第二讲 同系物 同分异构体
一、自我测试
1．下列各组物质不属于同分异构体的是（ ） ．．．
A．2,2－二甲基丙醇和2－甲基丁醇 C．2－甲基丁烷和戊烷
B．邻氯甲苯和对氯甲苯 D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯
2．在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3︰2的化合物是（ ）
二、基础梳理
1．同系物：指结构 ，分子组成相差 的有机物，互称同系物。
概念理解：结构相似应该理解为同一类物质；再看分子间是否相差若干个CH2原子团，两条结合就能判断。 2．同分异构体： 相同， 不同的物质互称同分异构体。
概念理解：
同分：指分子式相同，而不是分子量相同；分子量相同，分子式不一定相同。 异构：指结构不同，结构不同在中学阶段又指三方面： （1）碳链异构：碳链骨架不同
（2）位置异构：官能团在碳链上的位置不同
（3）类别异构：官能团的种类不同，属于不同类物质 3．分子通式和可能的物质类别：
分子通式 CnH2n+2 CnH2n CnH2n—2 CnH2n-—6 CnH2n+2O CnH2n—6O CnH2nO CnH2nO2 CnH2n+1NO2
可能的物质类别 三、特别注意
1．化学中的“四同”比较
概念 研究范围 同位素 原子 同素异形体 单质 1
同系物 化合物 同分异构体 化合物 限制条件 质子数相同，同一元素形成结构相似，分子组成相差若干CH2原子团 物理性质递变 化学性质相似 分子式相同，结构不同 物理性质不同 化学性质相似或不同 中子数不同。 的不同种单质 物理性质 化学性质 物理性质不同 物理性质不同 化学性质相同 化学性质相同
四、考点俐析
考点1：“四同”概念的区分和比较：
例1．下列各对物质中属于同分异构体的是（ ） A．6C与6C B．O2与O3
12
13
【解析】根据定义，易判断：A之间为同位素；B之间为同素异形体；C之间为同一物质；D之间为同分异构体，D为答案。
考点2：同系物的判断
例2．下列物质中，一定与CH2=CH(CH2)3CH3互为同系物的是（ ）
A．C2H4 B．C4H8 C．(CH3)2C=CHCH2CH3 D．CH2=CHCH2CH=CH2
【解析】CH2=CH(CH2)3CH3属于单烯烃，A选项C2H4只能表示乙烯，与所给物质是同一类物质，且分子组成相差4个CH2 ，A对；B选项C4H8可表示烯烃或环烷烃，不一定与所给物质为同一类，B不对；C选项与所给物质分子式相同，不是同系物而是同分异构体；D选项中含两个碳碳双键，与所给物质不属于同一类物质，再说分子式相差也不是若干个CH2；选A。
注意：同一类物质要符合同一通式，但符合同一通式的物质不一定属于同一类。 考点3：一取代产物总数的判断
例3．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是( ) A．CH3CH2CH2CH3 C．CH3C(CH3)3
B．CH3CH(CH3)2 D．(CH3)2CHCH2CH3
【解析】本题中实际是考察等效氢种数的判断，有几种等效氢就有几种一取代产物。A选项中有2种等效氢；B选项中有2种等效氢；C选项中有1种等效氢；D选项中有4种等效氢，答案选C。
例4．已知丁基共有四种。不必试写，立即可断定分子式为C5H10O的醛应有（ ） A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
【解析】C5H10O的醛可表示为C4H9－CHO，－C4H9叫做丁基，已知丁基有4种结构，C5H10O的醛就有四种。类似的C5H10O2的羧酸有四种，C4H9－Cl有四种。 【规律与方法】一取代产物种数的判断
①等效氢法：分析处于不同位置的氢原子数目。
a．连在同一碳原子上的氢原子等效；如甲烷中的4个氢原子等同。 b．连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效； c．处于对称位置上的氢原子等效。
如： CH3 CH3 有两种等效氢，一取代产物有两种。
2
CH3－CH－ CH－CH3
结论：有几种等效氢，就有几种一取代产物。
②烷基种数法：烷基有几种结构，一取代产物就有几种结构。
应该知道：－CH3、－C2H5各有一种结构，－C3H7有两种结构、－C4H9有四种结构，并且会写。 考点4：二取代、多取代产物总数的判断
例5．2010年9月1日将执行国家食品卫生标准规定，酱油中3一氯丙醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不得超过1ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇（不含A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【解析】本例属于二取代种数的判断，可先固定（－Cl）或（－OH）的位置，另一取代基移动。如：C－C－C，移动羟基有2种；C－C－C，移动羟基有一种。共有三种。选B
Cl Cl 【规律与方法】二取代或多取代产物种数的判断：
①定一动一法：对于二元取代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基位置，再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目；注意防重复和防遗漏。
②替换法：
考点5：同分异构体总数的判断和书写
【规律与方法】
1．同分异构体的判断：依据定义
注意：同分异构体主要存在有机物中，但无机物中也有，要依据定义来判断。
2．同分异构体的书写：
（1）常规的书写方法：碳链异构→位置异构→类别异构
要求：能熟练书写1－6个碳的碳链异构；能清楚常见的类别异构。
如：烯烃与环烷烃；醇与醚；芳香醇、芳香醚与酚；羧酸、酯与羟醛结构都属于类别异构等。 （2）限制条件的同分异构体的书写：
注意：在理综考试化学部分试题中，同分异构体的考查主要出在有机推断题中的一个小问，一般都是限制一定条件的同分异构体的书写，一般要求书写同类别或具有相同官能团或处于什么相对位置的同分异构体等等。在解答时一定要看清题意，按要求书写，对于补充部分异构体，要注意所给部分的提示作用。 五、练习巩固
1．已知二氯苯的同分异构体有三种，从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是（ ）
A．2种
B．3种
C．4种
D．5种
2．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A．C3H8 B．C4H10
1 CH4 A．3 B．4
1
2 3 4 C2H4 2 C3H8 C．C5H12 D．C6H14
3 C4H8 C．5 5 3
6 7 4 5 C6H12 结构）共有（ ）
3．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是（ ）
6 7 8 C7H16 C8H16 D．6 8 9 …4．仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位烃的分子式是（ ）