高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測（全國通用） 專題講座（十一） 同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷（講）（原卷版+答案解析）

專題講座（十一）同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷目錄第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識點精準(zhǔn)記憶第三部分：典型例題剖析高頻考點1考查同分異構(gòu)體的辨識高頻考點2考查有機物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷高頻考點3考查限定條件的同分異構(gòu)體的書寫和數(shù)目的判斷正文第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識點精準(zhǔn)記憶知識點一、同分異構(gòu)現(xiàn)象的分類1、無機物與無機物間的異構(gòu)現(xiàn)象（1）氰酸（H－O－C≡N）與異氰酸（俗名雷酸，其結(jié)構(gòu)為H－N＝C＝O）以及同一金屬的氰酸鹽與異氰酸（雷酸）鹽如氰酸銀與雷酸銀互為同分異構(gòu)體。（2）二氯二氨合鉑[Pt(NH3)2Cl2]有兩種構(gòu)造異構(gòu)體，順鉑異構(gòu)體具有抗癌活性，反鉑異構(gòu)體沒有抗癌活性：順式反式2、無機物和有機物間的異構(gòu)現(xiàn)象無機物氰酸銨[NH4CNO]與有機物尿素[CO(NH2)2]互為同分異構(gòu)體。3、有機物與有機物間的異構(gòu)現(xiàn)象——中學(xué)階段涉及的常見有機同分異構(gòu)體：1）碳鏈異構(gòu)：是指具有相同的分子式，但碳原子在分子中的排列方式不同而產(chǎn)生的異構(gòu)。2）位置(官能團位置)異構(gòu)：具有相同分子式但取代基或官能團在分子的碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)稱為位置異構(gòu)。3）類別異構(gòu)(又稱官能團異構(gòu))：類別異構(gòu)的常見情況有：（1）CnH2n：(n≥3)烯烴和環(huán)烷烴；（2）CnH2n－2：(n≥3)二烯烴和炔烴；（3）CnH2n＋2O：(n≥2)飽和一元醇和飽和一元醚；（4）CnH2nO：(n≥2)飽和一元醛、烯醇和環(huán)氧烷；(n≥3)飽和一元酮；（5）CnH2nO2：(n≥2)飽和一元羧酸、飽和一元羧酸飽和一元醇酯、羥基醛；（6）CnH2n＋1O2N：(n≥2)氨基酸、硝基化合物；（7）CnH2n－6O：(n≥7)酚、芳香醇和芳香醚。（8）C6H12O6：葡萄糖和果糖；（9）C11H22O11：蔗糖和麥芽糖；注：巧用不飽和度記住常見有機物的官能團異構(gòu)1）不飽和度(1)概念：不飽和度又稱缺氫指數(shù)，即有機物分子中的氫原子與和它碳原子數(shù)相等的鏈狀烷烴相比較，每減少2個氫原子，則有機物的不飽和度增加1，用Ω表示(2)有機化合物(CxHyOz)分子不飽和度的計算公式為：【微點撥】在計算不飽和度時，若有機化合物分子中含有鹵素原子，可將其視為氫原子；若含有氧原子，則不予考慮；若含有氮原子，就在氫原子總數(shù)中減去氮原子數(shù)(3)幾種常見結(jié)構(gòu)的不飽和度官能團或結(jié)構(gòu)CCCO環(huán)CC苯環(huán)不飽和度111242）常見有機物的官能團異構(gòu)通式不飽和度常見類別異構(gòu)體CnH2n+20無類別異構(gòu)體CnH2n1單烯烴、環(huán)烷烴CnH2n－22單炔烴、二烯烴、環(huán)烯烴、二環(huán)烴CnH2n＋2O0飽和一元醇、飽和一元醚CnH2nO1飽和一元醛、飽和一元酮、烯醇、烯醚、環(huán)醇、環(huán)醚CnH2nO21飽和一元羧酸、飽和一元酯、羥醛、羥酮CnH2n＋1O2N1氨基酸、硝基烷4）順反異構(gòu)：含有雙鍵（如，，等）的化合物存在順反異構(gòu)。知識點二、同分異構(gòu)體的書寫步驟1．烷烴只存在碳架異構(gòu)，一般可采用“降碳對稱法”進行書寫，具體步驟如下(以C6H14為例)：(1)確定碳架①先寫直鏈：C—C—C—C—C—C。②減少一個碳原子，將其作為支鏈，由中間向一端移動：、。③減少2個碳原子，將其作為一個或兩個支鏈并移動位置；2個支鏈時，可先連在同一個碳上，再連在相鄰、相間的碳原子上。、。從主鏈上取下來的碳原子數(shù)，不能多于主鏈所剩部分的碳原子數(shù)。(2)補寫氫原子：根據(jù)碳原子形成4個共價鍵，補寫各碳原子所結(jié)合的氫原子。