第62講同分異構(gòu)體同系物原子共面的判斷2024年高考化學(xué)復(fù)習(xí)

備戰(zhàn)2024年高考化學(xué)【一輪?夯基提能】復(fù)習(xí)精講精練

第62講同分異構(gòu)體、同系物、原子共面的判斷

本講復(fù)習(xí)目標(biāo)

I.掌握限定條件的同分異構(gòu)體的書寫方法：

3.掌握同系物的判斷方法。

3.掌握有機(jī)化合物中原子的共線與共面?zhèn)€數(shù)的判斷。

I以'夯基?知識(shí)精講

一.限定條件下同分異構(gòu)體的書寫與判斷

1.同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體

（1）概念：化合物分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互為同分

異構(gòu)體。有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象主要有構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)。

①同分異構(gòu)體的分子式相同，相對(duì)分子質(zhì)量相同。但相對(duì)分子質(zhì)星相同的化合物不一定是同分異構(gòu)體,

如GH6與HCHO,C2H5OH與HCOOH不是同分異構(gòu)體。

②“異構(gòu)”是指結(jié)構(gòu)不同，主要包括碳架異構(gòu)（假杼架不同）、位置異構(gòu)（它能團(tuán)在碳鏈上的位置不同）和官

能團(tuán)異構(gòu)（官能團(tuán)的種類不同，屬于不同類物質(zhì)）。

2.同分異構(gòu)體類型

CHA'HCH,

I

（1）碳架異構(gòu)：碳鏈骨架不同，如CH3—CH2—CH2—CH3和CH；。

（2）位置異構(gòu)：官能團(tuán)位置不同，如CH2=CH—CHLCH3和CH3cH=CHCH3。

（3）官能團(tuán)異構(gòu)：官能團(tuán)種類不同,如CH3cH20H和CH30cH3,常見(jiàn)的官能團(tuán)異構(gòu)有醇、酚、醛：醛與

酮:竣酸與酯等。

常見(jiàn)的官能團(tuán)異構(gòu)舉例：

組成通式可能的類別及典型實(shí)例

/弋2

C?H

2n烯垃（CH2=CHCH3）、環(huán)烷燃（H?CCH.

快崎（CH三C—CH2cH3）、二烯燃（CH2=CHCH=CH2）、環(huán)烯煌（［口）

C-Hi/r一2

CiHzn+2。醇(C2H50H)、醛(CH3OCH3)

()

1

醛(CH3cH2cHO)、酮(CH,(m)o、烯醉(CH2YHCH2OH)、環(huán)醛

CWH2?0

CH3—CH—CH2CH2—CH—OH

(。卜環(huán)帆CI12)

竣酸(CH3cH2coOH)、酯(HCOOCH2cH3、CH3coOCH3)、羥基醛

C“H2n()

II

(HO—CH2cH2—CHO)、羥基酮(H()—Clk—C—CH；)

酚產(chǎn)cY=^^°H）、芳香醒芳香醇

CtHh^O

（OCH2-（）H）

3.明確三個(gè)關(guān)系

（1）不飽和度（0與結(jié)構(gòu)關(guān)系

不飽和度思考方向

0=11個(gè)雙鍵或1個(gè)環(huán)或一個(gè)碳乳雙鍵

。=21個(gè)三鍵或2個(gè)雙鍵

。=33個(gè)雙鍵或1個(gè)雙鍵和1個(gè)三鍵（或考慮環(huán)結(jié)構(gòu)）

Q>4考慮可能含有苯環(huán)

（2）限定條件與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

常見(jiàn)限定條件對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)或結(jié)構(gòu)

能與NaHCCh或Na2c0?反垃放出氣體-COOH

能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2—0H或一COOH

能與Na2cCh反應(yīng)—OH（酚）或一COOH

能與NaOH溶液反應(yīng)-OH（酚）或一COOH或一CQOR或一X

能發(fā)生銀鏡反應(yīng)［或與新制Cu（OH）2反應(yīng)J—CHO（包括HCOOR）

能與FcCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng)—OH（酚）

能發(fā)生水解反應(yīng)-COOR或一X或一CONH一

既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)（或水解產(chǎn)

HCOOR

物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)）

①峰的組數(shù)代表氫原子的種類；

核磁共振氫譜峰的組數(shù)、峰面積之比②峰的面積比代表各類氫原子的個(gè)數(shù)比；

③從峰的面積比可以分析分子結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱性

（3）核磁共振氫譜與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

①確定有多少種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

②判斷分子的對(duì)稱性。

處了不同化學(xué)環(huán)境中H勺氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同，相應(yīng)的信號(hào)在

