17练习同系物与同分异构体

1、同系物与同分异构体一、高考展望：同分异构体和同系物知识的考查是高考的热点，几乎每年高考均要涉及，难度由理解转移到综合运用，梯度较大，题型也由前几年高考中常见的选择题发展至近两年的有机板块中的两 题均出，环也由以前的碳环衍变为杂环，灵活性越来越大，故考生须掌握判断和书写同分异构体的技巧和方法，才能正确解题。要求了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原 因，碳原子彼此连接的可能形式；理解基团、官能力、同分异构、同系列等要领。能够识别结 构式（结构简式）中各原子的连接次序和方式、基团和官能团。能够辨认同系物和列举异构体。掌握烷烧的命名原则。近年高考中将一些药物作为考查学生有机化学知识的情境命

2、题，同时考查学生有关氨基酸、蛋白质知识，既考查学生对两种官能团位置异构知识又考查学生官能团异构知识，还让学生了解了一些科学分析方法和知识。 对于同系物与同分异构体的知识一定要牢牢掌握，能根据题给信息，灵活应用所学知识，达到正确解题的目的。二、考点归纳：1、同系物：定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质互相称为同系物。组成特点：同系物必须结构相似，即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同；分子组成通式相同；同系物相对分子质量相差 14或14的整数倍；同系物有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律。判断规律：一差：分子组成差一个或若干个CH 2 ；二同：同通式，

3、同结构； 三注意：I.必为同一类物质n.结构相似（有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）m.同系物间物理性质不同化学性质相同强调：因此，具有相同通式的有机物除烷烧外都不能确定是不是同系物。2、同分异构体：定义：凡分子式相同，但分子结构不同，因而性质也不同的一类化合物互称同分异构体。 强调：同分异构体可以属于同一类物质，也可以属于不同类物质。可以是有机物，也可以是 无机物。同分异构体的类别：碳链异构：【例1】（03春季）有机物甲的分子式为 C9H18。2,在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物， 在相同的温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，则甲的可能结构有（C）A. 8 种B.

4、14 种C. 16 种D. 18 种【例2】已知蔡的n澳代物和m澳代物的种数相等，则 n与m （n不等于m）的关系是（C ）A. n+m=6B. n+m=4C. n+m=8D. 无法确定【例3】维生素C（分子式为C6H806）又名抗坏血酸，可预防感染、坏血病等，也是一种常见的 食品添加剂，能够阻止空气中的氧气将食品氧化变质。维生素C具有酸性和强还原性，其工业合成路线如下图所示：上述合成过程中与 A互为同分异构体的有CD（填写字母代号）。上述反应中，属于加成反应的有（填数字序号）。反应除生成 E外，还有_H2O_生成。比较D和C的结构可知，C可看成由D通过反应 氧化得到，在工业生产中设计和两步的

5、目的是：是保护D分子中其它羟基不被氧化 ，位置异构：支链位置或官能团的位置不同而引起的异构。官能团异构（类别异构）：组成通式可能的类别典型实例C nH 2n烯烧、环烷烧CH2=CHCHH2CCH2CH2CnH2n 2快烧、二烯烧、环烯燃CH 三 CCH 2CH 3 CH 2=CHCH=CH 2CnH 2n+2。醇、醛C2H5OHCH 3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醇、环醒CH3CH2CHO CH3COCH3CH3CHCH2CH2CH OHCH=CHCH 2OHCnH 2n02竣酸、酯、羟基醛、羟基酮。：CH3COOH HCOOCH 3HOCH 2CHOCnH 2n 6。酚、芳香醇、芳香

6、醍。H3CC6H40HC6H5CH20HC6H5OCH3CnH2n+lNO2硝基烷烧、氨基酸。CH3CH2NO2H2NCH 2COOHCn(H 20)m单糖或一糖葡萄糖与果糖（C6H12。6）蔗糖与麦芽糖（Cl2H22。11）三、同分异构体的书写规律:维生素C的结构简式是ELO-”寰c L h无坏状而j1 .主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，连接不能到端，排列由对到邻到间。碳总为四键，规律牢记心间。2 .按照碳链异构一一位置异构官能团异构的顺序书写；也可按照官能团异构一-碳链 异构A位置异构的顺序书写，不管按照那种方法书写都必须防止漏写和从写四、分异构体数目的判断方法：1.记忆法：记住

