专题8 微专题—烷烃的同分异构体的书写与判断-讲义（知识梳理+训练）【新教材】2020-2021学年高一化学（苏教版（2019）必修二）

专题8 微专题——烷烃的同分异构体的书写与判断学案及训练
知识梳理
1．同分异构体
(1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
(2)同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。
例如C4H10的同分异构体有两种
正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3和异丁烷。
2．烷烃的同分异构体的书写方法
(1)遵循的原则
主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由对到邻、间。
(2)书写的步骤
①先写出碳原子数最多的主链。
②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。
③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。
可概括为“两注意，四句话”：
例　写出C5H12的同分异构体。
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为主链。
C—C—C—C—C
(2)从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架只有一种。
注意　甲基不能连在①位和④位上，否则会使碳链变长，②位和③位等效，只能用一个，否则重复。
(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧或两侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构只有一种。
注意　②位上不能连乙基，否则会使主链上有4个碳原子，使主链变长。综上所述，C5H12共有3种同分异构体，分别为CH3CH2CH2CH2CH3、和。
强化训练
1．(2020·湖南武冈高一月考)下列有机物存在同分异构体的是(　　)
A．CH4 B．CH3CH3
C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3
答案 　D
解析 　CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C错误；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与(异丁烷)互为同分异构体，D正确。
2．(2020·山西祁县一中高一月考)下列说法正确的是(　　)
A．H2和D2互为同位素
B．和互为同分异构体
C．正丁烷和异丁烷互为同系物
D．和是同一种物质
答案 　D
解析 　质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素，同位素研究的对象是原子，而不是单质，H2和D2是单质，所以不是同位素，A错误；是四面体结构，没有同分异构体，所以和是同一种物质，不是同分异构体，B错误；正丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，所以互为同分异构体，不是同系物，C错误；和，分子式相同，结构相同，所以是同一种物质，D正确。
3．(200·山东济宁月考)下列分子式只表示一种物质的是(　　)
A．C3H7Cl B．C3H6
C．CH2Cl2 D．C4H10
答案　C
解析　C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项错误；C3H6可以是丙烯(CH2==CHCH3)或环丙烷()，B项错误；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一种结构，C项正确；C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D项错误。
4．(2019·四川石室中学高一检测)按要求回答下列问题：
(1)乙烷的结构式为_____________________________________________________。
(2)丙烷的结构简式为________________________________________________。
(3)分子中含有30个氢原子的烷烃的分子式为__________________。
(4)相对分子质量为58的烷烃的结构有______种，分别写出它们的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为________，其一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为_____________________________________________________。
答案　(1)
(2)CH3CH2CH3
(3)C14H30
(4)2　CH3CH2CH2CH3、
(5)正戊烷　C(CH3)4
解析　(1)乙烷的分子式为C2H6，其结构式为。(2)丙烷的分子式为C3H8，其结构简式为CH3CH2CH3。(3)由烷烃的分子式的通式CnH2n＋2(n为正整数)可知，2n＋2＝30，n＝14，其分子式为C14H30。(4)由烷烃的分子式的通式可知，14n＋2＝58，n＝4，C4H10的结构有2种，分别为CH3CH2CH2CH3和。(5)分子式为C5H12的直链烷烃为正戊烷，其一氯代物只有一种的同分异构体是新戊烷，结构简式为C(CH3)4。
5．分子式为C5H12的烷烃中，分子中含4个甲基(—CH3)的结构简式为________，分子式为C8H18的烷烃分子中含6个甲基(—CH3)的结构简式为________________________________。
答案　
6．写出C6H14所有有机物的结构简式：_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
解析 　第一步：写出最长碳链(只写出了碳，氢原子根据“碳满四价”补足)：C—C—C—C—C—C；
第二步：去掉最长碳链中1个碳原子作为支链(取代基)，余下碳原子作为主链，依次找出支链在主链中的可能位置(↓表示取代基连接在主链上碳的位置)。注意主链结构的对称性和等同性：C———C—C 和；
第三步，去掉最长链中两个碳原子作为支链(两个—CH3)，采用“定一移二”法依次书写：
和
第四步：最后用氢原子补足碳原子的四个价键。
故C6H14的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、