热点强化课16 同系物，同分异构体-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义

高考总复习 化学 热点强化课16 同系物 热点突破 同分异构体在高考化学命题中的高频考 点，备考时除了熟练掌握常规书写、判断规律 外，还要注意不同类型，不同条件下的同分异 构体的判断。 一、同系物 1.概念：结构 ,分子组成上相差 原子团的化合物的互称 2.性质：同系物的化学性质相似，物理性质呈 现一定的递变规律（按碳原子数由小到大的 顺序) 状态一常温下的状态：气态→液态→固态 熔、沸点 密度 二、同分异构体的书写 1.同分异构体的分类 碳架异构→位置异构→官能团异构。 2.同分异构体的书写方法 (1)芳香族化合物同分异构体 ①烷基的类别与个数，即碳架异构 ②若有2个侧链，则存在邻、间、对三种位 置异构。若有3个侧链则存在邻、偏、均三 种位置异构。 (2)具有官能团的有机物 一般的书写顺序：碳架异构→位置异构→ 官能团异构。 3.不饱和度 高中阶段常见有机物类型的不饱和度Ω计 算过程如下：烃C,H,的不饱和度2=(2x +2-y)/2,卤代烃CH,X,的不饱和度2 =(2x+2一y一n)/2,烃的含氧衍生物 C,HOm的不饱和度2=(2x+2一y)/2。 现将常见基团的不饱和度整理如下表所示。 常见基团 不饱和度 一个碳环 2=1 一个苯环 2=4 2=1 C=C 2=2 3 同分异构体 续表 常见基团 不饱和度 0 2=1 -C-H 2=1 2=1 -C-OH 2=1 -O-R 4.常见性质描述和可能结构的对应关系 常见性质描述 可能结构 能发生银镜反应 醛基 能和Na反应放出H2 醇羟基、酚羟基、羧基 能和NaOH溶液反应 酚羟基、羧基、酯基、碳卤键 能和Na2CO3或NaHCO3 羧基 溶液反应放出CO2 遇FeCl3溶液显紫色 酚羟基 能发生消去反应 醇和卤代烃(3碳上要有H) 能发生水解反应 酯基、碳卤键、酰胺基 5.几种异类异构体 (1)CnHm(n≥3)：烯烃和环烷烃。 (2)CnHm-2(n≥4)：二烯烃和炔烃。 (3)CnHO(n≥3)：饱和一元醛、烯醇和环氧烷、 饱和一元酮。 (4)CnH,O2（n≥2)：饱和一元羧酸、饱和一元羧 酸与饱和一元醇形成的酯等。 (5)CnH2m+1O2N(n≥2)：氨基酸、硝基烷。 三、同分异构体数目判断方法 1.等效氢法 (1)连接在同一碳原子上的氢原子为等效氢， 如甲烷中只有一类氢原子。 04 (2)连接在同一碳原子上的甲基（一CH3)上的 氢为等效氢，如新戊烷[C(CH3)4]中只有 一类氢原子。 (3)处于轴对称或镜面对称位置的碳原子上的 氢原子为等效氢，如苯分子为平面正六边 形，为对称结构，分子中只有一类氢原子。 (4)有几类不同的等效氢原子，其一元取代产 物就有几种。 2.先定后移法 (1)分析二元取代产物的方法，如分析C,H。 C12的同分异构体，先固定一个CI的位置， 移动另一个CI(定一移一法)，可得其同分 异构体： CI-CH2CH2CH2-CI、 CI Cl-CH,CHCH3、 cl cl CHCHCH CH、CH,一C一CH共4种。 CI (2)分析二甲苯苯环的一氯代物，可首先确定二 甲苯有3种，然后在3种二甲苯上移动C1, 可得6种同分异构体： CH CH CH CH ③ (标 ② CH CH 号为CI可连接的位置)。 典题应用 [例](2025·浙江1月卷)化合物A在一定 条件下可转变为酚E及少量副产物，该反应 的主要途径如下： 下列说法不正确的是 A.H+为该反应的催化剂 B.化合物A的一溴代物有7种 C.步骤Ⅲ，苯基迁移能力强于甲基 D.化合物E可发生氧化、加成和取代反应 ·305 第十章有机化合物 对点集训 1.分子式为C,Ha BrCI的有机物共有（不含立 体异构) ( ) A.8种B.10种C.12种 D.14种 2.(1)(2025·河南卷) 的同分异构体 中，含有碳氧双键的还有 种（不考 虑立体异构)；其中，能发生银镜反应，且核 磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的 结构简式为 (2)(2025·安徽卷)脂肪烃衍生物G是 HO- 《》OH的同分异构体，分子中 含有羟甲基（一CH2OH),核磁共振氢谱有 两组峰。G的结构简式为 (3)(2025·广西卷)符合下列条件的 0)0 义人人火 的同分异构体共有 种（不考虑立体异构），其中一种的结构简 式为 ①含4个一OCH ②含非三元环的环状结构 ③核磁共振氢谱显示有2组峰 ④使酸性KMnO,溶液褪色 CH3 (4)(2025·江西卷)化合物 中核磁 共振氢谱峰有 组峰。 CH H.C NH, (5)(2024·安徽卷) 的同 分异构体中，同时满足下列条件的有 种（不考虑立体异构），写出其中一种同分异构 体的结构简式 ①含有手性碳 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基 CH2CH (6)(2024·贵州卷) 有多种同 分异构体，其中一种含五元碳环结构，核磁 共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1：1 :1：1,其结构简式是2.C[A.