高考同分异构体的书写专项训练1.docx

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高考同分异构体的书写专项训练1

同分异构体书写及判断的方法法

一.书写同分异构体的一个基本策略

1.判类别：

据有机物的分子组成判定其可能的类别异构（一般用通式判断）。

2.写碳链：

据有机物的类别异构写出各类异构的可能的碳链异构。

一般采用“减链法”，可概括为：

写直链，一线串；取代基，挂中间；一边排，不到端；多碳时，整到散。

即①写出最长碳链，②依次写出少一个碳原子的碳链，余下的碳原子作为取代基，找出中心对称线，先把取代基挂主链的中心碳，依次外推，但到末端距离应比支链长，③多个碳作取代基时，先做一个，再做两个、多个，依然本着由整大到散的准则。

3.移官位：

一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各余碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先上一个官能团，依次上第二个官能团，依次类推。

4.氢饱和：

按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。

按“类别异构—碳链异构—官能团或取代基位置异构”的顺序有序列举的同时要充分利用“对称性”防漏剔增。

二．确定同分异构体的二个基本技巧

1.转换技巧——适于已知某物质某种取代物异构体数来确定其另一种取代物的种数。

此类题目重在分析结构，找清关系即找出取代氢原子数与取代基团的关系，不必写出异构体即得另一种异构体数。

2.对称技巧—--适于已知有机物结构简式，确定取代产物的同分异构体种数，判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律。

可通过分析有几种不等效氢原子来得出结论。

①同一碳原子上的氢原子是等效的。

②同一碳原子上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（相当于平面镜成像时，物与像的关系）。

三.书写或判断同分异构体的基本方法

1．有序分析法

例题1主链上有4个碳原子的某烷烃，有两种同分异构体，含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有

A．2种B．3种C.4种D.5种

注意：

（1）含官能团的开链有机物的同分异构体一般按“类别异构—碳链异构—官能团或取代基位置异构”的顺序有序列举，一定要充分利用“对称性”防漏剔增。

（2）碳链异构可采用“减链法”，此法可概括为“两注意、四句话”。

两注意：

①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线。

四句话：

主链由长到短（短不过三），支链由整到散，位置由心到边（但不到端），排布由对到邻到间（对、间、邻…）。

（3）苯的同系物的同分异构体的判断技巧主要把握以下两个方面。

①烷基的类别与个数，即碳链异构。

②烷基在苯环上的位次，即位置异构：

如果是一个侧链，不存在位置异构；两个侧链存在邻、间、对三种位置异构；三个相同侧链存在连、偏、均三种位置异构。

2．等效氢法

例题2分子式是C8H10苯的同系物在苯环上的一硝基取代物的同分异构体共有多少种？

例题3下列芳香烃的一氯代物的同分异构体的数目最多是

A．连二苯

    B．菲

    C．蒽    

    D．连三苯

3．背景转换法（排列组合法）

依据：

烃分子中若有n个氢原子，其中m个氢原子被取代的产物数目与（n-m）个氢原子被同一原子或原子团取代的产物数目相等。

例题4已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等，则n与m（m≠n）的关系是

A．m+n=6B．m+n=4C．m+n=8D．无法确定

4．烷基异构规律法

例题5能和金属钠反应，分子组成为C4H100的同分异构体有（）

A．4种B．5种C．6种D．7种

例题6-C4H9丁基有4种异构体，①问饱和卤代烃C4H9X有多少种异构体；②醇C4H90H有几种?

③C5H1002属于酯的同分异构体有几种

5.二元取代物同分异构体的“定一变一，注意重复”法

例题7判断二氯蒽的同分异构体有几种?

蒽

6．特殊关系法

例8某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是（）

7．不饱和度法

例题9A、B两种有机化合物，分子式都是C9H1102N。

（1）化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基（-CH3）。

化合物A的结构式是。

（2）化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃硝化后的惟一产物（硝基连在苯环上）。

化合物B的结构式是___________。

8．命名法

例题10一氯丁烯（C4H7C1）的同分异构体只有8种，某学生却写了如下10种：

其中，两两等同的式子是__________和_________，__________和________。

9．公共边数法

例题11在烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾及内燃机的尾气中，含有一种强致癌性物质苯并（a）芘，它是由五个苯环并合而成，它的分子结构简式如右图所示，与它互为同分异构体的有（）

