2.课时跟踪检测练 24.第七章 同系物 同分异构体-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦高中化学“同系物与同分异构体”核心知识点，系统梳理同系物的结构相似性与组成差异规律，同分异构体的判断方法、书写技巧及数目确定，搭建从概念理解到综合应用的有机化学学习支架。 资料通过题组过关夯实基础、综合应用拓展思维、迁移创新提升素能的分层设计，结合立方烷二氯代物判断、螺环化合物同分异构分析等实例，培养学生基于结构分析的科学思维与物质多样性的化学观念。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

十四　同系物　同分异构体 (30分钟　45分) 题组过关·夯基础 题组一:同系物 同分异构体 1.(2分)图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。下列说法正确的是 (　　) A.图中C的一氯代物有3种 B.图中C和E分子中氢原子数相同 C.图中A与C互为同系物 D.图中与B互为同分异构体的有C、D、E 【解析】选C。C中只有2种不同环境的氢原子,其一氯代物有2种,故A错误;C中含有10个氢原子,E中含有8个氢原子,两者氢原子数不同,故B错误;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,A和C均是烷烃,在分子组成上相差1个CH2,两者互为同系物,故C正确;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,B与D、E分子式相同(均为C4H8),结构不同,互为同分异构体,B与C分子式不同,不互为同分异构体,故D错误。 2.(2分)下列各组化合物中不互为同分异构体的是 (　　) A. B. C.　 D.　 【解析】选B。二者分子式都是C6H6,分子式相同,结构不同,二者是同分异构体,A不符合题意;前者分子式是C14H24,后者分子式是C13H22,分子式不相同,二者不是同分异构体,B符合题意;前者分子式是C3H6O2,后者分子式是C3H6O2,分子式相同,结构不同,二者是同分异构体,C不符合题意;前者分子式是C6H6O3,后者分子式是C6H6O3,分子式相同,结构不同,二者是同分异构体,D不符合题意。 3.(2分)下列有机物中互为同分异构体的是 (　　) ①CH2=CHCH3　② ③CH3CH2CH3　 ④HC≡CCH3　⑤ ⑥CH3CH2CH2CH3 A.①和②　　　　　　　 B.①和③ C.①和④ D.⑤和⑥ 【解析】选A。同分异构体是分子式相同,结构不同的物质,题干中各序号所代表的物质的分子式为①C3H6,②C3H6,③C3H8,④C3H4,⑤C4H8,⑥C4H10,所以六种物质中互为同分异构体的是①和②,A选项正确。 4.(2分)下列说法正确的是 (　　) A.和为同一物质 B.C5H12的一氯代物有7种 C.HCOOCH3和CH3OCHO互为同分异构体 D.C6H14的同分异构体有4种,其熔点各不相同 【解析】选A。甲烷为空间四面体结构,其取代物也是四面体结构,和为同一种物质,故A正确;C5H12的一氯代物有8种,故B错误;HCOOCH3和CH3OCHO为同种物质,不是同分异构体,故C错误;C6H14的同分异构体有CH3(CH2)4CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、(CH3CH2)2CHCH3、(CH3)3CCH2CH3、 (CH3)2CHCH(CH3)2,总共有5种,故D错误。 题组二:同分异构体的书写及数目判断 5.(2分)下列烷烃的一元取代物只有一种的是 (　　) A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2CH2CH3 C. D. 【解析】选C。A项,CH3CH2CH3有2种不同位置的 H原子,一元取代物有2种;B项,CH3CH2CH2CH2CH3有3种不同位置的H原子,一元取代物有3种;C项,只有1种位置的 H原子,一元取代物只有1种;D项,有4种不同位置的 H原子,一元取代物有4种。 6.(4分)已知丙烷的二氯代物有4种,丙烷与有机物M()互为同系物。下列说法错误的是 (　　) A.丙烷的六氯代物有4种 B.丙烷与互为同分异构体 C.有机物M的一氯代物有4种 D.有机物M的同分异构体有4种(不含M) 【解析】选B。丙烷的分子式为C3H8,C3H6Cl2和C3H2Cl6的种数必然相同,均为4种,A项正确;就是丙烷,两者属于同一种物质,B项错误;有机物M中有4种不同化学环境的H原子,,其一氯代物有4种,C项正确;M的同分异构体除M外,碳骨架还有4种:C—C—C—C—C—C、、、,D项正确。 7.(2分)碳原子数小于或等于6的链状烷烃中,其一氯代物只有一种结构的结构 有 (　　) A.2种　　　 B.3种 C.4种 D.5种 【解析】选B。烷烃分子中,同一个碳上的氢原子等效,连在同一个碳原子上的氢原子等效,具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效,烷烃的一氯代物只有一种,说明该烷烃中只有一种等效氢原子,在碳原子数n≤6的链状烷烃的同分异构体中,其一氯代物只有一种结构的烷烃分别是CH4、CH3CH3、,共3种,故B正确。 8.(4分)对称变换是一种建模方法。依据甲烷的一氯代物只有一种,采用如下代换: 下列说法错误的是 (　　) A.a、b、c互为同系物 B.X的通式一定为CnH2n+2 C.b的同分异构体有2种(自身除外) D.b的二氯代物有3种 【解析】选D。A. 