共7套高考化学答题技巧有机物同分异构体数目的判断 专项讲解.docx

共7套高考化学答题技巧有机物同分异构体数目的判断 专项讲解.docx

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共7套高考化学答题技巧有机物同分异构体数目的判断专项讲解

（共7套）2019年高考化学答题技巧有机物同分异构体数目的判断专项讲解

本题型在四年高考中考查5次（共9份试卷），试题整体有一定难度。

同分异构体是高考测试的重点之一，几乎每年都有不同程度地考查，通常有两种考查形式：

一是以选择题的形式考查同分异构体的数目；二是以非选择题的形式考查某些具有特定结构的同分异构体。

侧重考查学生的综合分析能力、思维能力和空间想象能力。

年份

题号

分值

考查的主要内容及知识点

能力要求

知识要求

难度

要求

接受、吸收、整合化学信息的能力

分析问题和解决化学问题的能力

化学实验与探究能力

了解

理解

掌握

综合

应用

2013（Ⅰ）

12

6

酯的水解、酯化反应、同分弁构体数（C6H10O2）

√

√

√

中难

2014（Ⅰ）

7

6

有机

√

√

中

2014（Ⅱ）

8

6

必考有机

√

√

中

2015（Ⅱ）

11

6

有机（羧酸同分异构体）

√

√

易

2016（Ⅱ）

10

6

有机

√

√

√

中

考试说明解读

一、说明原文

Ⅱ．考试范围与要求

必考内容

4．常见有机物及其应用

（2）了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机化合物的同分异构体。

二、变化及解读

2016年本部分考试说明为“了解有机化合物的同分异构现象。

”，2017年增加了“能正确书写简单有机化合物的同分异构体。

”，由此可见高考加强了对同分异构体书写的考查，虽然以前考试说明没有同分异构体的要求，但历年高考试题都进行了考查，所以今年应加强同分异构体的书写以及数目判断的复习。

1．【2016年高考新课标Ⅱ卷】分子式为C4H8Cl2的有机物共有（不含立体异构）（）

A．7种B．8种C．9种D．10种

【答案】C

【考点定位】考查同分异构体的判断。

【名师点睛】本题考查同分异构体数目的判断。

判断取代产物同分异构体的数目，其分析方法是分析有机

物的结构特点，确定不同位置的氢原子种数，再确定取代产物同分异构体数目；或者依据烃基的同分异构

体数目进行判断。

2．【2015年高考新课标Ⅱ卷】分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有（不含立

体异构）（）

A．3种B．4种C．5种D．6种

【答案】B

【解析】分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体，这说明该有机物是饱和的一元羧酸，即

分子组成为C4H9—COOH，丁基有4种，分别是CH3CH2CH2CH2—、（CH3）2CHCH2—、（CH3）3C—、

CH3CH2CH（CH3）—，所以该羧酸也有4种，答案选B。

【考点定位】本题主要是考查有机物同分异构体种类判断，侧重于碳链异构体的考查。

【名师点晴】该题的关键是熟悉常见官能团的结构与性质，准确判断出有机物的属类，依据碳链异构体的

书写方法逐一分析判断即可，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。

3．【2014年高考新课标Ⅰ卷第7题】下列化合物中同分异构体数目最少的是（）

A．戊烷B．戊醇C．戊烯D．乙酸乙酯

【答案】A

CH3CH2CH2CH2CH3;

;

；B、饱和一元醇的分子式通式是CnH2n+2O,可看作是烷烃分子中

的H原子被羟基（—OH）取代的产物。

戊醇中共有8种同分异构体，它们是把戊烷的三种同分异构体中的

不同种类的H原子取代为—OH得到的。

CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子；

;有4种H原子，

有1种H原子。

因此戊醇的同分异构体的种类是3+4+1=8类；C、戊烯的同分异构体有共有9种。

同

类的有5种，包括：

CH2=CHCH2CH2CH3;CH3CH=CHCH2CH3;

;

;

;由于烯烃与环烷烃的分子式通式都是CnH2n.因此环烷烃类的同分异构体还有4种：

;

;

;

