有机化合物的结构（八大题型）解析版-2024-2025学年高二化学（苏教版选择性必修3）

专题03有机化合物的结构

型梳理

♦题型01有机物中碳原子的成键特点

♦题型02有机化合物中共价犍的类型

♦题型03有机物共面问题

♦题型04同分异构现象与同分异构类型判断

♦题型05同分异构体的书写与数目判断

♦题型06同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断

♦题型07顺反异构判定

♦题型08根据结构计算不饱和度

举一反三

♦题型01有机物中碳原子的成键特点

加知识积累

碳原子的结构及成键特点

（1）碳原子最外层有4个电子，在有机物中总是形成4个共价键。

（2）碳原子的结合方式：

①碳原子之间的结合方式有碳碳单键（C—C）、碳碳双键（C=C）、碳碳三键（OC）

②碳原子和氢原子只能形成碳氢单键（C—H）,和氧原子可以形成碳氧单键（C—O）和碳氧双键

（C=O）o

（2）碳原子的连接方式：

碳原子通过共价键结合形成碳链或碳环。

甲烷、乙烯、乙焕的分子结构

有机物甲烷乙烯乙焕

分子式

CH4c2H4c2H2

H\/H

结构式H—C—HC=CH—C=C-H

HZ、H

分子的空间结构正四面体平面结构直线形

碳原子的类型

(1)仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子。

(2)以双键或三键等方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。

彳真机m乐血键宿就着，一下列芬宇会前结构式示吾观的莫

HHH

A.CH.N：C=N-HB.CH4Si：C-sf

'/\

HHH

H

I

H-C-O-HDC

c.CH2SO：iiI

SH

【答案】B

【解析】A.C原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键达到稳定状态，N原子最外层5个电子，可以

