（通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選修5 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 微專題強(qiáng)化突破23 有序思維突破同分異構(gòu)體的書寫及判斷學(xué)案 新人教版1同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律(1)烷烴：烷烴只存在碳鏈異構(gòu)，書寫時(shí)要注意全面而不重復(fù)，具體規(guī)則如下：(2)具有官能團(tuán)的有機(jī)物：一般按碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)的順序書寫。例如：(以C4H10O為例且只寫出骨架與官能團(tuán)) (3)芳香族化合物：兩個(gè)取代基在苯環(huán)上的位置有鄰、間、對(duì)3種。(4)限定條件同分異構(gòu)體的書寫解答這類題目時(shí)，要注意分析限定條件的含義，弄清楚在限定條件下可以確定什么，一般都是根據(jù)官能團(tuán)的特征反應(yīng)限定官能團(tuán)的種類、根據(jù)等效氫原子的種類限定對(duì)稱性(如苯環(huán)上的一取代物的種數(shù)、核磁共振氫譜中峰的個(gè)數(shù)等)，再針對(duì)已知結(jié)構(gòu)中的可變因素書寫各種符合要求的同分異構(gòu)體。2同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法(1)記憶法丙基(C3H7)有2種，則丙烷的一鹵代物、丙醇均有2種，丁醛、丁酸有2種。丁基(C4H9)有4種，則丁烷的一鹵代物、丁醇均有4種，戊醛、戊酸有4種。戊基(C5H11)有8種，則戊烷的一鹵代物、戊醇均有8種。苯環(huán)上的二氯代物、三氯代物均有3種，苯環(huán)上三個(gè)不同取代基時(shí)有10種。(2)基元法：如丁基有4種，則丁醇、戊醛、戊酸都有4種同分異構(gòu)體。(3)替代法：如二氯苯(C6H4Cl2)有3種同分異構(gòu)體，四氯苯也有3種同分異構(gòu)體(將H和Cl互換)；又如CH4的一氯代物只有1種，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1種。(4)等效氫法：等效氫法是判斷同分異構(gòu)體數(shù)目的重要方法，其規(guī)律有同一碳原子上的氫原子等效。同一碳原子上的甲基上的氫原子等效。位于對(duì)稱位置上的碳原子上的氫原子等效。1科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，具有高度對(duì)稱性的有機(jī)分子具有致密性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、張力能大等特點(diǎn)。下面是三種常見(jiàn)高度對(duì)稱烷烴的分子碳架結(jié)構(gòu)，這三種烷烴的二氯取代產(chǎn)物的同分異構(gòu)體數(shù)目是()A2種4種8種B2種4種6種C1種3種6種 D1種3種8種解析：選C。正四面體烷中含有1種氫原子，一氯代物有1種，二氯代物只有1種；立方烷中含有1種氫原子，一氯代物有1種，二氯代物有3種：兩個(gè)氯原子在立方體同邊有一種情況，兩個(gè)氯原子在對(duì)角有兩種情況；金剛烷的結(jié)構(gòu)可看作是由四個(gè)等同的六元環(huán)組成的空間構(gòu)型，分子中含4個(gè)(次甲基)，6個(gè)CH2(亞甲基)，分子中含有2種氫原子，所以該物質(zhì)的一氯代物有2種，當(dāng)次甲基有一個(gè)氯原子取代后，二氯代物有3種，當(dāng)亞甲基有一個(gè)氯原子取代后，二氯代物有3種，共6種，故選C。2分子式為C4H10O的醇與分子式為C4H6O2的鏈狀結(jié)構(gòu)羧酸形成的酯(不考慮立體異構(gòu))共有()A8種 B10種C12種 D14種解析：選C。分子式為C4H10O的醇的結(jié)構(gòu)有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CHOHCH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，共4種同分異構(gòu)體；C4H6O2的鏈狀結(jié)構(gòu)羧酸的結(jié)構(gòu)是CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、CH2=C(CH3)COOH，共3種同分異構(gòu)體，形成的酯(不考慮立體異構(gòu))共有3×412種，故C正確。3戊醇C5H11OH與下列物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，所得產(chǎn)物可能結(jié)構(gòu)種數(shù)最少(不考慮立體異構(gòu))的是()A與濃氫溴酸鹵代 B與濃硫酸共熱消去C銅催化氧化 D與戊酸催化酯化解析：選B。戊醇可能的結(jié)構(gòu)有HOCH2CH2CH2CH2CH3 (消去反應(yīng)產(chǎn)物為1­戊烯，銅催化氧化產(chǎn)物1種)、HOCH(CH3)CH2CH2CH3(消去反應(yīng)產(chǎn)物為1­戊烯和2­戊烯，銅催化氧化產(chǎn)物1種)、HOCH(CH2CH3)2(消去反應(yīng)產(chǎn)物為2­戊烯，銅催化氧化產(chǎn)物1種)、HOCH2CH(CH3)CH2CH3(消去反應(yīng)產(chǎn)物為2­甲基­1­丁烯，銅催化氧化產(chǎn)物1種)、HOC(CH3)2CH2CH3(消去反應(yīng)產(chǎn)物為2­甲基­1­丁烯和2­甲基­2­丁烯，不能進(jìn)行銅催化氧化)、HOCH(CH3)CH(CH3)2(消去反應(yīng)產(chǎn)物為2­甲基­2­丁烯和3­甲基­1­丁烯，銅催化氧化產(chǎn)物1種)、HOCH2CH2CH(CH3)2(消去反應(yīng)產(chǎn)物為3甲基­1­丁烯，銅催化氧化產(chǎn)物1種)、HOCH2C(CH3)3(不能消去，銅催化氧化產(chǎn)物1種)，即醇的結(jié)構(gòu)有8種，對(duì)應(yīng)的鹵代烴也有8種；消去產(chǎn)物有5種；銅催化氧化產(chǎn)物有7種；戊酸有4種，與醇形成的酯有32種。