第7章 第1节 第2课时 同系物 同分异构体-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册教用课件（人教版）

该高中化学课件聚焦同系物与同分异构体核心知识点，通过丁烷结构差异引出同分异构现象，结合甲烷、乙烷等实例辨析同系物概念，搭建“判断关键点—书写步骤—等效氢分析”的学习支架，帮助学生建立系统思维模型。 其亮点在于以“思考问题—实例分析—对点训练”为主线，通过乙烯与环丙烷是否为同系物的辨析培养科学思维，借助己烷同分异构体分步书写建构模型，提升学生证据推理与探究能力。学生能深化概念理解，教师可依托多样化练习高效开展教学。

第2课时　同系物　同分异构体 1.了解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体，建立同系物、同分异构体判断的思维模型。 2.掌握简单烷烃同分异构体的书写方法，建立同分异构体书写的思维模型。 学习目标 目 录 知识点一　同系物　同分异构体 知识点二 烷烃同分异构体的书写 随堂演练 课时作业 知识点一　 同系物　同分异构体 目 录 1. 同系物 （1）概念： 相似，在分子组成上相差一个或若干个 ⁠原子 团的化合物互称为同系物。 （2）判断同系物的2个关键点 结构　 CH2　 化学·必修第二册 目 录 （3）实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。 【思考1】　CH2 CH2（乙烯）和 （环丙烷）相差一个 CH2，二者互为同系物吗？ 提示：乙烯和环丙烷不互为同系物，二者虽然通式相同，但二者不是同一 类物质，结构不相似。 【思考2】　同系物的组成元素一定相同吗？组成元素相同的有机物一定 是同系物吗？ 提示：同系物的结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，故 组成元素一定相同。组成元素相同的有机物其结构不一定相似，故不一定 是同系物。 化学·必修第二册 目 录 2. 同分异构体 （1）丁烷（C4H10）有2种结构，其结构式 是： 、 。观察其结构式发现，二者组成相 同，但分子中原子的 不同， 不同，是两种不同 的化合物。 结合顺序　 分子结构　 化学·必修第二册 目 录 （2）同分异构体的概念 化合物具有相同的 ，但具有不同 ⁠的现象称为同分异构 现象，具有同分异构现象的化合物互称为 ⁠。 （3）同分异构体的性质 同分异构体的分子结构不同，导致化学性质和物理性质均有一定差异，如 正丁烷和异丁烷的熔、沸点不同。 分子式　 结构　 同分异构体　 化学·必修第二册 目 录 【教材挖掘】 　请根据图中所示的结构，思考下列问题（填序号）。 与①互为同分异构体的是 　　，与③互为同分异构体的是 　　，与⑥互为 同分异构体的是 　　 。 提示：②　④⑤⑧⑨　⑦ 化学·必修第二册 目 录 注意：判断同分异构体的两个关键点 化学·必修第二册 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）只要是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物就一定互为 同系物。 （　×　） （2）同系物的化学性质一定相似，一定具有相同的通式。 （　√　） （3）同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定 互为同分异构体。 （　×　） （4）互为同分异构体的有机物一定不互为同系物，互为同系物的化合物 一定互为同分异构体。 （　×　） × √ × × 化学·必修第二册 目 录 （6） 与 互为同分异构体。 （　×　） × （5）互为同分异构体的化合物，性质一定相同。 （　×　） × 化学·必修第二册 目 录 2. 下列物质互为同系物的是（　　） A. 与 B. CH3CH3与 C. CH3CH2Cl与 D. CH3CH2CH3与CH3CH2Cl √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　A项，二者属于同种物质；B项，二者互为同系物；C项，二者 所含氯原子数不同且分子组成不是相差一个或若干个CH2原子团，不互为 同系物；D项，二者不属于同一类物质，不互为同系物。 化学·必修第二册 目 录 3. 下列几组物质中，互为同位素的有 ，互为同素异形体的 有 ，互为同系物的有 ，互为同分异构体的有 ，属于 同一种物质的有 ⁠。 ①O2和O3　②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3 ④ 和 ②　 ①　 ③④　 ⑥　 ⑤⑦　 ⑤ 和 ⑥CH3（CH2）2CH3和 ⑦CH3CH（CH3）CH3和 化学·必修第二册 目 录 解析：①O2和O3均是氧元素构成的单质，互为同素异形体；②35Cl和 37Cl的质子数相同、中子数不同，互为同位素；③CH3CH3 和 CH3CH2CH3均是烷烃，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系物；④ 两有机物均是烷烃，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系物；⑤两 者结构和性质完全相同，是同一种物质；⑥两者分子式均是C4H10，结构不同，互为同分异构体；⑦两者的结构完全相同，是同一种物质。 