原理

譜圖上出現(xiàn)的位置也不同，具有不同的化學(xué)位移

獲得有機(jī)物分子中氯原子的種類及相對(duì)數(shù)目，吸收峰數(shù)目=氯原子種類，吸收峰面

作用

積比=各類氫原子數(shù)m比

例如：未知物C2H6。的核磁共振氫譜若如圖甲所示，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為ClhCILOH；若

如圖乙所示，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CHQCHi。

S3

甲乙

4.同分異構(gòu)體數(shù)目判斷的常用方法

常用方法思路

①若苯環(huán)上連有2個(gè)取代基，其結(jié)構(gòu)有鄰、間、對(duì)3種。

熟記苯環(huán)同分②若苯環(huán)上連有3個(gè)相同的取代基，其結(jié)構(gòu)有3利北

異構(gòu)體的數(shù)目③若苯環(huán)上連右.一X、一X、一Y3個(gè)取代基，其結(jié)構(gòu)右.6種。

④若苯環(huán)上連有一X、一Y、一Z3個(gè)不同的取代基，其結(jié)構(gòu)有10種。

將有機(jī)物看作由基團(tuán)連接而成，由基團(tuán)的異構(gòu)體數(shù)目可推斷有機(jī)物同分異構(gòu)

基團(tuán)連接法體數(shù)目。其中，丙基（一GH。有2種結(jié)構(gòu)，丁基（一C4Hg）有4種結(jié)構(gòu)，戊基

（-CsHn）有8種結(jié)構(gòu)。如C4H￡1有4種同分異構(gòu)體

將有機(jī)物分子中的不同原子或基團(tuán)進(jìn)行換位思考。如乙烷分子中共有6個(gè)

H,若有一個(gè)氫原子被CI取代，所得一氯乙烷只有一種結(jié)構(gòu)，那么五氯乙

換位思考法

烷也只有一種結(jié)構(gòu)（C2HCL可看作C2c16中的一個(gè)C1原子被一個(gè)H原子取

代，其情況跟一氯乙烷完全相同）

分子中等效氫原子有如F情況：分子中同一個(gè)碳原子上連接的氫原子等效：

等效氫法同一個(gè)碳原子上所連接的甲基中的氫原子等效;分子中處于對(duì)稱位置上的氫

原子等效

分析二元取代產(chǎn)物的方法。如分析C3H6cL的同分異構(gòu)體數(shù)目，可先固定其

定一移一法

中一個(gè)氯原子的位置，然后移動(dòng)另一個(gè)氯原子

對(duì)于芳香族化合物中若有3個(gè)取代基，可以固定其中2個(gè)取代基為鄰、間、

定二移一法

對(duì)的位置，然后移動(dòng)第三個(gè)取代基的位置以確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。

~CT~

1

組合法確定酯的同分異構(gòu)體的方法。飽和一元酯%一（：一（也2,若R有〃?種，R2

有〃種，共有用*〃種。如丁酸戊酯的結(jié)構(gòu)有2x8=16（種）

（1）端基官能團(tuán)是指在有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中只能位于末端的官能團(tuán)，主要包括鹵素原子（一X）、硝基（一NO?）、

氨基（―N%）、羥基（一OH）、?；?COOH）、醛基（一CHO）等。竹寫含有這些官能團(tuán)的同分異構(gòu)體時(shí)，可將

其分子式變形為煌基和官能團(tuán)兩部分，如R—CHO、R—X等。它們的同分異構(gòu)體數(shù)目則取決于烽基部分的

異構(gòu)體數(shù)目。如甲基1種，乙基1種，丙基2種,丁基4種，戊基8和。

（）（）（）II

（2）非端基官能團(tuán)包括一O-----2—、-C-O-.—1—1—等，通常采用插入法。在分析酯的同分異構(gòu)

（）（）

體時(shí)，一C—（）一可以插在C—C之間得到酯，如C—C—O-C：也可以插在H—C之間得到酯，如

0

H-C-O-C,即甲酸某酯。

5.不同類別有機(jī)物同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律

思維步驟：

①判定類別：根據(jù)有機(jī)物的分子組成判定其可能的類別異構(gòu)，常根據(jù)通式判定。再按照碳架異構(gòu)一位

置異構(gòu)T官能團(tuán)異構(gòu)的順序書寫同分異構(gòu)體。

②確定碳鏈：常采用“碳鏈縮短法”書寫。可概括為“主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散，位置由心到邊不到

端，排列由對(duì)到鄰間?！?/p>

③移動(dòng)位置：一般是先寫出不帶官能團(tuán)的嫌的同分異構(gòu)體，然后在各個(gè)碳鏈上依次移動(dòng)官能團(tuán)的位置。

④官能團(tuán)異構(gòu)：如①單烯點(diǎn)與環(huán)烷燒：②飽和一元醇和雁；③飽和一元瘦酸和飽和一元酯；④芳香醇、

芳香隧和酚等。

（1）烷嫌同分異構(gòu)體的書寫

一烷，只存在碳架異構(gòu)，書寫時(shí)要注意全面而不重復(fù)，具體規(guī)則如下：

成直鏈至麻防哥謙原宇后媒戈二奈近褪................

