高中化学教学中同分异构体的书写方法

高中化学教学中同分异构体的书写方法

作者：王招英

来源：《中学生数理化·教与学》2015年第11期

在高中化学教学中，同分异构体是重点内容，不仅是考试热点，更是学习难点.同分异构体的命题方式多种多样，既可以单独命题，也可以结合其他知识考查综合内容；既考查了知识，也兼顾考查了考生的联想能力和推理能力.在高中阶段，有机物的分类，简单分为官能团异构、位置异构和碳链异构.同分异构体有很大的相似性和规律性.在书写同分异物体时，注意不要多写、漏写.准确掌握同分异构体的书写方法，有助于学生理解和掌握知识，为学生在此基础上学习新知识做好充足的准备工作.对于同分异构体的分析与推导，课本上的篇幅较少，却是一个不可忽视的重点、难点.它是全面综合地考查学生能力的一个知识体系，也与其他知识紧密相连.对于同分异构体的知识，学生如果掌握得不够扎实全面，对于接下来的高中化学学习将会是一个障碍.所以，学生掌握同分异构体的书写方法是有必要的. 一、同分异构体的概念

同分异构体主要是指拥有相同化学式，但组成结构相异的化学物质.因为空间结构组合的不同，所以组成的有机物种类繁多，相应的不同的结构有不同的化学性质，相互之间也有很多相似性.例如，甲醚和乙醇就属于同分异构体，有时也简称为异构体，甲醚和乙醇的化学式都是C2H5OH，因为组合结构的不同，甲醚的结构为CH3OCH3，但是乙醇的结构为CH3CH2OH.

我们要明确有一类物质只有氢元素和碳元素组成，即为碳氢化合物，就是我们常说的“烃”.根据排列组合的方式不同，我们把“烃”进一步分类为“饱和烃”和“不饱和烃”.饱和度是我们区分“烃”的重要依据，也是进一步书写化合物的重要依据.在分析书写化合物过程中要充分考虑到同分异构体之间的关系.

二、常见同分异构体的书写方法 1.等效氢法

等效氢法就是指把同分异构体分类成不同的氢类，根据不同的氢类型组成来判断书写方法.通常我们会根据有机物的化学式辨认该物质的等效氢共有几种，相应的同分异构体也就有几种.也就是说，通过这种方法，我们可以很快得出所求异构体的个数和同分异构体的总量.我们知道，同碳原子上的氢等效，在同碳原子上的甲基氢等效，在对称位置的相同原子团上的氢等效.可用对称轴法判断氢等效种类.

例如，CH3CH2CH3，3个C连一条线段作该线段的垂直平分线，则该分子两端的甲基关于这条直线对称，该分子有2种等效氢.同理，CH3CH2CH2CH3中两个CH3对称，两个CH2

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对称，该分子有2种等效氢.依次类推，CH3CH2CH2CH2CH3中两个CH3对称，处在2，4位的两个CH2对称，处在3位的CH2不对称，该分子有3种等效氢. 2.减碳法

对于烃的同分异构体的书写，我们要先判断此烃属于哪种烃类.如果通过碳原子比对，该烃属于饱和烃，就可使用减碳法.将该物质主链上集中放碳原子，然后通过减少一个碳原子的方式形成新的支链，支链上的碳移动会与其他碳链进行新的连接，从而产生新的异构体.那么，主链上的碳多于支链.以此类推，主链上的碳不断往支链上移动.比如，C5H11这个化学物质，它是满足饱和烃.依照之前所说的方法，我们先取主链上的1个碳，使之移动，可以得到一个同分异构体，之后再去1个碳，在剩下的主链上还有3个碳，可以得到另一个同分异构体，用同种方式继续往下分类. 3. 烃基转化法

烃基转化法是先找出组成有机物的烃基种类，然后写出它的同分异构体，这种方法适合于烃的衍生物.如根据丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构，就可以快速地判断短链烃的衍生物的同分异构体种类. 4.不饱和度法

如果有机物属于不饱和化合物时，可以利用氢原子的多少与其饱和烃相比较.也就是说，如果该有机物中含有双碳键，这种连接自然就会少2个氢原子，含环状也是同类型情况.同理，如果含有一个三键则少4个氢原子.通过这种方式，可以判断该化合物含有的同分异构体数量.

5.控一移二法

一个化合物含有2个及以上的同分异构体时，因为含有较多数量的官能团，在书写同分异物体时容易发生错误.因此，我们可以保留主链，将所包含的取代基去除，计算出主链唯一存在一种形式官能团时的同分异构体形式.然后以此为镜面，计算其对称模式.在这个过程中，我们要保证第一顺位取代基不动，而移动第二位.运用这种方式，使全部的取代基依次进入主链之中.

总之，在教学过程中发现，同分异构体方面的知识，对于学生来说还是有一定难度的.针对难点，教师要不断探索新的方法规律来帮助学生理解学习.同时，难点也有它的技巧规律，学生在学习过程中要善于自我总结.在这个过程中，学生会感受到分析能力、理解能力的进步，感受到化学学习带来的无穷乐趣.