微专题 共面、共线、同系物、同分异构体（培优讲义）（全国通用）2027年高考化学一轮复习高效培优系列

微专题 共面、共线、同系物、同分异构体 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读（课标要求 考情解读 备考策略） 知识・归纳梳理（知识导图 核心梳理 方法归纳） 知识点01 有机物分子中原子共线与共面 知识点02 同系物与同分异构体 知识点03 同分异构体的书写 知识点04 限定条件下同分异构体的书写 重难・核心突破（核心提炼 解题技巧 命题探究） 考向01 同系物与同分异构体 考向02 有机物分子中原子共线与共面分析 解题技巧 有机物分子中原子共线、共面的分析方法 考向03 烃类同分异构体数目的判断 解题技巧 同分异构体数目的判断方法 考向04 烃的衍生物同分异构体数目的判断 解题技巧 判断同分异构体数目的常见方法 拔高・分层集训（基础演练 能力进阶 真题实战） 考情·分析解读 考情解读 共面共线、同系物与同分异构体是有机化学选择题的高频考点，命题聚焦有机物分子中原子共线共面的判断、同系物的概念辨析、同分异构体数目的判断与书写等核心知识。试题常以药物、材料等复杂有机分子为载体，设置“手性碳”“共面共线”“反应比例”等多重复合限定条件，考查信息迁移与书写能力。同分异构体的书写与数目判断是重点难点，题目难度较大，区分度较高。 备考策略 一要熟练掌握原子共线共面的判断方法，熟悉甲烷、乙烯、乙炔、苯等基本结构模型。 二要在复杂分子中灵活运用“分割组合法”进行共面共线判断。 三要掌握同系物的概念内涵（结构相似、组成相差若干CH2）。 四要重点突破限定条件下同分异构体的书写与数目判断，熟练运用“定一移一法”“换元法”“插空法”等技巧。五要强化复合限定条件下的信息整合与逻辑推理能力。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 有机物分子中原子共线与共面 1.四种基本类型 (1)熟练掌握四种典型结构 ①甲烷型：四面体结构，碳原子与四个原子形成四个共价键时，空间结构都是四面体结构，五个原子中最多有三个原子共平面。 ②乙烯型：平面结构，位于乙烯型结构上的六个原子一定共平面。 ③乙炔型：直线形结构，位于乙炔型结构上的四个原子一定在一条直线上，也一定共平面。 ④苯型：平面六边形结构，位于苯环上的十二个原子一定共平面，并且处于对角线的四个原子共线。 (2)注意键的旋转 ①在分子中，形成单键的原子可以绕键轴旋转，而形成双键、三键等其他键的原子不能绕轴旋转。 ②若平面间靠单键相连，所连平面可以绕轴旋转，可能旋转到同一平面上，也可能旋转后不在同一平面上。 ③若平面间被多个点固定，则不能旋转，一定共面。如分子中所有环一定共面。 (3)恰当地拆分复杂分子 观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。 特别要注意的是，苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子，这四个原子是在一条直线上的。 2.有机物分子中的三种碳原子 (1)饱和碳原子：结合原子或原子团数目为4的碳原子。 (2)不饱和碳原子：结合原子或原子团数目小于4的碳原子。 (3)手性碳原子 饱和碳原子中，与四个不同原子或原子团相连的碳原子叫做手性碳原子(又叫不对称碳原子)，通常用星号标出。含有手性异构体的分子叫做手性分子。 如乳酸：。 知识点2 同系物与同分异构体 1.同系物 2.有机物的同分异构现象和同分异构体 (1)概念 化合物分子式相同、结构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为同分异构体。 (2)类型 (3)常考官能团异构 组成通式 不饱和度(Ω) 可能的类别异构 CnH2n 1 烯烃和环烷烃 CnH2n－2 2 炔烃、二烯烃和环烯烃 CnH2n＋2O 0 饱和一元醇和醚 CnH2nO 1 饱和一元醛和酮、烯醇等 CnH2nO2 1 饱和一元羧酸和酯、羟基醛酮等 知识点3 同分异构体的书写 1.烷烃同分异构体的书写 ①书写方法： 缩链法(主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边)。 ②实例：写出C7H16含有两个支链的同分异构体。 、、、。 2.烯烃、炔烃同分异构体的书写 ①顺序：碳架异构→位置异构→官能团异构。 ②技巧：烷烃邻碳去氢，烷烃邻碳上各去一个H可变成烯烃、邻碳上各去两个H可变成炔烃。 ③实例：分别写出碳原子数为4的烯烃、炔烃的同分异构体。 烯烃：CH2===CH—CH2CH3、CH3CH===CHCH3、。 炔烃：CH3C≡CCH3、CH≡CCH2CH3。 3.苯的同系物同分异构体的书写 ①书写方法：支链由整到散，苯环上排列按邻、间、对(由集中到分散)书写。 ②实例：写出C9H12的含有苯环的二元取代物的同分异构体。 、、。 4.含氧官能团的同分异构体的书写 ①书写顺序 一般按官能团异构(分好类别)→碳架异构→位置异构的顺序书写。 ②实例：写出C4H10O属于醇的同分异构体。 HO—CH2—CH2—CH2—CH3、、、。 知识点4 限定条件下同分异构体的书写 1．确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样。解读限定条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基。 2．组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。 (1)几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。 (2)化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱。 3．含苯环同分异构体数目的确定技巧 (1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。 (2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。 (3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。 4．酯()的同分异构体书写 (1)按—R中所含碳原子数由少到多，—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。 (2)用组合法推断 先确定一基团同分异构体的数目，再确定另一基团同分异构体的数目，从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯，—R1有m种结构，—R2有n种结构，则共有m×n种酯的结构。 重难・核心突破 考向01 同系物与同分异构体 【例1】(2026·江西南昌·一模)下列叙述正确的是(　　) A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，则为同系物 B．CH2===CH2和CH2===CH—CH2—CH3互为同系物 互为同分异构体 互为同系物 【答案】B　 【解析】如CH2===CH2和△碳氢质量分数相同，但不属于同系物，A错误；两者分子式不同，C错误；结构不相似，前者为酚，后者为醇，D错误。 【变式探究】（2026·内蒙古·二模）下列说法中正确的是(　　) A．(CH3)2CHCH(CH3)2命名为2-甲基戊烷 B．CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体 C.BrCH2CH2Br和CH3CHBr2互为同分异构体 D．油酸和硬脂酸含有相同的官能团，二者互为同系物 【答案】C　 【解析】A项命名为2，3-二甲基丁烷；B项为同一物质；D项相差不是若干个CH2原子团，且官能团不相同。 【变式探究】（2026·陕西西安·一模）萘的性质与苯相似。