A．①②B．②④C．③④D．①④

10.二价基团插入法

此法适用于给出有机碎片，要求推断有机物结构的试题。

方法是先把三价基团（中心基）与一价基团（端基）连接起来，然后根据对称性、互补性、有序性原则插入二价基团（桥梁基），即可无重复、无遗漏地推出所有的同分异构体。

例题12已知某链烃，分析数据表明：

分子中有含有两个-CH3，三个-CH2-，一个-CH-和一个-Cl的可能的结构有）

A．4B．6种C．7种D．8种

11.由加成产物确定不饱和有机物同分异构体数

例题13某有机物与H2按l：

1物质的量比加成后生成的产物结构为：

则该有机物可能的结构有________种（已知羟基不连接在C=C键上）。

同分异构体专项训练

总体思路：

类别异构→碳链异构→位置异位。

类别异构（详见下表）

组成通式

可能的类别

典型实例

CnH2n

烯烃环烷烃

CH2=CHCHH2CCH2

CH2

CnH2n-2

炔烃二烯烃环烯烃

CH=CCH2CH3CH2=CHCH=CH2

CnH2n+2O

醇醚

C2H5OHCH3OCH3

CnH2nO

醛酮烯醇环醇环醚

CH3CH2CHOCH3COCH3CH=CHCH2OH

CH3CHCH2CH2CHOH

OCH2

CnH2nO2

羧酸酯羟基醛羟基酮

烯二醇

CH3COOHHCOOCH3HOCH2CHO

CnH2n-6O

酚芳香醇芳香醚

H3CC6H4OHC6H5CH2OHC6H5OCH3

CnH2n+1NO2

硝基烷烃氨基酸

CH3CH2NO2H2NCH2COOH

Cn（H2O）m

单糖或二糖

葡萄糖与果糖（C6H12O6）蔗糖与麦芽糖（C12H22O11）

【经典例题】

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

例2.液晶是一种新型材料。

MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。

它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。

CH3OCH=NCH2CH2CH2CH3（MBBA）

（1）对位上有—C4H9的苯胺可能有4种异构体，它们是：

；

（2）醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物且结构式中有苯环的异构体就有6种，它们是

、、

例3萘分子的结构可以表示为

或

，两者是等同的。

苯并[α]芘是强致癌物质（存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气中）。

它的分子由5个苯环并合而成，其结构式可以表示为（Ⅰ）或（Ⅱ）式：

（Ⅰ）（Ⅱ）

这两者也是等同的。

现有结构式ABCD

ABCD

其中：

与（Ⅰ）、（Ⅱ）式等同的结构式是（）；

与（Ⅰ）、（Ⅱ）式同分异构体的是（）。

例4已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等，则n与m（n不等于m）的关系是

An+m=6Bn+m=4Cn+m=8D无法确定

例5某有机物与H2按1：

1物质的量比加成后生成的产物结构为：

则该有机物可能的结构有（）种（说明羟基与碳碳双双键的结构不稳定）。

例6下列有机物的一氯取代物其同分异构体的数目相等的是（）

例7含碳原子个数为10或小于10的烷烃中，其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有（）

A.2种B.3种C.4种D.5种

例8若

萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取代后所形成的化合物的数目有（）

A.5B.7C.8D.10

例9有三种不同的基团，分别为－X、―Y、―Z，若同时分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数目是（）