則C6H14共有5種同分異構(gòu)體。2．烯烴同分異構(gòu)體的書寫(限單烯烴范圍內(nèi))書寫方法：先鏈后位，即先寫出可能的碳鏈方式，再加上含有的官能團位置。下面以C4H8為例說明。(1)碳架異構(gòu)：C—C—C—C、。(2)位置異構(gòu)：用箭頭表示雙鍵的位置，即。故C4H8在單烯烴范圍內(nèi)的同分異構(gòu)體共有3種。3．烴的含氧衍生物同分異構(gòu)體的書寫書寫方法：一般按碳架異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團異構(gòu)的順序來書寫。下面以C5H12O為例說明。(1)碳架異構(gòu)：5個碳原子的碳鏈有3種連接方式。C—C—C—C—C(2)位置異構(gòu)：對于醇類，在碳鏈各碳原子上連接羥基，用“↓”表示連接的不同位置。(3)官能團異構(gòu)：通式為CnH2n＋2O的有機物在中學(xué)階段只能是醇或醚，對于醚類，位置異構(gòu)是因氧元素的位置不同而導(dǎo)致的。分析知分子式為C5H12O的有機物共有8種醇和6種醚，總共14種同分異構(gòu)體。4、含苯環(huán)的同分異構(gòu)體的書寫技巧A.苯環(huán)上有兩個取代基時：①先確定好“對稱軸”，再“定一移一”。（這個屬于“位置異構(gòu)”，注意苯環(huán)上的“鄰、對、間”。②接著再進行官能團異構(gòu)：-COOH（羧基），-COOC-（酯基）；它們在苯環(huán)上會被分為-OH（羥基），-CHO（醛基），-C-O-C-（醚鍵），-CO-（羰基），但要記住前提是分子式相同。B.苯環(huán)上有三個取代基時：①先確定好“對稱軸”，再“定二移一”。（這個屬于“位置異構(gòu)”，注意苯環(huán)上的“鄰、對、間”。②接著再進行官能團異構(gòu)：-COOH（羧基），-COOC-（酯基）；它們在苯環(huán)上會被分為-OH（羥基），-CHO（醛基），-C-O-C-（醚鍵），-CO-（羰基），但要記住前提是分子式相同。知識點三、同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法1．等效氫法，適用于一鹵代物、醇的找法單官能團有機物分子可以看作烴分子中一個氫原子被其他的原子或官能團取代的產(chǎn)物，確定其同分異構(gòu)體數(shù)目時，實質(zhì)上是看處于不同位置的氫原子的數(shù)目，可用“等效氫法”判斷。1）判斷“等效氫”的三原則是：(1)同一碳原子上的氫原子是等效的，如CH4中的4個氫原子等效。(2)同一碳原子上所連的甲基上的氫原子是等效的，如C(CH3)4中的4個甲基上的12個氫原子等效。(3)處于對稱位置上的氫原子是等效的，如CH3CH3中的6個氫原子等效，乙烯分子中的4個氫原子等效，苯分子中的6個氫原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18個氫原子等效。2）應(yīng)用(1)一鹵代烴：看作是氯原子取代烴分子中的氫原子，以“C5H11Cl”為例(2)醇：看作是—OH原子取代烴分子中的氫原子，以“C5H12O”為例2、變鍵法：即將有機物中某個位置化學(xué)鍵進行變化得到新的有機物，適用于烯烴、炔烴、醛和羧酸(1)烯烴：單鍵變雙鍵，要求相鄰的兩個碳上至少各有1個氫原子，以“C5H10”為例箭頭指的是將單鍵變成雙鍵新戊烷中間碳原子上無氫原子，不能變成雙鍵(2)炔烴：單鍵變?nèi)I，要求相鄰的兩個碳上至少各有2個氫原子，以“C5H8”為例箭頭指的是將單鍵變成三鍵異戊烷第2個碳原子只有1個氫原子，兩邊單鍵不能變成三鍵新戊烷中間碳原子上無氫原子，不能變成三鍵(3)醛：醛基屬于端位基，將烴分子中鏈端的甲基變成醛基，以“C5H10O”為例箭頭指向是指將鏈端甲基變成醛基，數(shù)甲基個數(shù)即可(4)羧酸：羧基屬于端位基，將烴分子中鏈端的甲基變成羧基，以“C5H10O2”為例箭頭指向是指將鏈端甲基變成羧基，數(shù)甲基個數(shù)即可3、插鍵法：在有機物結(jié)構(gòu)式中的某個化學(xué)鍵的位置插入原子而得到新的有機物的結(jié)構(gòu)，適用于醚和酯(1)醚：醚鍵可以理解為在C—C單鍵之間插入氧原子，以“C5H12O”為例箭頭指向是指在C—C單鍵之間插入氧原子(2)酯：酯可以理解在左、右兩邊插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”為例若在鏈端，注意只能在一邊插入氧原子，另外要注意對稱性，此法對含苯環(huán)類的非常有效4．烴基取代法(1)記住常見烴基的結(jié)構(gòu)：丙基有2種結(jié)構(gòu)，丁基有4種結(jié)構(gòu)，戊基有8種結(jié)構(gòu)。