一條線

摘一碳而王席s藏箴字而走榜「建展屐欣

掛中間鏈的中間跟上i

..................................2

書寫規(guī)則

往邊移麻而翦反而而而夕卜專王鹿蕨底云岳￡山焉1聯(lián)底；

不到端端點(diǎn)碳原子上

........J

摘多碳肅石的金質(zhì)a赫反向應(yīng)目前晨原云誦:以沃而勺；

整到散支鏈

~r~............................................J

多支鏈善著爹石謫豪^扁曲爰展麗而:而逛京市二石

同鄰間碳原子、相鄰碳原子、相間碳原子的順序依次試接i

..................................J

以C6HM為例（為了簡(jiǎn)便易看，在所寫結(jié)構(gòu)中省去了H原子）

第一步：將分子中全部碳原子連成直鏈作為母鏈

C—C—C—C—C—C

第二步：從母鏈一端取下一個(gè)碳原子作為支鏈（即甲基），依次連在主鏈中心對(duì)稱線及一側(cè)的各

個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：

①②i）④⑤①②③④⑤

C-C—f-C—Cc-c-q-c-c

CCj

11

不能連在①位和⑤位匕否則會(huì)使碳鏈變長(zhǎng)，②位和④位等效。

第三步：從母鏈上取下兩個(gè)碳原子作為一個(gè)支鏈（即乙基）或兩個(gè)支鏈（即2個(gè)甲基）依次連在主

鏈中心對(duì)稱線一側(cè)的各個(gè)碳原子上，兩甲基的位置依次相鄰、相同，此時(shí)碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：

①；③④①②：③④

C-C-pC-CC—C-f-C—C

Uc：C

②位或③位上不能連乙基，否則會(huì)使主鏈上有5個(gè)碳原子，使主鏈變長(zhǎng)。所以C6HN共有5種

同分異構(gòu)體。

（1）常見(jiàn)基團(tuán)或物質(zhì)的同分異構(gòu)體數(shù)目

①甲基（一C5）、乙基（一CH2cli3）沒(méi)有同分異構(gòu)。

②丙基（一C3H7）有2種，則丙烷的一鹵代物、丙醉均有2種，丁醛、丁酸有2種。

③丁基（一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。

歸納總結(jié)④戊基（YsH“）有8種，則戊烷的一鹵代物、戊醇均有8種。

（2）有機(jī)物分子中有幾種氫原子，其一元取代物就有幾種。等效氫的判斷方法有：

①同一碳原子上的氫原子是等效的：

②同一碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的；

③處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的。

（2）具有官能團(tuán)的有機(jī)物同分異構(gòu)體的書寫

書寫規(guī)則一般按碳架異構(gòu)一位置異構(gòu)一官能團(tuán)異構(gòu)的順序書寫。

以C4HIOO為例且只寫出碳骨架與官能團(tuán)。

實(shí)例C—C—C

1

①碳架異構(gòu)=C—C—C—C、C

C—C—C—C,C—C—C—C,C—C—C、C—C—C

11111

②位置異構(gòu)=OHOHOHCOH

C—()—c—c

③官能團(tuán)異構(gòu)=c—o—c—c—c、c、c—c—o—c—c

所以C4H10O共有7種同分異構(gòu)體。

(3)芳香族化合物同分異構(gòu)體的書寫

①兩個(gè)取代基在苯環(huán)上的位置有鄰、間、對(duì)3種。

②若苯環(huán)上有三個(gè)取代基，當(dāng)三個(gè)取代基均相同時(shí)有3種；當(dāng)有兩個(gè)取代基相同時(shí)有6種，當(dāng)三個(gè)取

代基都不同時(shí)有10種。

③芳香族化合物同分異構(gòu)體的書寫技巧

由于苯環(huán)的結(jié)構(gòu)特殊并具有高度對(duì)稱性，因此含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物同分異構(gòu)體也有其特殊的地方。

a.對(duì)稱法：苯分子中所有的氫原子的化學(xué)環(huán)境相同，含有多條對(duì)稱軸，但是如果苯環(huán)上連有取代基,

其對(duì)稱性就會(huì)受到影響，如鄰二甲苯只有1條對(duì)稱軸，間二甲苯有1條對(duì)稱軸，而對(duì)二甲苯有2條對(duì)稱軸,

故鄰二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有2種.而間二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有3種，對(duì)二甲苯苯環(huán)上的一氯代物

