1.能辨识同分异构现象，能快速判断某有机物常见同分异构体的数目；
2.能写出符合特定条件的同分异构体；
3.能举例说明立体异构现象。
难点梳理
同分异构体是一组有相同分子式而原子排列不同的化合物。在有机化学中，将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，也称为结构异构体。将具有相同分子式而具有不同结构的现象称为同分异构现象。雷酸银和氰酸银是人类发现的第一组同分异构体。
1830年，柏济力阿斯提出了一个新的化学概念——同分异性，意思是同样的化学成分，可以组成性质不同的化合物。他认为，氰酸与雷酸，便属于“同分异性”，它们的化学成分一样，却是性质不同的化合物。但在此之前，化学界一向认为，一种化合物具有一种成分，绝没有两种不同化合物具有同一化学成分。
一、分类
同分异构体分为构造异构体、立体异构体和电子互变异构体。
1、构造异构体
构造异构体是指因分子中原子的连接次序不同或者键合性质不同引起的异构体。可分为碳架异构体、位置异构体、官能团异构体、互变异构体、价键异构体五种类型。
（1）碳架异构体
因碳架不同产生的异构体称为碳架异构体。如：
（2）官能团异构体
因分子中所含官能团的种类不同所产生的异构体叫做官能团异构体。如：
（3）位置异构体
官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构体称为位置异构体。如：
（4）互变异构体
因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体称为互变异构体。如：
（5）价键异构体
因分子中某些价键的分布发生了改变，改变了分子的几何形状，从而引起异构，称为价键异构体。如：分子式为C6H12的环己烷在空间中存在船式和椅式两种极限构象。当然椅式环己烷还分为平键和直键两种，直键与平键可随C一C键旋转而相互转化。
2.立体异构体
分子中原子或原子团互相连接次序及键合物质均相同，但空间排列不同而引起的异构体称为立体异构体。可分为构型异构体和构象异构体（又称旋转异构体）两种类型。
（1）构型异构体
因键长、键角、分子内有双键或有环等原因引起的异构体称为构型异构体。构型异构体又分为顺反异构体（又称几何异构体）和旋光异构体（又称光活性异构体）。
①顺反异构体
因双键或成环碳原子的单键不能自由旋转而引起的异构体称为顺反异构体。如：
②旋光异构体
因分子中没有反轴对称性而引起的具有不同旋光性能的立体异构体称为旋光异构体。如：
（2）构象异构体
仅由单键的旋转而引起的立体异构体称为构象异构体。如乙烷的两种构象：
二、有限制条件的考查
1.高考中，限制条件进行同分异构体的数目判断以及书写是热点，常见的限制条件与有机物的结构关系总结如下：
【名师点拨】判断同分异构体数目的方法归纳
记忆法
记住一些常见有机物的同分异构体数目，如：4碳烷烃有2种，5碳烷烃有3种，6碳烷烃有5种
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
换位
思考法
将有机化合物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如乙烷分子中共有6个H，若有一个氢原子被Cl取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种。假设把五氯乙烷分子中的Cl看作H，而H看作Cl，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2种，二氯苯和四氯苯均有3种
组合法
一元酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则一元酯共有m×n种
典例剖析
典例1. 数目的确定
（1）0.1 mol某烃完全燃烧时生成30.8 g CO2和12.6 g H2O，且能使酸性高锰酸钾溶液褪色，若其结构中只含有两个－CH3，则该物质的结构(不考虑顺反异构)最多有( )
A．6种 B．8种 C．7种 D．10种
解析：30.8 g CO2的物质的量为0.7 mol，12.6 g H2O的物质的量为0.7 mol，则该烃的分子式为C7H14，该分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则该分子是烯烃，且其结构中只含有两个－CH3，最多有8种同分异构体，分别是2-庚烯、3-庚烯、2-甲基-1-己烯、3-甲基-1-己烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、2-乙基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯，B项正确。
答案：B
（2）判断下列特定有机物的同分异构体的数目：
①分子式是C8H8O2的芳香酯的化合物有 种；
①苯的衍生物 ②含有羧基和羟基 ③分子中无甲基
答案： (1)6 (2)6 (3)7
典例2. 限定官能团的书写
写出下列特定有机物的结构简式。
①分子中含有苯环，且苯环上的一氯代物有两种
②与FeCl3溶液发生显色反应
③能发生银镜反应
①苯环上有两个取代基
②分子中有6种不同化学环境的氢
③既能与FeCl3溶液发生显色反应，又能发生银镜反应，水解产物之一也能发生银镜反应
Ⅰ.能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环
写出该同分异构体的结构简式：_______________________________。
实战演练
1.能使溴水褪色，含有3个甲基，其分子式为C6H11Br的有机物(不考虑立体异构)共有( )
A.10种 B.11种 C.12种 D.13种