.因此一共含有的同分异构体种类是：

5+4=9种。

D、乙酸乙酯的分子式

是C4H8O2,符合通式CnH2nO2的物质常见的有饱和一元羧酸和饱和一元酯。

饱和一元羧酸类的同分异构体有

2种：

CH3CH2CH2COOH；

，同分异构体6种。

饱和一元酯类的有4种：

HCOOCH2CH2CH3；

；CH3COOCH2CH3;CH3CH2COOCH3;故其同分异构体种数是2+4=6。

可见同分异构体数目

最少的是戊烷。

选项为A。

【考点地位】考查同分异构体判断

【名师点晴】本题以几种常见的化合物为载体考查学生对物质的分子式通式、同分异构体的概念的了解、

理解和掌握程度，对同分异构体的正确书写能力；考察了考生严密的推理能力，思维的严谨性。

考查了考

生对知识的灵活应用和综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。

选项C是易错点。

4．【2014年高考新课标Ⅱ卷第8题】四联苯

的一氯代物有（）

A．3种B．4种C．5种D．6种

【答案】C

【解析】判断有机物一氯代物的数目的方法是根据有机物的结构利用等效氢的概念：

“同一碳原子上的氢等

效；同一碳原子上连接的甲基上的氢等效；处于对称位置碳原子上的氢等效；”判断有机物中氢原子的种类，

有机物中氢原子有几种其一氯代物就有几种。

由题给四联苯的结构简式知，四联苯为高度对称结构，其氢

原子有5种，故四联苯的一氯代物有5种，选C。

【考点定位】考查同分异构体判断

【名师点晴】本题以四联苯一氯代物种类的判断为载体考查有机物的结构、等效氢的判断、同分异构体数

目的确定等知识。

根据有机物的结构利用“等效氢”的概念准确判断氢原子的种类是得分的关键。

题目难度中

等，注意根据苯的结构类推四联苯的结构特点。

5．【2013年高考全国新课标Ⅰ卷第12题】分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若

不考虑立体异构，这些酸和醇重新组合可形成的酯共有（）

A．15种B．28种C．32种D．40种

【答案】D

【考点定位】有机物的同分异构体

【名师点睛】分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯，形成酯的羧酸与醇的碳原子总数为6，讨论羧酸与醇含

有的碳原子，判断形成该酯的羧酸与醇的同分异构体种数，根据羧酸与醇组合，计算同分异构体数目，本

题考查同分异构体的书写与判断，难度中等，关键是形成酯的羧酸与醇的同分异构体的判断，注意利用数

学法进行计算。

【他山之石】

1．【2015海南化学】分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有（不含立体异构）（）

A．3种B．4种C．5种D．6种

【答案】B

【解析】分子式是C4H10O并能与金属Na发生反应放出氢气的物质是醇类，C4H10O可以看作是C4H10的分

子中的一个H原子被羟基-OH取代，C4H10有CH3CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH3两种不同的结构，前者有2

种不同的H原子，后者也有2种不同的H原子，它们分别被羟基取代，就得到一种醇，因此符合该性质的

醇的种类是4种，选B。

【考点定位】本题考查饱和一元醇同分异构体的书写。

【名师点睛】解答此题要先结合分子式C4H10O确定该物质符合饱和一元醇和醚的通式，再结合性质：

能与

金属钠反应放出氢气确定该物质为饱和一元醇，示性式为C4H9—OH，根据丁烷的结构和等效氢知识判断

C4H9—有4种结构，确定同分异构体数目为4种。

同分异构体的书写是高考有机化学的必考题，该类题型

考查学生思维的有序性和全面性。

熟练掌握醇类的性质，灵活运用各种方法是解题的关键。

2．【2013年高考海南卷第9题】下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有（）

A．2-甲基丙烷B．环戊烷C．2,2-二甲基丁烷D．2,2-二甲基丙烷

【答案】BD

【解析】

试题分析：

2-甲基丙烷、2,2-二甲基丁烷，均有2种一氯代物；环戊烷和2,2-二甲基丙烷均只有1种同分异构体。

【考点定位】本题考查同分异构体。

【名师点睛】同分异构体是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，该题的关键是明确等效氢原子的判