有1種。如圖所示：(箭頭方向表示可以被氯原子取代的氫原子位置)

b.換元法：對(duì)于芳香燒，若苯環(huán)上氫原子數(shù)為〃/,且有。+力=小，則該芳香燒苯環(huán)上的。元鹵代物和

b元鹵代物的同分異構(gòu)體種類相同。如對(duì)二甲呆苯環(huán)上的一氯取代物共有1種，則三氯取代物也為1種。

二.同系物

（1）概念：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。

CH3CHCH3

“一差”

分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH?原子團(tuán)。如CH3cH2cH2cH3與CH3二者不

相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)，不是同系物。

/y2

①通式相同；如CH2-CH2與H2cCH加式相同，但結(jié)構(gòu)不相似，二者不是同

系物。

“二同”

②所含官能團(tuán)的種類、數(shù)目都要相同（若有環(huán)，必須滿足環(huán)的種類和數(shù)量均相同）。

如Q與00的環(huán)數(shù)不同，且不相差〃個(gè)CH?原子團(tuán)，不是同系物。

CpOHQpCHzOH

①同系物必須為同一類物質(zhì)；如=（苯酚）與&J（苯甲醇）不是

同一類物質(zhì)，二者不是同系物。

“三注意”

②同系物的結(jié)構(gòu)相似；

③屬于同系物的物質(zhì)，物理性質(zhì)不同，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而發(fā)生規(guī)律性變化，

但化學(xué)性質(zhì)相似。

（2）實(shí)例

CH3CHCH3

①鏈狀烷嫌同系物：分子式都符合C”H20+2,如CH&、CH3cH3與|互為同系物。

CH3

②烯嫌同系物：分子式符合C“H2”,其分子內(nèi)只含一個(gè)碳碳雙鍵的燒，如CH2=CH2-^CH3—CH=CH2

互為同系物。

③范的同系物：分子式都符合CH2”6（*7）,如與2cH3互為同系物.

【例題1】下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述不正確的足（）

A.甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含3個(gè)碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物有6種

/VCH—CH2

B.與°互為同分異肉體的芳香族化合物有6種

C.含有5個(gè)碳原子的某飽和鏈燒，其一氯取代物可能有3種

D.菲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、/.它與硝酸反應(yīng),可生成5種一硝基取代物

【答案】B

【答案】含3個(gè)碳原子的烷基有正丙基和異丙基兩種結(jié)構(gòu)，甲基與該烷基在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)3種位置

A-('H=CH2

關(guān)系，故產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)共有2x3=6種，A項(xiàng)正確；的分子式為C,HxO,與其互為同分異構(gòu)

體的芳香族化合物有5種：-CHQH、CHL(Y>CHSY>OH、

OHHO

CH—CH、一

3\=/、、=/,B項(xiàng)錯(cuò)誤；正戊烷的一氯代物有3種，c項(xiàng)正確；菲的結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱

性，含有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，D項(xiàng)正確。

【例題2】分子式為CdhoO的酶與分子式為C4H6O2的鏈狀結(jié)構(gòu)峻酸形成的酯(不考慮立體異構(gòu))共有()

A.8種B.10種

C.12種D.14種

【答案】C

【答案】分子式為CFboO的醇的結(jié)構(gòu)有CH3cH2cH2cHzOH、CH3cH2cHOHCH3、(CH3)2CHCH2OH>

(CH5)3COH,共4種同分異構(gòu)體；分子式為C4H6O2的鏈狀結(jié)構(gòu)的瘦酸有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*4=12

種。

H.CO

【例題3】已知阿魏酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為“(>"^二^04=011'()(升1,則同時(shí)符合下列條件的阿魏酸的同

分異構(gòu)體的數(shù)目為()

①苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，且茉環(huán)上的一浪代物只有2種:

②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)：

③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;

④遇FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

A.2B.3

C.4D.5

【答案】C

【答案】根據(jù)條件①，兩個(gè)取代基處于對(duì)位：根據(jù)條件②，含有醛基：根據(jù)條件③，含有竣基：根據(jù)條件

HO^^^CH/CH—COOH

④，含有酚羥基，結(jié)合阿魏酸的分子式，故其同分異構(gòu)體的可能結(jié)構(gòu)為CHO、

CH

H()—CH2C()()HH()—<2>_CH—C°()H3

C—C()()H

CHOCH2cHOCHO

COOH

【例題4】化合物B（HO）的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的有..（填標(biāo)號(hào)）。

a.含苯環(huán)的醛、酮

b.不含過(guò)班?。ㄒ?—0—）

c.核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3：2：2：1

A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)

【答案】C

【解析】

COOH

化合物B為HO，同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足題述條件，說(shuō)明為醛或酮，而且含有甲基,

HO()

根據(jù)要求可以寫出：HOOHHO

()H()

C—H

，故有4種。

【例題5】

COOH

(1)抗結(jié)腸炎藥物的有效成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為V^()H,它的同分異構(gòu)體中，符合下列條件的有