A.10B.8C.6D.4

例9-1：

分子结构中含有两个CH3、一个CH2、一个基、一个OH，且属于酚类的同分异构

体有6种，其结构简式为：

__________、_________、_________、_________、_________、__________。

例10下面是稠环芳香烃中蒽和并五苯的结构简式：

由于取代烃的位置不同，产生的异构现象称为官能团位置异构。

一氯并五苯有个异构体；二氯蒽有填数字个异构体。

例11联苯由两个苯环通过单键连接而成。

假定二氯连苯分子中，苯环间的单键可以自由旋转，理论上由异构而形成的二氯联苯共有

A6种B9种C10种D12种

综合训练

1.分子式为C5H12O的醇，能被氧化成醛的同分异构体为（）

A.5个B.4个C.6个D.7个

2.1、2、3三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有两种异构体。

据此，可判断1、2、3、4、5---五氯环戊烷（假定五个碳原子也处于同平面上）的异构体数是（）

A.4B.5C.6D.7

3.已知丁基共有4种，不必试写，立即可断定分子式为C5H10O的醛有（）

　（A）3种（B）4种（C）5种（D）6种

4.已知乙烯分子是平面结构，因此1，2—二氯乙烯可以形成

两种不同的空间异构体，下列各物质中能形成类似上述两种空间异构体的是（）

A.1，1—二氯乙烯B.丙烯C.2—丁烯D.1—丁烯

5.下列有机物中，互为同分异构体的是（）

A.①②B.②④C.②⑥D.⑤⑥

6．某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：

分子中有两个—CH3、两个—CH2—、

一个和一个—Cl。

它的可能的结构有几种（本题不考虑对映异构体）（）

A.2B.3C.4D.5

7.已知二氯苯的同分异构体有3种，从而可推知四氯苯的同分异构体有（）

　（A）2种（B）3种（C）4种（D）5种

8．结构不同的二甲基氯苯的数目有（）

　（A）4个（B）5个（C）6个（D）7个

9.某有机物分子中含有一个C6H5—、一个—C6H4—、一个—CH2—、一个—OH，则该有机物属于酚类的结构可能有（）

　（A）2种（B）3种（C）4种（D）5种

10.分子式为C7H16的烷烃中，在结构式中含有3个甲基的同分异构体数目是（）

　（A）2个（B）3个（C）4个（D）5个

11.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是

A（CH3）2CHCH2CH2CH3B（CH3CH2）2CHCH3C（CH3）2CHCH（CH3）2D（CH3）3CCH2CH3

12.某有机物的结构简式为下图所示,其中属于芳香醇的同分异构体共有

A3种B4种C5种D6种

13.有机环状化合物的结构简式可进一步简化，例如A式可简写为B式。

C式是1990年公开报导的第1000万种新化合物。

则此化合物C中的碳原子数是，分子式是。

若D是C的同分异构体，但D属于酚类化合物，而且结构式中没有—CH3基团。

请写出D可能的结构简式。

（任意一种，填入上列D方框中）

14.写出与

具有相同官能团种类和数目的一个同分异构体简式：

15.写出

含有酯基和一取代苯结构的五个同分异构体：

16.羧酸A（分子式为C5H10O2）可以由醇B氧化得到.A和B可以生成酯C（分子量172）.符合这些条件的酯只有4种.请写出这4种酯的结构简式

17.若是某单烯烃与氢气加成后的产物，则烯烃可能有

种结构；若是炔烃与氢加成的产物，则此炔烃可能有种结构。

18．降冰片烷立体结构如图，按键线式以线示键，每个折点和线端点处表示有一个碳原子，并以氢补足四价，C、H未表示出来写出它的分子式，当它发生一氯取代时，取代位置有种。

19．有机物C的结构简式

，写出与C互为同分异构体，且属于乙酸酯类的化合物的结构简式、

20．请写出有机物A

的同分异构体（同类别且有支链）的结构简式：

及

21．1今有A、B、C3种二甲苯；将它们分别进行一硝化反应，得到的产物分子式都是C8H9NO2，但A得到两种产物，B得到3种产物，C只得到一种产物。

由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构，请将字母填入结构式后面的括号中。

2请写出一个化合物的结构式。

它的分子式也是C8H9NO2，分子中有苯环，苯环上有三个取代基，其中之一为羧基，但并非上述二甲苯的硝化产物。

请任写一个：

。

22．在C3H9N中，N原子以三个单键与其他原子相连接，它具有的同分异构体数目为

A1B2C3D4

23．C的结构简式：

请写出与C同类的同分异构体含C可能有种

24．2000年，国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。

苯丙醇胺（英文缩写为PPA）结构简式如下：

其中φ代表苯基。

苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是

。

（1）PPA的分子式是：

_______________________。

（2）它的取代基中有两个官能团，名称是_________基和________基（请填写汉字）。

（3）将φ－、H2N－、HO－在碳链上的位置作变换，可以写出多种同分异构体，其中5种的结构简式是：

请写出另外4种同分异构体的结构简式（不要写出－OH和－NH2连在同一个碳原子上的异构体；写出多于4种的要扣分）：

______________、______________、______________、______________。

25.A是一种酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C发生酯化反应得到。

A不能使澳（CCl4溶液）褪色。

氧化B可得到C。

1写出A、B、C的结构简式：

ABC

2写出B的两种同分异构体的结构简式，它们都可以限NaOH反应。

、

26、化合物E

有多种同分异构体，其中属于酯类且具有两个对位侧链的同分异构体有四种，分别写出它们的结构简式：

其中属于酸类且具有两个对位侧链的同分异构体有两种，分别写出它们的结构简式：

27、A结构简式:

C（CH2OH）4。

写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式。

①属直链化合物；②与A具有相同的官能团；③每个碳原子上最多只连一个官能团。

这些同分异构体的结构简式是              。

28、写出分子式为C7H16的所有有机物的结构简式。

29、肉桂酸

有多种同分异构体，其中含苯环且苯环上只有一个链状取代基并属于酯类的肉桂酸的同分异构体，除

和

还有两种，请写出其结构简式：

_______________________________________________。

30.分子式与苯丙氨酸相同，且同时符合下列两个条件：

①有带有两个取代基的苯环；②有一个硝基直接连在苯环上的异构体的数目是）

A、3B、5C、6D、10

31．丁子香酚结构如图：

符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有种，写出其中任意两种的结构简式。

①与NaHCO3溶液反应②苯环上只有两个取代基③苯环上的一氯取代物只有两种

、

32.苯氯乙酮是一种具有荷花香味的有机物，其结构简式为：

请回答：

苯氯乙酮的同分异构体有多种，请写出同时符合下列三个条件的任意两种同分异构题的结构简式：

①分子内有苯环但不含甲基；②氯原子与链烃基直接相连

③能发生银镜反应。

、。

33．分子式与苯丙氨酸相同，且同时符合下列两个条件：

①有带有两个取代基的苯环；②有一个硝基直接连在苯环上的异构体的数目是：

A、3B、5C、6D、10

34.与

互为同分异构体，属于酚类且苯环上只有两个互为对位取代基的化合物有4种，其结构简式为

，_______________________________，__________________________，__________________________。

答案

例1解析：

根据烷烃同分异构体的书写方法可推断，主链上有4个碳原子的烷烃及其同分异构体数分别为：

一个甲基（1种）；两个甲基（2种）；三个甲基（1种）；四个甲基（1种）。

所以符合此条件的烷烃的碳原子数为6个。

故含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃有：

共4种。

故答案为C项。

例2解析判断有机物发生取代反应后生成同分异构体数目，可采用“等效氢法”，即找出该有机物分子中有多少种“等效氢原子”，具体分析如下：

，共计9种。

又例如：

例4解析：

解题过程要避免犯策略性的错误，相当多的同学按照常规思维方式思考：

根据萘的结构利用等效H原子的方法判断知道，它的一溴代物有2种、二溴代物有10种、……六溴代物有10种、七溴代物有2种，再利用数学的不完全归纳法才发现同分异构体数目相等时的m与n的定量关系：

1+7=8，2+6=8，……m+n=8,用了好长时间才确定答案为C。

也有部分同学因为书写或判断同分异构体的复杂性，不到终点就放弃作答。

聪明的同学会见机行事，变“正面强攻”为“侧面出击”，迅速转换思维的角度和思考的方向。

正确的思路是：

从萘的分子式C10H8出发，从分子中取代a个H原子（C10H8-aBrn）与取代8-a个H原子（C10HnBr8-a）的同分异构体数目应该是相等的，因为对C10H8-aBra若观察的是个Br的位置，而对C10HnBr8-a则转化为观察a个H的位置关系了。

从数学角度思维可使用排列组合的方法：

C8a=C88-a（因为Cmn=Cmm-n）。

解答本题的策略在于等价变通，例如CH2=CHCl与CCl2=CHClC5H11Cl与C5H12O的醇等的关系都是同分异构体数目相等。

解题思维策略对完成条件向结果转化和实现解题起着关键性的作用。

策略性错误主要是指解题方向上的偏差，造成思维受阻或解题过程中走了弯路，费时费事，还不一定能够做对。

例5解析思维模式：

烷烷基烷的一元取代物

C3H89（1种）-C3H7（2种）2种

C4H10（2种）-C4H9（4种）4种

C5H12（3种）-C5H11（8种）8种

注意：

烷基的种类数是对应的烷的所有同分异构体分子中的所有等效H原子的加和。

当丁基与任何原子或原子团连接时都会因丁基的不同产生4种结构。

因此，分子式为C4H9Cl的卤代烃、分子式为C4Hl0O的醇、分子式为C5Hl0O的醛、分子式为C5Hl0O2的羧酸及分子式为C10H14且只有一个侧链的芳香烃都有4种同分异构体。