断依据，然后结合具体的结构简式灵活运用，考查了学生的空间思维、变换角度等方面的能力，有利于培

养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。

3．【2013年高考全国大纲卷第13题】某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量

为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。

它可能的结构共有（不考虑立体异构）（）

A．4种B．5种C．6种D．7种

【答案】B

（环丁醚）

（甲基环丙醚），共5种，故B正确。

【考点定位】结合相对分子质量及燃烧规律考查有机物分子式的确定及同分异构体的书写。

难度适中。

【名师点睛】本题考查的知识点是同分异构现象和同分异构体，有关有机物分子式确定的计算等知识，主

要考查同分异构体的确定，难度不大，分子式的确定是解题的关键，考题与平时训练的内容相似，没有陌

生感，容易得分。

一、同分异构体的书写

1、减碳法：

书写时要做到全面避免不重复，具体规则为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排

列由同到邻到间，碳满四价。

如：

写出分子式为C7H16的所有有机物的结构简式。

经判断，C7H16烷烃。

第一步：

写出最长碳链（只写出了碳，氢原子根据“碳满四价”补足）。

C—C—C—C—C—C—C

第二步：

去掉最长碳链中1个碳原子作为支链（取代基），余下碳原子作为主链，依次找出支链在主链中

的可能位置（↓表示取代基连接在主链上碳的位置），注意主链结构的对称性和等同性（主链结构沿虚线

对称，2与5，3与4处于对称位置，甲基连接在1或6将会和第一步中的结构相同）。

第三步：

去掉最长碳链中的两个碳原子作为支链，出现两种情况：

（1）作为一个支链（乙基）（只能连在

3号碳上，得到1种异构体）；

（2）两个碳原子作为2个支链（两个甲基），主链结构沿3号碳原子对称，

采取“定一移二”法（将一个甲基固定在3号碳原子上后，另一个甲基可连接在2或3位置得到2种异构体，

然后将固定在3号碳原子上的甲基固定在2号碳原子上，则另一个甲基可连接在2或4位置得到2种异

构体。

共将得到4种异构体）。

第四步：

去掉最长碳链中的3个碳原子作为支链，出现三种情况：

（1）作为丙基不能产生新的同分异构

体；

（2）作为两个支链（一个甲基和一个乙基），也不能产生新的同分异构体；（3）作为三个支链（三个

甲基），得到1种异构体。

第五步：

最后用氢原子补足碳原子的四个价键

2、3个书写同分异构体的顺序：

（1）烷烃：

成直链，一条线；摘一碳，挂中间，往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。

（2）含官能团的有机物：

碳链异构→位置异构→官能团异构

（3）芳香族化合物：

邻→间→对

3、限定条件同分异构体的书写

近几年，高考试题加强了考查有一定限制条件的同分异构体的书写，解答此类题的一般思路如下：

①首

先根据限制条件的范围，确定有机物的类别（即官能团异构）；②确定有机物可能含有的几种碳链结构（即

碳链异构）；③确定有机物中官能团的具体位置（即位置异构）

【典例1】一种醛A：

，有多种同分异构体，其中属于羧酸类且分子中含苯环的同分异

构体共有4种，它们的结构简式是。

【答案】

考点：

考查同分异构体的书写。

【典例2】机物A的碳架结构如图所示。

已知立方烷（C8H8）

与

互为同分异构体，请

写出与有机物A互为同分异构体、且属于醛类的结构简式：

（1）___________

（2）___________（3）___________

（4）________

【答案】

（1）

（2）

（3）

（4）

考点：

考查同分异构体的书写。

二、同分异构体数目的判断—一元取代物

1、接入法（适用于烯烃、炔烃、酯、醚、酮类等）：

所谓“接入法”是将官能团拿出，利用降碳法写出剩余部分的碳链异构，再找官能团（相当于取代基）在碳链上的位置（C和H原子间或C和C原子间），将官能团接入，产生位置异构。

书写要做到思维有序，如可按照碳链异构→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→官能团位置异构顺序书写，不管按照哪种方法书写都必须注意官能团结构的对称性和官能团位置的等同性，做到不重不漏。

碳链异构：

碳骨架（碳原子的连接方式）不同异构现象。

如书写C5H10O的醛的同分异构体时，将官能团—CHO拿出，利用降碳法写出剩余四个碳的碳链异构，再找—CHO在碳链上的位置，将其插入，产生位置异构。

共四种。

官能团位置异构：

由于官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构现象。

如书写C3H8O的醇的同

分异构时易得到CH3CH2CH2OH（1-丙醇）和CH3CH（OH）CH3（2-丙醇）两种同分异构体；书写C4H8的烯

烃同分异构时易得到CH3CH2CH=CH2、CH3CH=CHCH3和（CH3）2C=CH2三种同分异构体。

官能团异构：

由于官能团的种类不同而产生的异构现象。

考虑官能团异构主要有以下几种情况，烯烃〜环烷烃，二烯烃〜炔烃，饱和一元醇〜醚，饱和一元醛〜酮，饱和一元羧酸〜酯，芳香醇〜芳香醚〜酚，硝基化合物〜氨基酸，葡萄糖〜果糖。

如，CH3CH2COOH（丙酸）与CH3COOCH3（乙酸甲酯）、CH3CH（OH）CHO（a-羟基丙醛）等是同分异构体，但淀粉和纤维素由于n不等，所以不是同分异构体。