在EY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。 下列说法正确的是 A．M和N互为同系物 B．N中最多有16个C原子共面 C．M萘环上的二氯代物有8种 D．M、N均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】同系物要求结构相似，分子组成相差若干个原子团。M和N分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，不是同系物，A错误；因为萘分子中的10个碳原子是共面的，由于单键可以旋转，异丙基中最多可以有2个碳原子与苯环共面，因此，M分子中最多有14个碳原子共平面，B错误；M萘环结构对称，利用定一移一法数二氯代物：、、，共得到种，C错误；萘性质与苯相似，M、N中异丙基直接与萘环相连，且连接萘环的-碳上有氢，可被酸性溶液氧化，因此都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确；故选D。 考向02 有机物分子中原子共线与共面分析 【例2】（2026·黑龙江·一模）某烃的结构简式如图所示，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b，含四面体结构碳原子数为c，则a、b、c分别是(　　) A．3，14，5 B．4，10，2 C．3，14，4 D．3，10，3 【答案】C 【解析】已知乙炔为直线形结构，则与C≡C相连的C原子共线，则共有3个；分子中与苯环以及C===C直接相连的原子共平面，则可能共面的碳原子最多为14，即所有的碳原子可能共平面；含四面体结构碳原子为饱和碳原子，共4个。 解题技巧 有机物分子中原子共线、共面的分析方法 1.利用三种“组合” ①直线结构与平面结构的连接，则直线在这个平面内，如苯乙炔（）分子中所有原子共平面。 ②平面结构与平面结构的连接，如苯乙烯（）分子中共平面的原子最少有12个，最多有16个。 ③平面结构与立体结构的连接，甲基与平面结构通过单键相连（如），由于单键的旋转性，则甲基上最多只有一个氢原子能处于该平面内。 2.学会拆分复杂分子 观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。特别要注意的是，苯分子中处于对位的两个碳原子。 3.注意碳碳单键的旋转 碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团能以“C—C”为轴旋转，例如，因①键可以旋转，故的平面可能和确定的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面，也可能不共面。 【变式探究】（2026·辽宁沈阳·二模）下列说法不正确的是 (　 ) A．丙烷中3个碳原子不在一条直线上 B．氯乙烯分子中所有原子均在同一平面上 C．所有碳原子一定在同一平面上 D．至少有16个原子共平面 【答案】C 【解析】丙烷是直链烃，直链烃的碳原子是锯齿形排列的，A正确；CH2===CHCl分子中所有原子共平面，B正确；因为该分子的环状结构不是平面结构，所以所有碳原子不可能在同一平面上，C错误；该分子在同一条直线上的原子有8个（），再加上其中一个苯环上的8个原子，所以至少有16个原子共平面，D正确。 【变式探究】（2026·广东深圳·一模）下列说法正确的是(　　) A．正丁烷是直链烃，所以分子中4个碳原子也在一条直线上 B．丙烯分子中所有原子均在同一平面上 C．中所有碳原子一定在同一平面上 D．CH3—CH===CH—C≡C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上 【答案】D 【解析】饱和直链烃是锯齿形的，A错误；CH3—CH===CH2中有甲基，所有原子不可能共平面，B错误；碳碳双键平面和苯环平面通过单键相连，所有碳原子不一定在同一平面上，C错误；该分子表示为，依据乙烯分子中6个原子共平面，乙炔分子中4个原子共直线判断，该有机物分子中所有碳原子共平面，D正确。 考向03 烃类同分异构体数目的判断 【例3】（2026·河北衡水·调研）下列有关同分异构体(不考虑立体异构)数目的叙述不正确的是(　　) A．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．与互为同分异构体的芳香族化合物有6种 C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种 D．菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成 5种一硝基取代物 【答案】B　 【解析】含3个碳原子的烷基有正丙基和异丙基两种结构，甲基与该烷基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，故产物的结构共有2×3＝6种，A项正确；的分子式为C7H8O，与其互为同分异构体的芳香族化合物有5种：，B项错误；正戊烷的一氯代物有3种，C项正确；菲的结构具有对称性，含有5种不同化学环境的氢原子，D项正确。 解题技巧 同分异构体数目的判断方法 　　（1）记忆法：记住一些常见有机物的同分异构体数目，如 ①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体。 ②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体。 ③4个碳原子的链状烷烃有2种，5个碳原子的链状烷烃有3种，6个碳原子的链状烷烃有5种。 （2）基元法：烷基有几种就有几种一元取代物。 如—C3H7有2种，C3H7Cl有2种；C3H8O属于醇的结构有2种。 （3）等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有： ①同一碳原子上的氢原子等效。 ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。 ③位于对称位置的碳原子上的氢原子等效。 （4）二元取代物数目的判断：定一移一法。可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定二元取代物的数目。 【变式探究】（2026·山东青岛·三模）丙二烯(CH2=C=CH2)分子内π键如图所示。下列关于该分子的说法错误的是 A．丙二烯难溶于水 B．中心碳原子为sp杂化 C．所有原子共平面 D．一氯代物只有一种 【答案】C 【解析】丙二烯为非极性分子，水为极性溶剂，依据“相似相溶”原理，其难溶于水，A正确；中心碳原子形成两个σ键（分别连接两个端碳)，无孤对电子，采用sp杂化；剩余两个相互垂直的p轨道分别与两侧碳原子形成π键，符合图示π键正交特征，B正确；由于中心碳为sp杂化，两个双键的π轨道相互垂直，导致左侧CH2平面与右侧 CH2平面互相垂直，因此所有原子不可能共平面，C错误；分子具有对称性，四个氢原子完全等效，故一氯取代产物唯一，D正确；故选C。 【变式探究】（2026·湖北·三模）联环丁烷Q（）中不同化学键的解离能（单位：kcal·mol-1）如下表： 化学键 C1-C2 C2-C3 C1-C1 C1-H C2-H C3-H 解离能 61.25 62.94 92.83 98.51 101.32 100.59 下列说法正确的是 A．化合物Q是环丁烷的同系物 B．化合物Q发生开环反应时较容易形成的中间产物是 C．化合物Q的一氯代物有4种 D．化合物Q同一个环上所有碳原子可能处在同一平面 【答案】B 【解析】环丁烷分子式为 C4H8，通式为CnH2n。Q由两个环丁烷通过共用一个C1-C1键构成，分子式为C8H14，不符合环烷烃通式；且结构上为二环体系，与单环环丁烷不相似，故不满足“同系物”定义，A错误；根据解离能数据：C1−C2 ：61.25 kcal·mol-1（最低），C2−C3 ：62.94 kcal·mol-1，C1−C1 ：92.83 kcal·mol-1（最高），开环优先断裂解离能最小的键，即C1-C2键，中间产物结构正确，B正确；Q分子具有对称性，氢原子环境如下：C1-H（2个H，等效） C2-H（8个H，等效） C3-H（4个H，等效），共3种化学环境不同的氢，故一氯代物应为3种，C错误；环丁烷的碳原子为sp3杂化，其结构为折叠式（非平面），因此同一个环上的所有碳原子不可能处在同一平面，D错误；故选B。 