_________種。

①遇FeCh溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

②分子中甲基與苯環(huán)直接相連

③苯環(huán)上共有三個(gè)取代基

(2)寫出符合下列要求的C^CH=CHC()()H的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：。

①苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基

②能使溟的CCL溶液褪色，且在酸性條件下能發(fā)生水解

③核磁共振氫譜顯示吸收峰面積之比為1：1：2：2：2

(3)D是化合物B(CH2=CHCH2Br)的一種同分異構(gòu)體，其核磁共振氫譜顯示有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫，旦峰

面積之比為4：I,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

【答案】

【解析】

(1)遇FeCh溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基；分子中甲基與茉環(huán)直接相連，苯環(huán)上共有三個(gè)取代基，則

三個(gè)取代基分別是硝基、甲基和酚羥基。如果硝基和甲基處于鄰位，有4種結(jié)構(gòu)；如果硝基和甲基處于問(wèn)

位，有4種結(jié)構(gòu)；如果硝基和甲基處于對(duì)位，有2種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的同分異構(gòu)體有10種。

(2)能使溟的CC14溶液褪色，說(shuō)明含有碳碳雙鍵，在酸性條件下能發(fā)生水解，說(shuō)明含有酯基，核磁共振氫譜

顯示吸收峰面積之比為1：1：2：2：2,苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基，符合上述條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

HC(X)—CH=CH2

(3)核磁共振氫譜顯示有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且峰面積之比為4：1,說(shuō)明其結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱，則D的結(jié)構(gòu)

Br

簡(jiǎn)式為人O

三.有機(jī)物原子共面、共線的判斷

(1)五種典型有機(jī)分子的空間構(gòu)型

a.甲烷分子中所有原子一-定不共平面，最多有3個(gè)原子處在一個(gè)平面上

①甲烷型b.若用其他原子代替其中的任何氫原子，所有原子一定不能共平面，如CH3a

分子中所有原子不在一個(gè)平面上

②乙烯型b.若用其他原子代替其中的任何氫原子，所得有機(jī)物分子中所有原子仍然共

平面，如CH2=CHCI分子中所有原子共平面

③苯型b.若用其他原子代替其中的任何氫原子，所得有機(jī)物中的所有原子仍然共平

面，如澳苯(J)分子中所有原子共平面

④乙快型b.若用其他原子代替其中的任何氫原子，所得有機(jī)物中的所有原子仍然共

線，如CH三CCI分子中所有原子共線

⑤甲醛型b.若用其他原子代替其中的任何氫原子，所得有機(jī)物中的所有原子仍然共平

O

1

面，丸|H-C—CI分子中所有原子共平面

【注意】

①C-C鍵可以旋轉(zhuǎn)，而C=C鍵、C三C鍵不能旋轉(zhuǎn)。

②共線的原子一定共而，共面的原子不一定共線。

③分子中出現(xiàn)一CH3、一CHL或一CH2cH3原子團(tuán)時(shí)，所有原子不可能都在同一平面內(nèi)。

（2）結(jié)構(gòu)不同的基團(tuán)連接后原子共面分析

①直線與平直線在這個(gè)平面上。如苯乙快：0-=,所有原子共平面

面連接

如果兩個(gè)平面結(jié)構(gòu)通過(guò)單鍵相連.兩個(gè)平面可以卡合日不一定重合c如

②平面與平

苯乙烯：0^,分子中共平面原子至少12個(gè)，最多16個(gè)

面連接

③平面與立如果甲基與平面結(jié)構(gòu)通過(guò)單鍵相連，則由于單鍵的旋轉(zhuǎn)性，甲基的一個(gè)氫

體連接原子可能處于這個(gè)平面上

①單鍵旋轉(zhuǎn)思想：有機(jī)物分子中的單犍（碳碳單犍、碳氧單鍵等）均可旋轉(zhuǎn)，但形成雙鍵、三鍵的原子不

能繞軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)原子的空間結(jié)構(gòu)具有“定格”的作用，如:,因①鍵可以旋轉(zhuǎn)，故CG在

UII

\/

的平面可能和/'[I所在的平面垂合，也可能不重合。因而《ACHYHZ分子中的所有原子可能共

平面，也可能不完全共平面。

②定平面規(guī)律：共平面的不在同一直線上的3個(gè)原子處于另一平面時(shí)，兩平面必然重疊，兩平面內(nèi)所

有原子必定共平面。

③定直線規(guī)律：直線形分子中有2個(gè)原子處于某一平面內(nèi)時(shí)，該分子中的所有原子也必落在此平面內(nèi)。

④展開(kāi)空間構(gòu)型：其他有機(jī)物可看作甲烷、乙烯、苯三種典型分子中的氯原子被其他原子或原子團(tuán)代

替后的產(chǎn)物，但這三種分子的空恒結(jié)構(gòu)基本不變，如CH3cH==CHY三CH,可以將該分子展升為

HH

\/

④H,此分子包含一個(gè)乙烯型結(jié)構(gòu)、一個(gè)乙煥型結(jié)構(gòu)，其中①C、②C、③C、④H4個(gè)原子一

定在同一條直線上，該分子中至少有8個(gè)原子在同一平面內(nèi)。

⑤注意題目要求：題目中常有“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制條件，解題時(shí)要

Ccii-cn2廣L”

