2021届高考化学大一轮核心突破：同分异构体的书写、判断与原子共线共面【核心透析、核心训练】

——同分异构体的书写、判断与原子共线共面 【核心训练】 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 B．a( )和 c( )分子中所有碳原子均处于同一平面 上 C．异丙苯( )中碳原子可能都处于同一平面 D．化合物 (b)、 (d)、 (p)中只有 b 的所有原子处于 同一平面 [解析]　A 项，根据乙烯的空间构型可知，CH3CH===CHCH3 分子中 的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直线上，错误。B 项，用键 线式表示有机物结构时，考生最容易忽略饱和碳原子的共面规律，饱 和碳原子只能与另外两个相连的原子共平面，故 a 与 c 分子中所有碳 原子不可能共平面，错误。C 项，异丙苯分子中有 2 个—CH3，碳原 子不可能都处于同一平面，错误。D 项，d、p 分子中都存在饱和碳原 子，故只有 b 的所有原子处于同一平面，正确。 [答案]　D 2．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有(　　) A．乙烷　　　　　　　　 　B．甲苯 C．氟苯 D．丙烯 解析：选 C　A、B、D 中都含有甲基，有四面体的空间结构，所有原子不可能共面；C 项中氟原子代替苯分子中一个氢原子的位置， 仍共平面。 3．结构简式为 的有机物分子中，处于同一 平面的碳原子最多有(　　) A．10 个 B．9 个 C．8 个 D．6 个 解 析 ： 选 A 　 该 有 机 物 分 子 结 构 中 存 在 2 个 平 面 ， 即 ，转动①处的碳碳单键，使苯环所在的平面与碳碳双 键所在的平面重合时，该有机物分子中处于同一平面的碳原子最多， 为 10 个，故 A 项正确。 4．某款香水中的香氛主要由以下三种化合物构成，下列说法正 确的是(　　) A．月桂烯分子中所有原子可能共平面 B．柠檬醛和香叶醇互为同分异构体 C．香叶醇能发生加成反应、氧化反应、酯化反应 D．三种有机物的一氯代物均有 7 种(不考虑立体异构) 解析：选 C　月桂烯分子中有饱和碳原子，故不可能所有原子共 平面，A 项错误；柠檬醛的分子式为 C10H16O，香叶醇的分子式为 C10H18O， 两者分子式不同，因此不互为同分异构体，B 项错误；香叶醇分子中 有碳碳双键、羟基，能发生加成反应、氧化反应、酯化反应，C 项正确；月桂烯、香叶醇的一氯代物有 7 种，柠檬醛的一氯代物有 6 种， D 项错误。 5.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 [解析]　有机物 C4H8Cl2 的碳骨架有两种结构： C—C—C—C， 。 (1)碳骨架为 C—C—C—C 的同分异构体有 (2)碳骨架为 的同分异构体有 则 C4H8Cl2 的同分异构体共有 9 种。 [答案]　C 6.分子式为 C8H9Cl 且含有苯环的同分异构体数目为(　　) A．10 种 B．12 种 C．14 种 D．18 种 [解析]　分子式为 C8H9Cl 且含有苯环，如果苯环上只有一个取 代基，即—C2H4Cl，相当于乙基中的一个氢原子被氯原子取代，有 2种结构；如果含有两个取代基，则为氯原子和乙基或—CH2Cl 和甲基， 在苯环上均有邻、间、对三种位置，共计 6 种；如果含有 3 个取代基， 则为氯原子和 2 个甲基，当 2 个甲基位于邻位时，有 2 种结构，当 2 个甲基位于间位时，有 3 种结构，当 2 个甲基位于对位时，有 1 种结 构，共计 14 种。 [答案]　C 7．下列各组有机物的同分异构体种数相同的一组是(　　) A．C5H12 与 C2H6O B．C4H10 与 C3H6 C．C2H2Cl4 与 CH2Cl2 D．