专题2 第1单元 第2课时 同分异构体-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3作业与测评word（苏教版2019）

第2课时　同分异构体 (建议用时：15分钟) 1．同分异构体 (1)同分异构现象、同分异构体 ①同分异构现象：化合物具有相同的________，但具有不同________的现象。 ②同分异构体：________相同，________不同的化合物互为同分异构体。 (2)同分异构现象的分类 异构方式 形成原因 示例 构造 异构 碳链异构 碳链骨架不同 正丁烷：CH3CH2CH2CH3 异丁烷：______________ 位置异构 官能团位置不同 1­丁烯：CH2===CHCH2CH3 2­丁烯：________________ 官能团异构 官能团类别不同 乙酸：CH3COOH 甲酸甲酯：________ 立体异构 顺反异构 双键碳原子所连的不同原子或基团在空间的排列方式不同 顺­2­丁烯：________ 反­2­丁烯：________ ________ 存在手性碳原子 和 答案　(1)①分子式　结构　②分子式　结构 (2) 　CH3CH===CHCH3　 HCOOCH3　 　对映异构 2．手性分子 (1)手性碳原子是指与4个______________相连的碳原子。 (2)手性分子指含有__________的有机物分子。 答案　(1)不同的原子或原子团　 (2)手性碳原子 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)同分异构现象是有机化合物在自然界中数目庞大的原因之一。(　　) (2)官能团异构是因为有机物分子中官能团位置不同而形成的异构现象。(　　) (3)存在对映异构的有机物分子中必须含有饱和碳原子，且该碳原子相连接的4个原子(或基团)完全不同。(　　) (4) 和属于位置异构。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√ 2．已知结构式为和的物质互为同分异构体。分子式为C4H8的有机物，属于烯烃的结构有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 答案　C 解析　不考虑立体异构时，分子式为C4H8的有机物存在如下结构：① H2C==CH—CH2—CH3； ②CH3—CH== CH—CH3；③，其中②存在立体异构和 ，故属于烯烃的结构共有4种。 3．分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　) A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 答案　C 解析　先写出碳链异构，再用取代法连接—Cl，即可求出C5H11Cl的同分异构体数目。碳链异构有：①、②、③。①中—Cl可取代的位置有1、2、3，共3种同分异构体；②中左右不对称，—Cl可取代的位置有1(5与1相同)、2、3、4，共4种同分异构体；③有1种同分异构体，所以C5H11Cl的同分异构体共有8种。 4．具有手性碳原子的物质往往具有旋光性，存在对映异构体，下列化合物中存在对映异构体的是(　　) A． B．CH3CH3 C．甲烷 D． 答案　A (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列关于同分异构体的说法中不正确的是(　　) A．具有相同分子式，但结构不同的化合物互为同分异构体 B．相对分子质量相同的几种化合物，互为同分异构体 C．同分异构体之间的转化属于化学变化 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 答案　B 解析　有些物质具有相同的相对分子质量，但分子式可能不同，不一定互为同分异构体，B错误。 2．下列分子表示的物质一定是纯净物的是(　　) ①CH2Cl2　②C2H3Cl　③C2H4　④C2H4Cl2 ⑤C2H4O2　⑥C2H6O A．①②③ B．④⑤⑥ C．①③⑤ D．①②③④⑤⑥ 答案　A 解析　分子式能表示纯净物的含义是无同分异构体。①只有二氯甲烷一种结构；②只有 CH2===CHCl一种结构；③只有CH2===CH2一种结构；④有和两种结构；⑤有CH3COOH、HCOOCH3和CH2(OH)CHO三种结构；⑥有CH3CH2OH和CH3OCH3两种结构。 3．下列化合物中存在对映异构的是(　　) A．C2H5CH===CHCH(CH3)—CH===CHC2H5 B. C．HCOOH D．C6H5CH(CH3)CHO 答案　D 解析　具有手性碳原子的分子存在对映异构现象。D分子中，带“*”号的碳原子连接的四个基团都不相同，该碳原子为手性碳原子，因此存在对映异构，D符合题意。 4．下列化合物中存在顺反异构的是(　　) A．CHCl===CHCl B．CH2===CCl2 C．CH3CH===C(CH2CH3)2 D．(CH3)2C===CHCH3 答案　A 解析　A项，该有机物分子中一个双键碳原子所连的两个原子不同(H和Cl)，故该有机物存在顺反异构。 [名师点拨]　 或存在顺反异构；或不存在顺反异构。 5．化合物结构简式如图，下列说法正确的是(　　) A．a、b、c均属于芳香烃 B．a、b、c均能与钠反应产生氢气 C．a、b、c苯环上的二氯代物均有6种 D．a、b、c中所有原子都存在于同一平面中 答案　C 解析　a、b都有氧元素，所以不属于烃，A错误；c不与钠反应，B错误；在一个苯环上连接有2个A取代基和1个B取代基时(即三个取代基中有两个相同)，其同分异构体有6种，C正确；b、c中分别含有—CH2—和—CH3，所以分子中所有原子不在一个平面上，D错误。 6．分子式为C7H16的烷烃中，在结构式中含有3个甲基的同分异构体的数目是(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 答案　B 解析　烷烃主链的两端就有2个甲基，说明支链上还有1个甲基或乙基，有： ①；②；③，共3种。 [方法技巧]　 烷烃同分异构体的书写可归纳如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘两碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。 