(2)將有機物分子拆分為烴基和官能團兩部分，根據(jù)烴基同分異構(gòu)體的數(shù)目，確定目標(biāo)分子的數(shù)目，如C4H10O屬于醇的可改寫為C4H9—OH，共有4種結(jié)構(gòu)，C5H10O屬于醛的可改寫為C4H9—CHO，共有4種結(jié)構(gòu)。5、多官能團同分異構(gòu)體(1)同種官能團：定一移一，以“C3H6Cl2”為例先找一氯代物，再利用等效氫法，再用氯原子取代一氯代物上的氫原子CH3CH2CH3的二氯代物數(shù)目：第1步固定1個Cl原子有2種：①，②。第2步固定第2個氯原子：①有3種，②有2種，其中①b和②d重復(fù)，故CH3CH2CH3的二氯代物有4種。(2)不同種官能團：變鍵優(yōu)先，取代最后，以“羥基醛(C5H10O2)”為例先找戊醛，再用羥基取代氫原子6．換元法若烴中含有a個氫原子，則其n元取代物和(a－n)元取代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相同。如：二氯苯C6H4Cl2有3種同分異構(gòu)體：、、，用H代替Cl，用Cl代替H，則四氯苯也有3種同分異構(gòu)體。7、組合法：飽和一元酯R1COOR2，R1—有m種，R2—有n種，共有m×n種酯。8、強化記憶常見同分異構(gòu)體的數(shù)目（1)烷烴烷烴甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷癸烷個數(shù)111235975注：還可用公式計算碳原子數(shù)小于10的烷烴同分異構(gòu)體的數(shù)目：按C=2n-8+2n-4+1（n為烷烴碳原子數(shù)目）計算結(jié)果取整數(shù)即為烷烴同分異構(gòu)體的數(shù)目，如庚烷中n=7,C=27-8+27-4+1=9.5，整數(shù)為9，故庚烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為9；又如辛烷中n=8,C=28-8+28-4+1=18，整數(shù)為18，故庚烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為18；依此類推，可計算出壬烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為35。(2)烷基烷基甲基乙基丙基丁基戊基個數(shù)11248(3)含苯環(huán)同分異構(gòu)體數(shù)目確定技巧①若苯環(huán)上連有2個取代基，其結(jié)構(gòu)有鄰、間、對3種②若苯環(huán)上連有3個相同的取代基，其結(jié)構(gòu)有3種③若苯環(huán)上的三個取代基有兩個相同時，其結(jié)構(gòu)有6種④若苯環(huán)上的三個取代基都不同時，其結(jié)構(gòu)有10種(4)C4H10的二氯代物有9種；(5)C3H8的一氯一溴二元取代物有5種；知識點四、限定條件的同分異構(gòu)體的書寫和數(shù)目判斷1、限定的可能條件①酸（-COOH、-OH（酚羥基））。②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的官能團：含醛基的有機物,例如甲醛HCHO,乙醛CH3CHO。③能發(fā)生水解反應(yīng)的官能團：酯類物質(zhì),水解生成對應(yīng)的醇和羧酸；肽鍵水解成氨基酸，鹵代烴水解生成醇。④使溴水發(fā)生沉淀的或能使FeCl3變色的官能團：酚羥基（-OH）。⑤能使高錳酸鉀（KMnO4）溶液或溴水褪色的：碳碳雙鍵或碳碳三鍵。⑥水解產(chǎn)物含有α氨基酸的（H2N-CH2-COOH)。⑦與Na2CO3反應(yīng)放出CO2：含羧基的有機物（-COOH）。⑧能與NaOH溶液反應(yīng)：含-OH（酚羥基）、-COOH、-COO-、-X等。⑧核磁共振的氫譜的峰數(shù)（有幾種峰就有幾種氫原子，先確定對稱軸）或峰面積（峰面積即是氫原子的數(shù)目。）2、限定條件的同分異構(gòu)體書寫和數(shù)目判斷技巧(1)確定碎片：明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體，該物質(zhì)的組成情況怎么樣？解讀限制條件，從性質(zhì)聯(lián)想結(jié)構(gòu)，將物質(zhì)分裂成一個個碎片，碎片可以是官能團，也可是烴基(尤其是官能團之外的飽和碳原子)(2)組裝分子：要關(guān)注分子的結(jié)構(gòu)特點，包括幾何特征和化學(xué)特征。