H

形成3个共价键达到稳定状态，则CHmN的结构为：C=N-H＞故A不选；

H

B.C和Si原子最外层都含有4个电子，形成4个共价键时稳定，则的结构应为：

HH

C=Si，故B选；

/\

HH

H-C—O-H

C.根据c、s、o的最外层电子数判断，的结构式为：II，合理，故C不

S

选；

H

I

D.S和O的最外层电子数相同，则根据甲醇的结构式分析，CH4s的结构式为：H-C—s—H，

H

故D不选。

故选B。

【典例1-2】下列关于有机化合物中碳原子的叙述错误的是

A.碳原子可与碳原子成键外，也可与其他元素的原子形成化学键

B.碳原子易得到电子，形成负离子

C.有机化合物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有成千上万个碳原子

D.碳原子之间能形成单键，也能形成双键、三键，还能形成碳链或碳环

【答案】B

【解析】A.碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键，是有机化合物种类繁多的原因

之一，故A正确；

B.碳元素更多显示出还原性，相对得电子，失电子更容易，并且不形成简单离子，B错误；

C.有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子，所以有机物的种类远多于

无机物，C正确；

D.碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键，但碳原子与碳原子之间不能形成

4对共用电子，D正确；

本题选B。

【变式1-1】下列说法正确的是

A.碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转

B.烷烧分子中一个碳原子形成的四个键中每两个键的夹角均为109。28，

C.乙烯分子中碳碳双键与碳氢键的夹角为180°

D.乙焕分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°

【答案】D

【解析】A.碳碳单键可以绕键轴旋转，而碳碳双键、碳碳三键不能绕键轴旋转，故A错误；

B.甲烷分子中的一个碳原子形成的四个键中每两个键的夹角为109°28\其它烷烧分子中碳原子形成四面

体结构、不一定是正四面体结构，键角不一定为109。28，，故B错误；

C.乙烯分子中C原子采取sp2杂化，碳碳双键与碳氢键的夹角约为120。，故C错误；

D.乙烘分子中C原子采取sp杂化，碳碳三键与碳氢键的夹角为180。，故D正确；

故选：D。

【变式1-2】下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是

HHH

\\/

A.CH3NC=N-HB.CH4SiC—Si

//\

HHH

H

H-C-0-H1

C.CHOSIID.CHSH-C-S-H

2q41

1

H

【答案】B

【分析】在共价化合物中，C、Si能形成4个共价键，N能形成3个共价键，而O、S能形成2个共价键。

H

【解析】A.在结构式、C=N—H中，C、N都满足8电子相对稳定结构，而H满足2电子相对稳定结

/

H

构，A合理；

HH

B.在结构式'C—Si'中，C、Si都只形成3个共价键，没有满足8电子相对稳定结构，B不合理；

/\

HH

H-C-0-H

C.在结构式II中，C形成4个共价键，0、S形成2个共价键，都满足8电子相对稳定结构,

S

C合理；

H

D.在结构式S-H中，C形成4个共价键，S形成2个共价键，都满足8电子相对稳定结构，D合

I

H

理；

故选Bo

【变式1-3］下列有机化合物中碳原子的连接方式不可能的是

【答案】C

【解析】A.A中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个，剩余价键与氢结合，满足碳四价的原则，A

正确；

B.B中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个，剩余价键与氢结合，满足碳四价的原则，B正确；

C.C中三键和双键中间的碳形成了5条共价键，违背了碳四价的原则，C错误；

D.D中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个，剩余价键与氢结合，满足碳四价的原则，D正确；

故选C。

♦题型02有机化合物中共价健的类型

而祗就臬一

1.几种简单有机物分子中碳原子轨道的杂化方式

（1）甲烷分子中碳原子的杂化方式

甲烷分子中，碳原子2s轨道的一个电子跃迁到2P轨道中，并与2P轨道混杂形成4个sp3杂化轨道。

为了使杂化轨道相互间的排斥最小，4个sp3杂化轨道彼此尽可能远离，分别指向正四面体的四个顶点。每个sp3

杂化轨道上有一个未成对的电子，与氢原子1S轨道沿轨道对称轴方向重叠成键，形成四个等同的C—H共价键。

（2）几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式

有机物分子CH4CH2=CH2CH三CHC6H6

碳原子轨道的杂化方式sp3sp2spsp2

否子空间结庙正四面体平面直线平面

2.◎键与n键

（1）0键与7t键

0键：沿轨道对称轴方向重叠形成的共价键叫0键，形成0键时电子云达到了最大的重叠程度，0键比较牢固并

且能围绕对称轴自由旋转。

兀键：把P轨道沿对称轴平行的方向重叠形成的共价键叫兀键，形成兀键时，电子云重叠程度比0键小，故”键

的稳定性比0键差。

（2）◎键与兀键判断方法

碳原子与其他原子成键类型判断方法

单键一个单键就是一个0键

双键一个价键是0键，另一个是兀键

三键一个价键是0键，其余两个是兀键

【典例2-1］下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是

A.烷煌中的化学键均为◎键

B.CH3NH2中C—H键的极性比N—H键的极性弱

C.乙烯分子中含有极性键和非极性键

D.1个丙焕分子中含有5个◎键和3个兀键

【答案】D

【解析】A.烷燃中所有键均为单键，均为◎键，A正确；

B.N元素非金属性强于C元素，故N与H之间共用电子对偏移程度大于C与H之间共用电子对偏移程度,

故C—H键的极性比N—H键的极性弱，B正确；

C.乙烯分子中碳与碳之间为非极性键，碳与氢之间为极性键，C正确；

D.丙焕结构简式为：CH3-C三CH,碳碳之间含有2个◎键，碳氢之间含有4个◎键，故共有6个◎键，碳

碳三键中含有2个兀键，D错误；

故答案选D。

【典例2-2】氯霉素曾用作广谱抗菌药，X（结构如图所示）是合成氯霉素的中间体之一。设M为阿伏加德罗

常数的值，下列说法正确的是

A.0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2M

B.ImolX中含有的C—C键数为9M

C.ImolX中O原子上的孤电子对数为2M

D.Imol基态Br原子的价层电子数为5NA

【答案】A

【解析】A.由结构简式可知，X分子中饱和碳原子为sp3杂化，苯环上碳原子为sp2杂化，则0.5mol分子

中含有的sp3杂化碳原子数为0.5molx4xMmoL1=2乂，故A正确；

B.由结构简式可知，X分子中苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键，所以ImolX分子中含