2、基团法：

将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。

如：

丁基有四种，C4H9—X和丁醇（看作丁基与羟基或-X连接而成）也有四种，戊醛、戊酸（分别看作丁基跟醛基、羧基连接物）也分别有四种。

3、对称法（又称等效氢原子法）：

分子中等效氢原子有如下情况：

（1）分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。

（2）同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效。

如新戊烷（可以看作四个甲基取代了甲烷分子中的四个氢原子而得），其四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。

（3）分子中处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。

利用等效氢原子关系，可以很容易判断出有机物的一元取代物异构体数目。

其方法是先观察分子中互不等效的氢原子有多少种，则一元取代物的结构就有多少种。

如新戊烷（2,2,3,3-四甲基丁烷）的一氯代物只有一种，丙烷的一氯代物有2种（CH3-CH2-CH3中两个甲基上的6个H原子等效，亚甲基上的二个氢原子等效，分子中共2种不等效H原子）

【典例3】用相对分子质量为43的烷基取代烷烃（C4H10）分子中的一个氢原子，所得的有机物有（不考

虑立体异构）（）

A．5种　　　　　　　B．7种C．8种　　　　D．4种

【答案】B

考点：

本题主要是考查同分异构体判断

【典例4】分子式为C8H10O的某芳香族化合物有多种结构，其中含有-CH2OH基团的有（）

A．2种B．3种C．4种D．5种

【答案】C

考点：

考查同分异构体数目的判断

三、同分异构体数目的判断—二元或多元取代物

1、定一移一（或定二移一）法：

对于二元取代物同分异构体数目的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。

2、换元法：

将有机物分子中的不同原子或基团换元思考。

如：

乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？

假设把五氣乙烷分子中的Cl看作H原子，时H原子看成Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。

7、组合法：

对于环状的多取代化合物，可以先将环画出来，然后依次将不同的官能团连接在环上得到不同数目的异构体，最后将各种异构体数目相组合即可得到答案。

如三种不同的基团（一X、一Y、一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，可以如下解析：

邻位3种，XYZ、XZY、ZXY；邻间位6种，XY-Z、XZ-Y、YX-Z、YZ-X、ZX-Y、ZY-X；间位1种，X-Y-Z，共有10种。

8、增减法：

对于酯类的同分异构体的书写和数目判断，一般采用增减碳原子的方法，即酯中酸和醇部位总的碳原子数是一定的，酸部位每增加一个碳原子，醇部位就减少一个碳原子，如分子式为C7H14O2且属于酯类的同分异构体的种类的判断，就可采用这种方法，甲酸酯（HCOOC6H13）有16种（—C6H13有16种），乙酸酯（CH3COOC5H11）有8种，丙酸酯（C2H5COOC4H9）有4种，丁酸酯（C3H7COOC3H7）有4种，戊酸乙酯（C4H9COOC2H5）有4种，己酸甲酯（C5H11COOCH3）有8种，共计44种。

【典例5】A的分子式为C4H10O3，1molA与足量的Na反应会生成1.5molH2，则符合条件的A的结构有（一个C上连多个—OH不稳定，不考虑立体异构）（）

A．3种B．4种C．5种D．6种

【答案】B

（CH3）2CHCH2OH，答案选B。

考点：

考查同分异构体数目的判断。

【典例6】某有机物A遇FeCl3溶液显紫色，1molA最多能与3molNaOH反应，经测定，A的分子式为

C8H8O3并且含有二取代苯结构，则A的结构式的数目为（）

A．2B．3C．4D．5

【答案】B

考点：

考查有机物同分异构体的种类的判断的知识。

1、高考试题加强了考查有一定限制条件的同分异构体的书写。

例如：

给出结构基团，限制必须含有或不含有某基团等。

解答此类题的一般思路如下：

①首先根据限制条件的范围，确定有机物的类别（即官能团异构）；②确定有机物可能含有的几种碳链结构（即碳链异构）；③确定有机物中官能团的具体位置（即位置异构）

2、书写同分异构体时，关键在于书写的有序性和规律性。

书写时常容易出现重复和遗漏现象，以及漏写和多写H原子的情况。

常用的书写方法如下。

①“由通式，判类别”：

根据有机物的分子组成，判断其可能的类别异构（一般用分子通式判断）。

②“减碳法，写碳链”：

主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，分布由近到远。

③“移官位，氢充填”：

先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置；按“碳四价”的原则，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，即可得到所有同分异构体的结构简式

