3.1 认识有机化合物(含解析) 课时练习 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 3.1 认识有机化合物(含解析) 课时练习 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-18 18:59:47

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3.1 认识有机化合物 课时练习
一、单选题
1.下列有关说法错误的是(  )
A.具有相同通式的有机物不一定互为同系物
B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物一定互为同系物
C.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
D.两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14
2.下列个组物质中互为同系物的是(  )
A.CH2=CH2、 B.CH4、CH3CH2CH3
C.C2H2、C6H6 D.CH3-O-CH3、CH3-OH
3.有机化合物有不同的分类方法,下列说法正确的是(  )
①从组成元素分:烃、烃的衍生物
②从碳原子组成的分子骨架分:链状有机化合物、环状有机化合物
③从官能团分:烯烃、醇、羧酸、酯等.
A.①③ B.①② C.①②③ D.②③
4.下列物质中,与甲烷互为同系物的是(  )
A.C2H4 B.C2H2 C.C6H6 D.C3H8
5.如图是某有机化合物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该分子是(  )
A.C2H5OH B.CH3COOH C.CH3CHO D.C6H5OH
6.下列各组中的两种有机化合物,属于同系物的是(  )
A.2-甲基丁烷和丁烷 B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷
C.间二甲苯和乙苯 D.1-己烯和环己烷
7.下列物质互为同分异构体的是(  )
A.红磷与白磷
B. 与
C. 与
D. 与
8.结构不同的二甲基氯苯的数目有(  )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
9.下列气体中,既能用浓硫酸干燥,又能用 固体干燥的是(  )
A. B. C. D.
10.某烃对氢气的相对密度为15,该烃的氯代物最多有(  )
A.5种 B.7种 C.9种 D.11种
11.下列7种有机物 ①CH2═CH2;② ;③C2H5OH;④CH3CH2Br;⑤CCl4;⑥CH3COOCH3;⑦CH3COOC2H5.据官能团的不同可分为(  )
A.4类 B.5类 C.6类 D.7类
12.谷氨酸的结构简式为HOOC﹣CH2﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH,则与其含有的官能团种类与数目都相同的同分异构体有(不考虑立体异构)(  )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
13.烷烃的命名是其他种类有机物命名的基础, 的名称是(  )
A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷
14.己烷C6H14的下列同分异构体中,其一氯代物可能的结构数目最多的为 (  )
A.3﹣甲基戊烷 B.2﹣甲基戊烷
C.2,3﹣二甲基丁烷 D.2,2﹣二甲基丁烷
15.在下列各组物质中,属于同系物的是(  )
A.苯酚和苯
B.甲烷和2,2﹣二甲基丁烷
C.乙二醇和丙三醇
D.1,1﹣二氯乙烷和1,2﹣二氯乙烷
16.下列关于同分异构体的说法,正确的是(  )
A.柠檬烯( )和丁基苯( ))互为同分异构体
B.有机物 的一种含苯环的同分异构体能发生银镜反应
C. 和 互为同分异构体
D. 和 互为同分异构体
17.下列各组物质互为同系物的是(  )
A.金刚石和石墨
B.CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3和
C.CH4和C2H6
D.16O和18O
18.分子式为C4H10O并能被氧化生成醛类的有机化合物有(  )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
19.某有机物A的分子式为C4HxCly,其中x+y=10,已知该有机物有9种同分异构体(不考虑立体异构),则X可能为:①2,②3,③8,④10.下列组合正确的是(  )
A.①③ B.①② C.②③ D.②④
20.近期微博热传的“苯宝宝表情包”是一系列苯的衍生物配以相应的文字形成的(如下图所示),则苯酚的二氯代物同分异构体数目是()
A.3 B.4 C.6 D.7
二、综合题
21.完成下列填空:
(1) 中含有的官能团为   ,   .
(2) 中含有的官能团名称是   ,   ,   .
(3) 中的含氧官能团是   ,   .
22.下面列出了几组物质,请将物质的合适组号填写在空格上.
①金刚石与C60; ②O2与O3; ③16O、17O和18O;
④CH4和CH3CH2CH3; ⑤乙烯和乙烷; ⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)
⑦ 和 ;
⑧ 和 ;
(1)互为同位素的是   ;
(2)互为同素异形体的是   ;
(3)互为同系物的是   ;
(4)互为同分异构体的是   .
23.按官能团的不同,可以对有机物进行分类,请指出下列有机物的种类,填在横线上.
(1)   ;
(2)   ;
(3)   ;
(4)   .