7．下列有机物的一氯代物同分异构体数目相同的一组是(　　) ① ② ③　④ A．只有②③④ B．只有③④ C．只有①④ D．只有②③ 答案　A 解析　①、②均是烷烃，分子中含有的氢原子种类分别是3种和4种，则一氯代物同分异构体数目分别是3种和4种；③中含有苯环，结构对称，其氢原子种类是4种，则一氯代物同分异构体数目是4种；④是环烷烃，结构对称，其氢原子种类是4种，则一氯代物同分异构体数目是4种。 8．某有机物分子中含有羟基，不考虑羟基与氯原子连在同一个碳原子上的情况，分子式为C4H9ClO的有机物的同分异构体共有(　　) A．8种 B．9种 C．10种 D．12种 答案　B 解析　C4H9ClO的同分异构体中含有羟基，可以看成氯原子取代丁醇中氢原子形成的，丁醇有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)3COH、(CH3)2CHCH2OH 4种，不考虑羟基与氯原子连在同一个碳原子上的情况时，CH3CH2CH2CH2OH的一氯代物有3种， CH3CH2CH(OH)CH3的一氯代物有3种；(CH3)2CHCH2OH的一氯代物有2种； (CH3)3COH的一氯代物有1种；故共有9种。 9.红色基B的结构简式如图所示，它主要用于棉纤维织物的染色，也用于制作一些有机颜料，若分子式与红色基B相同，且氨基(—NH2)与硝基(—NO2)直接连在苯环上并呈对位时的同分异构体数目(包括红色基B)为(　　) A．2种 B．4种 C．6种 D．10种 答案　D 解析　满足题意的同分异构体如下：芳香醚：与2种；芳香醇： 与种；酚：，—CH3分别在①②③处，3种； ，—CH3分别在④⑤⑥处，3种；共10种。 10．下列关于同分异构体数目的叙述错误的是(　　) A．甲苯苯环上的1个氢原子被含有3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．已知丙烷的二氯代物有4种，则其六氯代物也有4种 C．含有5个碳原子的某饱和链烃的一氯代物有3种 D．菲的结构简式为，其一氯代物有5种 答案　C 解析　A项，甲苯苯环上共有3种处于不同化学环境的氢原子，含有3个碳原子的烷基共有2种[—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2]，故甲苯苯环上的1个氢原子被含有3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种，正确；B项，采用换元法，因其二氯代物有4种，所以其六氯代物也有4种，正确；C项，含有5个碳原子的饱和链烃有3种(正戊烷、异戊烷、新戊烷)，其中正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)有3种一氯代物，异戊烷[(CH3)2CHCH2CH3]有4种一氯代物，新戊烷[C(CH3)4]有1种一氯代物，选项中未指明是哪一种链烃，故无法确定其一氯代物的数目，错误；D项，菲的结构对称，有5种处于不同化学环境的氢原子，如图所示： ，故菲的一氯代物共有5种，正确。 11．二噁英是一类物质的统称，这类物质的母体是，其中苯环上的氢原子如果被氯原子取代，所得物质的毒性是KCN的100倍。当两个氯原子取代苯环上的氢时，所得同分异构体的数目是(　　) A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 答案　D 解析　中结构对称，若一个氯原子固定在①，则另一个氯原子可以在②③④⑤⑥⑦⑧位置；若一个氯原子固定在②，则另一个氯原子可以在③⑥⑦位置，共有10种，故选D。 二、非选择题 12．同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的同分异构体有三类：①官能团异构，②位置异构，③碳链异构。已知分子式为C5H12O的有机物有多种同分异构体，下面给出其中四种： A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C． D． 根据上述信息完成下列问题： (1)B、C、D中，与A互为官能团异构的是________(填字母，下同)，与A互为碳链异构的是________；与A互为位置异构的是________。 (2)写出另一种与A互为位置异构的有机物(不能与题干所给的重复)的结构简式：________________。 (3)与A互为碳链异构的同分异构体共有5种，除B、C或D中的一种以外，其中两种结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式：____________________________、______________________。 答案　(1)B　D　C　 (2) (3) 13．乙酸苯甲酯常用于食品和化妆品工业，它可以用烃A通过下列方法进行合成： ABC (1)写出A、C的结构简式： A．________________，C.________________。 (2)乙酸苯甲酯有多种同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体还有五种，其中三种的结构简式是：、、。 请写出另外两种同分异构体的结构简式：________________、________________。 答案　(1) 　 (2) 解析　(2)在书写酯的同分异构体时，一定要按照某酸某酯的顺序来书写，如本题中苯环侧链有三个碳原子，可按照甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯、苯甲酸酯和苯乙酸酯的顺序来书写。 14．有机化学中有多种同分异构现象，其中有顺反异构，例如2­丁烯有两种顺反异构体如下所示：A中两个—CH3在双键同侧，称为顺式；B中两个—CH3在双键两侧，称为反式。 根据此原理，苯丙烯的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对顺反异构，写出其结构简式： (1)三种位置异构：________________、__________________、________________。 (2)两种顺反异构：______________、______________。 答案　(1) 　 (2) 　 10 学科网（北京）股份有限公司 $$