CH2O 与 C2H4O2 解析：选 B　C 5H12 有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种，C2H6O 有 CH3CH2OH、CH3OCH3 两种，A 项不符合题意；C4H10 有正丁烷、异丁烷两 种 ， C3H6 有 丙 烯 、 环 丙 烷 两 种 ， B 项 符 合 题 意 ； C2H2Cl4 有 CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3 两种，CH2Cl2 只有一种结构，C 项不符合题意； CH2O 没有同分异构体，C2H4O2 有 CH3COOH、HCOOCH3 等异构体，D 项不 符合题意。 8．分子式为 C6H10O4，且能与 NaHCO3 反应的只含一种官能团的有 机物共有(不含立体异构)(　　) A．7 种 B．8 种 C．9 种 D．10 种 解析：选 C　分子式为 C6H10O4，且能与 NaHCO3 反应的只含一种官 能团的有机物为己二酸，即 HOOC—C4H8—COOH， 有 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、 HOOCCH(CH3)CH2CH2COOH、 HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH、 HOOCCH(COOH)CH2CH2CH3、HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH、 共 9 种。 9．下列有机物命名及其一氯代物的同分异构体数目正确的是 (　　) 选项 命名 一氯代 物 A 2­甲基­2­乙基丙 烷 4 B 1,3­二甲基苯 3 C 2,2,3­三甲基戊烷 6 D 2,3­二甲基­4­乙 基己烷 7 解析：选 D　A 项，正确的命名为 2,2­二甲基丁烷，其一氯代物 的同分异构体为 3 种；B 项，1,3­二甲基苯的一氯代物的同分异构体 有 4 种；C 项，2,2,3­三甲基戊烷的一氯代物的同分异构体有 5 种。 10．分子式为 C9H12O，分子中有一个苯环、一个链烃基且属于酚 类的有机物有(　　) A．2 种　　　　　　　　 　B．4 种 C．5 种 D．6 种 解析：选 D　酚羟基与链烃基的位置关系有邻位、间位、对位三种情况，由题意知链烃基为—C3H7，有—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2 两种 不同的结构，所以符合条件的有机物有 3×2＝6 种，D 项正确。 11．有机物 有多种同分异构体，其中属于酯且苯 环上有 2 个取代基的共有(　　) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 解析：选 A　由题给信息可知该有机物的同分异构体的苯环上有 —CH3 和 HCOO—两个取代基，二者有邻、间、对三种位置关系。 12．某烃结构如 有关其结构说法正确的 是(　　) A．所有原子可能在同一平面上 B．所有原子可能在同一条直线上 C．所有碳原子可能在同一平面上 D．所有氢原子可能在同一平面上 解析：选 C　由于苯环和碳碳双键都是平面结构，而碳碳三键是 直线形结构，据此可知，该有机物分子中所有碳原子可能在同一平面 上，但一定不在同一直线上；由于分子中含有甲基，所以氢原子不可 能在同一平面上。 13．下列分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是(　　) 解析：选 B　由于饱和碳原子上连接 4 个共价键，构成四面体。 所以凡是含有饱和碳原子的化合物，分子中的所有原子就不可能是共 面的。B 项有机物中有连接 3 个碳原子的饱和碳原子，其所有碳原子 不可能在同一平面上，其余都是可以的。14．分子式为 C6H12O2 的有机物 A，能发生银镜反应，且在酸性条 件下水解生成有机物 B 和 C，其中 C 能被催化氧化成醛，则 A 可能的 结构共有(　　) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．8 种 解析：选 B　能发生银镜反应，且在酸性条件下能发生水解反应， 说明有机物 A 为甲酸戊酯( )，C 能被催化氧化为醛，则 B 为 ，C 为 C5H11OH，且 C 的结构符合 C4H9CH2OH，—C4H9 有 4 种 结构，所以 A 可能的结构有 4 种。 