化学·必修第二册 目 录 归纳总结 同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念的比较 概念 研究对象 比较 实例 相同 不同 同系物 有机化 合物 结构 相似 分子组成上 相差一个或 若干个CH2原 子团 CH3CH3与 化学·必修第二册 目 录 概念 研究对象 比较 实例 相同 不同 同分异 构体 化合物 分子式 相同　 结构不同 CH3CH2CH2CH3 与 同素异 形体 单质 元素种类 相同 性质不同 O2与O3、白磷与红磷 同位素 原子 质子数 相同 中子数不同 C C与 C 化学·必修第二册 目 录 知识点二 烷烃同分异构体的书写 目 录 1. 烃基 烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，如—CH3叫甲基，— CH2—CH3叫乙基。 2. 书写示例 以己烷（C6H14）的同分异构体的书写为例 第一步，将分子中全部碳原子连成直链作为主链：C—C—C—C—C—C。 化学·必修第二册 目 录 第二步，从主链的一端取下一个碳原子作为支链（即甲基），依次连在主 链对称轴（虚线）一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种： 甲基不能连在①和⑤位上，②位和④位等效，只能用一个，否则重复。 化学·必修第二册 目 录 第三步，从主链上取下两个碳原子作为一个支链（即乙基），依次连在主 链对称轴一侧的各个碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链（即两个 甲基），先固定一个支链的位置，然后确定另一个支链的位置，此时碳骨 架结构有两种： 化学·必修第二册 目 录 ②位或③位上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子。 第四步，根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体： CH3CH2CH2CH2CH2CH3 、 、 、 、 。 化学·必修第二册 目 录 3. 链状烷烃同分异构体的书写原则 主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由同到邻到间。 【思考1】　在己烷的所有同分异构体中，有2个甲基（—CH3）的结构 有 　　种，有3个甲基的结构有 　　种，有4个甲基的结构有 　　种。 提示：1　2　2 【思考2】　写出戊烷（C5H12）所有的结构简式并标明氢原子的种 类： 　 　。 提示：CH3CH2CH2CH2CH3（3种）、 （4种）、 （1种） 化学·必修第二册 目 录 1. 下列烷烃中，一氯代物只有一种的是（　　） A. B. CH3CH2CH2CH3 C. CH4 D. CH3CH2CH3 解析：　A项，异丁烷等效氢有2种，故一氯代物有二种；B项，正丁烷 等效氢有2种，故一氯代物有二种；C项，甲烷上4个H等效，故一氯代物只 有一种；D项，丙烷等效氢有2种，故一氯代物有二种。 √ 化学·必修第二册 目 录 2. （苏教版习题）下列物质中，互为同分异构体的是 （填 字母）。 A. CH3（CH2）8CH3 B. CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 C. D. E. BDEF；AC　 F. 化学·必修第二册 目 录 3. （鲁科版习题）判断下列各组中的两种物质是否属于同分异构体，并说 明判断的原因。 （1）CH2 CH—CH2—CH3与 答案：属于同分异构体；原因是二者的分子式相同，但分子结构不同。 （2） 与 答案：不属于同分异构体；原因是二者的分子式不同，二者属于同系物。 化学·必修第二册 目 录 归纳总结 1. 链状烷烃同分异构体的书写思维流程 化学·必修第二册 目 录 2. 判断不同化学环境中氢原子的种类数（等效氢原子） （1）连接同一碳原子的氢原子是等效的。 （2）连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。 （3）处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。 例： 共有2种氢原子； 共有2种氢原子。 化学·必修第二册 目 录 随堂演练 目 录 1. 下列说法中正确的一组是（　　） A. 和C（CH3）4是同一种物质 B. H2和D2互为同位素 C. 正戊烷和新戊烷是同系物 D. 和 互为同分异构体 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　A项，表示形式不同，但属于同一种物质，正确；B项，两者为 单质，因此不属于同位素，错误；C项，两者属于同分异构体，错误；D 项，两者属于同一种物质，错误。 化学·必修第二册 目 录 2. 