有的C-C键数为lmolx3xMmol—i=3M，故B错误；

C.由结构简式可知，X分子中每个氧原子有2对孤对电子，则ImolX中氧原子上的孤电子对数为

-1

1molx2x2xjV^mol=4NA,故C错误；

D.澳元素的原子序数为35,基态原子的价电子排布式为4s24P5,贝Ulmol基态滨原子的价层电子数为

lmolx7xMmol—i=7M，故D错误；

故选Ao

【变式2-1］用NA代表阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是

A.14g乙烯和聚乙烯的混合物中总原子数为3NA

B.标准状况下，22.4L乙焕中。键的数目为NA

C.标准状况下，1L2L氯仿中含有的氯原子数目为L5NA

D.46gCH3cH20H中sp?杂化的碳原子数为NA

【答案】A

【解析】A.乙烯和聚乙烯最简式均为CH2,所以14g乙烯和聚乙烯的混合物中总原子数为

14

—X3XN=3N,A正确；

14AA

B.标准状况下，22.4L乙焕为Imol,。键的数目为3NA，B错误；

C.标准状况下氯仿是液体，不适用气体摩尔体积公式，C错误；

D.CH3cH20H中2个C原子均采用sp3杂化，46gCH3cH20H为Imol,sp3杂化的C原子数为2NA，D错

误；

故选Ao

【变式2-2］在分子式为CnH2n的垃分子中共用电子对的数目为

A.3nB.3n+lC.2nD.2n+l

【答案】A

【分析】分子式为CnH2n的经分子要么是单烯烧，要么是环烷烧，但无论结构如何，对共用电子对数无影响;

【解析】分子式为CnH2n的烧分子要么是单烯烧，要么是环烷烧，但无论结构如何，在C原子和H原子间

均存在2n对共用电子对，在碳原子间均存在n对共用电子对，故共存在3n对共用电子对；

故选Ao

♦题型03有机物共面问题

知识积累

几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式

有机物分子CH4CH2=CH2CH三CHC6H6

碳原子轨道的杂化方式sp3sp2spsp2

分子空间结构正四面体平面直线平面

【典例3-1】下列说法正确的是

A.CH3cH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上

)和c(CHO)分子中所有碳原子均处于同一平面上

C(CH3)3中所有碳原子可能都处于同一平面

D.化合物1](b)、qj(d)、(p)中只有b的所有原子处于同一平面

【答案】D

【解析】A.根据乙烯的空间结构可知，CH3cH=CHC/分子中的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直

