高三化学同分异构体判断方法

高考有机化学同分异构体种类快速判断方法

高考有机化学同分异构体种类的判断是每年必考题型，重现率高，在一份高考试题中往往出现三次，分值达10左右，物质种类的数目也在逐年增多，但考生在考场中很难做到快速准确判断，导致既浪费了时间又失分较多。为此我结合自己多年的教学实践，经过多次教学调查验证，总结出一种科学可行的快速判断有机化学同分异构体种类的方法，想通过分享解决全体师生的教学困惑，提高有机试题的得分率。 一、巧记通式法

高考试题中往往给定一种有机物的化学式，根据题目的要求判断有机物同分异构体的种类，很多学生因为不能准确判断该有机物的类别，所以同分异构体的种类也就无法判断，因此首先要根据分子通式确定有机物的类别，再结合题目给定信息判断同分异构体的种类。 1、烃的分子通式：以饱和烷烃CnH2n+2的氢原子个数为参照对象 （1）若分子通式为CnH2n，则分子中比同碳原子烷烃少2个氢原子，不饱和度为1，有可能为单烯烃或环烷烃。

（2）若分子通式为CnH2n-2，则分子中比同碳原子烷烃少4个氢原子，,不饱和度为2，有可能为炔烃、二烯烃或环烯烃。

（3）若分子通式为CnH2n-6，不饱和度为4，则为苯及苯的同系物。 2、烃的含氧衍生物：参照烃的分子通式做判断

（1）若分子通式为CnH2n+2Ox，则分子中C与H的关系与烷烃的相同，说明该有机物分子中只有单键没有不饱和键，可视为烷烃分子中

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C-H键之间插一个O原子为醇，在C-C键之间插一个O原子为醚。①若分子通式为CnH2n+2O则为饱和一元醇或饱和醚

如分子式C2H6O，可能为乙醇CH3CH2OH或二甲醚CH3OCH3 ②若分子通式为CnH2n+2O2则为饱和二元醇,如乙二醇 C2H6O2 ③若分子通式为CnH2n+2O3则为饱和三元醇，如丙三醇 C3H8O3 但是要注意多元醇一个碳上不能同时连接两个-OH。

（2）若分子通式为CnH2nO，说明分子中C和H的个数关系与烯烃相同，不饱和度为1，分子中有可能有一个碳氧双键或碳碳双键，则有可能为饱和一元醛、酮或烯醇。

如分子式 C3H6O: 可能为丙醛CH3CHO 、 丙酮CH3COCH3 丙烯醇 CH2=CHCH2OH （3）若分子通式为CnH2nO2，则有可能为羧酸或酯。 （4）若分子通式为CnH2nO3，则有可能为羟基酸或羟基酯。 如分子式为C3H6O3:α-羟基丙酸CH3CH(OH)(COOH)

（5）若分子通式为CnH2n-6O，则可看做是苯及苯的同系物的分子结构中苯环上C-H键之间插一个O原子，则该有机物为酚；若苯的同系物的侧链的C-H键之间插一个O原子，则为芳香醇。 二、等效氢取代法

1、等效氢即同一碳原子上的氢原子是等效的；同一碳原子上所连的甲基是等效的；处于对称位置上的氢原子是等效的。 例1：结构简式CH3CH2CH(CH3)2的等效氢为四种

2、对于卤代烃R-X、醇R-OH 、硝基化合物R-NO2 、胺类R-NH2 、醛R-CHO 、羧

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酸R-COOH有机物，均可以看作是烃的一取代物，其实质是判断处于不同位置的氢原子数目即等效氢，则确定出该有机物的同分异构体的数目。

（1）对于R-X、R-OH 、R-NO2 三种有机物，可看作是R-H分子中的H分别被-X、-OH 、-NO2 所取代，只需判断R-H分子中的等效氢数目即可。 例2：判断分子式C5H11Cl同分异构体的种类

方法：分析判断分子式为C5H12的戊烷的三种同分异构体的结构中等效氢个数为8种，则一氯戊烷的同分异构体的种类为8种，同理C5H11OH的同分异构体也为8种；C4H10的等效氢为4种，C6H14的等效氢17种。 （2）分子式为R-NH2 的胺类化合物，可分三种情况

①R-H分子中H原子被-NH2 所取代，找出等效氢的种类即为该类化合物的种类 ②在烷烃R-H的分子中C-C键之间插入-NH-，判断等效C-C键数目即为该化合物的同分异构体的种类。

③对碳原子数大于3的有机胺类物质，将-N-插在三个C原子之间，找出它的种类。 将上述三种情况的总数加起来为该胺类化合物的同分异构体的种类。

（3）对于R-CHO 、R-COOH两类有机物，因为其官能团的结构中有一个碳原子，则在总分子中减少一个碳原子，判断剩余分子基团R-H的等效氢的数目即为该有机物的同分异构体的种类。

例3：判断分子式为C5H10O的醛的同分异构体的种类

方法：可将该醛写成C4H9CHO,即找分子式C4H10的烷烃中的等效氢的数目为4种，则该醛的同分异构体的种类也为4种。 三、等效键插入法

1、等效C-C键，即烷烃分子中相同位置的碳碳单键等效，可根据分

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子结构的对称性判断分子中等效C-C键种类。

如结构简式CH3CH2CH(CH3)2的烷烃等效C-C键为三种 2、对于醚R-O-R1 、酮R-CO-R1 、酯R-COO-R1 三类有机化合物，均可以看做是R-R1 分子中的C-C键之间分别插入-O- 、-CO- 、-COO-，找出等效C-C键的数目即为该有机物的同分异构体的数目。 （1）醚R-O-R1：找出分子式为R-R1 的所有等效C-C键数目即为该醚的同分异构体的种类。

（2）酮R-CO-R1：要在该酮分子式中减去一个碳原子，剩余碳原子数的烷烃分子中找出所有的等效C-C键数即为该酮的同分异构体的种类。

（3）酯R-COO-R1：因为酯基-COO-不对称，酯与羧酸互为同分异构体。判断分子式为CnH2nO2的所有同分异构体的种类，应分三种情况 一是羧酸：可看作是烃R-H分子中的-C-H键之间插入-COO-为-COOH，即只需判断等效氢的数目则为羧酸的同分异构体的数目；二是酯：即在C-C键之间插入-COO-为酯，但是C-C键有对称的和不对称的，若在对称的C-C键之间插入-COO-，不管怎样插入则只有一种结构，若在不对称的C-C键之间插入则有C- COO- C和C- OOC- C两种结构，因此在C-C键之间插入-COO-的酯类物质的同分异构体的种类为对称C-C键数目加上不对称C-C键数的2倍之和。

三是甲酸某酯：在C-H之间插入-COO-成C-OOC-H，即只需判断等效氢的个数即可，将上述三种情况的总数加起来则为分子式为CnH2nO2的羧酸和酯的同分异构体的数目。

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