24.A~E等几种烃分子的球棍模型如图所示,据此回答问题.
(1)D的电子式为   .
(2)可作为植物生长调节剂的是   (填结构简式).
(3)试写出A与氯气反应生成气体有机物的化学方程式   .
25.写出下列有机物的系统命名或结构简式:
(1)
(2)CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3
(3)2,2﹣二甲基﹣3﹣乙基己烷
(4)2﹣甲基﹣2﹣丁烯.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.同系物一定具有相同的通式,而通式相同不一定是同系物,如单烯烃通式与环烷烃通式都是CnH2n,但二者结构不相似,类别也不同,不是同系物,故A不符合题意;
B.分子组成相差一个或若干个“-CH2-”原子团的化合物,结构不一定相似,如:苯酚( )与苯甲醇( ),就不是同系物,故B符合题意;
C.分子式为C3H8与C6H14的有机物是烷烃,碳原子数不相同的烷烃一定属于同系物,故C不符合题意;
D.相邻同系物分子组成上相差一个“-CH2-”原子团,相对分子质量相差14,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】结构相似,类别相同,在分子组成上相差一个或多个“-CH2-”原子团的有机物互称为同系物,据此分析解答。
2.【答案】B
【解析】【解答】A. CH2=CH2和 结构不相似,不能称之为同系物,故A不符合题意;
B. CH4和CH3CH2CH3结构相似,均为烷烃,互为同系物,故B符合题意;
C. C2H2和C6H6结构不相似,分子组成相差也不是若干个CH2基团,不能称之为同系物,故C不符合题意;
D. CH3-O-CH3和CH3-OH结构不相似,不能称之为同系物,故D不符合题意;答案为B。
【分析】该题重点考查同系物的概念:结构相似,组成上相差n个CH2基团的有机物,互称为同系物
3.【答案】C
【解析】【解答】解:①根据分子组成中是否含有碳、氢以外的元素,可分为烃和烃的衍生物,故①正确;②分子中碳骨架的形状分为链状有机物和环状有机物;链状有机物为:结构中碳架成直链或带支链,没有环状结构出现的有机物,如烷烃、烯烃、炔烃等;环状有机物为:结构中有环状结构出现,例如芳香烃、环烷烃等,故②正确;③根据有机物分子中含有的官能团种类,可以将有机物分为:烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等,故③正确;
故选C.
【分析】①烃只含C、H元素;②链状有机化合物,环状有机化合物;③常见有机物的分类与含有的官能团有关.
4.【答案】D
【解析】【解答】同系物是指结构相似,相差若干个CH2的一类化合物的互称,与甲烷同系物应符合烷烃的通式CnH2n+2,
A.C2H4属于烯烃,A故不符合题意;
B. C2H2属于炔烃,B故不符合题意;
C. C6H6不符合烷烃通式,C故不符合题意;
D.C3H8是丙烷,也符合烷烃通式,D符合题意。
故答案为:D
【分析】同系物是指结构相似,相差若干个CH2的一类化合物的互称,据此判断即可.
5.【答案】B
【解析】【解答】根据有机物中原子的成键个数进行判断,白色球为H原子(成1个键),黑色球为C原子(成4个键),灰色为O原子(成2个键),所以该化合物为CH3COOH,选项B符合题意。
【分析】根据该有机物的模型判断分子式即可。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.2-甲基丁烷和丁烷都是烷烃,二者结构相似、分子间相差1个CH2原子团,所以二者互为同系物,A符合题意;
B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,B不符合题意;
C.间二甲苯和乙苯,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,C不符合题意;
D.1-己烯和环己烷,二者具有相同的分子式,结构不同,所以1-己烯和环己烷互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对同系物的考查,掌握同系物的概念即可得出正确答案。注意互为同系物的有机物,应具有相同的官能团,且其结构上相差一个或多个CH2结构。
7.【答案】D
【解析】【解答】A. 红磷与白磷 ,均由磷元素组成的不同性质的单质,互为同素异形体,A不符合题意;
B. H2O与D2O都是有氢元素和氧元素组成的物质,二者结构相同,化学性质相同,为同一种物质,不属于同分异构体,B不符合题意;
