专题13-同分异构体的判断与书写(人教版2019必修第二册)(原卷版)

2021-2022学年高一化学期末复习重点专题突破专题13同分异构体的判断与书写方法探究1．同分异构体的种类、书写思路2．常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断判断只有一种官能团的有机物的同分异构体种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。(2)由等效氢原子推断碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则：①同一种碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子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。(3)用替换法推断如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用定一移一法推断对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。3．同分异构体的书写口诀主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边(一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数)；排布由对到邻再到间；最后用氢原子补足碳原子的四个价键。典例剖析例1某单烯烃与加成后的产物为，则该烯烃可能的结构简式有A．1种 B．2种 C．3种 D．4种【答案】C【详解】将相邻的两个含有氢原子的碳原子之间的单键变双键即可，如在①②③④处均可使碳碳单键变为碳碳双键，但①②处位置是等效的，所以该烯烃可能的结构简式有3种。答案选C。例2(1)有四种烷烃①甲烷②乙烷③丙烷④丁烷，请回答下列问题(填序号)：①相同状况下，等体积的上述气态烃充分燃烧，消耗氧气的量最多的是___________。②等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗氧气的量最多的是___________。(2)某有机物的结构简式如下：①该物质苯环上的一氯代物有___________种。②1mol该物质和溴水混合，消耗Br2的物质的量为___________mol。③1mol该物质和H2加成最多需H2___________mol。④下列说法不正确的是___________(填字母)。A．此物质可发生加成、取代、氧化等反应B．该物质易溶于水C．该物质能使溴水褪色D．该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色E．该物质的分子式是C15H18【答案】④①425B【详解】（1）①甲烷的分子式为CH4，乙烷的分子式为C2H6，丙烷的分子式为C3H8，丁烷的分子式为C4H10，相同状况下，等体积时，气体的物质的量相同，设烷烃通式为CnH2n+2，消耗氧气取决于，可知丁烷中n最大，即丁烷消耗O2的量最多，故答案为：④；②最简式分别为CH4、CH3、CH2.6、CH2.5，显然甲烷中H的质量分数w(H)最大，则等质量时甲烷消耗O2的量最多，故答案为：①；（2）①根据有机物的结构简式可知苯环上的4个氢原子均不同，则该物质苯环上的一氯代物有4种；②碳碳双键能与溴水反应，则1mol该物质和溴水混合，消耗Br2的物质的量为2mol；③苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应，则1mol该物质和H2加成最多需5molH2；④分子中含有碳碳双键和苯环，此物质可发生加成、取代、氧化等反应，A正确；烃类物质难溶于水，B错误；碳碳双键能与溴水发生加成反应，故该物质能使溴水褪色，C正确；分子中含有碳碳双键，该物质能使酸性KMnO4溶液褪色，D正确；根据有机物的结构简式可知其分子式是C15H18，E正确。精选习题1．下列关于有机化合物的说法不正确的是A．CH2BrI无同分异构体，可证明甲烷是正四面体结构，不是平面正方形结构B．间二溴苯只有一种结构，可以证明苯分子中无单键和双键交替出现的环状结构C．分子式为C6H12的烃，所有碳原子一定在同一平面的有机物只有一种结构D．C4H8BrI有12种同分异构体2．下列有机物中，一氯取代物有2种的是①②③CH3CH2CH3④A．全部 B．①③ C．②④ D．②③3．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是A．CH3CH2CH2CH3 B．CH3CH(CH3)CH3C．C(CH3)4 D．CH3CH(CH3)CH2CH34．分子式为C3H4Cl2且含有结构的同分异构体有(不考虑立体异构)()A．3种B．4种C．5种D．6种5．因方法不当或思维不到位，导致漏写同分异构体或漏判同分异构体数目。则C5H11OH属于醇类的同分异构体共有A．5种 B．6种 C．7种 D．8种6．分子式为C4H8Cl2的同分异构体共有种A．7 B．8 C．9 D．107．分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)（）A．3种 B．4种C．5种 D．6种8．化合物的结构简式如图所示，下列说法正确的是A．三种物质中只有b、c互为同分异构体B．a、b、c均有5种不同化学环境的氢原子C．a、b、c均能发生催化氧化反应、取代反应、加成反应D．与c互为同分异构体的同类物质还有5种(不考虑立体异构)9．某烯烃与H2加成后的产物是，则该产物与溴蒸汽光照所得到的一溴代物可能有()A．2种 B．4种 C．5种 D．8种10．烷烃是单烯烃R和H2发生加成反应后的产物，则R可能的结构有A．4种 B．5种 C．6种 D．7种11．下列烷烃的所有的同分异构体中，存在某种同分异构体的一氯代物只有1种，则该烷烃的分子式可能是A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H1412．某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH313．有机物A的分子式为C6H12O3，一定条件下，A与碳酸氢钠、钠均能产生气体，且生成的气体体积比（同温同压）为1:1，则A的结构最多有A．33种 B．31种 C．28种 D．19种14．分子式为C5H10O2并能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳的有机物有(不含立体异构)A．2种 B．3种 C．4种 D．6种15．分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个，相对分子质量为86的烃的一氯代物（不考虑立体异构）有（）A．9种 B．6种 C．5种 D．4种16．C8H8分子呈正六面体结构（如图所示），因而称为“立方烷”，它的二氯代物共有（）A．3种 B．6种 C．12种 D．24种17．按要求完成下列各题：(1)同温同压下蒸气的密度是H2的43倍的烷烃的分子式为___________，其中一氯代物只有2种的结构简式为___________。(2)碳原子数是5的烷烃的同分异构体有___________种，其中含有甲基个数最多的结构简式为___________，该物质的习惯命名为___________。(3)分子中含有26个电子的烷烃的二氯代物有___________种，其不含甲基的结构简式为___________。(4)碳原子数小于10的烷烃中一氯代物只有一种结构的物质有___________种，其中含有碳原子个数最少的物质的电子式为___________。(5)请总结书写烷烃同分异构体的方法(至少两点)：___________。18．有新合成的一种烃，其碳骨架呈三棱柱体（如图所示，碳碳键的键长相等）。（1）写出该烃的分子式：________________。（2）该烃的一氯代物有________种。（3）该烃的四氯代物有________种。（4）该烃的同分异构体有多种，其中一种不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但在一定条件下能跟液溴、氢气等发生反应，这种同分异构体的结构简式为________________。请写出该同分异构体与氢气反应的化学方程式并注明反应类型：________________________________。19．回答下列问题Ⅰ．下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在空格上。A．金刚石和石墨B．.氧气(O2)与臭氧(O3)C．16O、17O和18OD．CH4和CH3CH2CH3E．乙烯和乙烷F．和G．和其中互为同位素的是___________，互为同系物的是___________，互为同分异构体的是___________。Ⅱ．在①CaCl2②C2H6③CO2④H2SO4⑤Na2O2⑥Ba(OH)2⑦NH4NO3⑧H2O2中，其中同时含有离子键、共价键的有___________(填序号，下同)，既含有极性键、又有非极性键的是___________。Ⅲ．(1)0.1mol某烃在足量的O2中燃烧，生成13.2gCO2和5.4gH2O，分子式为___________，某烷烃C的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，则该烃的一氯代物有___________种。(2)同温同压下某种烷烃A对H2的相对密度为43，则