高三化学第一轮复习有机物单元复习同分异构体同系物

质对市爱慕阳光实验学校高三化学第一轮复习：有机物单元复习同分异构体、同系物
【本讲信息】
一. 教学内容：
有机物单元复习同分异构体、同系物
二. 教学要求
1. 有机物同分异构体，同系物的判断。

2. 同分异构体的书写，数目确实。

三. 知识分析
1. 同系物和同
结构上相似，组成上相差一个或假设干个
2
CH原子团的有机物，按碳原子数递增的顺序所排成的叫同。

同中的各有机物互称同系物。

说明：
〔1〕同系物的一些物理性质，随分子中碳原子数的递增而呈现出规律性的变化。

〔2〕由于同系物具有相似的结构，所以它们在化学性质上也相地表现出某种相似性。

2. 同分异构现象和同分异构
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。

具有同分异构现象的化合物叫做同分异构体。

同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因。

在高中阶段，同分异构中的“分子结构不同〞主要有三种类型：
〔1〕碳链异构：由分子内碳原子的排列顺序不同所引起的。

〔2〕位置异构：由官能团在碳链上的位置不同或取代基在苯环上的位置不同引起的异构。

〔3〕类别〔跨类〕异构：不同的物质之间，即官能团不同引起的异构。

这内容几乎年年考，考查内容有：
①同和同分异构体数目确实。

②列举同分异构体的结构。

③判断几种结构是否相同。

④变通。

随着技术的飞速开展，分子生物技术的日臻成熟，材料、药物不断被发现和合成，要求人们对其结构和性质有一的了解。

可以预见这知识仍将是高考中“x〞的一个热点。

【典型例题】
[例1] 式量100的烃，主链中含5个碳原子的可能结构有5种。

试写出它们的结构简式，并用系统命名法命名。

解析：由烃的式量确分子式是解此类题的突破口，其确方法有如下2种： 解法1：通式法：
设烃分子式为x n n H C +2〔2=x ，0，2-， 4-〕 那么x n +=14100
讨论：2=x 时，7=n 为167H C 0≤x 时，n 值均不合理 解法2：商余法
用式量除以12〔C 的原子量〕，所得商为烃所含碳原子的最大数目，而余数就是H 原子的最小数目。

48H C 不合理 那么减少一个C 原子，增加12个H 原子
167H C 合理 假设再减一个
C 原子，变为286H C 那么不合理
书写167H C 的同分异构体 书写规律：
〔1〕烷烃：只有碳链异构。

主链由长到短 ， 支链由整到散 位置由心到边 ， 编排由邻到间
〔2〕烯烃、炔烃。

有类别异构、位置异构、碳链异构 书写顺序为：
类别异构−→−碳链异构−→−位置异构
此题167H C 是烷烃，只有碳链异构，且只要求链有5个C 原子。

有以下5种碳链符合要求：
C C C C C ———— 3—乙基戊烷 C C C C C ———— 2，2—二甲基戊烷
C C C C C ———— 2，3—二甲基戊烷 C C C C C ———— 2，4—二甲基戊烷 C C C C C ———— 3，3—二甲基戊烷
注意：
① 甲基不能挂第1个C 上，乙基不能挂第2个C 上，以此类推。

② 甲、乙基无同分异构，从丙基开始有同分异构。

322CH CH CH — 和 3CH CH —— 正丙基 异丙基
点评：依据有机物分子式写出它们的同分异构体，一要遵循思维的有序，切实领会书写规律。

[例2]〔1
〕萘分子一个H 原子被氯原子取代，理论上形合物的数目共有
_______种。

〔2〕萘分子的两个H 原子被氯原子取代，理论上形合物的数目共有______
种。

〔3〕萘分子的两个H 原子分别被—X 、—Y 取代后，理论上所形合物的数目共有_____种。

解析：
〔1〕判断有机物取代后能形成几种同分异构体，可通过分析有几种不效氢原子来得出结论。

① 同一碳原子上的氢原子是效的。

② 同一碳原子上所连甲基上的氢原子是效的。

③ 处于镜面对称位置上的氢原子是效的。

〔相当于平面镜成像时，物与像的关系〕
例如：
32223CH CH CH CH CH ———— 一元取代物有3
种
对称轴
对称轴
一元取代物有2种
〔2〕首先对萘分子的碳原子编号
当一个氯原子固在①号位，而另一氯原子分别处②③④⑤⑥⑦⑧号位，构成7种异构体；当一个氯原子固在②号位，而另一氯原子分别处在③⑥⑦号位，又构成3种异构体，故为10种。

注意：
① 判断二元取代物时，我们往往固一个，移动另外一个。

② 此题第2次将Cl 原子固在②号位，移动另一个Cl 原子时请注意：它不能再出现在④⑤⑧号位，因为这三种位置已被第1次包含在内。

③ 只分别固①②号位即可，因为①与④⑤⑧效，②与③⑥⑦效。

[即第〔1〕问]
〔3〕当X 固①号位，Y 可分别处于②③④⑤⑥⑦⑧号位，有7种异构；当X 固在②号位，而Y 分别处于①③④⑤⑥⑦⑧号处，又有7种异构，故为14种。

注意：此问由于—X 、—Y 为不同基团，所以当X 第2次被固在②号位时，Y 的位置仍为7种。

答案：〔1〕2 〔2〕10 〔3〕14
[例3] 以下有机物互为同分异构体的一组是〔 〕
A. F Cl
F C Cl --|
|
和F Cl
Cl
C F --||
B. 223NO CH CH 和COOH CH N H --22
C. 淀粉和纤维素
D. 和
解析：
A 项中两种结构式实际为空间四面体，属于同种物质。

B 项中分子式相同，官能团不同，属同分异构中的类别异构。

C 项中两种物质的分子组成表达式虽然相同：n O H C )(5106，
中n 值不同，所以两者分子式不同，不属于同分异构。

D 项中两种结构实质是一样的，而且可从命名来判断，均叫3，3烷，所以属同种物质。

点评：两种物质是否为同分异构体从概念入手：
分子式相同，结构不同〔原子或原子团连接顺序不同，不重合，还要记住以下官能团在相同碳原子数时为类别异构：羧酸和酯，烯烃和环烷烃，炔烃和二烯烃，硝基化合物与氨基酸。

〕 [例4] 二氯苯的同异构体有3〔 〕
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
解析：如用常规法求解此题，将4个氯原子引入苯环，逐次排列，然后再剔除重复的，这样做既繁琐，又易出错。

假设变换思维角度，分析二氯苯与四氯苯的组成，可以发现二者恰好是H 、Cl 对换，二氯苯着眼于两个氯原子的异构，四氯苯却着眼于两个氢原子的异构，既然二氯代物有3种异构体，那么“二氢代物〞也有3种同分异构体。

答案：B 。

点评：此题指在训练和考查快速、灵活多变的思维能力。

实质上是将数解方解析：
〔1〕实际上是写胺B 的异构体，但题中已有限条件，可分解为：a. 有苯环、b.氨基 )(2NH —与94H C —在苯环的对位。

因此在书写其异构时已不需要考虑类别异构、位置异构，只需找出94H C —〔丁基〕的碳链异构即可。

丁基有四种：
〔2〕是写醛A 的异构体，题中的限条件为：
a. 有苯环
b. 有硝基。

剩余基团为1个C 原子书写硝类的异构时注意： 的两端所连接的基团如下：a 端既可连接C 原子，又可连接H 原子〔甲酸硝〕；b 端只能连接C 原子的基团。

〔想想为什么〕。

可按规律，以b o o
c ---||
为中心，分别变换，C 、H 的位置：
横线上的两种即为漏写的两种异构体。

答案：
点评：官能团种类及位置，其异构体只由其所连结的烃基异构体数目快速判断即可。

例如：
丁基共有四种，不必试写，立即断分子式为O H C 105的醛有 4 种。

【模拟试题】 一. 选择题：
1. 以下化学式中，只表示一种化合物的是〔 〕 A. 63H C B. 83H C C. 84H C D. 104H C
2. 以下物质属于同分异构体的是〔 〕 A. 3223CH CH CH CH 和32223)()(CH CH CH CH
B.
和23CH CH CH =-
C. 32323)(CH CH CH CH CH CH 和2323)(CH CH CH CH
D. Cl H
H
C Cl --|
|和Cl Cl
H
C H --|
|
3. 1，2，3一三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有如图1所示的2个异构体。

图1
据此，可判断1，2，3，4，5——五氯环戊烷〔假5个碳原子也处于同一平面上〕的异构体数是〔 〕
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
4. 萘的n 溴代物和m 溴代物的总数相，那么n 与m n m ≠的关系是〔 〕 A. 6=+n m B. 4=+n m C. 8=+n m D. 无法确
5. 一氯戊烷有8种同分异构体，可推知戊醇〔属醇类〕的同分异构体的数目是〔 〕
A. 5种
B. 6种
C. 7种
D. 8种 6. 以下分子式只表示一种物质的是〔 〕
A. O H C 42
B. Br H C 32
C. O H C 62
D. 252NO H C 7. 联苯
由两个苯环通过单键连接而成。

假二氯联苯分子中，苯环
间的单键可以自由旋转，理论上由异构体而形成的二氯联苯共有〔 〕
A. 6种
B. 9种
C. 10种
D. 12种 8.
邻甲基苯甲酸
COOH CH 3
有多种同分异构体，其中属于酯类，且分子结构中
含有甲基和苯环的异构体有〔 〕
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
9. 分子式为1410H C 的有机物，不能使溴水褪色，但可使酸化的4KMnO 溶液褪色。