C.35Cl与37Cl中质子数相同,中子数不同,互为同位素,C不符合题意;
D.戊烷与 2-甲基丁烷,分子式相同而结构不同,故互为同分异构体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】此题是对同分异构体辨析的考查,结合同分异构体的概念进行分析即可。同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物。
8.【答案】C
【解析】【解答】二甲基的结构式有三种是对、邻、间位,分别是,对位的一氯取代物是
只有一种,邻位的一氯取代物是 和有两种,间位的一氯取代物有和 和 共有三种,故一共有6种,故答案为:C
【分析】写出二甲基苯的同分异构体,找出同分异构体的一氯取代物即可
9.【答案】A
【解析】【解答】A. CH4与浓硫酸、NaOH都不能发生反应,因此CH4既能用浓硫酸干燥,又能用NaOH固体干燥,A符合题意;
B. NH3是碱性气体,能够与浓硫酸发生反应,因此NH3不能使用浓硫酸干燥,B不符合题意;
C. HCl是酸性气体,能够与NaOH发生反应,因此HCl不能使用NaOH固体干燥,C不符合题意;
D. SO2是酸性气体,能够与NaOH发生反应,因此SO2不能使用NaOH固体干燥,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】 既能用浓硫酸干燥,又能用 NaOH 固体干燥说明该气体既不与酸反应,又不与碱反应。
10.【答案】C
【解析】【解答】解:某烃对氢气的相对密度为15,该烃的相对分子质量为:2×15=30,根据 =2…2可知,该烃为乙烷,
乙烷中所有氢原子都等效,则其一氯取代物只有1种,二氯取代物有2种,三氯取代物有2种,四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同),五氯取代物有1种(与一氯取代物个数相同),六氯取代物1种,所以共有:1×2+2×2+2+1=9种,
故选C.
【分析】某烃对氢气的相对密度为15,该烃的相对分子质量为:2×15=30,根据 =2…2可知,该烃为乙烷,乙烷与氯气发生取代反应能够生成一元取代、二元取代…到完全取代,注意多元取代时,可以确定相同碳原子上的氢原子,也可以确定不同碳原子上的氢原子,发生n元取代与m元取代,若n+m等于氢原子数目,则取代产物种数相同,据此书写判断
11.【答案】B
【解析】【解答】解:①CH2═CH2,含有碳碳双键的烃,属于烯烃;② ,官能团羟基与苯环直接相连,属于酚类;③C2H5OH,羟基与链烃基相连,属于醇类;④CH3CH2Br,官能团﹣Br与烃基相连,属于卤代烃;⑤CCl4,官能团为﹣Cl,属于卤代烃;⑥CH3COOCH3,含有官能团酯基,属于酯类;⑦CH3COOC2H5,官能团为酯基,属于酯类;
所以据官能团的不同可分为:烯烃、酚类、醇类、卤代烃、酯类,总共5,
故选B.
【分析】①根据官能团为碳碳双键的烃分析;②根据羟基直接与苯环相连的结构判断;③根据链烃基与羟基相连分析;④根据官能团为溴原子判断;⑤根据官能团为氯原子分析;⑥根据分子中含有酯基判断;⑦根据分子中含有酯基分析.
12.【答案】C
【解析】【解答】解:与HOOC﹣CH2﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH含有的官能团种类与数目都相同的同分异构体分子中含有 、2个﹣COOH、1个﹣NH2,满足体积的同分异构体数目取决于2个﹣COOH、1个﹣NH2在碳架 上的添加方式,
当2个﹣COOH、1个﹣NH2在同一C原子上时,只有位置1(或3)1种结构;
当2个﹣COOH在1号C时,﹣NH2可以在2、3号C,存在两种结构;当两个﹣COOH在2号C时,﹣NH2可以在1或3号C,存在1种结构;
当1个﹣COOH和﹣NH2在1号C原子上时,氨基可以在2号和3号C,共有2种结构;当1个﹣COOH和﹣NH2在2号C原子上时,氨基在1号(或3号)Cl种结构;
当1、2、3号各存在1种取代基时,若氨基在1号C或在2号C,总共有2种结构;
根据分析可知,满足体积的有机物总种类为:1+2+1+2+1+2﹣1(谷氨酸)=8,
故选C.
【分析】与HOOC﹣CH2﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH含有的官能团种类与数目都相同的同分异构体分子中含有 、2个﹣COOH、1个﹣NH2,满足体积的同分异构体数目取决于2个﹣COOH、1个﹣NH2在碳架 上的添加方式,结合同分异构体的书写原则解答.