注意。如分子中所有原子可能共平面，▽分子中所有碳原子一定共平面而所

有原子一定不能共平面。

⑥若平面間被多個(gè)點(diǎn)固定，則不能旋轉(zhuǎn)，一定共面。如000分子中所有環(huán)一定共面。

【例題1】下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是（）

A.甲苯B.乙烷

C.丙塊D.1,3丁二烯

【答案】D

【解析】甲苯、乙烷、丙塊中均含有日基，其分子中所有原子不可能共平面，A、B、C錯(cuò)誤：1,3丁二烯的

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H￡=CHYH=CH2,根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)可知，該分子中所有原子可能在同一平面內(nèi)，D正確。

【例題2】下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.CHJCH=CHCH3分子中的4個(gè)碳原子可能在同一直線上

Q、_pH^CH

B.苯乙烯2）分子的所有原子可能在同一平面上

分子中的所有原子都在同一平面上

\/

c=c

【解析】A項(xiàng)，以“/為中心，聯(lián)想乙烯分子中的鍵角為120%該分子中4個(gè)碳原子不可能共線；B

項(xiàng)，單鍵可繞軸旋轉(zhuǎn)，烯平面與苯平面可能共面，因而所有原子可能共面：C項(xiàng)，含有飽和碳原子，所有原

子不可能共面；D項(xiàng)，應(yīng)選含支鏈最多的碳鏈為主鏈，正確的名稱為2,4?二甲基?3?乙基己烷。

四元軸烯XC（b）、五元軸烯fc⑹的最簡(jiǎn)式都與苯相同。下

【例題3】已知：三元軸烯

列說(shuō)法中不正確的是（）

A.三種物質(zhì)都能發(fā)生加成反應(yīng)

B.a、b分子中所有原子都在同一?個(gè)平面上

a與Q互為同分異構(gòu)體

C.

D.a、b的一氯代物均只有一種，c的一氯代物有三種

【答案】D

【解析】a、b、c都只有一種氫原子，一氯代物均只有一種，D錯(cuò)誤。

【例題4］有機(jī)物HC=C=CHCH3分子中最多有個(gè)碳原子在同一平面內(nèi)，最

多有個(gè)原子在同一條直線上，苯環(huán)平面內(nèi)的碳原子至少有個(gè)。

【答案】1169

【解析】以碳碳雙鍵為中心，根據(jù)乙篇、苯、乙煥、甲烷的結(jié)構(gòu)，可以畫出如圖所示結(jié)構(gòu)。由于碳碳單鍵

可以繞軸自由旋轉(zhuǎn)，煥直線一定在苯平面內(nèi)，苯平面和烯平面可能共面，也可能不共而，因而該有機(jī)物分

子中的所有碳原子可能共面，最多有5+6=11個(gè)碳原子共面，至少有6+2+1=9個(gè)碳原子在苯平面內(nèi)。

由于苯分子、乙烯分子的鍵角均為120。，烘直線與所在茉環(huán)正六邊形對(duì)角線上的碳原子共線，因而5個(gè)碳

原子和塊基上的I個(gè)氫原子共線，即5+1=6。

［例題5］金剛烷是一種重要的化工原料，工業(yè)上可通過(guò)卜列途徑制備:

已知：A

請(qǐng)回答下列問(wèn)題?

(1)環(huán)戊二烯分子中最多有個(gè)就原子共平面。

(2)四氯二聚環(huán)戊二烯的分子式為,其分子中有個(gè)手性C原子。

(3)以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線如下：

其中，反應(yīng)①的反應(yīng)條件是,反應(yīng)②加入的反應(yīng)試劑是,反應(yīng)③的反應(yīng)類

型是。

(4)寫出由環(huán)戊二烯制備二聚環(huán)戊二烯的反應(yīng)方程式：n

(5)A是環(huán)戊烷的同分異構(gòu)體，且滿足如下條件：①能使漠的四氯化碳溶液褪色；②存在順?lè)串悩?gòu)現(xiàn)象。寫

出A所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：。

【答案】

(1)5

(2)CioHi64

(3)光照氫氧化鈉乙醇溶液加成反應(yīng)

⑷2aCo

c2H5-CH：,、L/C出

⑸C2H5

I以'提能?課后精練

1.(2023秋?廣東梅州?高三大埔縣虎山中學(xué)?？奸_(kāi)學(xué)考試)最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物