幾何特征是指所組裝的分子是空間結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu)，有無對稱性。化學(xué)特征包括等效氫(3)解題思路例：確定(鄰甲基苯甲酸)符合下列要求的同分異構(gòu)體的種類。①屬于芳香化合物②能與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生光亮的銀鏡③能與NaOH溶液反應(yīng)解析：第一步：確定有機物的類別，找出該有機物常見的類別異構(gòu)體(可以結(jié)合不飽和度)。技巧：原題有機物屬于羧酸類，與羥基醛、酯互為類別異構(gòu)體第二步：結(jié)合類別異構(gòu)體和已知限定條件確定基團和官能團(核心步驟)與銀氨溶液與NaOH溶液備注注意細(xì)節(jié)乃做題制勝法寶羧酸×√羥基醛√苯酚√醇羥基與NaOH溶液不反應(yīng)，但酚羥基可以酯甲酸酯√√酯與銀氨溶液不反應(yīng)，但甲酸酯可以綜上所述，符合本題條件的有兩大類：①羥基醛[(酚)—OH，—CHO]；②甲酸酯(—OOCH)第三步：按類別去找，方便快捷不出錯①若為羥基醛[(酚)—OH，—CHO]，則還剩余一個碳原子，分兩種情況討論若本環(huán)有有兩個側(cè)鏈，此時—CH2—只能和醛基一起，有鄰、間、對3種若本環(huán)有有三個側(cè)鏈，則為—OH，—CHO、—CH3，苯環(huán)連接三個不同的取代基總共有10種②若為甲酸酯(—OOCH)：則用—OOCH取代甲苯上的氫原子，總共4種第四步：總共17種第三部分：典型例題剖析高頻考點1考查同分異構(gòu)體的辨識例1.(2023·全國·高三專題練習(xí)）下列物質(zhì)中不互為同分異構(gòu)體的是A．葡萄糖和果糖 B．蔗糖和麥芽糖 C．淀粉和纖維素 D．乙醇和二甲醚【名師歸納】辨識有機物間是否是同分異構(gòu)體是高考選擇題中的熱點，同分異構(gòu)體的概念同分異構(gòu)體是指分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同的物質(zhì)之間的互稱,關(guān)鍵要把握好以下兩點:一看分子式是否相同；二看結(jié)構(gòu)式是否不同?！咀兪接?xùn)練】(2023·全國·高三專題練習(xí)）某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為，與其互為同分異構(gòu)體的是A． B． C． D．高頻考點2考查有機物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷例2．(2023·陜西寶雞市·高三模擬）有機物X的結(jié)構(gòu)簡式是,能用該結(jié)構(gòu)簡式表示的X的同分異構(gòu)體共有不考慮立體異構(gòu))A．4種 B．6種 C．9種 D．10種【方法點撥】本題先采用定一移一法確定-C3H6Cl的同分異構(gòu)體的數(shù)目，再根據(jù)丙基2種。利用組合法確定有機物X的同分異構(gòu)體的數(shù)目2×5=10種；【變式訓(xùn)練】(2023·全國·高三專題練習(xí)）分子式為C9H18O2的有機物A，在硫酸存在下與水反應(yīng)生成B、C兩種物質(zhì)，C經(jīng)一系列氧化最終可轉(zhuǎn)化為B的同類物質(zhì)，又知等質(zhì)量的B、C的蒸氣在同溫同壓下所占體積相同，則A的酯類同分異構(gòu)體共有(包括A)A．8種 B．12種 C．16種 D．18種高頻考點3考查限定條件的同分異構(gòu)體的書寫和數(shù)目的判斷例3.(2023·全國·高三專題練習(xí)）化合物B()的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的有a.含苯環(huán)的醛、酮b.不含過氧鍵(—O—O—)c.核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶1A．2個 B．3個 C．4個 D．5個【限定條件和同分異構(gòu)體書寫技巧】(1)確定碎片：明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體，該物質(zhì)的組成情況怎么樣？解讀限制條件，從性質(zhì)聯(lián)想結(jié)構(gòu)，將物質(zhì)分裂成一個個碎片，碎片可以是官能團，也可是烴基(尤其是官能團之外的飽和碳原子)(2)組裝分子：要關(guān)注分子的結(jié)構(gòu)特點，包括幾何特征和化學(xué)特征。幾何特征是指所組裝的分子是空間結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu)，有無對稱性；化學(xué)特征包括等效氫?！咀兪接?xùn)練】(2023·全國·高三專題練習(xí)）某芳香族化合物甲的分子式為C10H11ClO2，已知苯環(huán)上只有兩個取代基，其中一個取代基為—Cl，甲能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳，則滿足上述條件的有機物甲的同分異構(gòu)體數(shù)目有（