某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸 泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫 萃取，固液分离后可以获得含青蒿素的提取液，A正确： B.晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射 实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可 以判断晶体的结构特征，故X射线衍射可测定青蒿素晶 体结构，B正确；C,通过核磁共振氢谱可推测青蒿素分 子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不 能测定青蒿素的相对分子质量，要测定青蒿素相对分子 质量应该用质谱法，C不正确；D.红外光谱可推测有机 物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推 测青蒿素分子中的官能团，D正确；综上所述，本题 选C。] 3.D[由质谱图可知，有机物A相对分子质量为60，A只 含C、H、O三种元素，因此A的分子式为C,HO或 C2H,O2,由核磁共振氢谱可知，A有4种等效氢，因此A 为CHCH,CH,OH。A.A为CHCH2CH,OH,不能发 生水解反应，故A错误；B.A中官能团为羟基，不能与 NaHCO,溶液反应生成CO2,故B错误； C.CH,CH,CH2OH的羟基位于末端C上，与O2反应生 成丙醛，无法生成丙酮，故C错误；D.CHCH,CH,OH 中含有羟基，能与Na反应生成H2,故D正确；故选D。 4,D[抗生素克拉雏酸的结构和性质。由克拉雏酸的分 子结构可以看出，双键碳原子均连有不同的原子或原子 团，因此克拉雏酸存在顺反异构，A正确：分子结构中含 有醚键、酰胺基、碳碳双键、羟基和羧基共5种官能团，B 正确；克拉雏酸分子结构中含有羟基和羧基，能形成分 子内和分子间氢键，C正确；克拉雏酸分子结构中的羧基 和酰胺基都能与NaOH反应，1mol该物质最多可与2 mol NaOH反应，D错误。] 情境试题·专练 OH 5.解析：(1)化合物 的分子式为CHO,其同 分异构体中含有 C一。，则符合条件的同分异构体有 O H一CCH,CH和HC一C一CH共2种，其中核 磁共振氢谱中只有1组峰的结构筒式 0 为HC一C一CH (2)化合物H一N N一CH,的分子式为CH2N2,其 同分异构体有3种等效氢，含有N一H键，且分子中含 有一个环，其成环原子数≥4，则这样的结构有 H,C、CH3 H,C、CH,H,C、CHH,N、NH 、HNNH、 、 HN-NH NH, 0 答案：(1)2 H,C—C-CH H,C、CH H,C、CHH,CCH,H,N、NH (2) 少 、HNH HN-NH NH, 热点强化课16同系物、同分异构体 热点突破 一、1.相似1个或若干个CH,2.逐渐升高逐渐增大 典题应用 [例]B[A由图可知H参与了反应，反应前后不变， 因此H是反应的催化剂，A正确；B.化合物A的一澳 代物有6种，分别是： ·5 参考答案 B CH CH2Br 错误：C.步骤Ⅲ可知C转化到D,苯基发生了迁移，甲基 没有迁移，说明苯基的迁移能力强于甲基，C正确；D.化 合物E中有酚羟基可以发生氧化反应，苯环可以发生加 成反应和取代反应，D正确。] 对点集训 1.C[C,Hg BrCl可以看成丁烷中的2个H原子分别被1 个CI、1个Br原子取代，丁烷只有2种结构，氯原子与溴 原子可以取代同一碳原子上的H原子，也可以取代不同 碳原子上的H原子，据此书写判断。 先分析碳骨架异构，分别为CC一C一C与 C—C—C2种情况，然后分别对2种碳骨架采用“定一 移一”的方法分析，其中骨架C一C一C一C有 CI CI -C-C-C、C-C C 共8种，骨架C一C一C 234 C C123 CI 有 —C 和1一C一C一C共4种，综上所述，分子 式为C,H,BrCI的有机物种类共8十4=12种，C项 正确。] CHO 2.(1)6 (2)HOCH,-C=C-C=C-CH,OH H:CO 0、 OCH3 OCH3 H3CO 一0 OCH3 (3)2 H.CO OCH(或 -0CH3) HC HC CHa CH3 (4)6 (5)4 HC=C-CH2-CH2 -CH,-CH (NH,)-C=CH H2N NH2 (6) 第二节 脂肪烃 芳香烃 知识复盘·考点突破 考点一 必备知识·复盘 H 一、2.H-C-H CH,正四面体CH2一CH2平面 H H一C=C一HCH=CH直线 二、1~4液态固态升高越低 三，l.(I)CH,CH,+C,光照CH,CH,C+HC (3)C,H+3n,+10,点燃 2 -nC02十(n十1)H202.(1)褪 色氧化 7