15．分子式为 C8H8O2 的芳香族化合物能与 NaHCO3 反应生成 CO2， 该化合物中连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有 (不含立体异构)(　　) A．15 种 B．16 种 C．17 种 D．18 种 解析：选 C　能与 NaHCO3 反应生成 CO2，说明含有羧基，当苯环 上有两个取代基时，分别为—CH3、—COOH，可取代的不同氢原子的 位置有： 当苯环上只有一个取代基 时，可取代的不同氢原子的位置有： 所以该化合物连在 碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有 5＋5＋3＋4＝17 种，C 项正确。16．关于化合物(a) 、(b) 、(c) 的下列说法 不正确的是(　　) A．a、b、c 互为同分异构体 B．b 的二氯代物有三种 C．只有 a 不能发生加聚反应 D．只有 c 的所有原子可能处于同一平面 解析：选 B　a、b、c 分子式均为 C8H8，A 正确；b 的二氯代物有 6 种，B 不正确；a 中不含碳碳双键，b、c 中均含碳碳双键，a 不能 发生加聚反应，C 正确；a、b 中均含饱和碳原子，故 a、b 中所有原 子均不可能处于同一平面，D 正确。 17．某饱和一元酯 C5H10O2，在酸性条件下水解生成甲和乙两种有 机物，乙在铜的催化作用下能被氧化为醛，满足以上条件的酯有(　　) A．10 种 B．6 种 C．9 种 D．7 种 解析：选 B　乙应为醇，且分子中含有—CH2OH 结构。若醇为 CH3OH， 甲 应 为 丁 酸 ， 丁 酸 有 2 种 结 构 ， 则 形 成 的 酯 有 2 种 ； 若 醇 为 CH3CH2OH，甲应为丙酸，丙酸只有 1 种结构，则形成的酯有 1 种；若 醇为 CH3CH2CH2OH，甲应为乙酸，乙酸只有 1 种结构，则形成的酯有 1 种；若醇为 CH3CH2CH2CH2OH，甲应为甲酸，形成的酯有 1 种；若醇为 甲为甲酸，形成的酯有 1 种；综上可知 B 项正确。 18．下列关于有机化合物的说法正确的是(　　) A．分子式为 C3H6Cl2 的有机物有 4 种同分异构体(不考虑立体异 构) B. 和 互为同系物C．乙炔和溴的四氯化碳溶液反应生成 1,2­二溴乙烷 D．甲苯分子中所有原子都在同一平面上 解析：选 A　分子式为 C3H6Cl2 的有机物，可看成丙烷分子中的 2 个 H 被 Cl 取 代 的 产 物 ， 有 CHCl2CH2CH3 、 CH2ClCHClCH3 、 CH2ClCH2CH2Cl、CH3CCl2CH3，共 4 种，A 项正确； 和 结 构不相似，不互为同系物，B 项错误；等物质的量的乙炔和 Br2 反应 生成 1,2­二溴乙烯，乙炔和 Br2 以物质的量之比 1∶2 反应生成 1,1,2,2­四溴乙烷，C 项错误；甲苯分子中含有—CH3，所有原子不 可能共面，D 项错误。 19．分子式均为 C5H10O2 的两种有机物的结构简式如图所示，下 列说法正确的是(　　) A．二者都能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色 B．①②分子中所有原子均可能处于同一平面 C．等质量的①和②分别与足量钠反应生成等质量的 H2 D．与①互为同分异构体的酯有 8 种(不考虑立体异构) 解析：选 C　只有②能与 Br2 发生加成反应而使 Br2 的 CCl4 溶液 褪色，A 项错误；①②分子中均含有饱和碳原子，所有原子不可能处 于同一平面，B 项错误；①②的每个分子中均含有两个羟基，物质的 量相同时，与足量的钠反应产生 H2 的物质的量也相同，C 项正确；若 为甲酸酯，有 4 种，若为乙酸酯，有 2 种，若为丙酸酯，有 1 种，若 为丁酸酯，有 2 种，故与①互为同分异构体且属于酯类的有机物有 4 ＋2＋1＋2＝9 种，D 项错误。 20．苯氯乙酮是一种具有特殊香味且有强催泪作用的杀伤性化学毒剂，它的结构简式为 下列说法不正确的是(　　) A．分子式为 C8H7OCl B．