7、已掌握的常见的异构体数。例如：凡只含一个碳原子的分子均无异构，甲烷、乙烷、 新戊烷（看作 CH4的四甲基取代物）2,2,3,3四甲基丁烷（看作乙烷的六甲基取代物）、苯、环己烷、乙快、乙烯等分子一卤代物只有一种；丁烷、丁快、丙基、丙醇有 2种；戊烷、丁烯、戊快有 3种；丁基c8H 10有4种；己烷、C7H 8。（含苯环）有5种；戊基、C9H12有8种；2 .基元法：例如：丁基有 4种，丁醇、丁醛都有 4种；3 .替元法：例如：C6H 4C12有3种,C6H2C14有3种（将H替彳弋Cl）;4 .对称法（又称等效氢法）判断方法如下：同一 C原子上的氢原子是等效；同一 C原子所连甲基上的氢原子是等效

8、氢；处于镜面对称位置上的氢原子是等效。#三、考点强训D. C3H6D.同系物D.正丁烷与异丁烷D . C2H 2、C4H 6、选择题： (B )1.下列各化学式中，只表示一种纯净物的是A. C3H8。B. C3H8C. C2H4O(A )2,当今化学界关注的热点之一的C60,它可以看成是金刚石的A.同素异形体 B.同分异构体C.同位素(D )3.下列各组物质中互为同分异构体的是A.1H与2HB. O2与O3C.乙烯与丙烯(A )4.下列各组物质中一定互为同系物的是A. CH4、C3H8B. C2H4、C3H6C. C2H2、苯(A )5.下列各对物质中，互为同系物的是B.HCOOC/ 与 CH

9、jCOOHD,06HiOH 与 GfrHjCHjOH(D )6.对尼古丁和苯并a花的分子组成与结构描述正确的是A.尼古丁为芳香族化合物B.苯并a花的分子式为 C20H18C.苯并a花分子中含有苯环结构单元，是苯的同系物D.尼古丁分子中的所有碳原子可能不在同一平面上，苯并 都在同一平面上尼古丁a花分子中的所有氢原子可能(D )7.对复杂的有机物的结构，可以“键线式”简化表示。如有机物 写成s*。则与键线式为厂。的物质互为同分异构体的是A.EkCH。C, <V-COOHD.CH2=CH-CHO 可以简(AD)8,以M原子为中心形成的 MX2Y2分子中，X、丫分别只以单键与 M结合，下列说法正

10、 确的是A.若MX 2丫2分子空间构型为平面四边形，则有两种同分异构体B.若MX 2丫2分子空间构型为平面四边形，则无同分异构体C.若MX 2丫2分子空间构型为四面体形，则有两种同分异构体D.若MX 2丫2分子空间构型为四面体形，则无同分异构体(B )9.在沥青中有一系列稠环化合物，它们彼此虽不是同系物，但其组成和结构都有规律的 变化，从秦开始，这一系列化合物中第25个分子式是A . C50H 30B. C154H 56L工)l.1 dC. C154H60D. C150H56+ f-(CD)10.速效感冒冲剂的主要成分之一为“对乙酰氨基酚”，其结构简式为有关它的叙述不正确的是A.能溶于热水B.

11、在人体内能水解C. 1mol对乙酰氨基酚与澳水反应时最多消耗Br24molD.与对硝基乙苯互为同系物(D )11.下列反应的产物中，有的有同分异构体，有的没有同分异构体，其中一定不存在同分 异构体的反应是A.异戊二烯(CH1=CH=CH1)与等物质的量的Br2发生加成反应ClB. 2一氯丁烷(cMjIhch3cHs )与NaOH乙醇溶液共热发生消去HCl分子的反应C.甲苯在一定条件下发生硝化生成一硝基甲苯的反应D.邻羟基苯甲酸与 NaHCO3溶液反应(AC)12.下列分子式所代表的物质具有题中所指类别(括号中)的四种同分异构体的是A. C4Hio0(醇类)B. C4H7c1(不饱和卤代煌)C.

