高考化学同分异构体的知识点

课时59同分异构体的书写、判断与原子共线、共面题型一同分异构体的书写与判断同分异构体的书写与数目判断是每年有机部分命题的必考内容。

在选择题中的命题方式是结合有机物的键线式判断不同物质是否同分异构体或数目判断；非选择题均出现在选修大题中，其命题方式是按照题目限制的要求进行有机物结构的书写或判断同分异构体数目。

考法一同分异构体数目的判断【考必备·清单】同分异构体数目的判断方法确定酯的同分异构体的方法。

饱和一元酯，若R1有m种，R2有n种，共有m×n种。

如丁酸戊酯的结构有2×8＝16种规律】[例1](2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)()A．8种B．10种C．12种D．14种[解析]可利用“定一移一”法，正丁烷有两种等效氢，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，异丁烷有两种等效氢，Br 定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，共4＋4＋3＋1＝12(种)，所以选C。

[答案]C【提素能·好题】1．分子式为C6H10O4，且能与NaHCO3反应的只含一种官能团的有机物共有(不含立体异构)()A．7种B．8种C．9种D．10种解析：选C分子式为C6H10O4，且能与NaHCO3反应的只含一种官能团的有机物为己二酸，即HOOC—C4H8—COOH，有HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH、HOOCCH(COOH)CH2CH2CH3、HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH、2．分子式为C4H2Cl8的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A．10种B．9种C．8种D．7种解析：选B分子式为C4H2Cl8的有机物可以看作C4Cl10中的两个Cl原子被两个H原子取代，其同分异构体数目等于C4H10中两个H原子被两个Cl原子取代同分异构体数目。

高考化学同系物及同分异构体复习一、同系物的判断规律1．一差（分子组成差一个或若干个CH2）2．二同（同通式，同结构）3．三注意（1）必为同一类物质（2）结构相似（有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）（3）同系物间物理性质不同化学性质相同因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。

二、同分异构体的种类1．碳链异构2．位置异构3．官能团异构（类别异构）（详见下表）组成通式可能的类别典型实例C n H2n烯烃环烷烃CH2=CHCH H2C CH2CH2C n H2n-2炔烃二烯烃环烯烃CH= CCH2CH3CH2=CHCH=CH2 C n H2n+2O 醇醚C2H5OH CH3OCH3C n H2n O 醛酮烯醇环醇环醚CH3CH2CHO CH3COCH3CH=CHCH2OH CH3CH CH2CH2 CH OHO CH2C n H2n O2羧酸酯羟基醛羟基酮CH3COOH HCOOCH3HOCH2CHO C n H2n-6O 酚芳香醇芳香醚H3CC6H4OH C6H5CH2OH C6H5OCH3 C n H2n+1NO2硝基烷烃氨基酸CH3CH2NO2H2NCH2COOHC n(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖（C6H12O6）蔗糖与麦芽糖（C12H22O11）三、同分异构体的书写规律1．主链由长到短，支链由大到小，位置由心到边，排列由对到邻到间2．按照碳链异构位置异构官能团异构的顺序书写，也可按照官能团异构碳链异构位置异构的顺序书写，不管按照那种方法书写都必须防止漏写和从写四、分异构体数目的判断方法1．记忆法记住已掌握的常见的异构体数。

例如：（1）凡只含一个碳原子的分子均无异构，甲烷、乙烷、新戊烷（看作CH4的四甲基取代物）、2,2,3,3—四甲基丁烷（看作乙烷的六甲基取代物）、苯、环己烷、乙炔、乙烯等分子一卤代物只有一种;（2）丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；（3）戊烷、丁烯、戊炔有3种；（4）丁基C8H10有4种；（5）己烷、C7H8O（含苯环）有5种；（6）戊基、C9H12有8种；2．基元法例如：丁基有4种，丁醇、丁醛都有4种；3．替元法例如：C6H4Cl2有3种,C6H2Cl4有3种(将H替代Cl)；4．对称法（又称等效氢法）判断方法如下：（1）同一C 原子上的氢原子是等效（2）同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氯（3）处于镜面对称位置上的氢原子是等效题型一：确定异构体的数目例1 某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是（）A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H14解析：分析C3H8、C4H10、、C6H14各种结构，生成的一氯代物不只1种。

2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版必修二）重难点13 同分异构体的判断与书写方法探究1．同分异构体的种类、书写思路2．常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断判断只有一种官能团的有机物的同分异构体种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。

如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。

(2)由等效氢原子推断碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。

一般判断原则：①同一种碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。

(3)用替换法推断如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。

不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。

(4)用定一移一法推断对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。

3．同分异构体的书写口诀主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边(一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数)；排布由对到邻再到间；最后用氢原子补足碳原子的四个价键。

典例剖析例1 （2020·资中县第三中学高一月考）下列烷烃在光照下与氯气反应，能生成三种一氯代烃的是( ) A．CH3CH2CH2CH3B．C．D．答案C解析 A.分子结构中有两种化学环境不同的氢原子，则有两种一氯代物，故A错误；B.分子结构中有一种化学环境不同的氢原子，则有一种一氯代物，故B错误；C.分子结构中有三种化学环境不同的氢原子，则有三种一氯代物，故C正确；D.分子结构中有四种化学环境不同的氢原子，则有四种一氯代物，故D错误；综上所述，答案为C。