在同一平面上的碳原子最多有 8 个 C．1 mol 苯氯乙酮最多可与 3 mol 氢气发生加成反应 D．不存在苯环上只有一个取代基且与苯氯乙酮属于同一类别的 同分异构体 解析：选 C　苯氯乙酮的分子式为 C8H7OCl，A 项正确；苯氯乙酮 中在同一平面上的碳原子最多有 8 个，B 项正确；1 mol 苯氯乙酮中 含有 1 mol 苯环、1 mol C===O 键，与 H2 发生加成反应时分别消耗 3 mol H2、1 mol H2，故 1 mol 苯氯乙酮最多可以与 4 mol H2 发生加成 反应，C 项错误；不存在苯环上只有一个取代基且与苯氯乙酮属于同 一类别的同分异构体，D 项正确。 21．(2019·石家庄质量检测)有机物 M、N、Q 之间的转化关系为 ，下列说法正确的是(　　) A．M 的同分异构体有 3 种(不考虑立体异构) B．N 分子中所有原子共平面 C．Q 的名称为异丙烷 D．M、N、Q 均能与溴水反应 解 析 ： 选 A 　 依 题 意 ， M 、 N 、 Q 的 结 构 简 式 分 别 为 求 M 的同分异构体可以转化 为求丁烷的一氯代物，丁烷有 2 种同分异构体：CH 3CH2CH2CH3 、 ，它们的一氯代物均有 2 种，故丁烷的一氯代物共有 4种，除 M 外，还有 3 种，A 项正确；N 分子中含有—CH3，所以 N 分子 中所有原子不可能共平面，B 项错误；Q 的名称是异丁烷，C 项错误； M、Q 不能与溴水反应，N 分子中含有碳碳双键，能与 Br2 发生加成反 应，D 项错误。 22．Yohiaki Nakao 报道 (b)在 Pd 催化下可发生 Buchwald­Hartwig 偶联反应。下列说法不正确的是(　　) A．b 的分子式为 C18H12N2O2 B．b 的一氯代物有 4 种 C．b 可发生取代反应 D．b 中所有原子不可能共平面 解析：选 B　该有机物分子式为 C18H12N2O2，A 正确；b 的一氯代 物有 6 种： ，B 不正确；苯环上有氢原子，可发生取 代反应，C 正确；因 NH3 空间构型为三角锥形，则氮原子与所连的三 个碳原子构成三角锥形，故 b 中所有原子不可能共平面，D 正确。 23．写出下列特定有机物的结构简式。 (1)写出同时满足下列条件的 的同分异构体的结构简式： __________________________________________________________ ______________。 ①分子中含有苯环，且苯环上的一氯代物有两种 ②与 FeCl3 溶液发生显色反应③能发生银镜反应 (2)写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结 构 简 式 ： __________________________________________________________ ______________。 ①苯环上有两个取代基 ②分子中有 6 种不同化学环境的氢 ③既能与 FeCl3 溶液发生显色反应，又能发生银镜反应，水解产 物之一也能发生银镜反应 (3) 的一种同分异构体满足下列条件： Ⅰ.能发生银镜反应，其水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色 反应 Ⅱ.分子中有 6 种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环 写 出 该 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ____________________________________________。 解析：(1)根据②可知含有酚羟基，根据③可知含有醛基，根据① 可知分子对称，采用对位结构，故其结构简式是 (2)根据③可知含有酚羟基、甲酸酯基，根据残基法，还剩余 2 个 C 原子，再根据①②可知其结构简式是(3)该有机物的苯环外还有 2 个碳原子、2 个氧原子及 1 个不饱 和 度 ， 能 发 生 银 镜 反 应 ， 能 水 解 ， 说 明 存 在 甲 酸 酚 酯 结 构 ；另外还有一个饱和碳原子、1 个苯环，结合分子中有 6 种不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。 