）A．15種 B．12種 C．9種 D．5種專題講座（十一）同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷目錄第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識點精準(zhǔn)記憶第三部分：典型例題剖析高頻考點1考查同分異構(gòu)體的辨識高頻考點2考查有機物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷高頻考點3考查限定條件的同分異構(gòu)體的書寫和數(shù)目的判斷正文第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識點精準(zhǔn)記憶知識點一、同分異構(gòu)現(xiàn)象的分類1、無機物與無機物間的異構(gòu)現(xiàn)象（1）氰酸（H－O－C≡N）與異氰酸（俗名雷酸，其結(jié)構(gòu)為H－N＝C＝O）以及同一金屬的氰酸鹽與異氰酸（雷酸）鹽如氰酸銀與雷酸銀互為同分異構(gòu)體。（2）二氯二氨合鉑[Pt(NH3)2Cl2]有兩種構(gòu)造異構(gòu)體，順鉑異構(gòu)體具有抗癌活性，反鉑異構(gòu)體沒有抗癌活性：順式反式2、無機物和有機物間的異構(gòu)現(xiàn)象無機物氰酸銨[NH4CNO]與有機物尿素[CO(NH2)2]互為同分異構(gòu)體。3、有機物與有機物間的異構(gòu)現(xiàn)象——中學(xué)階段涉及的常見有機同分異構(gòu)體：1）碳鏈異構(gòu)：是指具有相同的分子式，但碳原子在分子中的排列方式不同而產(chǎn)生的異構(gòu)。2）位置(官能團位置)異構(gòu)：具有相同分子式但取代基或官能團在分子的碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)稱為位置異構(gòu)。3）類別異構(gòu)(又稱官能團異構(gòu))：類別異構(gòu)的常見情況有：（1）CnH2n：(n≥3)烯烴和環(huán)烷烴；（2）CnH2n－2：(n≥3)二烯烴和炔烴；（3）CnH2n＋2O：(n≥2)飽和一元醇和飽和一元醚；（4）CnH2nO：(n≥2)飽和一元醛、烯醇和環(huán)氧烷；(n≥3)飽和一元酮；（5）CnH2nO2：(n≥2)飽和一元羧酸、飽和一元羧酸飽和一元醇酯、羥基醛；（6）CnH2n＋1O2N：(n≥2)氨基酸、硝基化合物；（7）CnH2n－6O：(n≥7)酚、芳香醇和芳香醚。（8）C6H12O6：葡萄糖和果糖；（9）C11H22O11：蔗糖和麥芽糖；注：巧用不飽和度記住常見有機物的官能團異構(gòu)1）不飽和度(1)概念：不飽和度又稱缺氫指數(shù)，即有機物分子中的氫原子與和它碳原子數(shù)相等的鏈狀烷烴相比較，每減少2個氫原子，則有機物的不飽和度增加1，用Ω表示(2)有機化合物(CxHyOz)分子不飽和度的計算公式為：【微點撥】在計算不飽和度時，若有機化合物分子中含有鹵素原子，可將其視為氫原子；若含有氧原子，則不予考慮；若含有氮原子，就在氫原子總數(shù)中減去氮原子數(shù)(3)幾種常見結(jié)構(gòu)的不飽和度官能團或結(jié)構(gòu)CCCO環(huán)CC苯環(huán)不飽和度111242）常見有機物的官能團異構(gòu)通式不飽和度常見類別異構(gòu)體CnH2n+20無類別異構(gòu)體CnH2n1單烯烴、環(huán)烷烴CnH2n－22單炔烴、二烯烴、環(huán)烯烴、二環(huán)烴CnH2n＋2O0飽和一元醇、飽和一元醚CnH2nO1飽和一元醛、飽和一元酮、烯醇、烯醚、環(huán)醇、環(huán)醚CnH2nO21飽和一元羧酸、飽和一元酯、羥醛、羥酮CnH2n＋1O2N1氨基酸、硝基烷4）順反異構(gòu)：含有雙鍵（如，，等）的化合物存在順反異構(gòu)。知識點二、同分異構(gòu)體的書寫步驟1．烷烴只存在碳架異構(gòu)，一般可采用“降碳對稱法”進行書寫，具體步驟如下(以C6H14為例)：(1)確定碳架①先寫直鏈：C—C—C—C—C—C。②減少一個碳原子，將其作為支鏈，由中間向一端移動：、。③減少2個碳原子，將其作為一個或兩個支鏈并移動位置；2個支鏈時，可先連在同一個碳上，再連在相鄰、相間的碳原子上。