能与钠反应且分子式为C4Hl0O的有机物为丁醇，根据丁基异构规律可推知，符合条件的异构体有4种。

故答案为A项。

例6解析可理解为-C4H9有几种异构体，所以①C4H9X相当于C4H9-X有4种异构体；②C4H9OH（属醇的结构）相当于C4H9-0H，同理推得有4种醇的异构体。

同样

在苯的同系物范围内有四种异构体。

C5H10O（属于醛的异构）相当与C4H9-CHO，也有4种同分异构体；同理，C5H10O2的羧酸，即是C4H9-COOH，因而属于酸的同分异构体有4种同分异构体

C5H10O2属于酯类的同分异构体可以这样理解：

类似与HCOOC4H9的有4种，CH3COOC3H7的有2（-C3H7有2种），C2H5COOC2H5的只有1种，C3H7COOCH3的有2种，共计有9种。

例7解析:

烃的二元取代物的判定的基本思路是:

“定一变一，注意重复”。

对于蒽结构中第一氯原子的位置可选在图中蒽结构式中对称轴的一侧表示：

，这样可以得到三种一氯蒽：

在此基础上再考虑二氯蒽的同分异构体，此时另一个氯原子的位置可以用序号表示，以计算同分异构体的种类数

，共计15种。

例8解析:

思维方式一--先按照书写的基本策略熟练列举出对应烷的同分异构体,再依据等效H原子的方法判断出起一元取代物的同分异构体数目;思维方式二-----逆向思考,若只有一种一元取代物,则对应的烷中只会有一种H原子,而烷的任何结构中都必含甲基,因此它的结构中H原子应该全部以甲基的形式存在,故烷的分子式中的H原子总数一定是3的整数倍.显然答案为C。

例9解析不饱和度又称缺氢指数。

有机物分子中与碳原子相等的开链烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示。

对于有机物CxHy0z，其Ω=

。

若含有氮原子，每有一个氮原子增加O．5个不饱和度；当Ω=1时，分子结构中含有一个C=O键或C=C键或单键构成的环；当Ω≥4时，分子结构中含有苯环的可能性极大。

（1）由分子式可计算其Ω=

+0.5=5,则A中有苯环，且A是天然蛋白质水解的产物（a一氨基酸），分子中无甲基，据此可推知A的结构为

（2）B与A属类别异构，应为硝基芳烃，故符合条件的B的结构为

例10解析对给出的结构式用系统命名法命名，若分子式相同名称也相同，则属同一物质；若分子式相同名称不同，则两者互为同分异构体。

用系统命名法对给出的结构命名。

A：

1-氯-1-丁烯，B：

2-氯-1-丁烯，C：

3-氯-1-丁烯，D：

4-氯-1-丁烯，E：

1-氯-2-丁烯，F：

2-氯-2-丁烯，G：

2-氯-2-丁烯，H：

1-氯-2-甲基-1-丙烯，I：

3-氯-2-甲基-1-丙烯，J：

3-氯-2-甲基-1-丙烯。

其中F和G，I和J两组的分子式相同，名称也相同，故两两等同的式子是F和G，I和J。

例11解析此法适用于判断稠环芳烃。

判断方法为；对于苯环数目相同的稠环芳烃，若公共边数相同，苯环的排列顺序也相同，则属于同一物质；若公共边数相同，但苯环的排列顺序不同，则互为同分异构体；若公共边数不同，则既不是同一物质，也不是同分异构体。

苯并（a）芘的公共边数为6，给出的4种稠环芳烃的公共边数分别为：

①7条；②4条；③6条；④6条。

故答案为C项。

例12解析先把三价基团（一个次甲基）与一价基团两个甲基、一个氯原子）连接起来，然后插入二价基团，分析过程如下：

故答案为B项。

例13解析某有机物与H2按l：

l物质的量比加成说明原来的有机物为烯烃，又由C的四价原则，双键位置的情