【点睛】同一个碳原子上的氢原子，为化学环境相同的氢原子，同一个碳上连接的甲基上的氢原子，也为化学环境相同的氢原子。

高考有机化学复习：（5）同系物同分异构体一、同系物：结构相似【特征结构(包括官能团和苯环)的种类和数目相同】，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质(分子式)，互称为同系物。

二、同分异构体的种类(分子式相同，结构式不同，命名不同)1、碳链异构：例，戊烷、2—甲基丁烷、2，2—二甲基丙烷；2、位置异构(官能团位置不同)：例，1—丙醇、2—丙醇；1—氯丙烷、2—氯丙烷；1—丁烯、2—丁烯。

3、顺反异构：例，顺2—丁烯、反2—丁烯；4三主链由长到短，支链由大到小，位置由心到边，排列由对到邻到间按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，也可按照官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写，不管按照那种方法书写都必须防止漏写和重写。

四、等效氢判断：①同一C 原子上的氢原子是等效氢②同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氢③处于镜面对称位置上的氢原子是等效氢五、常见有机物同分异构体数目凡只含一个碳原子的分子均无异构，甲烷、乙烷、新戊烷（看作CH4的四甲基取代物）、2,2,3,3—四甲基丁烷（看作乙烷的六甲基取代物）、苯、环己烷、乙炔、乙烯等分子一卤代物只有一种;巩固强化练习：1、写出下列烃基的种类和结构简式①—CH3甲基：1种②—CH2CH3(或—C2H5)乙基：1种③—C3H7丙基：____种分别是：④—C4H9丁基：____种分别是：⑤—C5H11戊基：____种分别是：2、写出下列有机物的同分异构体的结构简式，并命名，确定出等效氢的种类①C3H8②C4H10(2种)、③C5H12(3种：正、异、新)、④C6H14(5种)、⑤C7H16(9种) ；3、写出下列烯烃同分异构体的结构简式，并命名，若有顺反异构单独写出结构简式：C4H8(3or4种)、C5H10(5or6种)；讨论：若分子式为C6H12，属于烯烃的结构有多少种(不考虑顺反异构)？4、写出下列炔烃同分异构体的结构简式，并命名：C4H6、C5H8；5、写出下列苯的同系物同分异构体的结构简式，并确定出等效氢的种类，其中苯环上等效氢又有多少种。

第十二章烃一、烷烃同分异构体知识梳理●网络构建●自学感悟1.甲烷的分子结构和性质（1）1.甲烷的分子式是CH4，电子式是，结构式是，结构简式是CH4，甲烷的空间构型为正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点。

碳原子的四个价键之间的夹角都相等，四个碳氢键的键长也都相等。

甲烷分子是由极性键构成的非极性分子（填“极性”或“非极性”）。

（2）把1体积CH4和4体积Cl2组成混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽中，放在光亮处。

片刻后发现试管中气体颜色变浅，试管中的液面上升，试管壁上有黄色液滴出现，水槽中还观察到白色胶体状沉淀。

2.烷烃同分异构体（1）下列各物质中，互为同系物的是④，互为同素异形体的是①，互为同位素的是②，属于同一种物质的是③⑤，互为同分异构体的是⑥。

①金刚石和石墨 ②35Cl 和37Cl③④（CH 3）2CH 2与C （CH 3）4⑤液氯和氯气⑥2－甲基戊烷和2，3－二甲基丁烷（2）分子式为C 6H 14烷烃的同分异构体有5种。

分子式为C 8H 18烷烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烷烃的结构简式是，名称是2，2，3，3－四甲基丁烷。

思考讨论1.为什么甲烷是正四面体而非正方形平面结构？中学化学中常见的正四面体结构的物质（或粒子）有哪些？提示： 如果CH 4是正四面体结构，其一、二、三、四氯代物均只有一种，如若为正方形平面结构，其一、三、四氯代物均只有一种，却应有两种二氯代物：。

事实上二氯甲烷没有同分异构体，这便可以证明CH 4是正四面体结构而非正方形平面结构。

具有正四面体结构的物质有金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅、白磷、CH 4、CCl 4、SiF 4、NH +4、SO -24等，其中只有白磷（P 4）为空心正四面体。

2.置换反应与取代反应有何区别？提示：置换反应是一种单质置换出另一种单质的无机氧化还原反应，其模式为A+BC −→−AC+B （或BA+C ）；取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的有机反应，其模式一般为AD −→−A —D+B —C （或C —B ），二者从属不同，概念相异。

高考化学有机物的组成、结构及同分异构体知识点总结及专项练习题（含答案）一、知识点总结1．四种常见有机物基本结构单元2．判断同分异构体数目技巧(1)一取代产物种数的判断①等效氢法：连在同一碳原子上的氢原子等效；连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；处于轴对称或镜面对称位置上的氢原子等效。