A.碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等B.一定是同分異構(gòu)體

C.一定是同系物D.燃燒時(shí)耗氧量一定相等

【答案】A

【詳解】

A.最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物，其中各種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是相同的，故A正確；

氏最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物不一定是同分異構(gòu)體，例如乙塊和苯最簡(jiǎn)式相同，但不是同分異構(gòu)體，故B錯(cuò)誤：

C.最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物不一定是同系物，例如乙烯和環(huán)丙烷最簡(jiǎn)式相同，但不是同系物，故C錯(cuò)誤：

D.最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物，兩者分子式不一定相同，當(dāng)分子式不同時(shí)，且最簡(jiǎn)式相同，此時(shí)分子量越大耗氧

量越大，故D錯(cuò)誤；

故選：Ao

2.(2023?福建?高三)下列物質(zhì)中所有原子均共面的是

A.二氯乙烷B.1,2二氯乙烯

C.1,1,2,2四氯乙烷D.乙醛

【答案】B

【解析】略

3.（2023秋?河北秦皇島?高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試）有機(jī)物M、N、P有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.M-N-P依次發(fā)生了取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)

B.M、N互為同系物

C.N、P分子中均只有一個(gè)手性碳原子

D.P結(jié)構(gòu)中最多有4個(gè)碳原子在同一平面

【答案】D

【詳解】

A.MTN發(fā)生加成反應(yīng)，故A錯(cuò)誤：

B.M、N的官能團(tuán)種類不同，不互為同系物，故B錯(cuò)誤；

C.N、P中均沒(méi)有手性碳原子，故C錯(cuò)誤：

D.P中C=O為平面結(jié)構(gòu)，其直接所連的兩個(gè)碳原子與?；荚右欢ü裁?，另兩個(gè)甲基有且只有一個(gè)在

該平面內(nèi)，最多4個(gè)C原子共面，故D正確：

故選：Do

OH

4.（2023秋?北京西城?高三考試）關(guān)于蘋果酸（|）說(shuō)法正確的是

HOOC-CH-CH3-COOH

A.革果酸不易溶于水而易溶于有機(jī)溶劑

B.和蘋果酸具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體只有1種

C.Imol用果酸與足量NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，最多消耗3moiNaOH

D.Imol蘋果酸與足量NaHCO以標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

【答案】D

【詳解】

A.羊果酸煌基較小且含有多個(gè)親水基團(tuán)：羥基、及基，故易溶于水，A錯(cuò)誤：

B.含有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體中，兩個(gè)粉基可連接在相同的碳原子上，羥基可在相同或相鄰碳原子上，

有2種同分異構(gòu)體，B錯(cuò)誤；

C.Imol蘋果酸中有2moi竣基，可與2moiNaOH發(fā)生中和反應(yīng)，C錯(cuò)誤;

D.Imol蘋果酸中有2moi燧基，Imol蘋果酸與足量NaHCC）32（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），D正確：

故選D。

5.（2023?貴州貴陽(yáng)?統(tǒng)考二模）雙安妥明是一種降血脂的藥物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法不正確的

是

A.分子式為C23H28。6B.易溶于有機(jī)溶劑

C.一氯代物有6種D.所有碳原子可能共面

【答案】D

【詳解】

A.由結(jié)構(gòu)式可知，該有機(jī)物分子式為C23H2?。6，故A正確:

B.該有機(jī)物屬于酯類、醛類，易溶于有機(jī)溶劑，故B正確;

C.該有機(jī)物是對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，共含有6種不同環(huán)境的氫原子?氯代物有6

種，故C正確:

1CH,

D.該有機(jī)物中（0-°才-，°0cH必CH”、2、3、4號(hào)碳原子最多有3個(gè)共平面，所有碳原子不可能

3,

共而，故D錯(cuò)誤：

故選D。

6.（2023春?高三?？茧A段練習(xí)）對(duì)卜列有機(jī)物的判斷錯(cuò)誤的是

A.除①外，其他有機(jī)物均可使酸性高缽酸鉀溶液褪色

B.③④⑥都屬于芳香燃，④⑥苯環(huán)上的一溪代物的同分異構(gòu)體數(shù)目均有6種

C.①的一氯代物有4利I②⑤的一氯:代物均只有1和I④苯環(huán)上的一氯代物有9種

D.④⑤⑥的所有碳原子可能處于同一平面

【答案】B

【詳解】

A.②和⑤分子中含碳碳雙犍，可使酸性KMnCh溶液褪色，③④⑥的苯環(huán)側(cè)鏈的a碳上連有H原子，可使

酸性KMnCU溶液褪色，故A正確：

B.③④⑥都含有苯環(huán)，且只含有碳、氫兩種元素，故都屬于芳香燒，④的苯環(huán)上有3種H原子，苯環(huán)上的

一溟代物的同分異構(gòu)體有3種，⑥的左邊苯環(huán)叫側(cè)鏈為間位，右邊苯環(huán)兩側(cè)鏈為對(duì)位，苯環(huán)上共有6種H