下列各组物质中互为同系物的是（　　） A. CH3CH CH2和CH3CH2CH2CH CH2 B. CH3CH3和CH3CH CH2 C. CH3CH2CH3和CH3CH CH2 D. CH3CH2CH CH2和CH3CH2CH2CH3 解析：　结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物 质互为同系物，B、C、D三个选项中分别给出的两种物质结构不相 似，分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，所以B、C、D三 项均不符合题意。 √ 化学·必修第二册 目 录 3. 下列烷烃的一卤代物只有一种的是（　　） A. CH3CH2CH3 B. CH3CH2CH2CH2CH3 C. D. 解析：　A项，有两种不同位置的H原子，一卤代物有两种；B项，有三 种不同位置的H原子，一卤代物有三种；C项，只有一种H原子，一卤代物 只有一种；D项，有四种不同位置的H原子，一卤代物有四种。 √ 化学·必修第二册 目 录 4. 按要求回答下列问题。 （1）相对分子质量为58的链状烷烃的同分异构体有 种，分别写出它 们的结构简式： ⁠。 2　 CH3CH2CH2CH3、　 　 解析：由链状烷烃的分子通式可知，14n＋2＝58，n＝4，C4H10的同分异构体有2种，分别为CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2。 化学·必修第二册 目 录 （2）分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为 ⁠。 （3）烷烃中的一个氢原子用氯原子取代可得其一氯代物。 ①CH3CH2CH3的一氯代物有 种。 ②C5H11Cl有 种结构（不考虑立体异构）。 正戊烷　 2　 8　 解析： ①CH3CH2CH3分子中有两类氢，其一氯代物有2种，分别为 CH3CH2CH2Cl、 。②C5H11—有8种结构，所以C5H11Cl有8种 结构。 化学·必修第二册 目 录 课时作业 目 录 题组一　同系物、同分异构体的概念及判断 1. 下列关于物质之间的关系说法正确的是（　　） A. 异丁烷和正戊烷互为同系物 B. 和 互为同分异构体 C. 环丙烷与乙烯的分子组成相差一个“CH2”，它们互为同系物 D. 1H2与2H2化学性质相同，互为同位素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　两种物质组成相同，结构相同，为同一种物质，B错误；环丙烷 与乙烯不是同一类物质，结构不同，不互为同系物，C错误；1H2与2H2是同 种元素形成的结构相同的物质，是同一种物质，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 2. 下列关于同系物的说法正确的是（　　） A. 同系物可以是不同类别的物质 B. 通式相同，分子间相差n（n≥1）个CH2原子团的物质互为同系物 C. 同系物的最简式相同，分子式不同 D. 同系物的化学性质相似 解析：　同系物一定属于同类别物质，结构相似，化学性质相似，A错 误，D正确；通式相同，分子间相差n（n≥1）个CH2原子团的物质结构 不一定相似，B错误；同系物的最简式不一定相同，如烷烃，C错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 3. 据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来 源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法 正确的是（　　） A. N60与C60互为同素异形体 B. 3H2与4H2互为同位素 C. C2H4和C3H6可能互为同系物 D. 3H2O与4H2O互为同分异构体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　N60与C60是由不同元素组成的单质，不互为同素异形体，A错 误；3H与4H是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，但是3H2与 4H2为单质，B错误；C2H4与C3H6分子组成相差一个CH2原子团，二者可能 互为同系物，C正确；3H2O与4H2O是氢元素的不同核素和氧原子构成的水 分子，不互为同分异构体，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 4. 下列说法正确的是（　　） A. 相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 B. 凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定互为同系物 C. 两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分 异构体 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，一 定互为同分异构体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　同分异构体一定满足两个方面：分子式相同、结构不同，但相 对分子质量相同的物质不一定为同分异构体，如NO和C2H6，A错误；同系 物结构一定相似，如环己烷和乙烯，虽相差若干个CH2原子团，但结构不 相似，B错误；两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则最 简式相同，可能为烯烃的同系物，C错误；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，则分子式相同，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 题组二　同分异构体书写及数目的判断 5. 