解析：烯烃C6H12的一溴取代后能含3个甲基碳链结构有：(CH3)2C===CHCH2CH3、CH3CH===C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH===CHCH3、CH2===C(CH3)CH(CH3)2、
答案：C
2.分子式为C4H10O的醇与分子式为C4H6O2的链状结构羧酸形成的酯(不考虑立体异构)共有( )
A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
解析：分子式为C4H10O的醇的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CHOHCH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，共4种同分异构体；C4H6O2的链状结构羧酸的结构是CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、CH2===C(CH3)COOH，共3种同分异构体，形成的酯(不考虑立体异构)共有3×4＝12种，故C正确。
答案：C
3.有机物A的分子式为C5H10O3，一定条件下，A与碳酸氢钠、钠均能产生气体，且生成的气体体积比(同温同压)为1∶1，则A的结构最多有( )
A.13种 B.11种 C.12种 D.9种
解析：有机物分子式为C5H10O3，一定条件下，A与NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1∶1，说明有机物分子中含有1个—COOH、1个 —OH，该有机物可以看作C4H10中2个H分别被—COOH、—OH代替，若C4H10为正丁烷：CH3CH2CH2CH3，2个H分别被—COOH、—OH代替，羧基在1号碳上，此时剩余等效H有4种；羧基连在2号碳上，剩余等效H有4种；若C4H10为异丁烷：(CH3)3CH，羧基位于1号碳上，剩余等效H有3种；羧基连在2号碳上，剩余等效H有1种；所以共有12种同分异构体。
答案：C
4.分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
答案：C
1.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是( )
A.乙醇和丙三醇互为同系物 B.35Cl和37Cl互为同位素
C.O2和O3互为同素异形体
答案：A
解析：结构相似，组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物，乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误；质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素，35Cl的质子数为17，中子数为18，37Cl的质子数为17，中子数为20，两者质子数相同、中子数不同，互为同位素，B正确；由同种元素组成的不同种单质互为同素异形体，O2和O3是由氧元素组成的不同的单质，两者互为同素异形体，C正确；分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确。
2.(2022·河北卷) 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.M分子中最多有12个碳原子共平面
C.N的一溴代物有5种
D.萘的二溴代物有10种
答案：CD
解析：A.由题中信息可知，M和N均属于二异丙基萘，两者分子式相同，但是其结构不同，故两者互为同分异构体，两者不互为同系物，A说法不正确；B.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说法不正确；C.N分子中有5种不同化学环境的H，因此其一溴代物有5种，C说法正确；D.萘分子中有8个H，但是只有两种不同化学环境的H(分别用α、β表示，其分别有4个)，根据定一移一法可知，若先取代α，则取代另一个H的位置有7个；然后先取代1个β，再取代其他β，有3种，因此，萘的二溴代物有10种，D说法正确。
3.(2021·山东卷)立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2－甲基－2－丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是( )
A.N分子可能存在顺反异构
B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C.M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种
D.L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种
答案：AC
4.【题组1】对同分异构体数目的考查
a．含苯环的醛、酮
b．不含过氧键(—O—O—)
c．核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
5.【题组2】对同分异构体书写的考查
ⅰ.含有两个甲基；
ⅱ.含有酮羰基(但不含C===C===O)；
ⅲ.不含有环状结构。
a．4 b．6 c．8 d．10
其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为 。
①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。
①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；
③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
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