、。從主鏈上取下來的碳原子數(shù)，不能多于主鏈所剩部分的碳原子數(shù)。(2)補寫氫原子：根據(jù)碳原子形成4個共價鍵，補寫各碳原子所結(jié)合的氫原子。則C6H14共有5種同分異構(gòu)體。2．烯烴同分異構(gòu)體的書寫(限單烯烴范圍內(nèi))書寫方法：先鏈后位，即先寫出可能的碳鏈方式，再加上含有的官能團位置。下面以C4H8為例說明。(1)碳架異構(gòu)：C—C—C—C、。(2)位置異構(gòu)：用箭頭表示雙鍵的位置，即。故C4H8在單烯烴范圍內(nèi)的同分異構(gòu)體共有3種。3．烴的含氧衍生物同分異構(gòu)體的書寫書寫方法：一般按碳架異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團異構(gòu)的順序來書寫。下面以C5H12O為例說明。(1)碳架異構(gòu)：5個碳原子的碳鏈有3種連接方式。C—C—C—C—C(2)位置異構(gòu)：對于醇類，在碳鏈各碳原子上連接羥基，用“↓”表示連接的不同位置。(3)官能團異構(gòu)：通式為CnH2n＋2O的有機物在中學(xué)階段只能是醇或醚，對于醚類，位置異構(gòu)是因氧元素的位置不同而導(dǎo)致的。分析知分子式為C5H12O的有機物共有8種醇和6種醚，總共14種同分異構(gòu)體。4、含苯環(huán)的同分異構(gòu)體的書寫技巧A.苯環(huán)上有兩個取代基時：①先確定好“對稱軸”，再“定一移一”。（這個屬于“位置異構(gòu)”，注意苯環(huán)上的“鄰、對、間”。②接著再進行官能團異構(gòu)：-COOH（羧基），-COOC-（酯基）；它們在苯環(huán)上會被分為-OH（羥基），-CHO（醛基），-C-O-C-（醚鍵），-CO-（羰基），但要記住前提是分子式相同。B.苯環(huán)上有三個取代基時：①先確定好“對稱軸”，再“定二移一”。（這個屬于“位置異構(gòu)”，注意苯環(huán)上的“鄰、對、間”。②接著再進行官能團異構(gòu)：-COOH（羧基），-COOC-（酯基）；它們在苯環(huán)上會被分為-OH（羥基），-CHO（醛基），-C-O-C-（醚鍵），-CO-（羰基），但要記住前提是分子式相同。知識點三、同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法1．等效氫法，適用于一鹵代物、醇的找法單官能團有機物分子可以看作烴分子中一個氫原子被其他的原子或官能團取代的產(chǎn)物，確定其同分異構(gòu)體數(shù)目時，實質(zhì)上是看處于不同位置的氫原子的數(shù)目，可用“等效氫法”判斷。1）判斷“等效氫”的三原則是：(1)同一碳原子上的氫原子是等效的，如CH4中的4個氫原子等效。(2)同一碳原子上所連的甲基上的氫原子是等效的，如C(CH3)4中的4個甲基上的12個氫原子等效。(3)處于對稱位置上的氫原子是等效的，如CH3CH3中的6個氫原子等效，乙烯分子中的4個氫原子等效，苯分子中的6個氫原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18個氫原子等效。2）應(yīng)用(1)一鹵代烴：看作是氯原子取代烴分子中的氫原子，以“C5H11Cl”為例(2)醇：看作是—OH原子取代烴分子中的氫原子，以“C5H12O”為例2、變鍵法：即將有機物中某個位置化學(xué)鍵進行變化得到新的有機物，適用于烯烴、炔烴、醛和羧酸(1)烯烴：單鍵變雙鍵，要求相鄰的兩個碳上至少各有1個氫原子，以“C5H10”為例箭頭指的是將單鍵變成雙鍵新戊烷中間碳原子上無氫原子，不能變成雙鍵(2)炔烴：單鍵變?nèi)I，要求相鄰的兩個碳上至少各有2個氫原子，以“C5H8”為例箭頭指的是將單鍵變成三鍵異戊烷第2個碳原子只有1個氫原子，兩邊單鍵不能變成三鍵新戊烷中間碳原子上無氫原子，不能變成三鍵(3)醛：醛基屬于端位基，將烴分子中鏈端的甲基變成醛基，以“C5H10O”為例箭頭指向是指將鏈端甲基變成醛基，數(shù)甲基個數(shù)即可(4)羧酸：羧基屬于端位基，將烴分子中鏈端的甲基變成羧基，以“C5H10O2”為例箭頭指向是指將鏈端甲基變成羧基，數(shù)甲基個數(shù)即可3、插鍵法：在有機物結(jié)構(gòu)式中的某個化學(xué)鍵的位置插入原子而得到新的有機物的結(jié)構(gòu)，適用于醚和酯(1)醚：醚鍵可以理解為在C—C單鍵之間插入氧原子，以“C5H12O”為例箭頭指向是指在C—C單鍵之間插入氧原子(2)酯：酯可以理解在左、右兩邊插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C5H10O2”為例若在鏈端，注意只能在一邊插入氧原子，另外要注意對稱性，此法對含苯環(huán)類的非常有效4．