下列分子式只表示一种物质的是（　　） A. C3H7Cl B. C3H8 C. C2H4Cl2 D. C4H10 解析：　C3H7Cl可表示CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3两种物质；C3H8只 能表示CH3CH2CH3一种物质；C2H4Cl2可表示CH3CHCl2、ClCH2CH2Cl两种 物质；C4H10可表示CH3CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH3两种物质。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 6. （2024·北京西城段考）下列结构简式可代表不同烷烃的种数有（　） A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　 、 都代表异戊 烷； 、 都表示正戊烷； 表示一种烷烃， 共表示3种烷烃。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 7. 新戊烷的球棍模型为 ，下列说法不正确的是（　　） A. 新戊烷的分子式为C5H12 B. 新戊烷和正戊烷互为同系物 C. 新戊烷的一氯代物只有一种 D. 新戊烷的同分异构体有两种 解析：　新戊烷和正戊烷的分子式相同，结构不同，两者互为同分异 构体。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 8. C5H12有三种不同结构，甲：CH3（CH2）3CH3，乙：CH3CH（CH3） CH2CH3，丙：C（CH3）4，下列相关叙述正确的是（　　） A. C5H12表示一种纯净物 B. 甲、乙、丙互为同分异构体，具有相同的物理、化学性质 C. 甲、乙、丙中，乙的一氯代物数目最多（不考虑立体异构） D. 丙有三种不同沸点的二氯取代物 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　C5H12存在3种同分异构体，故不能表示纯净物，A错误；甲、 乙、丙分子式相同，结构不同，互为同分异构体，物理性质不同，化学性 质相似，B错误；甲的一氯代物有3种，乙的一氯代物有4种，丙的一氯代 物有1种，乙的一氯代物数目最多，C正确；丙中只有一种氢原子，其二氯 代物有两种结构：CHCl2C（CH3）3、（CH2Cl）2C（CH3）2，丙有两种不 同沸点的二氯取代物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 9. 下列各组有机物中，其一氯代物的数目（不考虑立体异构）不相等的是 （　　） A. 正戊烷和正己烷 B. 新戊烷和 C. 环戊烷 和乙烷 D. 丙烷和 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　正戊烷、正己烷都有3种等效的H原子，其一氯代物有3种，A项 不符合题意；新戊烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种； 有2种等效H原子，其一氯代物有2种，B项符合题意；环戊烷、乙烷中所有 H原子等效，其一氯代物均只有1种，C项不符合题意；丙烷 及 均有2种等效H原子，其一氯代物均有2种，D项不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 10. 相对分子质量为100的某链状烷烃M，其分子中含有4个甲基，则M的 结构有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为100，则有12n＋ 2n＋2＝100，解得n＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16，分子中含有4个甲 基的结构 有 、 、 、 ，共4种。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 11. 下列关于同系物及同分异构体（不含立体异构）的说法正确的是（　） A. 通式相同的一系列物质一定互为同系物 B. 相对分子质量相同的不同化合物互称为同分异构体 C. 分子式为C4H9Cl的同分异构体有4种 D. 分子式为C6H14的烃，主链含4个碳原子的同分异构体有4种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　结构相似，分子组成相差1个或若干个CH2原子团的化合物互称 为同系物，A错误；分子式相同而结构不同的有机物一定互为同分异构 体，B错误；分子式为C6H14的烃，主链含4个碳原子，则支链只能是两个 甲基，这两个甲基可以连在同一个碳上也可以连在不同碳上，所以同分异 构体有2种，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 12. 