12、 C4H 802(酯类)产丫飞1D. C9H 12(芳香煌)(A )13.慈的结构简式是,如果将慈分子中减少3个碳原子，而H原子数保持不变，形成的稠环化合物的同分异构体数目是A. 2B. 3C. 4(B )14.下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是 CH,CHjGHCH CH3CHiCHa A.B.C.(C )15.分子式为C9H12芳香煌的一卤代衍生物数目和分子式为 的芳香族化合物数目分别为A . 7 和 1B. 8和 2C. 42 和 3D. 5ch3I0-CHa-CHjD.C7H80中遇FeC13溶液呈紫色D. 56 和 5(A )16.立方烷(C8H8)、棱晶烷(C6H6)和

13、盆烯(C6H6)是近年来运用有机合成的方法制备的具有如 下所示立体结构的环状有机物。菇类化合物是广泛存在于动、植物界中的一类有机物(如月桂烯、柠檬烯)，是由若干个含5个碳原子的异戊二烯单位组成的。多口嫄© ©立方烷棱晶烷 盐烯 月桂烯 柠檬烯对上述有机物有如下说法：盆烯、月桂烯、柠檬烯都能使滨水褪色；棱晶烷、盆烯与 果互为同分异构体。月桂烯、柠檬烯互为同分异构体。立方烷、棱晶烷是烷烧的同系物。 其中正确的是A.B.C.D.匚电一口C电一0(A )17.鸦片具有复杂的组成，其中的罂粟碱的分子结构如下： 鸦片最早用于药物(有止痛、止泻、止咳作用)，长期服用会成瘾，使人体质衰弱，

14、精神颓废，寿命缩短。已知该物质的燃 烧产物为CO2、H20和N2, 1 mol该化合物完全燃烧消耗 。2 的物质的量及在一定条件下与B2发生苯环取代反应生成的一澳代物同分异构体的种数分别是A. 23.25 mol; 5B. 24.5 mol; 7 C. 24.5 mol; 8D. 26.5 mol; 6(B )18.菲的结构简式可表示为：若菲分子中有1个H原子被Cl原子取代，则所得一氯取代产物有A. 4 种B. 5 种C. 10 种D. 14 种(B )19.有一系歹U有机物按以下顺序排歹U:CH3CH=CHCHO , CH3CH=CHCH=CHCHO ,CH3(CH=CH) 3CHO ,在该

15、系列有机物中，分子中含碳元素的质量分数最大值最接近A . 95.6%B. 92.3%C. 85.7%D. 75% (A )20.下列各物质若n值相等时，其同类的同分异构体最多的是A. CnH2n+2。的醇 B. CnH2nO 的醛C. CnH2n。2 的竣酸D. CnH2n+2 的煌(D )21 .邻甲基苯甲酸(oCOOH )有多种同分异构体，其中属于酯类，且分子结构中有甲基和苯环的异构体有 CH3B. 3种C. 4种D. 5种B. 2C. 3D. 4C3H9N（D ）22.在化合物C3H9N的分子中，N原子以三个单键与其他原子相连接，则化合物 具有的同分异构体数目为（B ）23.已知C5H1

16、1OH有8种同分异构体，则 C6H12O2属于竣酸的结构有B. 8种C. 16 种D. 6种（D ）24.化学式为C4H 8。2的某有机物分子中含有一个厥基和一个羟基，此有机物即能发生银 镜反应，又能发生酯化反应。此有机物的结构可能有B. 3种（B ）25.某一有机物 A可发生右列变化：，已知 且C、E均不发生银镜反应，则 A的可能结构有A. 1 种 B. 2 种C. 3 种 D.二、填空题：26.某芳香化合物 A的分子式为C7H6。2,溶于C. 4种C为竣酸，D. 5种.H口 -H*CCuONaHCO3水溶液，将此溶液加热，能用石蕊试纸检验出有酸性气体产生。写出化合物A的结构简式: 依题意写