4判斷下列特定有機(jī)物的同分異構(gòu)體的數(shù)目。(1)分子式是C8H8O2的芳香酯的化合物有 種。(2)有機(jī)物有多種同分異構(gòu)體，其中含有1個(gè)醛基和2個(gè)羥基的芳香族化合物有 種。(3)有機(jī)物的同分異構(gòu)體很多，符合下列條件的同分異構(gòu)體有 種。苯的衍生物含有羧基和羥基分子中無(wú)甲基解析：(1)C8H8O2可拆成C6H5C2H3O2，甲酸的酯有4種，分別是；乙酸的酯有1種：苯甲酸的酯有1種：共6種。(2)將中的羧基COOH拆成CHO和OH，可以使苯甲醛的2個(gè)苯環(huán)氫原子被2個(gè)羥基取代，方法是逐一取代，一羥基取代物有二羥基取代物有共6種。(3)將的酯基COOCH3寫成CH2COOH，考慮鄰、間、對(duì)有3種結(jié)構(gòu)，分別是再將CH2移到羥基與苯環(huán)之間構(gòu)成醇，同樣鄰、間、對(duì)有3種結(jié)構(gòu)，分別是還有共7種。答案：(1)6(2)6(3)75寫出下列特定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(1)寫出同時(shí)滿足下列條件的的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 。分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)上的一氯代物有兩種與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(2)寫出同時(shí)滿足下列條件的的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 。苯環(huán)上有兩個(gè)取代基分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫既能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，水解產(chǎn)物之一也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)解析：(1)根據(jù)，含有酚羥基，根據(jù)，含有醛基，根據(jù)，分子對(duì)稱，采用對(duì)位結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(2)根據(jù)，含有酚羥基、甲酸酯基，根據(jù)殘基法，還剩余2個(gè)C原子，再根據(jù)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是一、選擇題1下列化合物中，同分異構(gòu)體數(shù)目最少的是()A戊烷 B戊醇C戊烯 D乙酸乙酯解析：選A。A項(xiàng)，戊烷有正戊烷、異戊烷和新戊烷3種同分異構(gòu)體；B項(xiàng)，戊醇書寫為C5H11OH，C5H11有8種，則戊醇的同分異構(gòu)體中屬于醇類的就有8種，另外還有醚；C項(xiàng)，戊烯的同分異構(gòu)體中屬于烯烴的有5種(1­戊烯、2­戊烯、3­甲基­1­丁烯、2­甲基­2­丁烯、2­甲基­1­丁烯)，屬于環(huán)烷烴的有4種(環(huán)戊烷、甲基環(huán)丁烷、乙基環(huán)丙烷、二甲基環(huán)丙烷)，共計(jì)9種；D項(xiàng)，酯類同分異構(gòu)體有4種(乙酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯、丙酸甲酯)，酯和羧酸是同分異構(gòu)體，羧酸類同分異構(gòu)體有2種(丁酸、2­甲基丙酸)，再加上其他同分異構(gòu)體(含有雙鍵和羥基、醛基和羥基)，大于6種。綜上所述同分異構(gòu)體最少的為戊烷。2下列關(guān)于分子式為C4H8O2的有機(jī)物的同分異構(gòu)體的說(shuō)法中，不正確的是()A屬于酯類的有4種B屬于羧酸類的有2種C存在分子中含有六元環(huán)的同分異構(gòu)體D既含有羥基又含有醛基的有3種解析：選D。A.C4H8O2屬于酯類的同分異構(gòu)體，為飽和一元酯，若為甲酸與丙醇形成的酯，甲酸只有1種結(jié)構(gòu)，丙醇有2種，形成的酯有2種，若為乙酸與乙醇形成的酯，乙酸只有1種結(jié)構(gòu)，乙醇只有1種結(jié)構(gòu)，形成的乙酸乙酯有1種，若為丙酸與甲醇形成的酯，丙酸只有1種結(jié)構(gòu)，甲醇只有1種結(jié)構(gòu)，形成的丙酸甲酯只有1種，所以C4H8O2屬于酯類的同分異構(gòu)體共有4種，故A正確；B.C4H8O2屬于羧酸時(shí)，可以是丁酸或2­甲基丙酸，共有2種同分異構(gòu)體，故B正確；C.存在分子中含有六元環(huán)的同分異構(gòu)體：，故C正確；D.C4H8O2屬于羥基醛時(shí)，可以是2­羥基丁醛、3­羥基丁醛、4­羥基丁醛、2­甲基­2­羥基丙醛、2­甲基­3­羥基丙醛，共5種同分異構(gòu)體，故D錯(cuò)誤。3有機(jī)物有多種同分異構(gòu)體，其中屬于酯且含有苯環(huán)的共有()A3種 B4種C5種 D6種解析：選D。苯環(huán)上有一個(gè)甲基的甲酸酚酯有3種，以R表示苯環(huán)，還有CH3COOR、RCOOCH3、HCOOCH2R3種同分異構(gòu)體，共6種。4組成和結(jié)構(gòu)可用表示的有機(jī)物中，能發(fā)生消去反應(yīng)的共有()A10種 B20種C30種 D40種解析：選B。苯環(huán)左邊的取代基有5種同分異構(gòu)體，且都能發(fā)生消去反應(yīng)，右邊的取代基有4種同分異構(gòu)體，因此總共有20種，選B。5已知阿魏酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為其同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體的數(shù)目為()苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，且苯環(huán)上的一溴代物只有2種能發(fā)生銀鏡反應(yīng)與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可生成使澄清石灰水變渾濁的氣體與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)A2 B3C4 D5解析：選C。