根据烷烃的定义,a、b、c分别为碳原子数为1、5、17的烷烃,它们互为同系物,故A正确;B.X为烷烃,X的通式一定为CnH2n+2,故B正确;C.b的同分异构体是CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3,故C正确;D. b的二氯代物有2种,、,故D错误。 【补偿训练】戊烷(C5H12)在光照条件下与氯气可发生取代反应,能生成多种卤代烃。其中分子式为C5H11Cl的异构体有 (　　) A.5种　　　B.6种　　　C.7种　　　D.8种 【解析】选D。戊烷的同分异构体有3种,正戊烷、异戊烷和新戊烷,分别为CH3CH2CH2CH2CH3、、,CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子,有3种一氯代物,有4种H原子,有4种一氯代物,有1种H原子,有1种一氯代物,所以分子式为C5H11Cl的异构体的种数为3+4+1=8种。 综合应用·拓思维 9.(2分)分子式为C4H8Br2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。C4H8Br2可以看作为C4H10中2个H原子被2个Br原子取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种,CH3CH2CH2CH3中,当两个Br原子取代同一个C原子上的H时,有2种,当两个Br原子取代不同C原子上的H时,有4种情况,故该情况有6种,CH3CH(CH3)2中,当两个Br原子取代同一个C原子上的H时,有1种,当两个Br原子取代不同C原子上的H时,有2种,故该情况有3种,故分子式为C4H8Br2的有机物共有9种,故选C。 10.(2分)组成和结构可用表示的有机物(不考虑立体异构) 共有 (　　) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【解析】选C。组成和结构可用表示的有机物有、、、、,共5种。 11.(4分)下列分子式只能表示一种物质的是 (　　) A.C5H12　　　　　 B.C4H8 C.CH2Cl2 D.C2H4Cl2 【解析】选C。C5H12可以存在同分异构体,正戊烷、异戊烷和新戊烷,所以不能只表示一种物质,故A错误;C4H8可以表示1-丁烯、2-丁烯、环丁烷等,不能只表示一种物质,故B错误;CH2Cl2只有一种结构不存在同分异构体,所以只能表示一种物质,故C正确;C2H4Cl可表示CH2ClCH2Cl,也可表示CH3CHCl2,所以不能只表示一种物质,故D错误。 12.(13分)按要求回答下列问题。 (1)甲烷的电子式为__________________。(2分)  (2)相对分子质量为72的烷烃的所有同分异构体的结构简式:______________。(3分)  (3)下列物质中互为同分异构体的有____________________, 互为同素异形体的有__________________,互为同位素的有__________________,是同一种物质的有____________________________________ (填序号)。(4分) ①液氯　②氯气　③石墨　④金刚石　⑤35Cl　⑥37Cl　⑦CH3CH2CH2CH3　 ⑧(CH3)2CHCH3　⑨异丁烷 (4)立方烷的结构为,其二氯代物的同分异构体有__________种。(4分)  【解析】(1)甲烷的分子式为CH4,碳原子和4个氢原子形成4条共价键,其电子式为。 (2)饱和烷烃的通式为CnH2n+2,所以相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12,其所有同分异构体有三种:正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)、异戊烷 [CH3CH(CH3) CH2CH3]、新戊烷[C(CH3)4]。 (3)同分异构体分子式相同、结构不同,所以⑦CH3CH2CH2CH3和⑧(CH3)2CHCH3互为同分异构体;同素异形体是由同种元素组成的不同单质,所以③石墨和④金刚石互为同素异形体;同位素质子数相同、中子数不同,所以⑤35Cl和⑥37Cl互为同位素;①液氯是氯气的液态,所以①液氯和②氯气是同一种物质。 (4)立方烷的同分异构体分别是一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种。 答案:(1) (2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4 (3)⑦⑧　③④　⑤⑥　①②　(4)3 迁移创新·提素能 13.(4分)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷(碳骨架为)是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是 (　　) A.与互为同分异构体 B.一氯代物只有一种 C.所有碳原子均处同一平面 D.该物质不属于烷烃 【解析】选C。由题给螺[2.2]戊烷的碳骨架,补全氢原子,可得其分子式为C5H8,的分子式也是C5H8,二者结构不同,故互为同分异构体,A项正确;螺[2.2]戊烷分子中的8个氢原子完全相同(不考虑立体异构),故其一氯代物只有一种,B项正确;螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键,而每个碳原子与4个原子构成四面体形,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C项错误;螺[2.2]戊烷的分子式不符合烷烃的通式,不属于烷烃,D项正确。 - 9 - 学科网（北京）股份有限公司 $