24．(1)有机物 CH3CH3、CH3CH===CH2、CH3CH2C≡CH、CH2===CH2、 CH≡CH、 、CH3CH2OH 中与甲烷互为同系物的是________，分子空 间 构 型 为 平 面 形 的 是 ________ ， 直 线 形 的 是 ________________________。 (2)在下列物质中，互为同分异构体的有________；互为同系物 的有________；同为一种物质的有________。(分别用物质的序号填 空) (3)如图为金刚烷的空间结构(碳架)，它的一氯代物有________种，二氯代物有________种。 (4)二 英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称，其母体结构 如图： ①已知该物质的一氯代物有二种，其七溴代物共有________种； ②该物质的二氯取代物共有________种。 解析：(3)为说明清楚，先对碳编号。 从图中可看出，分子内由碳原子构成的最小的环为 6 元环，这样的环共有 4 个，且 4 个环完全等同，整个分 子结构中，1,3,5,8 号位碳等同，每个 C 上有 1 个 H,2,6,7,4,10,9 号位 C 等同，每个 C 上有 2 个 H。由于只存在两种不同位置的 H，故 一氯代物只有 2 种。寻找二氯代物有几种的方法： 对两种不同位置的 H 分类为 a、b Error!6 种(注意：b 位上有 2 个 H) (4)①该物质的分子式为 C12H8O2，根据替代法可知 其 一氯代物和七溴代物的种类数应相同，都是两种。②该物质的二氯取 代物的查找方法可以采用固定一个氯原子，移动另一个氯原子的方法 来寻找。 答案：(1)CH3CH3　CH2===CH2、 CH≡CH (2)②④　④⑤　③⑥　(3)2　6　(4)①2　②10 25．化合物 F 是一种重要的有机合成中间体，下面是其合成路线 的片段：(1) 化 合 物 B 中 含 氧 官 能 团 的 名 称 是 _________________________________________。 (2) 以 羟 基 为 取 代 基 ， 化 合 物 A 的 名 称 ( 系 统 命 名 法 ) 是 ____________。A 分子中最多有______个原子共平面。 (3)B 生成 C 的有机反应类型是________。由 C 生成 D 的化学方 程 式 为 __________________________________________________________ ______________。 (4)满足下列条件的 E 的芳香族同分异构体共有________种。(不 含立体异构) ①能发生银镜反应； ②其水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应 其中核磁共振氢谱有 4 个峰，峰面积之比为 1∶2∶3∶6 的一种 同分异构体的结构简式为___________(写一种即可)。 解析：(2)苯环是平面结构，单键可绕轴旋转，使羟基与苯环共平面；醛基是平面结构，通过碳碳单键的旋转使苯环与醛基共平面， 所以 A 分子中所有的原子都可以共平面。(3)从 B 到 C 是去氧加氢的 反应，属于还原反应；从 C 到 D，酚羟基上的氢原子被甲基取代。(4) 符合要求的同分异构体属于甲酸酯且属于酚酯，即含有 HCOO—结构。 另外 3 个碳原子可能在一个侧链上，形成—CH2CH2CH3 或—CH(CH3)2， 考虑到邻、间、对位，共有 6 种结构；如果 3 个碳原子形成 1 个甲基 和 1 个乙基，当二者分别位于邻、间、对位时，分别有 4、4、2 种， 共 10 种结构；若 3 个碳原子形成 3 个甲基，可视为连三甲苯、偏三 甲苯、均三甲苯苯环上的一个氢原子被 HCOO—取代，分别得到 2、3、 1 种结构，共 6 种，以上共有 22 种。其中核磁共振氢谱有 4 组峰， 峰面积之比为 1∶2∶3∶6 的同分异构体结构对称性较好，上述同分 异构体中符合要求的为 或 答案：(1)羟基、羧基 (2)4­羟基苯甲醛或对羟基苯甲醛　15 (3)还原反应 26．