高考化學(xué)最后沖刺專題九同分異構(gòu)體等問(wèn)題的梳理和綜合
[例1] （2004年南通市高三測(cè)試題）下圖是某有機(jī)物分子的比例模型，有關(guān)該物質(zhì)的推斷不正確的是（ ）
A．分子中可能含有羥基 B．分子中可能含有羧基
C．分子中可能含有氨基 D．該物質(zhì)的分子式可能為C3H6O3
[解析]答案為C。中學(xué)化學(xué)課本中有許多分子結(jié)構(gòu)的模型圖，主要有球棍模型和比例模型兩種。對(duì)分子結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)識(shí)，既需要一定的空間想像能力，也需要有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)。這樣命題可以測(cè)試考生對(duì)分子結(jié)構(gòu)和空間思維能力。
先觀察題給模型，可得該模型所表示的分子中有三種原子（黑球3個(gè)、斜線球3個(gè)、小白球6個(gè)），再根據(jù)有機(jī)化合物中原子形成共價(jià)鍵的規(guī)律來(lái)分析處理觀察結(jié)果，黑球應(yīng)該是C原子、斜線球是氧原子、小白球是氫原子。
[例2]（2004年上海高考化學(xué)試題）某芳香族有機(jī)物的分子式為C8H6O2，它的分子（除苯環(huán)外不含其他環(huán)）中不可能有（ ）
A.兩個(gè)羥基 B.一個(gè)醛基 C.兩個(gè)醛基 D.一個(gè)羧基
[解析]答案選D�？疾橥之悩�(gòu)體的判斷能力。同分異構(gòu)體是一個(gè)重要概念，可以說(shuō)同分異構(gòu)體問(wèn)題實(shí)際上是有機(jī)物結(jié)構(gòu)問(wèn)題，考查同分異構(gòu)體的試題可觸及到有機(jī)化學(xué)中的任何一塊內(nèi)容。以“根據(jù)分子式判斷同分異構(gòu)體”形式編制試題是考查同分異構(gòu)體概念的常見(jiàn)題型。
根據(jù)題給分子可判斷分子中只有一個(gè)苯環(huán)，由此入手可以寫(xiě)出如下所示的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 、C6H5COCHO、C6H4(CHO)2。
[例3]已知碳碳單鍵可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為如下圖所示的烴，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
（A）分子中至少有9個(gè)碳原子處于同一平面上
（B）分子中至少有10個(gè)碳原子處于同一平面上
（C）分子中至少有11個(gè)碳原子處于同一平面上
（D）該烴屬于苯的同系物
[解析]要判斷A、B、C三個(gè)選項(xiàng)的正確與否，必須弄清題給分子的空間結(jié)構(gòu)。題給分子看起來(lái)比較復(fù)雜，若能從苯的空間結(jié)構(gòu)特征入手分析就容易理解其空間結(jié)構(gòu)特征。分析這一分子的空間結(jié)構(gòu)時(shí)易受題給結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的迷惑，若將題給分子表示為如圖所示，就容易將“一個(gè)苯環(huán)必定有12個(gè)原子共平面”的特征推廣到這題給分子中。以分子中的左邊的苯環(huán)為中心分析，這個(gè)苯環(huán)上的6個(gè)碳原子、直接連在這個(gè)苯環(huán)上的2個(gè)甲基中的碳原子、另一個(gè)苯環(huán)中在虛線上的3個(gè)碳原子，共有11個(gè)碳原子必定在同一平面。所以答案為C。
[例4]2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的一半獎(jiǎng)金授予了瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼鼐S特里希，以表彰他“發(fā)明了利用核磁共振技術(shù)測(cè)定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。核磁共振技術(shù)是利用核磁共振譜來(lái)測(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)，最有實(shí)用價(jià)值的就是氫譜，常用HNMR表示，如：乙醚分子中有兩種氫原子，其HNMR譜中有兩個(gè)共振峰，兩個(gè)共振峰的面積比為3:2，而乙醇分子中有三種氫，HNMR譜中有三個(gè)峰，三個(gè)共振峰之間的面積比為3:2:1。
（1）請(qǐng)寫(xiě)出分子式C4H8在HNMR譜中兩個(gè)峰面種為3:1的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______。
（2）C4H10的HNMR譜有兩種，其中作液體打火機(jī)燃料的C4H10的HNMR譜的兩個(gè)峰的面積比為_(kāi)_________，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________；其同分異構(gòu)體的兩個(gè)峰的面種比為_(kāi)________，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________________。
[解析]題示信息“乙醚分子中有兩種氫原子，其HNMR譜中有兩個(gè)共振峰，兩個(gè)共振峰的面積比為3:2，而乙醇分子中有三種氫，HNMR譜中有三個(gè)峰，三個(gè)共振峰之間的面積比為3:2: 1”中可得出兩個(gè)結(jié)論：一是有機(jī)分子中氫原子和種類數(shù)跟HNMR中共振峰個(gè)數(shù)相等；二是共振峰的面積比與有機(jī)分子中各類氫原子個(gè)數(shù)有關(guān)，如乙醚分子（CH3CH2OCH2CH3）中，兩類氫原子的個(gè)數(shù)比為3:2，所以兩個(gè)共振峰的面積之比為3:2。
所以答案為：
（1）分子式為C4H8的