烴基取代法(1)記住常見烴基的結(jié)構(gòu)：丙基有2種結(jié)構(gòu)，丁基有4種結(jié)構(gòu)，戊基有8種結(jié)構(gòu)。(2)將有機物分子拆分為烴基和官能團兩部分，根據(jù)烴基同分異構(gòu)體的數(shù)目，確定目標(biāo)分子的數(shù)目，如C4H10O屬于醇的可改寫為C4H9—OH，共有4種結(jié)構(gòu)，C5H10O屬于醛的可改寫為C4H9—CHO，共有4種結(jié)構(gòu)。5、多官能團同分異構(gòu)體(1)同種官能團：定一移一，以“C3H6Cl2”為例先找一氯代物，再利用等效氫法，再用氯原子取代一氯代物上的氫原子CH3CH2CH3的二氯代物數(shù)目：第1步固定1個Cl原子有2種：①，②。第2步固定第2個氯原子：①有3種，②有2種，其中①b和②d重復(fù)，故CH3CH2CH3的二氯代物有4種。(2)不同種官能團：變鍵優(yōu)先，取代最后，以“羥基醛(C5H10O2)”為例先找戊醛，再用羥基取代氫原子6．換元法若烴中含有a個氫原子，則其n元取代物和(a－n)元取代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相同。如：二氯苯C6H4Cl2有3種同分異構(gòu)體：、、，用H代替Cl，用Cl代替H，則四氯苯也有3種同分異構(gòu)體。7、組合法：飽和一元酯R1COOR2，R1—有m種，R2—有n種，共有m×n種酯。8、強化記憶常見同分異構(gòu)體的數(shù)目（1)烷烴烷烴甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷癸烷個數(shù)111235975注：還可用公式計算碳原子數(shù)小于10的烷烴同分異構(gòu)體的數(shù)目：按C=2n-8+2n-4+1（n為烷烴碳原子數(shù)目）計算結(jié)果取整數(shù)即為烷烴同分異構(gòu)體的數(shù)目，如庚烷中n=7,C=27-8+27-4+1=9.5，整數(shù)為9，故庚烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為9；又如辛烷中n=8,C=28-8+28-4+1=18，整數(shù)為18，故庚烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為18；依此類推，可計算出壬烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為35。(2)烷基烷基甲基乙基丙基丁基戊基個數(shù)11248(3)含苯環(huán)同分異構(gòu)體數(shù)目確定技巧①若苯環(huán)上連有2個取代基，其結(jié)構(gòu)有鄰、間、對3種②若苯環(huán)上連有3個相同的取代基，其結(jié)構(gòu)有3種③若苯環(huán)上的三個取代基有兩個相同時，其結(jié)構(gòu)有6種④若苯環(huán)上的三個取代基都不同時，其結(jié)構(gòu)有10種(4)C4H10的二氯代物有9種；(5)C3H8的一氯一溴二元取代物有5種；知識點四、限定條件的同分異構(gòu)體的書寫和數(shù)目判斷1、限定的可能條件①酸（-COOH、-OH（酚羥基））。②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的官能團：含醛基的有機物,例如甲醛HCHO,乙醛CH3CHO。③能發(fā)生水解反應(yīng)的官能團：酯類物質(zhì),水解生成對應(yīng)的醇和羧酸；肽鍵水解成氨基酸，鹵代烴水解生成醇。④使溴水發(fā)生沉淀的或能使FeCl3變色的官能團：酚羥基（-OH）。⑤能使高錳酸鉀（KMnO4）溶液或溴水褪色的：碳碳雙鍵或碳碳三鍵。⑥水解產(chǎn)物含有α氨基酸的（H2N-CH2-COOH)。⑦與Na2CO3反應(yīng)放出CO2：含羧基的有機物（-COOH）。⑧能與NaOH溶液反應(yīng)：含-OH（酚羥基）、-COOH、-COO-、-X等。⑧核磁共振的氫譜的峰數(shù)（有幾種峰就有幾種氫原子，先確定對稱軸）或峰面積（峰面積即是氫原子的數(shù)目。）2、限定條件的同分異構(gòu)體書寫和數(shù)目判斷技巧(1)確定碎片：明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體，該物質(zhì)的組成情況怎么樣？解讀限制條件，從性質(zhì)聯(lián)想結(jié)構(gòu)，將物質(zhì)分裂成一個個碎片，碎片可以是官能團，也可是烴基(尤其是官能團之外的飽和碳原子)(2)組裝分子：要關(guān)注分子的結(jié)構(gòu)特點，包括幾何特征和化學(xué)特征。