考向04 烃的衍生物同分异构体数目的判断 【例4】（2026·湖北宜昌·一模）X是治疗实体瘤的潜在药物，分子结构如图。下列说法错误的是 A．分子式为 B．分子中没有手性碳原子 C．1 mol X与足量的发生加成反应最多消耗5 mol D．该有机物一氯代物有6种 【答案】C 【解析】由结构简式可知分子式为，A正确；手性碳原子为连有4个不同基团的碳原子，该分子中无手性碳原子，B正确；1个苯环与加成消耗3个，分子中2个碳碳双键加成消耗2个，3个酮羰基可与加成消耗3个，故1 mol X与足量的发生加成反应最多消耗8 mol ，C错误；该分子中共6种不同化学环境的氢原子：，故一氯代物有6种，D正确；故选C。 解题技巧 判断同分异构体数目的常见方法 基团连接法 将有机化合物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机化合物的异构体数目。如丁基有4种，则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种 等效氢法 分子中等效氢原子有如下情况：分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效；同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效；分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一 移一法 分析二元取代产物的方法：如分析C3H6Cl2的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子位置，然后移动另一个氯原子 组合法 一元酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则一元酯共有m×n种 【变式探究】（2026·广东佛山·一模）对乙酰氨基酚为非甾体类抗炎药，具有解热镇痛作用，在本次放开的疫情中发挥重要作用。其结构简式如图所示，下列有关说法正确的是 A．含有羟基、酮羰基、氨基三种官能团 B．1 mol该有机物最多与2 molNaOH发生反应 C．分子内所有原子可能处于同一平面 D．其苯环上的一氯代物有4种 【答案】B 【解析】该物质的官能团为酚羟基、酰胺基，不存在单独的酮羰基和氨基，A错误；1 mol该有机物中，酚羟基可与1 molNaOH反应，酰胺键在碱性条件下水解生成的羧基可与1 molNaOH反应，最多共消耗2 molNaOH，B正确；分子中含有甲基（饱和碳原子），饱和碳原子为四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，C错误；苯环上两个取代基处于对位，苯环上共有2种等效氢，故其苯环上的一氯代物有2种，位置如图，D错误；故选B。 【变式探究】（2026·河南三门峡·三模）一种利用生物基原料a合成高分子化合物f的路线如下： 已知：一个碳原子上连接两个羟基的物质不稳定。下列说法正确的是 A．b、c中的含氧官能团相同 B．d的核磁共振氢谱中有2组峰 C．与e含有相同官能团的的同分异构体有4种(不包括立体异构) D．1molf完全水解得到d和e各1 mol 【答案】B 【分析】a是呋喃，a与b发生酰基化反应，生成c，c中乙酰基被氧化为羧基，得到d，d与e发生缩聚反应生成聚酯f，据此分析： 【解析】是乙酸酐，含氧官能团为酸酐基，为二乙酰基呋喃，含氧官能团为酮羰基和醚键，二者含氧官能团不同，A错误；为2,5-呋喃二甲酸，分子结构高度对称，两个羧基中的氢化学环境完全相同，呋喃环上剩余的两个氢化学环境也完全相同，一共只有2种不同化学环境的氢，因此核磁共振氢谱有2组峰，B正确；是1,4-丁二醇，分子式为，官能团为两个羟基，且题目说明“一个碳原子上连接两个羟基不稳定”，因此排除同碳连两个羟基的结构，稳定的同分异构体有：①直链丁烷碳骨架，有1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇，共3种，②异丁烷碳骨架，有2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,2-丙二醇，共2种，合计同分异构体共，C错误；是高分子聚酯，1mol中含个重复单元，完全水解得到和，D错误；故选B。 拔高・分层集训 基础演练 1.（2026·甘肃平凉·一模）将转化为烷烃可实现碳的循环利用，一种转化过程如图所示。 下列说法错误的是 A．X、Y互称为同系物 B．X分子中所有原子均共平面 C．X、Z均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．Z的一氯代物共有4种同分异构体 【答案】C 【解析】X、Y均属于烯烃，结构相似，在分子组成上相差一个原子团，故X、Y互称为同系物，A正确；X是乙烯，为平面结构，所有原子均共平面，B正确；X中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；Z是烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；Z有4种处于不同化学环境的氢原子：，故Z的一氯代物共有4种同分异构体，D正确；故选C。 2.（2026·甘肃天水·一模）CalebinA在治疗阿尔茨海默病方面具有潜在价值，在其合成过程中有如下物质转化过程。 下列说法错误的是 A．Y的分子式为 B．该转化过程为加成反应 C．X、Y、Z均存在对映异构体 D．Z可发生消去反应 【答案】A 【解析】对Y的结构进行计数，其含8个、3个，不饱和度为2，分子式应为，而非，A错误；该反应是X的醛基与Y的α-活泼氢发生的羟醛加成反应，无小分子生成，属于加成反应，B正确；X、Y中均存在连有4个不同基团的手性饱和碳原子，Z中除保留原有两个手性碳原子外，还新增了连羟基的手性碳原子，三者均存在对映异构体，C正确；Z中羟基的邻位碳原子上连有氢原子，满足醇消去反应的结构要求，可发生消去反应，D正确；故选A。 3.（2026·四川乐山·二模）的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料丙可由如下反应制备。下列说法错误的是 A． B．甲的一氯代物有3种 C．乙与互为同分异构体 D．丙在NaOH溶液中的降解生成物之一为 【答案】C 【解析】反应中每个甲、乙的环氧环开环后均结合1个形成碳酸酯链节，产物中总链节数为，故，A正确；甲为对称结构，分子中共3种等效氢，其一氯代物有3种，B正确；乙的分子式为，不饱和度为3，选项中含苯环的有机物不饱和度为4，且氧原子数目与乙不同，二者分子式不同，不互为同分异构体，C错误；丙中含有碳酸酯键，在溶液中发生水解反应，碳酸酯基水解生成的碳酸与反应生成，D正确；故选C。 4.（2026·重庆·一模）棒酸为广谱抗生素，其结构简式如图所示，下列关于棒酸的说法错误的是 A．存在顺反异构 B．分子中含有2个手性碳原子 C．分子式为 D．与酸或碱溶液反应都可生成盐 【答案】C 【解析】该分子碳碳双键两端的碳原子均连接不同基团，存在顺反异构，A正确；分子中连的碳原子、四元环上与氧原子相连的桥头碳原子均为连有4种不同基团的饱和碳原子，属于手性碳原子，共2个，B正确；该分子不饱和度为5，经计算分子式应为，而非，C错误；分子含羧基可与碱反应生成盐，酰胺键在酸性条件下水解得到的胺也可和酸继续反应得到盐，D正确；故选C。 5.（2026·江苏南通·一模）化合物Z是一种抗肿瘤药物的重要中间体，可由下列反应制得。 下列说法不正确的是 A．X的沸点高于其同分异构体 B．Y能发生取代、加成和缩聚反应 C．Z存在顺反异构体 D．