线上，A项错误；

B.a中有连接3个碳原子的饱和碳原子，c中有连接3个碳原子和连接4个碳原子的饱和碳原子，故a和c

中所有碳原子不可能共平面，B项错误；

C.C^C(CH3)3中与苯环直接相连的碳原子为连有4个碳原子的饱和碳原子，所有碳原子不可能处于

同一平面，C项错误；

D.d、p分子中都存在饱和碳原子，d、p中不可能所有原子处于同一平面，只有b的所有原子处于同一平

面，D项正确；

答案选D。

【变式3-1】某煌的结构简式为：CH3CH2CH=C(C2H5)C^CH,分子中含有四面体结构的碳原子(饱和碳

原子)数为a,一定在同一直线上的碳原子数为b,一定在同一平面内的碳原子数为c,a、b、c分别为

A.4,3,5B.4,3,6C.2,5,4D.4,6,4

【答案】B

【解析】

C2H5

该燃的结构展开为：I,所以，甲基碳和乙基碳原子是含有四面体结构

（3旦一CH2-CH=C—C三CH

的碳原子（即饱和碳原子），共4个，故a=4,在同一直线上的碳原子数即为符合乙焕的结构的碳原子，最

多为3个，即b=3：乙烯是平面结构，乙焕是直线型结构，线可以在面上，所以一定在同一平面内的碳原子

数为6个,即c=6。

故选B。

【变式3-2］描述CHj-CH=CH-C三C-CF,分子结构的下列叙述中，正确的是

A.所有原子有可能都在同一平面上B.6个碳的子不一定都在同一平面上

C.6个碳原子有可能都在一条直线上D.6个碳原子不可能都在一条直线上

【答案】D

【分析】碳原子周围四个单键是四面体结构，碳碳双键周围连接的6个原子在同一平面上，碳碳叁键连接

C

\

c=c

的四个原子在一条直线上，该物质的碳架结构如图：、c。

C

\

C

【解析】A.-CH3和-CF3都是四面体结构，不可能在同一平面上，故A错误；

B.通过以上分析6个碳原子的碳架结构得知，6个碳原子一定在同一平面内，故B错误；

C.由于碳碳双键与碳碳单键之间的夹角为120。，因此6个碳原子不可能在一条直线上，故C错误；

D.6个碳原子不可能都在一条直线上，故D正确；

答案选D。

【变式3-3】某煌的结构简式如图所示，若分子中最多共线碳原子数为a,可能共面的碳原子数最多为b,

含四面体结构的碳原子数为c,则a、b、c分别是

A.3、14、6B.3、16、6C.3、16、5D.4、16、5

【答案】A

【解析】已知乙焕基中碳原子为sp杂化，为直线形结构，则与乙焕基相连的C原子共线，则共有3个；苯

环上的碳原子和碳碳双键两端的碳原子均为sp2杂化，碳原子形成的三条键为平面三角形，则可能共面的碳

原子最多为14；饱和的碳原子为sp3杂化，此有机物中乙基、甲基及甲基所在的C原子中共计6个碳原子

为四面体结构，故本题选A。

♦题型04同分异构现象与同分异构类型判断

如也就臬一

1.同分异构现象和同分异构体

（1）同分异构现象是指分子式相同而结构不同的现象。分子式相同而结构不同的化合物分子互为同分

异构体

（2）产生同分异构现象的本质原因是有机化合物分子内部原子的结合顺序、成键方式等不同。

（3）同分异构体的性质存在差异，本质原因是它们具有不同的结构。

2.构造异构

（1）构造异构的概念

分子式相同而分子中原子或基团连接方式不同的异构现象称为构造异构。构造异构分为碳链异

构____、位置异构和官能团异构。

（2）构造异构的类型

类型概念示例

康骨架未同而产星而鼻而

碳链异构CH3

CH3cH2cH2cH3与

CH3—CH—CH3

位置异构官能团在碳链中的位置不同而引起的异CH2==CH—CH2—CH3与

构CH3—CH==CH—CH3

5子中所含官能团不同而产生的异构

官能团异构CH3CH2OH与CH3—o—CH3

【典例4-1】下列化学式中只能表示一种物质的是

A.CB.C2H5clC.C3H6D.C4H8Br2

【答案】B

【解析】A.C能表示金刚石、石墨等，A不符合题意；

B.C2H5cl只能表示结构简式为CH3cH2cl的氯乙烷，B符合题意；

C.C3H6能表示环丙烷和丙烯，C不符合题意；

D.C4H8Br2可以表示1,1-二澳丁烷、1,2-二澳丁烷、1,3-二澳丁烷、1,4-二澳丁烷、2,2-二澳丁烷、2,3-二澳

丁烷、2-甲基-1,1-二澳丙烷、2-甲基-1,2-二澳丙烷多种同分异构体，D不符合题意；

故选Bo

【典例4-2】下列各组同分异构体属于位置异构的是

【答案】B

【解析】A.两种物质是由于碳链结构不同引起的异构体，属于碳架异构，A不符合题意；

B.前一种物质Cl、Br原子连接在同一个C原子上，后一种物质的Cl、Br原子连接在两个不同的C原子

上，属于位置异构，B符合题意；

C.前者分子中含有醛基、羟基；后者分子中含有酯基，它们的分子式相同，但是官能团种类不同，分子结

构不同，属于官能团异构，c不符合题意；

D.两种物质在碳碳双键的两个不饱和的C原子连接的不同原子，由于相同原子在碳碳双键两侧位置不同

引起的异构体，属于顺反异构，D不符合题意；

故合理选项是B。

【变式4-1】

A.