幾何特征是指所組裝的分子是空間結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu)，有無對稱性?；瘜W(xué)特征包括等效氫(3)解題思路例：確定(鄰甲基苯甲酸)符合下列要求的同分異構(gòu)體的種類。①屬于芳香化合物②能與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生光亮的銀鏡③能與NaOH溶液反應(yīng)解析：第一步：確定有機物的類別，找出該有機物常見的類別異構(gòu)體(可以結(jié)合不飽和度)。技巧：原題有機物屬于羧酸類，與羥基醛、酯互為類別異構(gòu)體第二步：結(jié)合類別異構(gòu)體和已知限定條件確定基團和官能團(核心步驟)與銀氨溶液與NaOH溶液備注注意細(xì)節(jié)乃做題制勝法寶羧酸×√羥基醛√苯酚√醇羥基與NaOH溶液不反應(yīng)，但酚羥基可以酯甲酸酯√√酯與銀氨溶液不反應(yīng)，但甲酸酯可以綜上所述，符合本題條件的有兩大類：①羥基醛[(酚)—OH，—CHO]；②甲酸酯(—OOCH)第三步：按類別去找，方便快捷不出錯①若為羥基醛[(酚)—OH，—CHO]，則還剩余一個碳原子，分兩種情況討論若本環(huán)有有兩個側(cè)鏈，此時—CH2—只能和醛基一起，有鄰、間、對3種若本環(huán)有有三個側(cè)鏈，則為—OH，—CHO、—CH3，苯環(huán)連接三個不同的取代基總共有10種②若為甲酸酯(—OOCH)：則用—OOCH取代甲苯上的氫原子，總共4種第四步：總共17種第三部分：典型例題剖析高頻考點1考查同分異構(gòu)體的辨識例1.(2023·全國·高三專題練習(xí)）下列物質(zhì)中不互為同分異構(gòu)體的是A．葡萄糖和果糖 B．蔗糖和麥芽糖 C．淀粉和纖維素 D．乙醇和二甲醚【解析】A．葡萄糖和果糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故A不符合題意；B．蔗糖和麥芽糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故B不符合題意；C．淀粉和纖維素是多糖，二者的分子式均可表示為(C6H10O5)n，但n值不同，二者不互為同分異構(gòu)體，故C符合題意；D．乙醇和二甲醚分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故D不符合題意，故選C。【答案】C【名師歸納】辨識有機物間是否是同分異構(gòu)體是高考選擇題中的熱點，同分異構(gòu)體的概念同分異構(gòu)體是指分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同的物質(zhì)之間的互稱,關(guān)鍵要把握好以下兩點:一看分子式是否相同；二看結(jié)構(gòu)式是否不同?！咀兪接?xùn)練】(2023·全國·高三專題練習(xí)）某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為，與其互為同分異構(gòu)體的是A． B． C． D．【分析】分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，據(jù)此解答。【解析】結(jié)構(gòu)簡式為的分子式為C8H8O2。則A．的分子式為C7H6O2，A錯誤；B．的分子式為C8H16O2，B錯誤；C．的分子式為C8H6O3，C錯誤；D．的分子式為C8H8O2，D正確。答案選D?！敬鸢浮緿高頻考點2考查有機物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷例2．(2023·陜西寶雞市·高三模擬）有機物X的結(jié)構(gòu)簡式是,能用該結(jié)構(gòu)簡式表示的X的同分異構(gòu)體共有不考慮立體異構(gòu))A．4種 B．6種 C．9種 D．10種【解析】丙基有2種結(jié)構(gòu)：-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2，-C3H6Cl的碳鏈為：，氯原子分別在1號、2號、3號碳上(與1號重復(fù)），共有2種，氯原子在1號碳上，苯環(huán)可在1號碳、2號或3號碳上，有3種結(jié)構(gòu)；氯原子在2號碳上，苯環(huán)可在2號或3號碳上，有2種結(jié)構(gòu)，總共5種，所以該有機物共有2×5=10種；答案選D?！敬鸢浮緿【方法點撥】本題先采用定一移一法確定-C3H6Cl的同分異構(gòu)體的數(shù)目，