可用银氨溶液鉴别Y和Z 【答案】A 【解析】X中羟基与邻位羰基可形成分子内氢键，其同分异构体中羟基与羰基处于间位，只能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质沸点升高，因此X的沸点低于该同分异构体，A错误；Y含有苯环、酚羟基、醛基、酮羰基：苯环、酚羟基可发生取代反应，苯环、羰基、醛基均可发生加成反应，酚羟基对位有氢原子，侧链有醛基，可发生酚醛缩聚反应，B正确；Z中碳碳双键的两个碳原子分别连接的两个原子或基团均不相同，符合顺反异构体的存在条件，C正确；Y含有醛基，可与银氨溶液发生银镜反应，Z不含醛基，不能发生银镜反应，因此可用银氨溶液鉴别二者，D正确；故选A。 6.（2026·广西崇左·一模）环己烷与溴在加热条件下反应的部分机理如图。下列说法错误的是 A．环己烷的二溴代物有4种（不考虑立体异构） B．在链转移阶段会发生反应 C．反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成 D．根据反应机理分析，生成物中可能含有副产物 【答案】D 【解析】若不考虑立体异构，环己烷二溴代物有1，1-二溴环己烷、1，2-二溴环己烷、1，3-二溴环己烷、1，4-二溴环己烷共4种，A正确；链转移阶段可夺取溴环己烷中连溴碳原子上的氢原子，生成和连溴的环己基自由基()，该反应可以发生，B正确；反应中断裂的键有非极性键、极性键，形成的键有极性键、和非极性键（链终止），符合描述，C正确；链终止阶段两个环己基自由基()可以结合生成副产物，D错误；故选D。 7.（2026·重庆·二模）一种MOF的有机连接剂[四(4-氰基苯基)甲烷]的结构如图所示。下列关于该有机物说法错误的是 A．酸性条件下与水反应后的一种产物，可以发生酯化反应 B．所有原子不可能共平面 C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有2种 D．最多可以与发生加成反应 【答案】D 【解析】酸性条件下，发生水解反应生成，羧基可以发生酯化反应，A正确；分子中心的碳原子为杂化，具有四面体空间结构，因此所有原子不可能共平面，B正确；该分子的四个苯环环境完全相同，每个苯环为对位二取代结构，苯环上有2种等效氢，因此苯环上的一氯代物有2种，C正确；该有机物含4个苯环，苯环可以和加成，可与发生加成反应，另外4个中的碳氮三键在催化条件下也可与加成， 最多消耗，4个共消耗，故该有机物总共最多消耗，D错误；故选D。 8.（2026·宁夏吴忠·三模）有机合成之父——罗伯特·伯恩斯·伍德沃德通过55道复杂的程序合成了奎宁，从此开启了“伍德沃德时代”。奎宁(俗称金鸡纳霜)是一种治疗疟疾的药物，其结构简式如下图所示，下列说法不正确的是 A．能发生取代、加成、氧化反应 B．至少有10个碳原子共平面 C．能与NaOH溶液反应 D．存在含有两个苯环的同分异构体 【答案】C 【解析】该结构中含有碳碳双键，能发生加成反应，且能被酸性高锰酸钾溶液氧化，含有羟基，能发生取代反应，A正确；苯环、吡啶环均为平面结构，则该有机物中苯环上的 6 个碳原子、与苯环直接相连的杂环上的 3 个碳原子以及与醇羟基相连的碳原子一定共平面，即共平面的碳原子至少有 10 个，B正确；该有机物中不含羧基、酯基、酚羟基等，不能与 NaOH 溶液反应，C错误；该分子的不饱和度 Ω=10，故其同分异构体中可能含有两个苯环，D正确；故选C。 9.（2026·广东茂名·一模）甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代后的结构如图所示。对该芳香化合物的说法正确的是 A．分子中含有4个大π键 B．分子中所有原子可能共平面 C．易溶于水 D．一氯代物有5种 【答案】A 【解析】分子中有4个苯环，1个苯环上有1个大π键，故分子中含有4个大π键，A正确；甲烷分子为正四面体形结构，正四面体顶点上的4个氢原子全部被苯基取代后的结构仍然是正四面体形，故分子中所有原子不可能共平面，B错误；烃都难溶于水，四苯基甲烷属于烃，也难溶于水，C错误；四苯基甲烷分子中只有3种处于不同化学环境的氢原子，其一氯代物只有3种，D错误；故选A。 10.（2026·广东佛山·二模）喹啉是平面分子，含有大π键，结构如图。下列关于该分子说法正确的是 A．有2个碳碳双键 B．分子式C9H9N C．一氯代物有4种 D．C和N原子杂化方式相同 【答案】D 【解析】喹啉含有大π键，不含典型的碳碳双键，故A错误；由喹啉结构可知，喹啉的分子式为C9H7N，故B错误；喹啉分子结构不对称，有7种等效氢，一氯代物有7种，故C错误； 喹啉是平面分子，C和N原子均采用sp2杂化，故D正确；故选D。 能力进阶 11.（2026·河南郑州·一模）化合物X脱水形成了不稳定的碳正离子，可以通过烷基或氢原子的迁移而发生重排，从而形成更稳定的碳正离子，其反应历程如图所示，下列说法正确的是 A．产物A、B、C互为同系物 B．碳正离子稳定性： C．中间体中的“”的存在，不利于的脱去 D．若X为，其发生分子内脱水的产物有4种 【答案】D 【解析】产物A、B、C的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，并非同系物，A错误；判断碳正离子稳定性顺序碳正离子的稳定性取决于正电荷的分散程度，烷基是给电子基团，能通过诱导效应和超共轭效应稳定正电荷，因此稳定性顺序为：叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基碳正离子，碳正离子的稳定性顺序为，B错误；醇分子中的是较差的离去基团，当被质子化形成后，原子带正电，电子云密度降低，键更容易断裂，更易脱去形成碳正离子，因此的存在有利于的脱去。C错误；X为，其反应历程如图所示：，由机理可知，最终脱水产物有4种，故D正确；故选D。 12.（2026·河南郑州·一模）二苯并-18-冠-6可作为主体分子，结合水中的Pb2+形成超分子，结构如图1.下列说法错误的是 A．二苯并-18-冠-6为非极性分子 B．二苯并-18-冠-6的一氯代物有4种 C．二苯并-18-冠-6分子也能稳定结合Mg2+、Ca2+、Ba2+等二价离子 D．二苯并-18-冠-6中引入氟原子后(结构如图2)，对Pb2+的结合能力减弱 【答案】C 【解析】二苯并-18-冠-6分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，A正确；该分子结构对称，苯环上有3种不同化学环境的氢原子，醚链上有1种不同化学环境的氢原子，故其一氯代物共有4种，B正确；冠醚对金属离子的结合能力与空腔大小、离子半径的匹配度有关，、、半径差异较大，与二苯并-18-冠-6的空腔匹配度不同，不能都稳定结合，C错误；氟原子具有强吸电子效应，会降低冠醚氧原子上的电子云密度，减弱其对的配位能力，D正确；故选C。 13.（2026·河北雄安·一模）奥司他韦(下图)的磷酸盐是重要的流感特效药。下列有关奥司他韦的说法正确的是 A．奥司他韦与冷的稀硫酸和奥司他韦与热的稀硫酸反应产物相同 B．奥司他韦分子的同分异构体不可能含有苯环 C．奥司他韦在NaOH溶液中完全水解产物有2种 D．1 mol奥司他韦最多可以与2 mol NaOH发生反应 【答案】D 【解析】奥司他韦和冷稀硫酸混合时，仅分子中显碱性的氨基与硫酸发生反应生成硫酸盐，无水解反应发生；而与热稀硫酸作用时，受热会让分子内的酰胺键、酯基发生水解，生成羧酸、乙醇、含氨基的有机物等多种水解产物，两种条件下反应产物不一样，A错误；奥司他韦分子不饱和度，其同分异构体可以存在苯环，B错误；奥司他韦在氢氧化钠溶液中完全水解时，酯基处水解生成乙醇与羧酸盐，酰胺键水解生成乙酸钠，即水解后的有机产物：乙醇、乙酸、，共3种，C错误；1 mol 奥司他韦分子中含有1 mol 酯基和1mol 酰胺键，酯基水解消耗1 mol NaOH，酰胺键水解消耗1 mol NaOH，醚键与氨基不与NaOH反应，总计最多消耗2 mol NaOH，D正确；故选D。 14.（2026·山东青岛·一模）有机物X→Y的异构化过程如图所示。下列说法错误的是 A．用FeCl3溶液可以鉴别X和Y B．