【答案】D

【分析】图示分子的分子式为C7HQ,根据分子式和结构进行判断即可

【解析】A.该有机物分子式为CgHioO,和图示物质分子式不同，A不合题意；

B.该有机物分子式为C7H80,和图示物质分子式不同，B不合题意；

C.该有机物分子式为C7H8。2,和图示物质分子式不同，C不合题意；

D.该有机物分子式为C7H]OO,分子式和图示物质相同，结构不同，故二者为同分异构体，D符合题意;

故选D。

【变式4-2]下列说法正确的是

CH3—CH—CH3CH3—CH—CH2—CH3

A.I与互为同分异构体

CH2—CH3CH3

FF

B.H—C—C1与C1—C—C1为同一种物质

ClH

C.甲烷能使酸性高锦酸钾溶液褪色

D.光照下，甲烷与氯气发生加成反应

【答案】B

【解析】

一

CH3CH-CH3CH3—CH—CH,—CH3

A.I与I均为2-甲基丁烷，为同种物质，故A错误;

CH—CH3CH3

r1

B.甲烷为正四面体结构，因此H—C—Cl与Cl—C—Cl为同一种物质，故B正确;

II

ClTT

C.甲烷性质稳定，不能使酸性高镒酸钾溶液褪色，故c错误；

D.在光照条件下，甲烷与氯气发生取代反应，故D错误；

故答案选B。

【变式4-3】下列有机物中，互为同分异构体的是

A.CH3cH2cl和CH2cleH3B.（＞—和CH3cH=CHCH3

c-c^黑；和昵（^国D.异戊烷和2-甲基戊烷

【答案】B

【解析】A.两种物质为同一种结构，A错误；

B.两种分子均含有1个不饱和度，及4个碳原子，故属于同分异构体，B正确；

C.广匚£出分子中具有4个不饱和度，口有1个不饱和度，故分子式不同，不属于同

H3C—

分异构体，C错误；

HH2H2

2-甲基戊烷H3C―f-C-c—CH3,分子式不同，D错误;

D.异戊烷结构

H3cCH3

故答案为：Bo

♦题型05同分异构体的书写与数目判断

知识积累

构造异构体的书写方法

（1）烷烧的同分异构体的书写方法:

烷煌的同分异构体的书写是其他种类有机物同分异构体书写的基础。由于烷煌只存在碳链异构，一般可采

用“降碳对称法”进行书写。

①先写直链异构体的结构简式;

②在直链减少1个碳作甲基取代基，其余为主链，甲基连在主链上，端点碳除外；

③再减少2个碳为2个甲基或1个乙基取代基，连在剩余碳形成的主链上，乙基至少连在离端点碳相隔1

个碳的碳原子上；

④依次减少直链异构体上的碳原子作取代基（主链始终为最长碳链）。

戊烷（C5H12）的三种同分异构体的结构简式为:

CH,

CH,—CH2—€H;—CH2—CH,CH,—CH2—CH—CH,CH,—C—CH,

CH,

正戊烷异戊烷新戊烷

（2）烯煌的同分异构体的书写方法：

①先确定主链碳原子个数；

②确定官能团（C=C）在主链上的位置实现位置异构；

③分别接入支链实现碳链异构。

分子式为C4H8的烯煌的同分异构体的结构简式为：

CH2=CH—CH2—CH3CH3—CH=CH—CH,CH2=C—CH3

CH3

（3）含有不同官能团的同分异构体的书写：

乙醇和二甲醛的分子式都为C2H60,乙醇分子中的官能团为羟基（一0H）,二甲醛分子中的官能团为醴键

\/

（-C—（）—C—）。

/\

HH

—

HH—

乙醇:II、二甲醛:c

—

H—C—C—O—Hc-—

IIHH

HH

【典例5-1】某烯燃与氢气加成后得到的饱和燃如图所示，该烯煌可能的结构有

C2H5

CH3CH2

CH

3-------CHCH2

CH3——c—CH—CH2—CH3

CH3

A.6种B.7种C.8种D.9种

【答案】B

【解析】

可在该烷煌如图结构如图箭头位置消去氢原子插入碳碳双键形成烯煌

C%

HHH

IHIFu212121

---♦

HCC--CCCC-CH

3IITH3

C故烯燃的可能结构有7种，故答案选B。

C呜

H32

CH3

CH,CH,

I313

【变式5-1】有机物H3C—c—c—c4的一氯代物的种类是

CH3CH3

A.1种B.2种C.3种D.4种

【答案】A

【解析】同一个碳上连有的三个甲基上的氢原子为等效氢，左右两边的碳原子处于对称位:

CH3,所以含有1种等效氢，该物质的一氯代物只有1种，故选A。

【变式5-2】分子式为C5HQCI的同分异构体中含醛基的有机物共有(不含立体异构)几种

A.8种B.10种C.12种D.14种

【答案】C

【解析】分子式为C5HQCI的同分异构体中含醛基，故可看成-CHO取代C4H9。上的一个氢原子，分子式

为C4H9cl的同分异构体主链有4个碳原子的：CH3cH2cH2cH2。，-CHO取代有4种；CH3CH2CHC1CH3,

-CHO取代有4种；主链有3个碳原子的：CH3CH(CH3)CH2C1,-CHO取代有3种；CH3CC1(CH3)2，-CHO

取代有1种，则共有12种，故选C。

【变式5-3】分子式为C4H8且属于烯煌的结构有种(不考虑立体异构)。

【答案】3

【解析】

分子式为C4H8且属于烯煌的有机物的同分异构体有：H2C=CHCH2cH3H3cHe=CHCM、H2C=C—CH3

I

CH3

共3种。

♦题型06同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断

【典例6-1】在中学化学中将同位素、同素异形体、同系物和同分异构体称为“四同”，下列有关说法一定正

确的是

A.12co和14co互为同位素B.C4H$和C5HHi互为同系物

C.。，和。3互为同素异形体D.F—c—F和H—C—F互为同分异构体

II

HH

【答案】C

【解析】A.质子数相同中子数不同的一类原子互为同位素，Deo和14co不属于原子，故A错误；

B.结构相似，在分子组成上相差1个或若干个“CH/,互为同系物，C4H$和C5HHi结构可能不同，一个可

以是烯烧，一个可以是环状烷烧，故B错误；

C.氧气和臭氧都是由氧元素形成的单质，但分子式不同，互为同素异形体，故c正确；

?r

D.F—c—F和H—C—F是同一种物质，故D错误；

II

HH

答案选c。

【变式6-11下列各组物质互为同分异构体的是

A.金刚石和石墨B.12c和气

C.CH4和CH3cH2cH3D.CH3cH20H和CH30cH3

【答案】D

【解析】A.金刚石和石墨是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，互为同素异形体，A不符合;

B.12c和14c是质子数相同、中子数不同的2种核素，互为同位素，B不符合；

C.CH,和CH3cH2cH3结构相似、通式相同、相差2个CH?原子团，互为同系物，C不符合；

D.CH3cH20H和CH30cH3分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D符合；

选D。

【变式6-2］下列说法正确的是

A.14c与14N互为同位素

B.1602与18。2互为同素异形体

C.CH4与C5H12一定互为同系物

HH

D.H-C—C1和Cl-f—C1互为同分异构体

ClH

【答案】c

【解析】A.质子数相同，中子数不同的核素互为同位素，14c的质子数为6、"N的质子数为7,两者质子

数不同，不是同位素，A错误；

B.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体1602与1802为同一种物质，B错误；

C.结构相似，分子组成相差n个CH2原子团，互为同系物，CH4与C5H12一定互为同系物，C正确;