氯吡格雷是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、 脑及其他动脉循环障碍疾病的药物。以 2­氯苯甲醛为原料合成该药 物的路线如下：(1)A 中 官 能 团 名 称 为 _________________________________________________。 (2)C 生 成 D 的 反 应 类 型 为 ____________________________________________。 (3)X(C6H7BrS) 的 结 构 简 式 为 _________________________________________。 (4)写出 C 聚合成高分子化合物的反应的化学方程式： ______________________________________________________ __________________。 (5)物质 G 是物质 A 的同系物，比 A 多一个碳原子，符合以下条 件的 G 的同分异构体共有________种。 ①除苯环之外无其他环状结构；②能发生银镜反应。 其中核磁共振氢谱中有 5 个吸收峰，且峰值比为 2∶2∶1∶1∶1 的 结 构 简 式 为 __________________________________________________________ ______________。 解析：(5)结合题中限定条件分析，G 的同分异构体中苯环上的 取代基有以下几种组合方式：①—Cl、—CH2CHO，二者在苯环上有邻、 间、对 3 种位置关系；②—CH2Cl、—CHO，二者在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系；③—Cl、—CHO、—CH3，三者在苯环上有 10 种位 置关系(先固定 2 个取代基为邻、间、对位关系，再移动第 3 个取代 基)；④ 。故符合条件的 G 的同分异构体共有 3＋3＋10＋1 ＝17 种。核磁共振氢谱中有 5 个吸收峰，且峰值比为 2∶2∶1∶1∶1 的结构简式为 答案：(1)醛基、氯原子 (2)酯化反应(或取代反应) (3) 26.(1)L 是 D( )的同分异构体，可与 FeCl3 溶液发 生显色反应，1 mol 的 L 可与 2 mol 的 Na2CO3 反应，L 共有______种； 其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 3∶2∶2∶1 的结构简式为 ________、________。 (2) 具 有 一 种 官 能 团 的 二 取 代 芳 香 化 合 物 W 是 E( )的同分异构体，0.5 mol W 与足量碳酸氢 钠溶液反应生成 44 g CO2，W 共有________种同分异构体(不含立体异构) ，其中核磁共振氢谱有 3 组峰的同分异构体的结构简式为 ___________________________________________________。 [解析]　(1) 的分子式为 C7H8O2，由题中信息可知 L 的分子结构中含有 2 个酚羟基和 1 个甲基，当两个酚羟基处于邻位 时，苯环上甲基的位置有 2 种；当两个酚羟基处于间位时，苯环上甲 基的位置有 3 种；当两个酚羟基处于对位时，苯环上甲基的位置有 1 种，故满足条件的 L 共有 6 种。其中核磁共振氢谱为四组峰，且峰面 积比为 3∶2∶2∶1 的结构简式为 (2)W 为二取代芳香化合物，是 E 的同分异构体，则苯环上有 2 个取代基，0.5 mol W 与足量碳酸氢钠溶液反应生成 44 g CO2，说明 W 分子结构中含有 2 个—COOH，而取代基可能有 4 种不同结构，分别 为—COOH 和—CH 2CH2COOH、—COOH 和—CH(CH 3)COOH、—CH 2COOH 和 —CH2COOH、—CH3 和—CH(COOH)2，这些取代基在苯环上都可能存在 邻、间、对三种位置，故 W 可能的结构种类为 4×3＝12 种，其中核 磁共振氢谱有 3 组峰的结构简式为 28．