Y中共平面的碳原子数最多有9个 C．类比上述反应，的异构化产物为 D．苯环上有一个取代基，含醛基和羧基且有手性碳原子的X的同分异构体（不考虑立体异构）有3种 【答案】D 【解析】X 中酚羟基形成甲酸酯，无游离酚羟基；Y 中含游离酚羟基，溶液遇酚羟基显特征紫色，可鉴别二者，A正确；Y 分子共 10 个碳原子：苯环 6 个碳一定共面；与苯环直接相连的酮羰基碳为sp2杂化，可通过单键旋转与苯环共面；羰基邻位的α- 碳（sp3杂化）可转入苯环平面；α- 碳为四面体构型，其连接的甲基碳与醛基碳最多仅 1 个能共面。因此最多共平面碳原子数为6+1+1+1=9，B正确；类比上述反应，的异构化过程：，C正确；X 分子式为，不饱和度为 6。单取代苯（不饱和度 4）、醛基（不饱和度 1）、羧基（不饱和度 1）恰好匹配，剩余碳均为饱和碳。 手性碳直接与苯环相连时，满足条件的结构共4种：、、、 ，共4种，D错误；故选D。 15.（26-27高三上·云南玉溪·阶段检测）汉防己甲素具有抗炎、镇痛、免疫调节等作用，一种制备汉防己甲素的重要中间体X的结构如图。下列有关X的说法正确的是 A．X属于脂环类化合物 B．分子式为 C．苯环上的一氯代物有6种 D．1 mol X最多能与5 mol NaOH发生反应 【答案】D 【解析】X分子中含有苯环，属于芳香族化合物，不属于脂环类化合物，A错误；分子中含有1个原子，H原子个数应为奇数，且经计算正确分子式为，与选项给出的分子式不符，B错误；左侧苯环有1种等效氢，右侧苯环有4种等效氢，苯环上的一氯代物共有5种，C错误；苯环上的2个为芳基溴，水解时每个消耗2 mol ，共消耗4 mol，酰胺键水解消耗1 mol ，1 mol X最多能与5 mol 反应，D正确；故选D。 16.（2026·重庆垫江·一模）科学家最近合成的某螺环化合物的结构简式如图。下列有关该物质的说法正确的是 A．与互为同分异构体 B．所有碳原子可能处于同一平面 C．1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH D．二氯代物有4种(不考虑立体异构) 【答案】C 【解析】含6个C，题给螺环化合物含7个C，二者分子式不同，不是同分异构体，A错误；螺环化合物中连接两个环的螺原子为sp3杂化（四面体结构），与之相连的碳原子不可能共平面，故所有碳原子不处于同一平面，B错误；该化合物含2个酯基（-COO-），在NaOH溶液中可发生水解反应，1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH，C正确；将该螺环化合物的部分碳原子编号：，两个氯原子的取代位置可以是①①、②②、①②、①③、①④、②③，则共有6种二氯代物(不考虑立体异构)，D错误；故选C。 17.（2026·浙江金华·一模）有机物A在一定条件下与HBr反应的机理如下： 下列说法正确的是 A．碳氧键的极性：A>B B．离子的稳定性：C>D C．A与浓硫酸反应可生成 D．化合物E的一氯代物有4种 【答案】C 【解析】A中氧原子为中性，B中氧原子带正电荷，对共用电子对的吸引力更强，因此碳氧键极性：B > A，A错误；反应机理中C重排生成D，重排反应的方向是生成更稳定的碳正离子，D的电荷分布更均匀，结构更稳定，因此离子稳定性：D > C，B错误；A是醇，在浓硫酸作用下发生消去反应，过程中碳正离子重排后，最终消去质子可生成，C正确；E的结构为，分子中存在3种等效氢，因此一氯代物有3种，D错误；故选C。 18.（2026·河南平顶山·三模）有机物是一种药物制备的中间体，其合成原理如下。下列说法错误的是 A．中所有碳原子可能共平面 B．可用银氨溶液鉴别与 C．能发生加成反应和消去反应 D．的一氯代物有5种 【答案】C 【解析】X分子含苯环平面结构，羰基碳原子直接与苯环相连，羰基所在平面与苯环平面可重合，乙酰基甲基通过单键自由旋转，甲基碳原子可落入苯环平面，因此X中所有碳原子可能共平面，A不符合题意；Y分子含有醛基，可与银氨溶液水浴加热生成银镜，X分子无醛基，不发生银镜反应，可用银氨溶液鉴别二者，B不符合题意；Z分子含苯环、碳碳双键、羰基，均可与发生加成反应；Z分子内不存在羟基、卤原子等可发生消去反应的官能团，无法发生消去反应，C符合题意；X分子苯环上存在4种等效氢，乙酰基甲基存在1种等效氢，等效氢总计5种，因此其一氯代物有5种，D不符合题意；故选C。 19.（2026·重庆·一模）Fischer投影式是一种简化了的在平面上描述四面体碳原子和其取代基的方法。用这个方法，分子画成十字交叉形式表示，中心碳原子位于交叉点。水平线表示键朝向观察者，竖直线表示键远离观察者。以CHBrClF为例，其有两种立体异构体，可表示如图所示。根据以上信息，下列说法正确的是 A．D-甘油醛(C3H6O3)可表示为   B．中最多有14个原子共面 C．和是同一种物质 D．不含自身有4种立体异构体 【答案】C 【解析】D-甘油醛的分子式为，只有一个不饱和度，应只有1个醛基，结构应为，题目中给出的结构上下均为-CHO，基团错误，A错误；苯环为平面结构，苯环上的六个碳、5个H、与苯环直接相连的手性碳一定共平面，乙基中的两个碳、乙基中甲基上的一个H可通过单键旋转与苯环共面，总计最多15个原子共面，非14个，B错误；两个结构中，中心碳上有2个H和2个Cl，通过旋转可重合，属于同一物质，C正确；分子含2个独立手性碳，理论立体异构体数目为22=4个，不含自身共有3种立体异构体，D错误；故选C。 20.（2026·广西玉林·三模）芘的一种转化路线如图所示，下列说法错误的是 A．Y和Z互为同分异构体 B．芘的一氯代物有3种 C．1mol Y与足量NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH D．X中的原子一定在同一平面上 【答案】D 【解析】由Y和Z的结构简式可知，Y和Z的分子式完全相同，结构不同，二者互为同分异构体，A正确；芘是高度对称的稠环芳烃，分子中存在3种等效氢，因此一氯代物有3种，B正确；Y分子中含2个酯基，1 mol酯基水解消耗1 mol NaOH，Y水解产生的羟基均为醇羟基，不与NaOH反应，因此1mol Y与足量NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH ，C正确；X中两个苯环通过碳碳单键相连，碳碳单键可以旋转，两个苯环所在平面不一定重合，因此X中所有原子不一定都在同一平面上，D错误；故选D。 真题实战 1.（2026·江苏卷）化合物是一种甾类激素药物的中间体，可由下列反应制得。 下列说法正确的是 A．X和Z均能使Br2的CCl4溶液褪色 B．1 mol X最多能和4 mol H2发生加成反应 C．Y分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z分子中只含有1个手性碳原子 【答案】A 【解析】含有碳碳三键，也含有碳碳三键，均能与发生加成反应使的溶液褪色，A正确；中1mol苯环最多与3mol 加成，1mol碳碳三键最多与2mol 加成，故1mol 最多消耗5mol ，B错误；分子中含有多个杂化的饱和碳原子，为四面体结构，所有碳原子不可能共平面，C错误；分子中除连接羟基的碳原子为手性碳外，稠环结构中还有多个手性碳原子，手性碳原子数大于1，D错误；故选A。 2.（2026·北京卷）下列关于和的说法中，正确的是 A．二者互为同系物 B．均能与溶液反应 C．均能与溴水反应产生白色沉淀 D．二者水溶液可用溶液鉴别 【答案】D 【解析】二者分别属于酚类和芳香醇，结构不相似，不互为同系物，A错误；苯酚可与反应生成苯酚钠和，苯甲醇为醇类，羟基无酸性，不能与溶液反应，B错误；苯酚可与溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀，苯甲醇与溴水不反应，不会产生白色沉淀，C错误；苯酚遇溶液显紫色，苯甲醇与溶液不反应，二者水溶液可用溶液鉴别，D正确；故选D。 3.（2026·四川卷）我国科研人员研制了一种耐高温的聚合物W，可用于制造宇航飞行器，其合成反应如下。 下列说法正确的是 A．