根據(jù)條件，則兩個(gè)取代基處于對(duì)位；根據(jù)條件，則含有醛基；根據(jù)條件，則含有羧基；根據(jù)條件，則含有酚羥基，結(jié)合阿魏酸的分子式，故其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)可能為二、非選擇題6的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件：(1)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。(2)分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且分子中含有兩個(gè)苯環(huán)。寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 。解析：采取官能團(tuán)拼湊法解答該題：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有CHO；能水解說(shuō)明含有酯基；水解產(chǎn)物能與FeCl3溶液作用發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明水解產(chǎn)物中含有酚羥基，故含有的酯基為酚羥基與羧酸生成；結(jié)合B的分子式為C14H12O2，兼顧兩個(gè)苯環(huán)以及所敘述的基團(tuán)，可知結(jié)構(gòu)為“2個(gè)苯環(huán)、1個(gè)CH3、1個(gè)OOCH”，要想該分子中只能有6種氫，則CH3與OOCH處于對(duì)位，即答案：7有機(jī)物的含兩個(gè)COOCH3基團(tuán)的同分異構(gòu)體共有 種(不考慮手性異構(gòu))，其中核磁共振氫譜呈現(xiàn)2個(gè)吸收峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。解析：兩個(gè)COOCH3基團(tuán)在端點(diǎn)，故可寫出其滿足條件的同分異構(gòu)體有H3COOCCH2CH2CH2COOCH3、共4種，其中具有較強(qiáng)的對(duì)稱性，只有兩種化學(xué)環(huán)境的氫原子。答案：48對(duì)二苯甲酸甲酯的同分異構(gòu)體有多種，滿足下列條件的共有 種。苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基1 mol與足量的NaHCO3溶液反應(yīng)生成2 mol CO2氣體解析：對(duì)二苯甲酸甲酯的同分異構(gòu)體符合下列條件：苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基；1 mol與足量的NaHCO3溶液反應(yīng)生成2 mol CO2氣體說(shuō)明含有兩個(gè)羧基，若兩個(gè)取代基都是CH2COOH，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；若兩個(gè)取代基分別是COOH、CH2CH2COOH，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；若兩個(gè)取代基分別是COOH、CH(CH3)COOH，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；若兩個(gè)取代基分別是CH3、CH(COOH)2，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；所以符合條件的有12種同分異構(gòu)體。答案：129乙酸苯甲酯的同分異構(gòu)體有多種，請(qǐng)寫出一種符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 。苯環(huán)上有三個(gè)側(cè)鏈且苯環(huán)上一氯代物只有兩種；不能發(fā)生水解反應(yīng)，遇FeCl3溶液顯紫色；能與溴水反應(yīng)而使溴水褪色；1 mol該有機(jī)物最多能與2 mol Na反應(yīng)。解析：苯環(huán)上有三個(gè)側(cè)鏈且苯環(huán)上一氯代物只有兩種；不能發(fā)生水解反應(yīng)，遇FeCl3溶液顯紫色，表明分子結(jié)構(gòu)中不存在酯基，含有酚羥基；能與溴水反應(yīng)而使溴水褪色，表明分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵；1 mol該有機(jī)物最多能與2 mol Na反應(yīng)，表明分子結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)羥基。滿足條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為答案：任寫一種即可)10鄰羥基苯甲酸存在多種同分異構(gòu)體，其中既能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)共有 種；寫出其中核磁共振氫譜顯示4組峰，且峰面積之比為1221的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 。解析：的同分異構(gòu)體能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明含有醛基，則1個(gè)OOCH、1個(gè)OH與苯環(huán)相連有鄰、間、對(duì)3種，1個(gè)CHO、2個(gè)OH與苯環(huán)相連有6種，共有9種；其中核磁共振氫譜顯示4組峰，且峰面積之比為1221的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為答案：9