主链上有5个碳原子，含甲基（—CH3）、乙基（—C2H5或—CH2— CH3）两个支链的烷烃有（　　） A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种 解析：　主链5个C的碳骨架结构为 ，则乙基只能在③号C 上，甲基可以在②号C或者③号C上，所以有如下2 种： 、 ，D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 13. 下列烃的同分异构体中，某种同分异构体的一氯代物只有1种，则该烃 是（　　） A. C3H8 B. C4H10 C. C6H14 D. C8H18 √ 解析：　A项，C3H8只有1种结构，即CH3CH2CH3，CH3CH2CH3有2种氢 原子，所以其一氯代物有2种；B项，C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH （CH3）CH3 2种同分异构体，CH3CH2CH2CH3有2种氢原子，其一氯代物 有2种；CH3CH（CH3）CH3有2种氢原子，其一氯代物有2种；C项，C6H14 共有5种同分异构体，其中CH3（CH2）4CH3的一氯代物有3种；CH3CH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 （CH3）CH2CH2CH3的一氯代物有5种；CH3CH2CH（CH3）CH2CH3的一氯 代物有4种；CH3C（CH3）2CH2CH3的一氯代物有3种；（CH3）2CHCH （CH3）2的一氯代物有2种；D项，C8H18存在很多种同分异构体，其 中 的一氯代物只有1种。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 14. 从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①甲烷和丙烷　②12C和14C　③金刚石和石墨　④H和D　⑤异戊 烷 和新戊烷 　⑥ 和 ⑦正丁烷和异丁烷　⑧ 和 　⑨ 和 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 （1）互为同位素的是 （填序号，下同）。 解析：同位素是质子数相同，中子数不同的原子，因此互为同位素的是 ②④。 解析：同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，因此互为同分异构 体的是⑤⑦。 ②④　 （2）互为同分异构体的是 ⁠。 ⑤⑦　 （3）互为同系物的是 ⁠。 ①　 解析：同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物，互为同系物的是①。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 （4）为同一种物质的是 ⁠。 （5）互为同素异形体的是 ⁠。 ⑥⑧⑨　 ③　 解析：同素异形体是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体的是③。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 15. （1）相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为 ，其同分异 构体有 种，其中一氯代物有4种（不考虑立体异构）的该烃的结构简 解析：链状烷烃的通式为Cn ，相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为C5H12，其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种，其一氯代物（不考虑立体异构）分别有3种、4种、1种，因此一氯代物有4种的该烃的结构简式为 。 C5H12　 3　 　 式为 ⁠。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 （2）一种有机物Y的键线式如图所示。Y的分子式为 ； Y的一氯代物有 种。 解析：根据有机物Y的键线式可知，Y的分子式为C8H8；Y有2种等效氢，则Y的一氯代物有2种。 （3）某烷烃的相对分子质量为86，则该烷烃的同分异构体有 种，其 中分子中含有1个—CH2—、1个 和若干个—CH3的烷烃中不同化学环 境的氢原子有 种。 C8H8　 2　 5　 3　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：根据烷烃的相对分子质量为86，可推出该烷烃的分子式为C6H14，则其同分异构体分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3、 、 、 、 。其中分子中含有1个—CH2—、1个 和若干个—CH3的烷烃为 ，由此可知该分子中不同化学环境的氢原子有3种。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 $