17、出化学反应方程式:COOHCOOH + NaHCOCOONa+CO T + HO ;A有几个属于芳香族化合物的同分异构体，写出它们的结构简式。OHC CHO（令口、回卜 OOCHo叫27.今有化合物甲：（一厂弛闻请写出丙中含氧官能团的名称：醛基、羟基请判别上述哪些化合物互为同分异构体:甲、乙、丙互为同分异构体请分别写出鉴别甲、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与三氯化铁溶液作用显色的是甲与碳酸钠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应的是丙请按酸性由强至弱排列甲、乙 、丙的顺序：乙甲丙。28. （01年上海）2000年，国家药品监督

18、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）结构简式为:OH其中中一代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是PPA的分子式是：CNO它的取代基中有两个官能团，名称是nh3chCHCHjOH NH基（请填写汉字）。将6、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:力CH-CH 匕出IOH NH?CH CH 匚出I IN出0H力 CHCHjCHirfHj中 crtCHj _匚为CHCH hf|2O-CHCH；-CHjon 啊请写出另外4种同分异构体的结构简式 （不要写出一OH和一NH2连在同一个碳原子上的 异构体；写出多于 4

19、种的要扣分）：29.烷烧分子中的基团可能有四种：一 CH3、一CH2、-CH 、-C-,其数目分别用 a、b、 c、d表示，对烷烧（除甲烷外）中存在的关系作讨论： 下列说法正确的是：ACA . a的数目与b的数目的大小无关B. c增加l, a就会增加35 C. d增加1, a就会增加2D. b增加1, a就会增加2四种基团之间的关系为：a= 2+c+2d（用a、b、c、d表示）若某烷烧分子中，b=c=d=1,则满足此条件的该分子的结构可能有3 种，写出其中一种的名称。2,2,3三甲基戊烷（其它2种正确也给分）。30 .分子式为C3H6。3的物质有多种同分异构体，请写出符合下列要求的各种同分异构

20、体的结构简式：A能与NaHCO3溶液反应，且1 molA与足量金属Na能生成1 molH2,则A为：CHCH（OH）COOH 或 CH（OH）CHCOOH。B中所有同类原子的化学环境等同（如CH4中所有H所处化学环境等同），且不与Na反应,则B为,它可看作由 HCHO（写结构简式）加成得到。C中碳与氧分别有两种化学环境， 氢的环境等同，且C与Na不反应，则C为：CH3OCOOCH3 o31 .毒品冰毒属于芳香族化合物，分子中只含有碳、氢、氮三种元素，相对分子质量不超可一150,碳元素和氢元素质量分数之和为90.6%。请按要求填空：冰毒的摩尔质量为：149g/mol ,分子式为：CjgH-N。冰

21、毒的同分异构体有很多， 写出同时符合下列三项要求的冰丽而分异构体的结构简式。（只要求写出其中的三种）。苯环上只含有两个相邻的取代基；分子中含有氨基（一NH2）；分子中含有两个甲基（一CH3）。32.有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产品。例如:CHsCH CH3I XHX + ch3ch ch（X为卤素原子）*"CH 3CH 2 CH2X H2O2苯的同系物与卤素单质混合，若在光照条件下，侧链上氢原子被卤素原子取代； 若在催化剂作用下，苯环上的氢原子被菌素原子取代。工业上利用上述信息，按下列路线合成结构简式为CHCHO的物质，该物质是一种香料。CH3光照 加成反腐 学-f A B-C 一七D（班代物）Hct9 -请根据上述路线，回答下列问题：O水解或取代A的结构简式可能为反应、的反应类型分别为：加成、 消去、反应的化学方程式为（有机物写结构简式，并注明反应条件） 工业生产中，中间产物 A须经反应得 D,而不采取直接转化为 D的方法，其原因是这种香料具有多种同分异构体