(1)分子式为 C5H8O4 能同时满足下列条件的共有______种(不 含立体异构)； ①能与饱和 NaHCO3 溶液反应产生气体 ②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应其中核磁共振氢谱显示为 3 组峰，且峰面积比为 6∶1∶1 的是 ________________(写结构简式)。 (2) 符 合 下 列 3 个 条 件 的 的 同 分 异 构 体 有 ________种。①与 FeCl3 溶液显色；②苯环上只有两个取代基；③1 mol 该物质最多消耗 3 mol NaOH，其中氢原子共有五种不同环境的是 ______________(写结构简式)。 (3)同时满足下列条件：①与 FeCl3 溶液发生显色反应；②苯环 上 有 两 个 取 代 基 、 含 C===O 的 的 同 分 异 构 体 有 ________种(不包括立体异构)；其中核磁共振氢谱为 4 组峰、能水解 的 物 质 的 结 构 简 式 为 __________________________________________________________ ______________。 解析：(1)分子式为 C5H8O4 的有机物，①能与饱和 NaHCO3 溶液反 应产生气体，说明分子结构中含有羧基；②既能发生银镜反应，又能 发 生 皂 化 反 应 ， 说 明 含 有 酯 基 和 醛 基 ， 符 合 条 件 的 结 构 有 共 5 种。其中核磁共振氢谱显示 3 组峰，且峰面积比为 6∶1∶1 的结构为(2)同分异构体符合下列条件： ①与 FeCl3 溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代 基；③1 mol 该物质最多消耗 3 mol NaOH，说明另一个取代基为 RCOO—，该取代基为 CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—，这两种取代基 都与酚羟基有邻、间、对 3 种位置关系，所以符合条件的同分异构体 有 6 种 ， 其 中 氢 原 子 共 有 五 种 不 同 环 境 的 是 (3)同分异构体同时满足下列条件：①与 FeCl3 溶液发生显色反 应；②苯环上有两个取代基、含 C===O，苯环上邻、间、对 3 种： ， 侧 链 有 同 分 异 构 体 ： —COOCH3 、 —OOCCH3 、 —CH2COOH 、 —CH2OOCH、—OCH2CHO、—COCH2OH、—CHOHCHO 7 种，故同分异构体 有 3×7＝21 种；核磁共振氢谱为 4 组峰、能水解的物质，即 4 种化 学环境的 H，只有苯环上对位(3 种 H)、侧链上 1 种 H(上述前两种)才 符合条件，其结构简式为 和【核心透析】 题型一　同分异构体的书写与判断 限定条件下，同分异构体的书写与种数判断是每年有机部分命题 的必考内容。题型有选择题和填空题两种。在选择题中的命题方式是 结合有机物的键线式判断不同物质是否是同分异构体或种数判断；填 空题均出现在选修大题中，其命题方式是按照题目限制的要求进行有 机物结构的书写或判断同分异构体数目。要求书写的有机物的结构一 般具有较强的对称性结构特点，备考复习中应充分注意这一特征。 考法一　同分异构体数目的判断 [备考方略]　“四法”速判同分异构体数目 (1)识记法 熟记下列常考的同分异构体模型，有助于考生在考试中实现“秒 答”。 ①只含一种化学环境的氢原子的分子：如甲烷、乙烷、新戊烷(可 看作 CH4 的四甲基取代物)、2,2,3,3­四甲基丁烷(可看作乙烷的六甲 基取代物)、苯、环己烷、C2H2、C2H4 等分子的一卤代物只有一种。 ②丁烷、丁炔、丙基、丙醇均有 2 种不同结构。 ③戊烷、丁烯、戊炔均有 3 种不同结构。 ④丁基、C8H10(芳香烃)均有 4 种不同结构。 ⑤己烷、C7H8O(含苯环)均有 5 种不同结构。 ⑥戊基、C9H12(芳香烃)均有 8 种不同结构。 (2)基元法 以烃基为基元，该烃基对应烷烃的一元取代物的同分异构体数目 与烃基的同分异构体数目相等。