13.【答案】D
【解析】【解答】 该有机物为烷烃,选取含有最长碳原子的碳链为主链,如图 ,划线部分为主链,主链含有7个C原子,主链为庚烷;编号从右边开始,甲基在3号C,该有机物命名为:3-甲基庚烷。
故答案为:D
【分析】本题是对烷烃命名的考查,根据系统命名法的命名规则进行命名即可。注意命名过程应遵循“主链最长,取代基序数最小”原则。
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A.3﹣甲基戊烷( )中含有4种氢原子,有4种一氯代物;
B.2﹣甲基戊烷( )中含有5种氢原子,有5种一氯代物;
C.2,3﹣二甲基丁烷( )中含有2种氢原子,有2种一氯代物;
D.2,2﹣二甲基丁烷( )中含有3种氢原子,有3种一氯代物;
故选B.
【分析】利用等效氢判断其一氯代物的数目.
15.【答案】B
【解析】【解答】解:A.苯酚含有羟基,属于酚类,苯不含官能团,属于芳香烃,二者不是同系物,故A错误;
B.甲烷和2,2﹣二甲基丁烷都属于烷烃,形成5个CH2基团,属于同系物,故B正确;
C.乙二醇分子含有2个﹣OH,丙三醇分子含有3个﹣OH,含有官能团数目不相同,不是同系物,故C错误;
D.1,1﹣二氯乙烷和1,2﹣二氯乙烷,分子式相同,氯原子连接位置不同,属于同分异构体,故D错误;
故选B.
【分析】结构相似,分子组成上相差1个或者若干个CH2基团的化合物互称为同系物.多用于有机化合物,注意同系物的官能团种类、数目相同.
16.【答案】C
【解析】【解答】A. 柠檬烯的分子式是C10H16,丁基苯的分子式是C10H14,分子式不相同,不能互为同分异构体,故A不符合题意;
B. 的不饱和度为4,其同分异构体中若含有苯环,苯环的不饱和度为4,则其侧链为单键,不可能存在醛基,故B不符合题意;
C. 和 的分子式均是C7H8O,结构不同,互为同分异构体,故C符合题意;
D.由于甲烷是正四面体结构, 和 是同一种物质,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同分异构体,分子式必须相同
B.写出含有苯环的同分异构体看是否具有醛基
C.分子式相同官能团不同
D.官能团相同,不是同分异构体,同一种物质
17.【答案】C
【解析】【解答】解:A.金刚石和石墨为碳元素的不同单质,二者互为同素异形体,故A错误;
B.CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3为正丁烷, 为异丁烷,二者都是丁烷的同分异构体,不属于同系物,故B错误;
C.CH4和C2H6,二者都是烷烃,结构相似,分子间相差1个CH2原子团,所以二者互为同系物,故C正确;
D.二者都是氧元素的不同原子,互为同位素,故D错误;
故选C.
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;互为同系物的物质满足以下特点:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同、物理性质不同,研究对象是有机物,据此进行判断.
18.【答案】A
【解析】【解答】解:丁基﹣C4H9可能的结构有:﹣CH2CH2CH2CH3、﹣CH(CH3)CH2CH3、﹣CH2CH(CH3)2、﹣C(CH3)3,其中与羟基相连的碳上有2个氢原子的是:﹣CH2CH2CH2CH3、﹣CH2CH(CH3)2,所以该有机物的可能结构有2种,
故选A.
【分析】分子式为C4H10O并能被氧化生成醛类,则属于醇类,说明与羟基相连的碳上有2个氢原子,即具有﹣CH2OH结构的醇,根据同分异构体的知识来回答.
19.【答案】A
【解析】【解答】解:若x=2,则A的分子式为C4H2Cl8,可以看作C4Cl10中的两个Cl原子被两个H原子取代,可以采取“定一议二”法确定: 、 、 ,故C4H2Cl8共有9种,符合题意;
若x=3,则A的分子式为C4H3Cl7,同分异构体种数大于C4H2Cl8的9种,有15种同分异构体,不符合题意;
若x=8,则A的分子式为C4H8Cl2,根据换元法,与C4H2Cl8的同分异构体数目相同,也为9种,符合题意;
若x=10,则A的分子式为C4H10,有正丁烷、异丁烷两种同分异构体,不符合题意;
因此正确的组合是①③,
故选A.
【分析】若x=2,则A的分子式为C4H2Cl8,可以看作C4Cl10中的两个Cl原子被两个H原子取代,两个H原子可以取代同一碳原子的2个Cl原子,也可以取代不同C原子上的Cl原子;
若x=3,则A的分子式为C4H3Cl7,同分异构体种数大于C4H2Cl8的9种;
若x=8,则A的分子式为C4H8Cl2,根据换元法,与C4H2Cl8的同分异构体数目相同;
若x=10,则A的分子式为C4H10,有正丁烷、异丁烷两种同分异构体.
