 D.稀盐酸

　知识点：硅及其化合物性质

　能力点：再现能力、分析能力

　3.将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C₈K、C₂₄K、C₃₆K、C₄₈K和C₆₀K。在钾石墨中，钾原子把价电子交 给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。在钾石墨中，钾元素处于石墨 层中间，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是 (　　 )

　A.钾石墨是一类离子化合物

　B.钾石墨导电性比石墨强

　C.钾石墨与水相遇不发生任何反应

　D.题干所举出的5种钾石墨属于同素异形体

　知识点：离子化合物的性质

　能力点：综合推理能力

　4.下列物质有固定熔点是(　　 )

　A.玻璃　　　　　　 　　　　　　　　　 B.水泥

　C.水玻璃　　　　　　　　　　　　　　　　 D.Na₂O·SiO₂

　知识点：熔点定义

　能力点：理解能力

　5.下列叙述中非金属元素，其气态氢化物最稳定(　　 )

　A.构成矿物和岩石的主要元素

　B.空气中含量最多的元素

　C.单质在常温下呈液态的元素

　D.地壳中含量最多的元素

　知识点：气态氢化物比较

　能力点：记忆、理解能力

　6.CaC₂和MgC₂都是离子化合物，下列叙述中正确的是(　　 )

　A.MgC₂和CaC₂都能跟水反应生成乙炔

　B.C₂^2-的电子式为［:CC:］^2-

　C.CaC₂在水中以Ca²⁺和C₂^2-形式存在

　D.MgC₂的熔点低，可能在100℃以下

　知识点：由CaC₂的一些性质，类推出MgC₂的性质。

　能力点：培养学生知识的迁移能力。

　7.某些保健品中有锗元素(Ge)，它在周期表的第四周期IVA族。有关锗叙述正确的是(　　 )

　A.锗原子序数为34

　B.Ge可以生成化学式为Na₂GeO₃的盐

　C.锗的金属活泼性应比铝强

　D.单质锗是半导体

　知识点：元素周期律、氧族元素性质

　能力点：理解能力、分析能力

　8.把7.4g Na₂CO₃·10H₂O和NaHCO₃组成混合物溶于水，配成100mL溶液，其［Na⁺ ］＝0.6mol/L；若把等质量的混合物加热到恒重，残留物的质量是(　　 )

　A.5.28g　　　　　　 　　　　　　 B.4.22g

　C.3.18g　　　　　　　　　　　　 D.2.12g

　知识点：NaHCO₃和Na₂CO₃

　能力点：记忆能力、计算能力

　9.在下列反应里，氧化剂和还原剂物质的量比与质量比一致的是(　　 )

　A.Cl₂+H₂OHClO+HCl

　B.H₂S+SO₂S↓+H₂O

　C.SiO₂+CSiC+CO↑

　D.Si+O₂SiO₂

　知识点：方程式配平、氧化还原定义

　能力点：理解能力、应用能力

　10.不加任何试剂就可将①Na₂SiO₃　　 ②Na₂SO₄　　 ③CaCl₂　　 ④KCl　　 ⑤Ba (NO₃)₂五种溶液鉴别出来，其鉴别检出顺序是(　　 )

　A.③④⑤①②　　 　　　　　　　　　　　　 B.③①⑤②④

　C.①③④②⑤　　　　　　　　　　　　　　 D.③②①④⑤

　知识点：沉淀、气体

　能力点：实验能力、发散思维能力

　11.若发现114号新元素X，它的最外层有四个电子，则下列有关它的叙述中，正确的是(　　 )

　A.X有稳定的气态氢化物XH₄

　B.X的最高正价氧化物是XO₂

　C.X应为非金属元素

　D.X的低价氧化物是酸性氧化物

　知识点：元素周期表，氧族元素

　能力点：理解能力、想象思维能力

　1996年的诺贝尔化学奖授予了致力研究碳的球状问题结构的三位化学家。碳的球状结构，就 是富勒烯家族的由若干个碳原子组成的比较稳定的笼状结构分子，其典型代表为C₆₀ 。已测知其球状分子结构的表面上存在有共轭双键(由一个单键隔开的两个双键)。试根据以上叙述回答12、13两小题。

　12.C₆₀与金刚石、石墨互为(　　 )

　A.同分异构体　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.同系物

　C.碳的同位素　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.碳的同素异形体

　知识点：同分异构体、同位素、同系物、同素异形体的概念。

　能力点：知识再现能力。

　13.C₆₀晶体存在的作用力有(　　 )

　①离子键；②非极性键；③极性键；④范德华力；⑤不饱和键。

　A.①、②、⑤　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.②、④、⑤

　C.②、③、④　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.④、⑤

　知识点：离子键，极性键、非极性键、范德华力的概念。

　能力点：记忆能力、理解能力

　14.下列说法正确的是(　　 )

　A.二氧化硅是原子晶体，不存在单个分子，“SiO₂”表示的是晶体中硅、氧原子的最简个数比而不是一个分子组成。

　B.石英玻璃的膨胀系数是普通玻璃的1/18，故不能用于制造耐高温化学仪器

　C.工业上用碳还原二氧化硅制粗硅，在反应中氧化剂与还原剂质量比是5∶2

　D.二氧化硅熔沸点比二氧化碳高，是由于Si-O键比C-O键的键能大。

　知识点：二氧化硅性质

　能力点：记忆能力、发散思维能力

　15.由元素X形成两种氧化物A和B，已知A中含X 42.86%，B中含X 27.27%，若A分子式为XO，则B分子式为(　　 )

　A.XO₃　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B.X₂O

　C.X₂O₃ D.XO₂

　知识点：氧化物

　能力点：计算能力、分析能力

　16.四氯化硅结构和四氯化碳类似，对其性质判断①四氯化硅是分子晶体；②常温下为液态；③四氯化硅沸点较低；其中正确的是(　　 )

　A.只有①　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 B.①③

　C.②③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.①②③

　知识点：晶体类型和结构

　能力点：迁移能力、联想能力

　17.将24g石英和80g石灰石在高温下充分反应，反应后放出气体在标况时的体积是(　　 )

　A.8.96L　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 B.17.92L

　C.4.48L　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.11.2L

　知识点：石英性质

　能力点：计算能力

　18.某种H₂和CO的混合气体。其密度为同条件下O₂密度的1/2。将3.2g这种混合气体充入一盛有足量的Na₂O₂的密闭容器中，再通入足量O₂，并用电火花点燃使其充分反应。 最后容器中固体的质量增加了(　　 )

　A.3.2g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.4.4g

　C.5.6g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.6.4g

　知识点：考查CO的还原性

能力点：计算能力、综合思维能力