(3)换元法 此法适用于确定烃的多元取代物的同分异构体数目。如二氯苯 (C6H4Cl2)有 3 种同分异构体，四氯苯也有 3 种同分异构体(将 H 原子 与 Cl 原子交换)。 (4)等效氢法 有机物分子中，位置等同的氢原子叫等效氢原子。同一碳原子上 的氢原子等效；同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；位于对称位置 上的碳原子上的氢原子等效。有几种等效氢，其一元取代物就有几种。 考法二　含苯环结构同分异构体数目的判断 [备考方略]　含苯环结构同分异构体的判断方法 涉及苯环结构的同分异构体判断时，需要根据对称性原则，各类 型的对称性归纳如下(图中相同数字的为对称位置)。 (1)无取代基和 1 个取代基 无取代基时，苯环上只存在 1 种化学环境的氢原子。有 1 个取代 基时，以该取代基所在碳原子与对位碳原子所构成的直线为对称轴， 两侧邻位和间位碳原子分别处于对称位置，苯环上共存在 3 种化学环 境的氢原子。 (2)2 个取代基 有 2 个相同取代基时，2 个取代基有邻、间、对 3 种位置关系， 其中 2 个取代基处于邻位时，苯环上存在 2 种化学环境的氢原子；2个取代基处于间位时，苯环上存在 3 种化学环境的氢原子；2 个取代 基处于对位时，苯环上存在 1 种化学环境的氢原子。有 2 个不同取代 基时，2 个取代基处于邻、间、对位时，苯环上分别有 4 种、4 种、2 种化学环境的氢原子。 (3)3 个取代基 有 3 个相同取代基时，3 个取代基有连、均、偏 3 种位置关系， 苯环上分别有 2 种、1 种、3 种化学环境的氢原子。 考法三　限定条件下同分异构体的判断与书写 [备考方略]　限定条件下同分异构体的书写 (1)思维流程 ①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。 ②结合所给有机物有序思维：碳链异构→官能团位置异构→官能 团类别异构。 ③确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。 (2)注意事项 限定范围书写和补写同分异构体，解题时要看清所限范围，分析 已知几个同分异构体的结构特点，对比联想找出规律补写，同时注意 碳的四价原则和官能团存在位置的要求。 ①芳香族化合物同分异构体 a．烷基的类别与个数，即碳链异构。 b．若有 2 个侧链，则存在邻、间、对三种位置异构。②具有官能团的有机物 一般的书写顺序：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。 书写要有序进行，如书写酯类物质的同分异构体时，可采用逐一增加 碳原子的方法。如 C8H8O2 含苯环的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯： ( 邻 、 间 、 对 ) ； 乙 酸 某 酯 ： ；苯甲酸某酯： 题型二　有机物分子中原子共线、共面问题的判断 有机化合物不仅有一定的分子组成，还有一定的空间结构，其性 质和结构也是紧密相关的，有机物的空间构型，特别是分子中的原子 共直线、共平面问题，是高考常考的内容之一，因此，复习原子共面、 共线问题时，可抓住 4 种典型物质(甲烷、乙烯、乙炔、苯)的结构特 点，进行知识的组装、迁移应用。 复杂分子一般都是由小分子组合而成，虽然高考涉及的分子并不 是特别复杂，但由于陌生度高，考生会出现一时的解题障碍，平时训 练中要多注意分子的组装与拆解，运用数学上立体几何的相关知识， 就可以解决陌生有机物中原子共线、共面问题。 [重难点拨] 1．四种典型物质的结构模型 物质 结构 模型甲烷 正四面体结构，最多有 3 个原子共 面 乙烯 平面结构，6 个原子位于同一平面 苯 平面正六边形结构，12 个原子位于 同一平面 乙炔 直线形结构，4 个原子位于同一个直 线 2．判断共线、共面问题思考的角度 (1)展开空间构型 其他有机物可看作甲烷、乙烯、苯三种典型分子中的氢原子被其 他原子或原子团代替后的产物，但这三种分子的空间结构基本不变， 如 CH2===CHCl，可看作氯原子代替了原有乙烯分子中氢原子的位置。 (2)单键旋转思想