1.2.2高中化学

式为C4H10，有C—C—C—C、
两种碳链，则有4
种一氯代物。 答案：C 点拨：先由燃烧反应或产物量推导出有机物的分子式， 然后再按要求书写它的同分异构体，具体流程如下：
随堂练习·巩固
1.下列各对物质中属于同分异构体的是（ ）。
A.
12 6
C与
13 6
C
B.O2与O3
C.
与
D.
与
解析：本题主要考查了对“同位素、同素异形体、同 分异构体、同一物质”概念的理解。A为同位素；B为 同素异形体；C中的两种物质是以碳原子为中心的四面 体结构，而不是平面结构，因此不存在同分异构体， 它们为同一种物质；D为同分异构体。 答案：D
知识点2 同分异构体的书写
【例题2】某化合物A的分子式为C5H11Cl，分析数据表 明，分子结构有两个—CH3，两个—CH2—，一个
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。 解析：题中要求有两个甲基，则可分析得到： （1）如果结构为直链，则氯原子不能在一端（否则将
（2）若有一个支链，则氯原子只能接在一端（否则会 出现三个甲基），有两种：
故B项错误；分子式为C4H10的烃有两种——正丁烷和异 丁烷，故D项错误。 答案：C
5.下列说法中错误的是（ ）。 A.符合通式CnH2n＋2（n≥1）且相对分子质量不相等的有
机物为同系物
B.符合同一通式且相对分子质量不相等的有机物为同 系物
C.淀粉和纤维素既不是同系物也不是同分异构体
D.CH3CH2CHO、CH2＝CHCH2OH、 质互为同分异构体
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
解析：主链为4个碳原子且有4种同分异构体的单烯烃
为：（CH3）2C＝C（CH3）2、 C（CH3）3CH＝CH2、
、（CH3CH2）2C＝
CH2，则烷烃分子中有六个碳原子，主链有4个碳原子 的烷烃有2种。
答案：A
优化作业·提高
1.下列哪个选项属于碳链异构（ ）。 A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2 B.CH2＝C（CH3）2和CH3CH =CHCH3 C.CH3CH2OH和CH3OCH3 D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3 解析：碳链异构指碳原子之间连接成不同的链状或环
答案：（1 （2）③、④、⑤、⑥（或者⑧）、⑦ （3）⑥与⑧
10.烷烃分子可看成由—CFra bibliotek3、—CH2—、
和
等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，
所含碳原子数又最少，这种烃分子应含_______个碳原
子，其结构简式可能为_______或_______或_______。
解析：存在—CH2—时，两边键只能连碳原子，不能连 氢原子；
（4）同系物之间可以互为同分异构体。（ ）。 （5）两个相邻同系物的相对分子质量相差14。（ ）。 （6）化学式相同，各元素的质量分数也相同的物质是
同种物质。（ ）。
解析：根据同系物的定义及性质，同位素、同素异形 体和同分异构体的知识可知（1）（5）说法正确，其 他说法错误。（2）中相对分子质量相同的化合物的化 学式不一定相同，不一定是同分异构体。（3）中的两 个转化均为化学变化。（4）中同系物彼此间的组成不 同，不可能互为同分异构体。（6）中的物质因有同分 异构体，它们可以是不同种物质。 答案：（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）√ （6）× 点拨：对同位素、同素异形体、同系物和同分异构体4 个相近概念，要牢记定义，仔细辨析，把握实质。
6.下列各组物质中，属于同分异构体的是（ ）。 A.
B. C.H3C—CH2—CH2—COOH和 H3C—CH2—CH2—CH2—COOH D.
解析：A、C的两种物质的结构相似，分子式不相同， 分别为同系物。B中两种物质的分子式都是C2H5NO2， 所以两者互为同分异构体。
答案：B
7.下图是立方烷（cunane）的球棍模型，下列有关说 法不正确的是（ ）。
答案：C
3.某烷烃的相对分子质量为72，跟氯气发生取代反应 所得的一氯取代物没有同分异构体，这种烷烃是 （ ）。
A.CH3CH2CH2CH2CH3
B.
C.
D.