1．有机化合物的同分异构现象

同分异构现象

化合物具有相同的分子式，但结构不同，因而产生性质上的差异的现象

同分异构体

具有同分异构现象的化合物互为同分异构体

类　型

碳链异构

碳链骨架不同

如CH3—CH2—CH2—CH3和

位置异构

官能团位置不同

如：

CH2===CH—CH2—CH3

和CH3CH===CH—CH3

官能团异构

官能团种类不同如：

CH3CH2OH和CH3—O—CH3

2．熟记下列常见的官能团异构

组成通式

可能的类别及典型实例

CnH2n

烯烃（CH2CHCH3）、

环烷烃（

）

CnH2n－2

炔烃（CHCCH2CH3）、

二烯烃（CH2CHCHCH2）、

环烯烃（

）

CnH2n＋2O

醇（C2H5OH）、醚（CH3OCH3）

CnH2nO

醛（CH3CH2CHO）、酮（CH3COCH3）、

烯醇（CH2CHCH2OH）、

CnH2nO2

羧酸（CH3COOH）、

酯（HCOOCH3）、

羟基醛（HOCH2CHO）

CnH2n－6O

1．【福建省漳州市八校2017届高三2月联考化学试题】分子式为C4H8O2并能与氢氧化钠溶液反应的有机

物有（不含立体异构）（）

A．4种B．5种C．6种D．7种

【答案】C

【解析】C4H8O2属于羧酸时，可以是丁酸或2-甲基丙酸，所以C4H8O2属于羧酸时，共有2种同分异构体；

C4H8O2属于酯类的同分异构体，为饱和一元酯，若为甲酸与丙醇形成的酯，甲酸只有1种结构，丙醇有2

种，形成的酯有2种，若为乙酸与乙醇形成的酯，乙酸只有1种结构，乙醇只有1种结构，形成的乙酸乙

酯有1种，若为丙酸与甲醇形成的酯，丙酸只有1种结构，甲醇只有1种结构，形成的丙酸甲酯只有1种，

所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种；综合以上分析，总共有6种，故选C。

2．【2017届江西省重点中学协作体高三下学期第一次联考】邻甲基苯甲酸（C8H8O2）常用于农药、医药及

有机化工原料的合成，也是目前除草剂—稻无草的主要原料，则邻甲基苯甲酸符合下列条件的同分异构体：

①能与氢氧化钠溶液反应②能与新制备的银氨溶液发生银镜反应

③能与金属钠反应且具有甲基的芳香族化合物；共有多少种（）

A．10B．11C．12D．13

【答案】A

3．【四川省眉山中学2017届高三2月月考】苯乙烯的结构为

，该物质在一定条件下能和氢气完

全加成，加成产物的一溴取代物有（）

A．4种B．5种C．6种D．7种

【答案】C

【解析】苯乙烯（

）在一定条件下能和氢气完全加成，生成乙基环己烷，根据等效氢的概念分

析其中含有6种氢原子，其一溴取代物有6种。

选C。

4．【河北省衡水中学2017届高三上学期第17周周测】下列化合物中与自身类别相同的同分异构体数目（不

考虑立体异构，含其本身）最多的是（）

A．戊烷B．戊醇C．戊烯D．乙酸丙酯

【答案】D

【解析】A．戊烷只存在碳链异构，同分异构体为：

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3，

，

，

共3种；B．戊烷的同分异构体有：

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、

、

，主链五个碳的

（CH3）CH2CH3；CH3C（CH3）═CHCH3；CH3CH（CH3）CH═CH2；

若为

，没有相应烯烃；共5种；D．若为甲酸和丁醇酯化，丁醇有4种，形成的酯有4种：

HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH（CH3）2、HCOOCH（CH3）CH2CH3、HCOOC（CH3）3；若为乙酸和丙醇酯化，丙醇有2种，形成的酯有2种：

CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH（CH3）CH3；若为丙酸和乙醇酯化，丙酸有1种，形成的酯有1种：

CH3CH2COOCH2CH3；若为丁酸和甲醇酯化，丁酸有2种，形成的酯有2种：

CH3CH2CH2COOCH3、（CH3）2CHCOOCH3，故9种；故选D。

5．【2017届河北省定州中学高三上期末】邻甲基苯甲酸有多种同分异构体,其中属于酯类且分子结构中有

—CH3和苯环的同分异构体有（）

A．6种B．5种C．4种D．3种

【答案】B

【解析】由题目要求“属于酯类且分子结构中有-CH3和苯环”可知，邻甲基苯甲酸（

）的同

分异构体中应含有CH3-C6H4-OOCH（-C6H4-为苯环）的结构，有邻、间、对三种同分异构体或C6H5-OOCCH3

或C6H5-COOCH3，所以满足条件的有机