P中所有氧原子共平面 B．存在下，Q与发生加成反应 C．x和y的值均为 D．W属于聚酰胺类高分子材料 【答案】D 【解析】P分子中含有酸酐环，酸酐环与苯环并环，环内原子与苯环共平面；但酰氯基团(-COCl)与苯环相连的单键可自由旋转，因此酰氯基团上的氧原子不一定与苯环共平面，A错误；Q含有苯环，在FeBr3催化下，Br2可以与苯环发生取代反应，B错误；1个P分子只含有1个-COCl，n个P提供n个-COCl；P中的酸酐环与Q中的氨基反应生成酰亚胺环，脱去1分子，n个P和n个Q反应生成n个酰亚胺环，故生成n分子，故；同时生成n-1个酰胺键，脱去分子HCl，故，C错误；W主链中重复单元含大量酰胺键，由酰氯与氨基缩聚形成，符合聚酰胺定义，D正确；故选D。 4.（2026·浙江卷）已知可发生反应： 下列说法正确的是 A．X所有原子在同一平面上 B．1 mol Y最多与发生加成反应 C．Z与酸性溶液反应生成   D．X与丙炔醛()反应生成   【答案】D 【解析】X分子中存在甲基，甲基中的碳原子为sp3杂化，其结构为四面体结构，因此所有原子不可能共面，A错误；Y分子中含有碳碳双键和醛基，碳碳双键和醛基均能与氢气发生加成反应，因此1 mol Y最多可与2 mol H2发生加成反应，B错误；酸性高锰酸钾具有强氧化性，会将Z分子中的碳碳双键开环氧化，同时也会将醛基氧化为羧基，产物为，C错误；该反应原理为，X作为双烯体与丙炔醛反应时，存在不同的成键方式，可生成两种同分异构体，分别是、，D正确；故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题 共面、共线、同系物、同分异构体 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读（课标要求 考情解读 备考策略） 知识・归纳梳理（知识导图 核心梳理 方法归纳） 知识点01 有机物分子中原子共线与共面 知识点02 同系物与同分异构体 知识点03 同分异构体的书写 知识点04 限定条件下同分异构体的书写 重难・核心突破（核心提炼 解题技巧 命题探究） 考向01 同系物与同分异构体 考向02 有机物分子中原子共线与共面分析 解题技巧 有机物分子中原子共线、共面的分析方法 考向03 烃类同分异构体数目的判断 解题技巧 同分异构体数目的判断方法 考向04 烃的衍生物同分异构体数目的判断 解题技巧 判断同分异构体数目的常见方法 拔高・分层集训（基础演练 能力进阶 真题实战） 考情·分析解读 考情解读 共面共线、同系物与同分异构体是有机化学选择题的高频考点，命题聚焦有机物分子中原子共线共面的判断、同系物的概念辨析、同分异构体数目的判断与书写等核心知识。试题常以药物、材料等复杂有机分子为载体，设置“手性碳”“共面共线”“反应比例”等多重复合限定条件，考查信息迁移与书写能力。同分异构体的书写与数目判断是重点难点，题目难度较大，区分度较高。 备考策略 一要熟练掌握原子共线共面的判断方法，熟悉甲烷、乙烯、乙炔、苯等基本结构模型。 二要在复杂分子中灵活运用“分割组合法”进行共面共线判断。 三要掌握同系物的概念内涵（结构相似、组成相差若干CH2）。 四要重点突破限定条件下同分异构体的书写与数目判断，熟练运用“定一移一法”“换元法”“插空法”等技巧。五要强化复合限定条件下的信息整合与逻辑推理能力。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 有机物分子中原子共线与共面 1.四种基本类型 (1)熟练掌握四种典型结构 ①甲烷型：四面体结构，碳原子与四个原子形成四个共价键时，空间结构都是四面体结构，五个原子中最多有三个原子共平面。 ②乙烯型：平面结构，位于乙烯型结构上的六个原子一定共平面。 ③乙炔型：直线形结构，位于乙炔型结构上的四个原子一定在一条直线上，也一定共平面。 ④苯型：平面六边形结构，位于苯环上的十二个原子一定共平面，并且处于对角线的四个原子共线。 (2)注意键的旋转 ①在分子中，形成单键的原子可以绕键轴旋转，而形成双键、三键等其他键的原子不能绕轴旋转。 ②若平面间靠单键相连，所连平面可以绕轴旋转，可能旋转到同一平面上，也可能旋转后不在同一平面上。 ③若平面间被多个点固定，则不能旋转，一定共面。如分子中所有环一定共面。 (3)恰当地拆分复杂分子 观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。 特别要注意的是，苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子，这四个原子是在一条直线上的。 2.有机物分子中的三种碳原子 (1)饱和碳原子：结合原子或原子团数目为4的碳原子。 (2)不饱和碳原子：结合原子或原子团数目小于4的碳原子。 (3)手性碳原子 饱和碳原子中，与四个不同原子或原子团相连的碳原子叫做手性碳原子(又叫不对称碳原子)，通常用星号标出。含有手性异构体的分子叫做手性分子。 如乳酸：。 知识点2 同系物与同分异构体 1.同系物 2.有机物的同分异构现象和同分异构体 (1)概念 化合物分子式相同、结构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为同分异构体。 (2)类型 (3)常考官能团异构 组成通式 不饱和度(Ω) 可能的类别异构 CnH2n 1 烯烃和环烷烃 CnH2n－2 2 炔烃、二烯烃和环烯烃 CnH2n＋2O 0 饱和一元醇和醚 CnH2nO 1 饱和一元醛和酮、烯醇等 CnH2nO2 1 饱和一元羧酸和酯、羟基醛酮等 知识点3 同分异构体的书写 1.烷烃同分异构体的书写 ①书写方法： 缩链法(主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边)。 ②实例：写出C7H16含有两个支链的同分异构体。 、、、。 2.烯烃、炔烃同分异构体的书写 ①顺序：碳架异构→位置异构→官能团异构。 ②技巧：烷烃邻碳去氢，烷烃邻碳上各去一个H可变成烯烃、邻碳上各去两个H可变成炔烃。 ③实例：分别写出碳原子数为4的烯烃、炔烃的同分异构体。 烯烃：CH2===CH—CH2CH3、CH3CH===CHCH3、。 炔烃：CH3C≡CCH3、CH≡CCH2CH3。 3.苯的同系物同分异构体的书写 ①书写方法：支链由整到散，苯环上排列按邻、间、对(由集中到分散)书写。 ②实例：写出C9H12的含有苯环的二元取代物的同分异构体。 、、。 4.含氧官能团的同分异构体的书写 ①书写顺序 一般按官能团异构(分好类别)→碳架异构→位置异构的顺序书写。 ②实例：写出C4H10O属于醇的同分异构体。 HO—CH2—CH2—CH2—CH3、、、。 知识点4 限定条件下同分异构体的书写 1．确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样。解读限定条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基。 2．组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。 (1)几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。 (2)化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱。 3．含苯环同分异构体数目的确定技巧 (1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。 (2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。 (3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。 4．酯()的同分异构体书写 (1)按—R中所含碳原子数由少到多，—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。 (2)用组合法推断 先确定一基团同分异构体的数目，再确定另一基团同分异构体的数目，从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯，—R1有m种结构，—R2有n种结构，则共有m×n种酯的结构。 重难・核心突破 考向01 同系物与同分异构体 【例1】(2026·江西南昌·一模)下列叙述正确的是(　　) A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，则为同系物 B．CH2===CH2和CH2===CH—CH2—CH3互为同系物 互为同分异构体 互为同系物 【变式探究】（2026·内蒙古·二模）下列说法中正确的是(　　) A．(CH3)2CHCH(CH3)2命名为2-甲基戊烷 B．CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体 C.BrCH2CH2Br和CH3CHBr2互为同分异构体 D．油酸和硬脂酸含有相同的官能团，二者互为同系物 【变式探究】（2026·陕西西安·一模）萘的性质与苯相似。在EY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。 下列说法正确的是 A．M和N互为同系物 B．N中最多有16个C原子共面 C．M萘环上的二氯代物有8种 D．M、N均能使酸性溶液褪色 考向02 有机物分子中原子共线与共面分析 【例2】（2026·黑龙江·一模）某烃的结构简式如图所示，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b，含四面体结构碳原子数为c，则a、b、c分别是(　　) A．3，14，5 B．4，10，2 C．3，14，4 D．3，10，3 解题技巧 有机物分子中原子共线、共面的分析方法 1.利用三种“组合” ①直线结构与平面结构的连接，则直线在这个平面内，如苯乙炔（）分子中所有原子共平面。 ②平面结构与平面结构的连接，如苯乙烯（）分子中共平面的原子最少有12个，最多有16个。 ③平面结构与立体结构的连接，甲基与平面结构通过单键相连（如），由于单键的旋转性，则甲基上最多只有一个氢原子能处于该平面内。 2.学会拆分复杂分子 观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。特别要注意的是，苯分子中处于对位的两个碳原子。 3.注意碳碳单键的旋转 碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团能以“C—C”为轴旋转，例如，因①键可以旋转，故的平面可能和确定的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面，也可能不共面。 【变式探究】（2026·辽宁沈阳·二模）下列说法不正确的是 (　) A．丙烷中3个碳原子不在一条直线上 B．氯乙烯分子中所有原子均在同一平面上 C．所有碳原子一定在同一平面上 D．至少有16个原子共平面 【变式探究】（2026·广东深圳·一模）下列说法正确的是(　　) A．正丁烷是直链烃，所以分子中4个碳原子也在一条直线上 B．丙烯分子中所有原子均在同一平面上 C．中所有碳原子一定在同一平面上 D．CH3—CH===CH—C≡C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上 考向03 烃类同分异构体数目的判断 【例3】（2026·河北衡水·调研）下列有关同分异构体(不考虑立体异构)数目的叙述不正确的是(　　) A．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．与互为同分异构体的芳香族化合物有6种 C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种 D．菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成 5种一硝基取代物 解题技巧 同分异构体数目的判断方法 　　（1）记忆法：记住一些常见有机物的同分异构体数目，如 ①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体。 ②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体。 ③4个碳原子的链状烷烃有2种，5个碳原子的链状烷烃有3种，6个碳原子的链状烷烃有5种。 （2）基元法：烷基有几种就有几种一元取代物。 如—C3H7有2种，C3H7Cl有2种；C3H8O属于醇的结构有2种。 （3）等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有： ①同一碳原子上的氢原子等效。 ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。 ③位于对称位置的碳原子上的氢原子等效。 （4）二元取代物数目的判断：定一移一法。可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定二元取代物的数目。 【变式探究】（2026·山东青岛·三模）丙二烯(CH2=C=CH2)分子内π键如图所示。下列关于该分子的说法错误的是 A．丙二烯难溶于水 B．中心碳原子为sp杂化 C．所有原子共平面 D．一氯代物只有一种 【变式探究】（2026·湖北·三模）联环丁烷Q（）中不同化学键的解离能（单位：kcal·mol-1）如下表： 化学键 C1-C2 C2-C3 C1-C1 C1-H C2-H C3-H 解离能 61.25 62.94 92.83 98.51 101.32 100.59 下列说法正确的是 A．化合物Q是环丁烷的同系物 B．化合物Q发生开环反应时较容易形成的中间产物是 C．化合物Q的一氯代物有4种 D．化合物Q同一个环上所有碳原子可能处在同一平面 考向04 烃的衍生物同分异构体数目的判断 【例4】（2026·湖北宜昌·一模）X是治疗实体瘤的潜在药物，分子结构如图。下列说法错误的是 A．分子式为 B．分子中没有手性碳原子 C．1 mol X与足量的发生加成反应最多消耗5 mol D．该有机物一氯代物有6种 解题技巧 判断同分异构体数目的常见方法 基团连接法 将有机化合物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机化合物的异构体数目。如丁基有4种，则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种 等效氢法 分子中等效氢原子有如下情况：分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效；同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效；分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一 移一法 分析二元取代产物的方法：如分析C3H6Cl2的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子位置，然后移动另一个氯原子 组合法 一元酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则一元酯共有m×n种 【变式探究】（2026·广东佛山·一模）对乙酰氨基酚为非甾体类抗炎药，具有解热镇痛作用，在本次放开的疫情中发挥重要作用。其结构简式如图所示，下列有关说法正确的是 A．含有羟基、酮羰基、氨基三种官能团 B．1 mol该有机物最多与2 molNaOH发生反应 C．分子内所有原子可能处于同一平面 D．其苯环上的一氯代物有4种 【变式探究】（2026·河南三门峡·三模）一种利用生物基原料a合成高分子化合物f的路线如下： 已知：一个碳原子上连接两个羟基的物质不稳定。下列说法正确的是 A．b、c中的含氧官能团相同 B．