解析：由烷烃的通式和相对分子质量确定其分子式为 C5H12，该烃与氯气反应后只生成一种一氯取代物，故
其结构简式为
。
答案：C
4.下列说法中，正确的是（ ）。 A.分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质互为同系
的四个共价键只能连碳原子，不能连氢原子；
的三个共价键，只能连碳原子，不能连氢原子。
所以有：
,
,
三种结构简式。
答案：8
A.2种
B.3种
C.4种
D.只有一种
解析：由题给条件可得该气态烃的摩尔质量
M=14.5 g÷
5.6 L 22.4 L mol-1
=58 g·mol－1，即相对分子质量
为58，则
29 g 58 g mol -1
=0.5 mol该烃生成 =2 mol CO2，得1
个该烃分子中含C原子4个，则含H原子10个，故分子
状结构而造成的异构，B项属于位置异构。C、D两项 属于官能团异构。
答案：A
2.有A、B两种烃，碳的质量分数相同，下列关于A、B 的说法正确的是（ ）。
A.A和B一定是同分异构体 B.A和B不可能是同系物 C.A和B的实验式一定相同 D.各取1 mol A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同 解析：由于A、B都是烃，碳的质量分数相同，氢的质 量分数也肯定相同，故其实验式相同；A、B可能是同 系物，例如乙烯和丙烯。
物，它们有相似的化学性质和不同的物理性质
B.不带支链的烃，其分子都是直线形的 C.甲烷是烷烃中碳的含量最低的，也是组成最简单的
烃
D.分子式为C4H10的烃有3种
解析：分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质不一 定为同系物，如乙烯和环丙烷，故A项错误；不带支链 的烃，其分子不一定是直线形的，烷烃都是折线形的，
2.某烃的分子式为C10H14，不能使溴水褪色，但可使 KMnO4酸性溶液褪色，分子结构中只含有1个烷基， 因此烷基的结构共有（ ）。
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
解析：该烃为苯的同系物： 有4种，所以选C项。 答案：C
，丁基（—C4H9）
3.主链为4个碳原子的单烯烃共有4种同分异构体，则 与这种单烯烃具有相同的碳原子数、主链也为4个碳 原子的某烷烃有同分异构体（ ）。
（3）如果有两个支链，则分子中甲基数将大于或等于 3个，不符。
答案：
点拨：此题另一种较常规的解题思路是：先写出C5H12 的同分异构体，再用氯原子取代一个氢，且要满足题
干中要求的条件，但这种方法有点麻烦。
知识点3 同分异构体数目的判断
【例题3】某气态烃29 g完全燃烧后，生成CO2 44.8 L （标准状况）。又知14.5 g该烃所占体积为5.6 L（标 准状况）。它的一氯代物可能有（ ）。
A.其一氯代物只有一种结构 B.其二氯代物有三种同分异构体 C.它是一种极性分子 D.它与苯乙烯（C6H5—CH CH2）互为同分异构体
解析：整个分子结构是立方体形，且分子结构是对称 的，是非极性分子。它的一氯代物只有一种；二氯代 物有三种；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同， 结构不同，它们互为同分异构体。 答案：C
8.芳香族化合物A的分子式为C7H6O2，那么包括A在内， 属于芳香族化合物的同分异构体的数目为 （ ）。
A.5种
B.4种
C.3种
D.2种
解析：碳原子数相同的芳香羧酸、芳香酯、芳香羟基
醛互为同分异构体，C7H6O2的同分异构体
为
、
共5种。
答案：A
9.同分异构体和同系物是两个不同的概念，观察下面 列出的几种物质的化学式或者结构简式，然后解题。
①CO（NH2）2 ②NH4CNO ③CH3CH2CH3
④CH3CH2CH2CH3 ⑤
⑥
⑦
⑧
其中，（1）互为同分异构体的是_______；（2）互为 同系物的是_______；（3）实际上是同种物质的是
_______。 解析：同系物指结构相似，组成上相差一个或若干个
CH2原子团的物质，同分异构体指具有相同分子式而分 子结构不同的物质。
，三种物
解析：同系物间结构要相似，符合同一通式，且在分
子组成上相差一个或若干个CH2原子团，所以其分子式 不同，相对分子质量也一定不同。A项中符合通式 CnH2n＋2者必为烷烃，烷烃间结构相似，A正确。B项中 符合同一通式的不一定是同一类物质，如符合CnH2n的 有烯烃和环烷烃，其结构不相似，不属同系物，B错。 淀粉和纤维素结构不同，n值不同并且两者均为混合物， 故二者既不是同系物也不是同分异构体，C正确。D中 三种物质分子式均为C3H6O，结构不同，互为同分异构 体，D正确。 答案：B
典型例题·领悟
知识点1 有关同位素、同素异形体、同系物、
同分异构体的概念辨析
【例题1】判断下列说法的正误： （1）同位素的化学性质几乎相同。（ ）。 （2）相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体。
（ ）。
（3）同素异形体之间、同分异构体之间的转化属于物 理变化。（ ）。