它的分子结构中只含一个烷基。

它与液溴在复原铁粉存在的条件下，反生成的一溴代物有12种结构。

那么此烷基的结构有〔 〕 A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
10. 分子式为2125O H C 的二元醇有多种同分异构体，其中能够氧化成主链上碳原子数为3的二元醛有x 种，能氧化成主链上碳原子数为4的二元醛共有y 种，那么x 、y 的值是〔 〕
A. 6,2==y x
B. 7,1==y x
C. 1,1==y x
D. 1,2==y x 11. 以一个丁基94H C —
取代菲分子中的一个氢原子，所得的同分异
构体数目为〔 〕
A. 4
B. 5
C. 9
D. 20
12. [高考理科综合试题] 化合物633H N B 〔硼氮苯〕与66H C 〔苯〕的分子结构相似，如以下图：
那么硼氮苯的二氯取代物2433Cl H N B 的同分异构体的数目为〔 〕
A. 2
B. 3
C. 4
D. 6
13. 在沥青蒸气里含有多种稠环芳香烃，其中具有偶数苯环的一可视为同系物，如：
〔1〕该化合物中，相邻两化合物的系差为〔用n m H C 形式表示〕________，通式为________。

〔2〕该化合物中，碳的最大质量分数为__________。

14. 进行一氯取代反后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是〔 〕 A. 32223)(CH CH CHCH CH B. 3223)(CHCH CH CH
C. 2323)()(CH CHCH CH
D. 3233)(CH CCH CH
15. 某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯化物，该烃的分子式可以是〔 〕
A. 83H C
B. 104H C
C. 125H C
D. 146H C
16. -26][PtCl 离子具有正八面体的空间结构〔如图2所示〕。

Pt 原子位于正八面体的中心，Cl 原子位于正八面体的6个顶点。

假设用2个3NH 分子替换2个Cl 原子，那么])([423Cl NH Pt 分子的同分异构体数目是〔 〕。

图2
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
17. [高考试题] 2001年9月1日将执行国家食品卫生，酱油中3—氯丙醇
)(222OH CH CH ClCH 含量不得超过1ppm 。

相对分子质量为9的氯丙醇〔不含
OH Cl
C --|
|结构〕共有〔 〕
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
18. 以下芳香烃的一氯代物同分异构体的数目最多的是〔 〕
A.
连二苯
B.
连三苯
C.
蒽
D.
菲
19. 有一种22C AB 型分子，在该分子中以A 为中心原子，以下有关它的分子构型和有关同分异构体的各种说法正确的选项是〔 〕
A. 假设为平面四边形，那么有2种同分异构体
B. 假设为四面体，那么有2种同分异构体
C. 假设为平面四边形，那么无同分异构体
D. 假设为四面体，那么无同分异构体
20. 某化合物A 的化学式为Cl H C 115，分析数据说明，分子中有2个3CH —，2个——2CH 、1
个|
——CH 和一个Cl —。

它的可能结构只有4
种，请写出这4种
可能的结构简式。

21. 下面是苯和一组稠环芳香烃的结构式
① 苯 ② 萘 ③ 蒽 ④ 并四苯 ⑤ 并五苯 ⑥ 并m 苯。

〔1〕写出化合物②~⑤的分子式：
① 66H C ② ________，③ ________，
④ ________， ⑤ ________。

〔2〕这组化合物的分子式通式是____________〔请以含m 的表示式填在横
线上，1=m ，2，3，4，5〕
〔3〕由于取代基的位置不同产生的异构现象，称为官能团位置异构。

一氯并五苯有_________〔填数字〕个异构体；二氯蒽有_________〔填数字〕个异构体。

22. [ 2001、高考试题 ] 今有化合物：
〔1〕请写出丙中含氧．．官能团的名称：______________。

〔2〕请判别上述哪些化合物互为同分异构体：_________。

〔3〕请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法〔指明所选试剂及主要现象即可〕。

鉴别甲的方法：________________。

鉴别乙的方法：________________。

鉴别丙的方法：_______________。

〔4〕请按酸性由强至弱排列甲、乙、丙的顺序：___________。

试题答案 一.
1. B
2. B
3. A
4. C
5. D
6. B
7. D
8. C
9. C 10. C 11. D 12. C 13.
〔1〕26H C ；)3,2,1(6246 =++n H C n n
〔2〕%3.97
14. D 15. C 16. B 17. B 18. D 19. A 、D 20.
解析：这种题我们只要把Cl H C 115的异构体都写出，挑出符合题意的答案即可。

21.
〔1〕② 810H C ③ 1014H C ④ 1218H C
⑤ 1422H C
〔2〕解析：从相邻化合物看相差4个C 原子和2个H 原子，可知这些化合物每次逐增24H C ，其通式可由差数列的公式导出：
∴ 通式为4224++m m H C 〔3〕4；15 22.
〔1〕醛基、羟基
〔2〕甲、乙、丙互为同分异构体 〔3〕与3FeCl 溶液作用显色的是甲 与32CO Na 溶液作用有气泡生成的是乙 与银氨溶液共热会发生银镜反的是丙。

〔4〕乙＞甲＞丙。