原子，故⑥的苯環(huán)上的一溟代物的同分異構(gòu)體有6種，故B錯(cuò)誤；

C.②⑤結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱，都只有一種H原子，其一氯代物均只有一種：①中有4種H原子，其一氮代物有4

種；根據(jù)“定一移一”，④的基環(huán)上的二氯代物有9種，故C正確；

D.④和⑥中均有紫環(huán)碳原子和甲基碳原子，且甲基碳原子與荒環(huán)碳原子直接相連，聯(lián)想茶的結(jié)構(gòu)，結(jié)合單

鍵可以旋轉(zhuǎn)，④和⑥中所有碳原子可能處于同一平面上，⑤中4個(gè)飽和碳原子與雙鍵碳原子直接相連，聯(lián)

想乙烯的結(jié)構(gòu)，⑤中所有碳原子處于同一平面上，故D正確：

答案選B。

7.（2022秋?重慶沙坪壩?高三重慶一中校考階段練習(xí)）有機(jī)物N是一種工業(yè)基礎(chǔ)原料，合成反應(yīng)如下圖（未

配平），下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.丫發(fā)生了還原反應(yīng)B.M分子中所有原子共面

C.N的分子式為CgH,NOD.該反應(yīng)中〃（X）:〃（Y）=1:3

【答案】A

【詳解】

A.丫分子去氧得氫，發(fā)生了還原反應(yīng)，故A正確：

B.M分子中有氨基（N原子為sp‘朵化），不可能所有原子共面，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，可知分子式為C9H,N。，故C錯(cuò)誤：

D.X—N失去2個(gè)H原子，Y—M得到2個(gè)H同時(shí)失去2個(gè)O原子，生成2分子水，根據(jù)H原子守恒，

該反應(yīng)中，"X）:〃（Y）=3:1,故D錯(cuò)誤；

選Ao

8.（2023春?高三?？茧A段練習(xí)）化合物（11（11式111一《一》一COUH有多種同分異構(gòu)體，其中屬于

苯的衍生物且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基的酯類化合物的結(jié)構(gòu)有

A.9種B.12種C.15種D.18種

【答案】C

【詳解】

該化合物的同分異構(gòu)體屬于苯的衍生物且苯環(huán)上只有?個(gè)取代基的酯類化合物，可視作苯環(huán)取代了內(nèi)酸甲

酯、乙酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯分子中的氫原子和苯取代了丁酸按基上的氫原子，則共有

3+3+4+3+2=15種；

故選C。

9.(2023春?高三?？茧A段練習(xí))已知a、b、c三種有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示：

(a)、?<0>(b)、C><^(c)。下列說(shuō)法不正確的是

A.a、b、c互為同分異構(gòu)體

B.a、b、c分子中碳原子雜化方式均有2種

C.a、b、c的一氯代物均有3種

D.a、b、c中只有a分子的所有碳原子處于同一平面內(nèi)

【答案】C

【詳解】

A.a、b、c三者分子式均為C7Hx,分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故A正確：

B.根據(jù)各物質(zhì)的碳原子成鍵方式可知，三者物質(zhì)中碳原子雜化方式均有2種，故B正確；

C.根據(jù)a結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，含4種等效氫原子，則一氯代物有4種，故C錯(cuò)誤：

D.匕、c中連接兩個(gè)環(huán)的碳原子形成的四個(gè)碳碳單鍵均為四面體結(jié)構(gòu)，即b、c的所有碳原子不可能共平面,

故D正確：

答案選C。

10.(2023春?高三校考階段練習(xí))分子式為CsHwO,且能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體

異構(gòu))

A.2種B.3種C.4種D.5種

【答案】C

【詳解】

分子式為C，Hu）O,其不飽和度為1,能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有醛基CHO,丁基C4H9有-4種結(jié)構(gòu)，C5H|0O

可視為丁基上取代一個(gè)醛基，則同分異構(gòu)體共有4種，故選C。

11.（2023?全國(guó)?校聯(lián)考一模）奧培米芬是一種雌激素受體調(diào)節(jié)劑，其合成中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示：

關(guān)于該中間體，下列說(shuō)法正確的是

A.含有三種官能團(tuán)B.含有2個(gè)手性碳原子

C.能發(fā)生消去反應(yīng)和水解反應(yīng)D,苯環(huán)上的一氯代物有5種結(jié)構(gòu)

【答案】C

【詳解】

A.由題干有機(jī)物的鍵線式可知，分子中含有碳氯鍵、碳碳雙鍵、觸鍵和酯基四種官能團(tuán)，A錯(cuò)誤：

B.已知同時(shí)連有四個(gè)互不相同的原子或原子