20.【答案】C
【解析】【解答】苯酚的二氯代物同分异构体数目是6,C符合题意;
故答案为:C
【分析】先确定苯酚的一氯代物,在此基础上,确定苯酚二氯代物的结构,从而得出答案。
21.【答案】(1)羟基;醛基
(2)羰基(酮基);碳碳双键;酯基
(3)醚键;羧基
【解析】【解答】解:(1) 中含﹣OH、﹣CHO,名称分别为羟基、醛基,故答案为:羟基; 醛基;(2) 中含羰基、碳碳双键、﹣COOC﹣,名称分别为羰基(酮基)、碳碳双键、酯基,故答案为:羰基(酮基);碳碳双键;酯基;(3) 中含醚键、﹣COOH,名称分别为醚键、羧基,故答案为:醚键;羧基.
【分析】(1) 中含﹣OH、﹣CHO;(2) 中含羰基、碳碳双键、﹣COOC﹣;(3) 中含醚键、﹣COOH.
22.【答案】(1)③
(2)①②
(3)④⑦
(4)⑥⑧
【解析】【解答】解:①金刚石与C60都由碳元素形成的结构不同的单质,为同素异形体; ②O2与O3都由氧元素形成的结构不同的单质,为同素异形体.③16O、17O和18O为质子数相同,中子数不同的原子,属于同位素;④CH4和CH3CH2CH3都是烷烃,分子组成上相差两个CH2原子团,属于同系物⑦ 和 都是烷烃,分子组成上相差1个CH2原子团,属于同系物;⑤乙烯和乙烷是化合物,分子式不同,结构不同既不是同分异构体,也不是同系物;⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)的分子式相同,结构不同(官能团异构),属于同分异构体;⑧ 和 的分子式相同,结构不同(官能团异构),属于同分异构体;
故答案为:(1)③;(2)①②;(3)④⑦;(4)⑥⑧.
【分析】(1)同位素质子数相同,中子数不同的原子;(2)同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质;(3)同系物是指结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数相同,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,即分子组成通式相同的物质;(4)同分异构体是分子式相同,但结构不同的化合物;
23.【答案】(1)酚类
(2)烃(或芳香烃)
(3)酯(或酯类)
(4)酸类(或芳香酸)
【解析】【解答】解:(1) 中含酚﹣OH,为酚类,故答案为:酚类);(2) 中没有官能团,含苯环,为烃(或芳香烃),故答案为:烃(或芳香烃);(3) 中含﹣COOC﹣,为酯(或酯类),故答案为:酯(或酯类); (4) 中含﹣COOH,为酸类(或芳香酸),故答案为:酸类(或芳香酸).
【分析】(1) 中含酚﹣OH;(2) 中没有官能团,含苯环;(3) 中含﹣COOC﹣; (4) 中含﹣COOH.
24.【答案】(1)
(2)CH2=CH2
(3)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
【解析】【解答】解:(1)D的化学式为C2H2,电子式为 ,故答案为: ;(2)乙烯有催熟作用,是植物生长调节剂,故结构简式为CH2=CH2,答案为:CH2=CH2;(3)甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷和HCl,化学方程式为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,故答案为:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl.
【分析】根据球棍模型可知,A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷.(1)D为乙炔;(2)乙烯是植物生长调节剂;(3)甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷和HCl.
25.【答案】(1)2,3﹣二甲基戊烷
(2)2,3,3﹣三甲基戊烷
(3)
(4)
【解析】【解答】解:(1) ,最长碳链含有5个C,主链为戊烷,编号从左边开始,在2、3号C各含有一个甲基,该有机物命名为:2,3﹣二甲基戊烷,故答案为:2,3﹣二甲基戊烷;(2)CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3,最长碳链含有5个C,主链为戊烷,编号从左边开始,在2、3号C各含有一个甲基、两个甲基,该有机物命名为:2,3,3﹣三甲基戊烷,故答案为:2,3,3﹣三甲基戊烷;(3)2,2﹣二甲基﹣3﹣乙基己烷,主链6个C原子,2号碳原子有两个甲基,3号碳原子有一个乙基,结构简式:CH3C(CH3)2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3,
故答案为: ;(4)2﹣甲基﹣2﹣丁烯,主链是丁烯,碳碳双键在2号、3号碳原子上,从碳碳双键最近一端编号,2号碳原子上有1个甲基,结构简式: ,
故答案为: .
【分析】烷烃命名原则:①长:选最长碳链为主链;②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;③近:离支链最近一端编号;④小:支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面.