d的核磁共振氢谱中有2组峰 C．与e含有相同官能团的的同分异构体有4种(不包括立体异构) D．1molf完全水解得到d和e各1 mol 拔高・分层集训 基础演练 1.（2026·甘肃平凉·一模）将转化为烷烃可实现碳的循环利用，一种转化过程如图所示。 下列说法错误的是 A．X、Y互称为同系物 B．X分子中所有原子均共平面 C．X、Z均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．Z的一氯代物共有4种同分异构体 2.（2026·甘肃天水·一模）CalebinA在治疗阿尔茨海默病方面具有潜在价值，在其合成过程中有如下物质转化过程。 下列说法错误的是 A．Y的分子式为 B．该转化过程为加成反应 C．X、Y、Z均存在对映异构体 D．Z可发生消去反应 3.（2026·四川乐山·二模）的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料丙可由如下反应制备。下列说法错误的是 A． B．甲的一氯代物有3种 C．乙与互为同分异构体 D．丙在NaOH溶液中的降解生成物之一为 4.（2026·重庆·一模）棒酸为广谱抗生素，其结构简式如图所示，下列关于棒酸的说法错误的是 A．存在顺反异构 B．分子中含有2个手性碳原子 C．分子式为 D．与酸或碱溶液反应都可生成盐 5.（2026·江苏南通·一模）化合物Z是一种抗肿瘤药物的重要中间体，可由下列反应制得。 下列说法不正确的是 A．X的沸点高于其同分异构体 B．Y能发生取代、加成和缩聚反应 C．Z存在顺反异构体 D．可用银氨溶液鉴别Y和Z 6.（2026·广西崇左·一模）环己烷与溴在加热条件下反应的部分机理如图。下列说法错误的是 A．环己烷的二溴代物有4种（不考虑立体异构） B．在链转移阶段会发生反应 C．反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成 D．根据反应机理分析，生成物中可能含有副产物 7.（2026·重庆·二模）一种MOF的有机连接剂[四(4-氰基苯基)甲烷]的结构如图所示。下列关于该有机物说法错误的是 A．酸性条件下与水反应后的一种产物，可以发生酯化反应 B．所有原子不可能共平面 C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有2种 D．最多可以与发生加成反应 8.（2026·宁夏吴忠·三模）有机合成之父——罗伯特·伯恩斯·伍德沃德通过55道复杂的程序合成了奎宁，从此开启了“伍德沃德时代”。奎宁(俗称金鸡纳霜)是一种治疗疟疾的药物，其结构简式如下图所示，下列说法不正确的是 A．能发生取代、加成、氧化反应 B．至少有10个碳原子共平面 C．能与NaOH溶液反应 D．存在含有两个苯环的同分异构体 9.（2026·广东茂名·一模）甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代后的结构如图所示。对该芳香化合物的说法正确的是 A．分子中含有4个大π键 B．分子中所有原子可能共平面 C．易溶于水 D．一氯代物有5种 10.（2026·广东佛山·二模）喹啉是平面分子，含有大π键，结构如图。下列关于该分子说法正确的是 A．有2个碳碳双键 B．分子式C9H9N C．一氯代物有4种 D．C和N原子杂化方式相同 能力进阶 11.（2026·河南郑州·一模）化合物X脱水形成了不稳定的碳正离子，可以通过烷基或氢原子的迁移而发生重排，从而形成更稳定的碳正离子，其反应历程如图所示，下列说法正确的是 A．产物A、B、C互为同系物 B．碳正离子稳定性： C．中间体中的“”的存在，不利于的脱去 D．若X为，其发生分子内脱水的产物有4种 12.（2026·河南郑州·一模）二苯并-18-冠-6可作为主体分子，结合水中的Pb2+形成超分子，结构如图1.下列说法错误的是 A．二苯并-18-冠-6为非极性分子 B．二苯并-18-冠-6的一氯代物有4种 C．二苯并-18-冠-6分子也能稳定结合Mg2+、Ca2+、Ba2+等二价离子 D．二苯并-18-冠-6中引入氟原子后(结构如图2)，对Pb2+的结合能力减弱 13.（2026·河北雄安·一模）奥司他韦(下图)的磷酸盐是重要的流感特效药。下列有关奥司他韦的说法正确的是 A．奥司他韦与冷的稀硫酸和奥司他韦与热的稀硫酸反应产物相同 B．奥司他韦分子的同分异构体不可能含有苯环 C．奥司他韦在NaOH溶液中完全水解产物有2种 D．1 mol奥司他韦最多可以与2 mol NaOH发生反应 14.（2026·山东青岛·一模）有机物X→Y的异构化过程如图所示。下列说法错误的是 A．用FeCl3溶液可以鉴别X和Y B．Y中共平面的碳原子数最多有9个 C．类比上述反应，的异构化产物为 D．苯环上有一个取代基，含醛基和羧基且有手性碳原子的X的同分异构体（不考虑立体异构）有3种 15.（26-27高三上·云南玉溪·阶段检测）汉防己甲素具有抗炎、镇痛、免疫调节等作用，一种制备汉防己甲素的重要中间体X的结构如图。下列有关X的说法正确的是 A．X属于脂环类化合物 B．分子式为 C．苯环上的一氯代物有6种 D．1 mol X最多能与5 mol NaOH发生反应 16.（2026·重庆垫江·一模）科学家最近合成的某螺环化合物的结构简式如图。下列有关该物质的说法正确的是 A．与互为同分异构体 B．所有碳原子可能处于同一平面 C．1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH D．二氯代物有4种(不考虑立体异构) 17.（2026·浙江金华·一模）有机物A在一定条件下与HBr反应的机理如下： 下列说法正确的是 A．碳氧键的极性：A>B B．离子的稳定性：C>D C．A与浓硫酸反应可生成 D．化合物E的一氯代物有4种 18.（2026·河南平顶山·三模）有机物是一种药物制备的中间体，其合成原理如下。下列说法错误的是 A．中所有碳原子可能共平面 B．可用银氨溶液鉴别与 C．能发生加成反应和消去反应 D．的一氯代物有5种 19.（2026·重庆·一模）Fischer投影式是一种简化了的在平面上描述四面体碳原子和其取代基的方法。用这个方法，分子画成十字交叉形式表示，中心碳原子位于交叉点。水平线表示键朝向观察者，竖直线表示键远离观察者。以CHBrClF为例，其有两种立体异构体，可表示如图所示。根据以上信息，下列说法正确的是 A．D-甘油醛(C3H6O3)可表示为   B．中最多有14个原子共面 C．和是同一种物质 D．不含自身有4种立体异构体 20.（2026·广西玉林·三模）芘的一种转化路线如图所示，下列说法错误的是 A．Y和Z互为同分异构体 B．芘的一氯代物有3种 C．1mol Y与足量NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH D．X中的原子一定在同一平面上 真题实战 1.（2026·江苏卷）化合物是一种甾类激素药物的中间体，可由下列反应制得。 下列说法正确的是 A．X和Z均能使Br2的CCl4溶液褪色 B．1 mol X最多能和4 mol H2发生加成反应 C．Y分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z分子中只含有1个手性碳原子 2.（2026·北京卷）下列关于和的说法中，正确的是 A．二者互为同系物 B．均能与溶液反应 C．均能与溴水反应产生白色沉淀 D．二者水溶液可用溶液鉴别 3.（2026·四川卷）我国科研人员研制了一种耐高温的聚合物W，可用于制造宇航飞行器，其合成反应如下。 下列说法正确的是 A．P中所有氧原子共平面 B．存在下，Q与发生加成反应 C．x和y的值均为 D．W属于聚酰胺类高分子材料 4.（2026·浙江卷）已知可发生反应： 下列说法正确的是 A．X所有原子在同一平面上 B．1 mol Y最多与发生加成反应 C．Z与酸性溶液反应生成   D．X与丙炔醛()反应生成   1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $