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1.1 有机化合物的结构特点（精讲）
思维导图常见考点考点一 有机化合物的分类方法
【例1】（2021·全国·高二课时练习）按照官能团分类，下列物质分别属于哪类有机化合物？
（1） ____________
（2） ____________
（3） ____________
（4） ____________
（5） ____________
（6） ____________
（7） ___________
（8） ____________
【答案】（1）烯烃（2）炔烃（3）卤代烃（4）醇（5）酚（6）醛（7）羧酸（8）酯
【解析】（1） 的官能团为碳碳双键，属于烯烃；（2） 的官能团为碳碳三键，属于炔烃；
（3） 的官能团为卤素原子，属于卤代烃；
（4） 的官能团为羟基，且羟基连在连在链烃基上，属于醇；
（5） 羟基连在苯环上，属于酚；
（6） 的官能团为醛基，属于醛；
（7） 的官能团为羧基，属于羧酸；
（8） 的官能团为酯基，属于酯。
【一隅三反】
1．（2021·全国·高二课时练习）有一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的
氯氰菊酯的结构简式如图所示，下列对该化合物的叙述正确的是
A．属于芳香烃
B．属于芳香族化合物，也含有醚键和酮羰基等官能团
C．属于卤代烃
D．可使酸性KMnO 溶液褪色
4
【答案】D
【解析】A．该有机物除含C、H外，还含有Cl、O、N，不属于烃，故A错误；B．该有机物中含有苯环，属于芳香族化合物，也含有醚键，其中的 是酯基，不是酮羰基(
)，故B错误；
C．该有机物除含C、H、Cl外，还含有O、N等元素，不属于卤代烃，故C错误；
D．该有机物中含有碳碳双键( )，可以使酸性KMnO 溶液褪色，故D正确；选D。
4
2．（2021·宁夏长庆高级中学高二期末）请根据官能团的不同，对下列有机物进行分类，把正确答案填写
在横线上(填序号)。
①CHCHOH② ③CHCHBr④ ⑤
3 2 3 2
⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)芳香烃：_______；
(2)酯：_______；
(3)醇：_______；
(4)酚：_______；(5)醛：_______；
(6)酮：_______；
【答案】（1）⑨ （2） ④ （3） ① （4） ⑤ （5） ⑦ （6） ②
【解析】(1)含有苯环的烃类属于芳香烃，所以芳香烃有：⑨；
(2) 含有-COO-的属于酯类，所以酯为④；
(3) 醇类含有-OH，且羟基不与苯环直接相连，所以醇为：①；
(4) 羟基与苯环直接相连的化合物叫做酚，所以酚为⑤；
(5) 含有-CHO的属于醛，所以醛为⑦；
(6) 含有-C=O的属于酮，所以酮为②。
3．（2021·全国·高二课时练习）在下列化合物中：
①CH-CH ②CH=CH ③ ④ ⑤ ⑥CH-CH=CH ⑦ ⑧
3 3 2 2 3 2
⑨
(1)属于环状化合物的有_______
(2)属于脂环化合物的有_______
(3)属于芳香族化合物的有_______
(4)属于脂肪烃的有_______
(5)属于芳香烃的有_______
(6)属于不饱和烃的有_______
(7)属于酚类的有_______
(8)属于醇类的有_______
【答案】（1）③⑤⑦⑧⑨ （2） ⑤⑦ （3） ③⑧⑨ （4） ①②④⑤⑥ （5） ③⑨ （6）
②③⑥ （7）⑧ （8） ⑦
【解析】(1)根据各物质的结构简式可知含有环状结构的有③⑤⑦⑧⑨；
(2)脂环化合物是指分子中含有由3个或者3个以上碳原子连接成的碳环(非苯环)的化合物，所以有⑤⑦；
(3)芳香族化合物即含有苯环的化合物，有③⑧⑨；(4)脂肪烃包括直链脂肪烃、支链脂肪烃及脂环烃，有①②④⑤⑥；
(5)芳香烃即含有苯环的烃类，有③⑨；
(6)不饱和烃是含有双键、三键或含有苯环的烃，有②③⑥；
(7)酚类是羟基直接与苯环相连的化合物，有⑧；
(8)醇类是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链中的氢原子被羟基取代而成的化合物，有⑦；
4．（2021·全国·高二课时练习）已知下列物质：
① ；② ；③ ；④ ；⑤
；⑥ ；⑦
上述物质中属于烷烃的是_______(填序号，下同)；属于烯烃的是_______；属于芳香烃的是_______；属于
醇类的是_______；属于羧酸类的是_______；属于酚类的是_______。
【答案】①⑤ ③ ⑦ ④⑥ ②④ ⑥
【解析】①③⑤⑦中只含碳和氢两种元素，属于烃，其中③含碳碳双键，是烯烃，⑦含苯环，属于芳香烃；
⑥含有2个羟基，一个直接连在苯环上，另一个与苯环侧链的烃基碳原子相连，所以⑥既属于酚类，又属
于醇类；④的羟基不与苯环直接相连，且含有羧基，所以④既属于醇类，又属于羧酸类；②含有羧基，属
于羧酸类。上述物质中属于烷烃的是①⑤；属于烯烃的是③；属于芳香烃的是⑦；属于醇类的是④⑥；属
于羧酸类的是②④；属于酚类的是⑥。
考点二 有机化合物的共价键
【例2】（2021·全国·高二课时练习）下列有机化合物中σ键与π键个数比为3∶2的是
A．CHCH B．CH=CH
3 3 2 2
C．CH≡CH D．CH
4
【答案】C
【解析】A．CHCH 中有7个σ键，没有π键，故A不符合题意；
3 3
B．CH=CH 中有5个σ键，1个π键，故B不符合题意；
2 2
C．CH≡CH中有3个σ键，2个π键，故C符合题意；
D．CH 中有4个σ键，没有π键，故D不符合题意。综上所述，答案为C。
4
【一隅三反】
1．（2021·全国·）下列化合物中只含有一个π键的是
A．C H B．HO C．CH=CH D．HCl
2 2 2 2 2 2【答案】C
【解析】A．C H 分子中碳原子之间形成的是碳碳三键，叁键中有一个σ键和两个π键，A不符题意；
2 2
B．HO 中形成的都是单键，单键只有σ键没有π键，B不符题意；
2 2
C．CH=CH 中有双键则有一个σ键和一个π键，C符合题意；
2 2
D．HCl中只有单键，只有σ键没有π键，D不符题意；选C。
2．（2021·安徽）下列分子中σ键与π键数之比为3:1的是
A．N B．C H C．HCHO D．HCN
2 2 4
【答案】C
【解析】A．N 的结构式为N≡N，σ键与π键数之比为1：2，故A不符合题意；
2
B．C H 中含有4个C—H单键和一个碳碳双键，σ键与π键数之比为5：1，故B不符合题意；
2 4
C．HCHO中含有2个C—H单键和一个碳氧双键，σ键与π键数之比为3：1，故C符合题意；
D．HCN的结构式为H—C≡N，σ键与π键数之比为2：2即1:1，故D不符合题意；
故选C。
3．（2021·吉林·长春外国语学校）下列分子中含有sp2-sp3σ键的是（ ）
A．CHCH B．CH=CH-CH=CH
3 3 2 2
C．CH≡C-CH D．CH=CH-CH-CH
3 2 2 3
【答案】D
【解析】单键碳原子采用sp3杂化，双键碳原子采用sp2杂化，叁键碳原子采用sp杂化，所以sp2sp3σ键存
在于单键碳原子与双键碳原子之间，故选D。
4．（2022·广西·田东中学）下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是
A．CH B．HCl C．HO D．C H
4 2 2 4
【答案】D
【解析】乙烯分子中含有碳碳双键，碳原子发生sp2杂化，其中碳碳原子之间和碳原子与氢原子之间分别
“头对头”重叠形成σ键，由于每个碳原子上均有一个垂直于杂化平面的p轨道，两个p轨道间通过“肩并
肩”的重叠方式形成π键，而CH、HCl、HO中只含有σ键不含有π键，故选D。
4 2
5．（2022·山西·晋中市和诚高中有限公司）下列有关有机物分子的叙述不正确的是（ ）
A．乙烯分子中有一个sp2-sp2σ键和一个p-p π键
B．乙炔每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，它们之间可形成两个π键
C．乙烷两个C原子均是sp3杂化，分子中一共有6个σ键
D．苯分子每个碳原子均是sp2杂化
【答案】C【解析】A.乙烯结构为CH=CH ，C原子为sp2杂化，C=C含有一个sp2-sp2σ键和一个p-p π键，所以A选
2 2
项是正确的；
B.乙炔分子中，碳氢原子之间形成两个 键，碳碳三键中含有一个 键和两个π键，所以乙炔分子中含有
三个 键两个 键，所以B选项是正确的；
C.乙烷中存在6个C-H键、1个C-C键，共7个 键，故C错误；
D.苯分子中C原子形成3个 键，为sp2杂化，分子中存在大π键，所以D选项是正确的。故答案选C。
考点三 有机化合物的同分异构现象
【例3-1】（2021·全国·高二课时练习）下列各组物质中，不属于同分异构体的是
A． 与
B．CHCHCHO与
3 2
C．HCC≡CCH 与CH≡CCHCH
3 3 2 3
D．CHCHCHCHCH 与
3 2 2 2 3
【答案】D
【解析】A． 与 分子式相同，由于空间结构不同，互为顺反异
构，互为同分异构体，故A不选；
B．CHCHCHO与 分子式均为C HO，两者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故B
3 2 3 6
不选；
C．CHC CCH 与CH CCHCH 分子式均为C H，两者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C
3 3 2 3 4 6
不选；D．CHCHCHCHCH 分子式为C H ， 的分子式为C H ，两者分子式不同，不能互
3 2 2 2 3 5 12 4 10
称为同分异构体，故D选；
答案选D。
【例3-2】（2021·全国·高二课时练习）下列物质的一氯代物的同分异构体数目相同的是
① ② ③ ④
A．①② B．③④ C．②③ D．②④
【答案】C
【解析】根据等效氢法可知，①有7种不同位置的H原子，标注为： ；
②有4种不同位置的H原子，标注为： ；
③有4种不同位置的H原子，标注为： ；④7种不同位置的H原子，标注为：有 。
综上所述可知：物质②③一氯代物均为4种，物质①④一氯代物均为7种，故合理选项是C。
【一隅三反】
1．（2021·江苏盐城·高二学业考试）下列物质互为同分异构体的一组是
A．氧气与臭氧 B．CHCHOH和CHOCH
3 2 3 3
C．35Cl和37Cl D．甲烷与乙烷
【答案】B
【解析】A． 由同种元素形成的不同单质之间互为同素异形体，氧气与臭氧互为同素异形体，故A错误；
B． 分子式相同，结构不同的化合物，二者互为同分异构体，CHCHOH和CHOCH 分子式相同，结构
3 2 3 3
不同，二者互为同分异构体，故B正确；
C．质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子互称同位素，35Cl和37Cl互为同位素，故C错误；
D． 结构相似，分子组成相差若干个CH 原子团的有机物互为同系物，甲烷与乙烷其符合结构相似，分子
2
组成相差若干个CH 原子团，二者互为同系物，故D错误；故选B。
2
2．（2021·全国·高二课时练习）下列各组物质不互为同分异构体的是
A． 和 B． 和
C． 和 D． 和
【答案】C
【解析】A． 和 的分子式都为CHNO，二者结构不同，属于同分异构体，故A不选；
4 2
B． 和 的分子式都为C HO，二者结构不同，属于同分异构体，故B不选；
2 6
C． 的分子式为C HO， 的分子式为C HO，二者分子式不同，不互为同
3 6 2 3 4 2
分异构体，故C选；D． 和 的分子式都为C HO，二者结构不同，属于同分异构体，故
7 8
D不选；答案选C。
3．（2021·吉林·长春十一高高二阶段练习）分子式为C HClO 的有机物属于氯代羧酸的同分异构体共有
5 9 2
(不含立体异构)
A．8种 B．10种 C．12种 D．14种
【答案】C
【解析】分子式为C HClO 的有机物有 、
5 9 2
、 、
、 、
、 、、 、 、
、 ，共12种；
答案选C。
4．（2021·甘肃·永昌县第一高级中学高二期末）3-甲基戊烷的一氯代物有
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
【答案】B
【解析】根据等效原子判断，有几种原子，一氯代产物有几种同分异构体，分子中等效氢原子一般有如下
情况：
①分子中同一甲基上连接的氢原子等效，同一碳原子所连的氢原子是等效的；
②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效；
③处于镜面对称位置(相当于平面成像时，物与像的关系)上的氢原子等效；
3-甲基戊烷的碳链结构为： ，1、5号碳原子，2、4号碳原子对称，分别
处于1 (或5)、2 (或4)、3、6号碳原子上原子不同，所以分子中有4种原子，故3-甲基戊烷的一氯代产物
有4种；故选B。
5．（2021·重庆·高二期中）分子式为 并能与金属 反应放出 的有机物有(不含立体异构)
A． 种 B． 种 C． 种 D． 种
【答案】C
【解析】分子式为 并能与金属 反应放出 的有机物分子中含 ，可看作羟基取代戊烷分子中 个 原子形成的，戊烷的同分异构体有
、 、 ， 中含有 种 原子， 中含有 种 原
子， 中含有 种 原子，则满足条件的有机物的同分异构体数目为 ，
故选
6．（2021·甘肃·庆阳第六中学高二期中）分子式C H O的同分异构体有
4 10
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种
【答案】B
【解析】分子式C H O的同分异构体有醇类和醚类，醇类有CHCHCHCHOH、CHCHCH(CH )OH、
4 10 3 2 2 2 3 2 3
(CH)CHCH OH、C(CH)OH，醚类有CHOCH CHCH，CHCHOCH CH，CHOCH(CH )，共7种，选
3 2 2 3 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 3 2
B。
7．（2021·新疆·乌市八中高二期末）进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A． 分子中有4种不同性质的氢原子，其一氯代物有4种，即能生成四种沸点
不同的一氯代物，A不符合题意；
B． 分子中与季碳原子相连的3个-CH 的性质相同，所以分子中只有3种不同性质的氢原
3
子，能生成三种沸点不同的一氯代物，B符合题意；
C． 分子中只有2种不同性质的氢原子，所以一氯代物只有两种，C不符合题意；
D． 分子中有5种不同性质的氢原子，一氯代物有五种，D不符合题意；故选B。
考点四 化学中的“四同”【例4】（2021·广西·钦州一中高二期中）下列说法正确的是
A． 和 互为同位素
B． 和 互为同分异构体
C． 和 是同一种物质
D． 与 互为同系物
【答案】C
【解析】A.H 和D 均为氢元素构成的单质，且均为双原子分子，为同种物质，故A错误；
2 2
B.甲烷为正四面体构型，则二溴甲烷只有一种结构，即 和 是同一种物质，故B
错误；
C. 和 都是异戊烷，故C正确；
D. 属于酚， 属于醇，结构不相似，不是同系物，故D错误；
答案选C。
【一隅三反】
1．（2021·重庆第二外国语学校高二阶段练习）下列关于同分异构体、同系物、同素异形体、同位素的说
法错误的是
A．正戊烷和新戊烷互为同分异构体
B． 与 互为同位素C．氧气与臭氧互为同素异形体
D．C H 与C H 互为同系物
2 4 3 6
【答案】D
【解析】A．正戊烷和新戊烷分子式都是C H ，但二者结构不同，因此二者互为同分异构体，A正确；
5 12
B． 与 质子数都是17，但中子数分别是20、18，二者的中子数不同，故二者互为同位素，B正确；
C．氧气与臭氧都是由O元素形成的不同性质的单质，因此二者互为同素异形体，C正确；
D．C H 表示的物质是乙烯，属于烯烃；而C H 表示的物质可能是丙烯，也可能是环丙烷，因此C H 与
2 4 3 6 2 4
C H 不一定互为同系物，D错误；故合理选项是D。
3 6
2．（2021·全国·高二课时练习）下列说法不正确的是
A．C 、碳纳米管、金刚石、石墨互为同素异形体
60
B．H与D互为同位素
C． 和 互为同系物
D．C H 不存在同分异构体，而C HO有3种同分异构体
3 8 3 8
【答案】C
【解析】A．C 、碳纳米管、金刚石、石墨均为C元素形成的单质，互为同素异形体，A正确；
60
B．H和D为氢元素的不同核素，互为同位素，B正确；
C． 中的官能团为酚羟基， 中的官能团为醇羟基，二者结构不相似，不是同系
物，C错误；
D．C H 只有CHCHCH 一种结构，不存在同分异构体，C HO有3种同分异构体，分别为1-丙醇、2-丙
3 8 3 2 3 3 8
醇、甲乙醚，D正确；综上所述答案为C。
3．（2021·浙江湖州·高二期末）下列说法正确的是
A． 和 互为同位素
B．金刚石和二氧化硅互为同素异形体
C．立方烷( )和苯乙烯互为同分异构体
D． 和 互为同系物
【答案】C【解析】A．同位素是指相同质子数不同中子数的原子，而C 和 均为单质，其互为同素异形体，故A
60
错误；
B．金刚石和二氧化硅不是同一种原子形成，且二氧化硅为化合物，二者不互为同素异形体，故B错误；
C．立方烷分子式为 ，苯乙烯分子式为 ，两者结构不同分子式相同，互为同分异构体，故C正
确；
D． 和 不属于同一类物质，不互为同系物，故D错误；故选C。
4．（2021·浙江温州·高二期末）下列说法正确的是
A． 和 互为同位素
B． 和 互为同分异构体
C． 、 、 、 互为同素异形体
D． 和 一定互为同系物
【答案】D
【解析】A．质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素， 和 互为同素异形体，故A错误；
B．分子式相同、结构不同的化合物互称为同分异构体， 和 是同一种物质，故
B错误；
C．同种元素形成的不同单质互为同素异形体，故C错误；
D．结构相似、分子组成上相差若干个CH 原子团的化合物互为同系物， 和 都属于饱和一
2
氯代烃，互为同系物，故D正确；故选D。
5．（2021·全国·高二课时练习）化学中有“四同”，根据“四同”的概念，下列物质间关系正确的是
A． 、 -同位素 B．立方烷( )、苯乙烯-同分异构体C．S2-、S-同素异形体 D． -同系物
【答案】B
【解析】A．同位素是同种元素的不同原子，而 、 是氢元素组成的两种单质，所以不互为同位素，
A不正确；
B．立方烷( )、苯乙烯的分子式都为C H，二者的结构不同，所以互为同分异构体，B正确；
8 8
C．同素异形体是同种元素组成的不同单质，S2-不属于单质，所以与S不互为同素异形体，C不正确；
D． 中，前者属于羧酸，后者属于酯，二者不属于同系物，D不正确；
故选B。