②基元法：由烃基的数目判断只含一种官能团的有机物的同分异构体数目。

烷基有几种，一取代产物就有几种。

—CH3、—C2H5各有一种，—C3H7有两种、—C4H9有四种。

例如：丁基有4种，丁醇、戊醛都有4种。

③替代法：如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯也有3种同分异构体(将H替代Cl)。

(2)二取代或多取代产物种数的判断定一(二)移一法：对于二(三)元取代物的同分异构体数目的判断，可固定一(二)个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体数目。

注意防重复和防遗漏。

二、专题练习题1．(2016·江苏化学，11)化合物X是一种医药中间体，其结构简式如图所示。

下列有关化合物X的说法正确的是( )A．分子中两个苯环一定处于同一平面B．不能与饱和Na2CO3 溶液反应C．在酸性条件下水解，水解产物只有一种D．1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应解析由于单键可以旋转，两个苯环不一定处于同一平面，A错误；结构中含有—COOH，能与饱和Na2CO3溶液反应，B错误；X结构中只有酯基能水解，水解产物只有一种，C正确；X结构中的—COOH和酚酯基能与NaOH反应，1 mol X最多能与3 mol NaOH反应(—COOH反应1 mol，酚酯基反应2 mol)，D错误。

答案 C2．(2016·上海化学，1)轴烯是一类独特的星形环烃。

三元轴烯()与苯( ) A．均为芳香烃B．互为同素异形体C．互为同系物D．互为同分异构体解析轴烯与苯分子式都是C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故选项D正确。

同分异构体书写一、同分异构体模板1、饱和一取代链状模板CH 3-R/C 2H 5-R 1 R: -OH-X(F,Cl,Br,I) -CHO -COOHC 3H 7-R 2 C 4H 9-R 4 C 5H 11-R 8 C 6H 13-R172、饱和二取代链状模板取代基不同(R 1≠R 2) 取代基相同(R 1=R 2) R: -OH-X(F,Cl,Br,I) -CHO -COOHCH 2R 1R 2 1 1 C 2H 4R 1R 2 2 2 C 3H 6R 1R 2 5 4 C 4H 8R 1R 2 12 9 C 5H 10R 1R 231213、不饱和烃C=C 环 共 C 2H 4 1 0 1 C 3H 6 1 1 2 C 4H 8 3 2 5 C 5H 105494、苯环上的三、四取代R 1=R 2=R3 3R1=R2≠R3 6R1≠R2≠R310R1=R2=R3=R4 3R1=R2=R3≠R4 6R1=R2≠R3≠R416R1≠R2≠R3≠R4344A=72二、同分异构体（一）同分异构体的类型1．碳链异构 2．位置异构 3．官能团异构（类别异构）（详写下表） 4．顺反异构常见的类别异构组成通式子可能的类别典型实例C n H2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与C n H2n-2炔烃、二烯烃CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2C n H2n+2O 饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与C n H2n O 醛、酮、烯醇、环醚、环醇C n H2n O2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHOC n H2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚与C n H2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOHC n(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)书写时，要尽量把主链写直，不要写得扭七歪八的，以免干扰自己的视觉；思维一定要有序，可按下列顺序考虑：1．主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。

同分异构体1．同分异构体的种类(1)碳链异构(2)官能团位置异构(3)类别异构(官能团异构)有机物分子通式与其可能的类别如下表所示：≡C—CH2CH3CH3CH2COOH、2.同分异构体的书写规律书写时，要尽量把主链写直，不要写得歪扭七八的，以免干扰自己的视觉；思维一定要有序，可按下列顺序考虑：(1)主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。

(2)按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，也可按官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写，不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。

(书写烯烃同分异构体时要注意是否包括“顺反异构”)(3)若遇到苯环上有三个取代基时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取代基依次进行定位，同时要注意哪些是与前面重复的。

1．科学研究发现，具有高度对称性的有机分子具有致密性高，稳定性强，张力能大等特点，因此这些分子成为2014年化学界关注的热点，下面是几种常见高度对称烷烃的分子碳架结构，这三种烷烃的二氯取代产物的同分异构体数目分别是()A．2种，4种，8种B．2种，4种，6种C．1种，3种，6种D．1种，3种，8种答案 C解析正四面体烷中含有1种氢原子，二氯代物只有1种：两个氯原子在立方体同边有一种情况；立方烷中含有1种氢原子，二氯代物有3种：两个氯原子在立方体同边有一种情况，两个氯原子的位置在对角有两种情况；金刚烷的结构可看作是由四个等同的六元环组成的空间构型，分子中含4个—CH—，6个—CH2—，分子中含有2种氢原子，当次甲基有一个氯原子取代后，二氯代物有3种，当亚甲基有一个氯原子取代后，二氯代物有3种，共6种。

2．甲苯苯环上有一个H原子被—C3H6Cl取代，形成的同分异构体有(不考虑立体异构)() A．9种B．12种C．15种D．18种答案 C解析—C3H6Cl在甲苯苯环上位置有邻、间、对3种情况，—C3H6Cl中碳链异构为和(数字编号为Cl的位置)，因此—C3H6Cl异构情况为5种，故同分异构体的种类为3×5＝15。