D.甲烷是四面体结构，二氯取代物H—《一。和Cl-j-Cl是同种物质，D错误；

ClH

故选C。

【变式6-3］在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：

1214

①N02和N2O4②C和C③:;K和累Ca

④CH3cH2cH2cH2cH3和CH3c(CH3)2CH3⑤甲烷和丙烷

ClCl

⑥H-C-a和H-C—H@石墨和金刚石

匕Cl

(1)互为同位素的是。

(2)互为同分异构体的是o

(3)互为同系物的是o

(4)互为同素异形体的是o

(5)④中沸点较低的物质的系统命名为：。

【答案】⑴②

(2)④

⑶⑤

(4)(7)

(5)2,2—二甲基丙烷

【分析】①NO2和N2O4是最简式相同；

②12c和14c质子数都为6,中子数分别为6、8,互为同位素；

③:;K和累Ca是质子数不同，质量数相同，是不同元素的不同原子；

④CH3cH2cH2cH2cH3和CH3c(CH3)2CH3，分子式都为C5H⑵结构不同，互为同分异构体;

⑤甲烷和丙烷均为烷烧，结构相似，且在分子组成上相差2个CH2,互为同系物；

ClC1

⑥H—c—a和H—I—H结构相同，属于同种物质；

&C1

⑦石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，属于同素异形体；

♦题型07顺反异构判定

【典例7-1】下图中两分子所表示的物质间的关系是

H、c=C〈CH3H3cC/H

凡dHH、凡

A.互为同分异构体B.是同一种物质

C.互为手性异构体D.互为同系物

【答案】B

【分析】根据这两种物质的分子式都为C5H8,两种结构能重合；根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳

原子，手性碳原子判断注意：①手性碳原子一定是饱和碳原子；②手性碳原子所连接的四个基团要是不同

的，然后根据手性分子是含有手性碳原子的分子。

【解析】题图中的分子不含手性碳原子，所以两分子不是手性分子；两分子的分子式相同，结构相同，故

两分子表示的物质是同一种物质，故选B。

【典例7-2】下列化合物中存在顺反异构体的是

C2H5cH=CHCH-CH=CHC,Hs

A.IB.CH3-CH=CH,

CH3

CH=CH

c.CH2=CH-CH=CH2D.|j^p2

【答案】A

【解析】A.该有机物分子中每个双键碳原子连了不同的原子或原子团，存在顺反异构体，A正确；

B.该有机物分子中双键碳原子连了两个相同的氢原子，不存在顺反异构体，B错误；

C.该有机物分子中每个双键碳原子连了两个相同的氢原子，不存在顺反异构体，C错误；

D.该有机物分子中双键碳原子连了两个相同的氢原子，不存在顺反异构体，D错误。

答案为：Ao

【变式7-11下列有关化学用语或图示表达正确的是

A.CO2的电子式：：6：06：

B.NH3的球棍模型：6^3

H

C.一元酸次磷酸(HFO,)的结构简式为：I

HO-P-OH

【答案】D

【解析】

A.二氧化碳的电子式为：6二c：：6：，A错误;

B.该模型为空间填充模型B错误;

C,次磷酸为一元酸，只含有一个羟基，HO—P—H，C错误;

D.聚1,3-丁二烯的顺式结构:c=c,D正确;

七CH

故答案为：D。

【变式7-2]“张-烯焕环异构化反应”可合成五元环状化合物(如图所示)，在生物活性分子和药物分子的合

成中有重要应用。下列说法正确的是

COOCH3

COOCH3

A.X、丫分子中官能团的种类和数目均相同B.X、丫中均不存在手性碳原子

C.X不存在顺反异构体D.每个丫分子中有5个碳氧。键

【答案】D

【解析】A.X中含有碳碳双键、醛键、碳碳三键、酯基四种官能团，丫中含有碳碳双键、酸键、酯基三种

官能团，A错误；

COOCH

B.Y中存在手性碳原子，如图:,B错误;

oX

C.X中含碳碳双键，且碳碳双键的每个碳原子上均连有2个不同的原子或原子团，故X存在顺反异构体,

c错误；

D.单键均为0键，1个双键中含有1个0键和1个兀键，则丫分子中有5个碳氧。键，D正确；

故选D。