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“價鍵數守恒”原理：在有機物分子中碳原子的價鍵數為4，氧原子的價鍵數為2，氫原子的價鍵數為1，不足或超過這些價鍵數的結構都是不存在的，都是錯誤的。如：（第2個碳原子形成5個價鍵是不可能的）

有機物產生同分異構體的本質在于原子的排列順序不同，在中學階段主要指下列三種情況：

⑴碳鏈異構：由于碳原子的連接次序不同而引起的異構現象，和CH₃CH₂CH₂CH₃。

⑵官能團位置異構：由于官能團的位置不同而引起的異構現象，如：CH₃CH₂CH=CH₂和CH₃CH=CHCH₃。

⑶官能團異類異構：由于官能團的不同而引起的異構現象，主要有：單烯烴與環烷烴；二烯烴、炔烴與環烯烴；醇和醚；酚與芳香醇或芳香醚；醛與酮；羧酸與酯；硝基化合物與氨基酸；葡萄糖與果糖；蔗糖與麥芽糖等。

例⒈ 寫出C₄H₈O₂的各種同分異構體（要求分子中只含一個官能團）。

【解析】根據題意，C₄H₈O₂應代表羧酸和酯，其中羧酸（即C₃H₇COOH）的種類等于―C₃H₇的種類（兩種），故有

酯必須滿足RCOOR′（R′只能為烴基，不能為氫原子），R與R′應共含3個碳原子，可能為：

C₂―COO―C：

C―COO―C₂：

H―COO―C₃：

【練習】已知CH₃COOCH₂有多種同分異構體，請寫出其含有酯基和一取代苯結構的所有同分異構體。

（6種，詳細答案略）

在烴及其含氧衍生物的分子式中必然含有這樣的信息：該有機物的不飽和度。利用不飽和度來解答這類題目往往要快捷、容易得多。下面先介紹一下不飽和度的概念：

設有機物分子中碳原子數為n，當氫原子數等于2n+2時，該有機物是飽和的，小于2n+2時為不飽和的，每少兩個氫原子就認為該有機物分子的不飽和度為1。分子中每產生一個C=C或C=O或每形成一個環，就會產生一個不飽和度，每形成一個C≡C，就會產生兩個不飽和度，每形成一個苯環就會產生4 個不飽和度。

例⒉烴A和烴B的分子式分別為C₁₁₃₄H₁₁₄₆和C₁₃₉₆H₁₂₇₈，B的結構跟A相似，但分子中多了一些結構為的結構單元。則B分子比A分子多了 個這樣的結構單元。

（答案：33）

書寫同分異構體時，關鍵在于書寫的有序性和規律性。

例⒊ 寫出分子式為C₇H₁₆的所有有機物的結構簡式。

【解析】經判斷，C₇H₁₆為烷烴

第一步，寫出最長碳鏈：

第二步，去掉最長碳鏈中一個碳原子作為支鏈，余下碳原子作為主鏈，依次找出支鏈在主鏈中的可能位置（以下相似）：

第三步，去掉最長碳鏈中的兩個碳原子，

⑴作為兩個支鏈（兩個甲基）：

①分別連在兩個不同碳原子上

②分別連在同一個碳原子上

⑵作為一個支鏈（乙基）

第四步，去掉最長碳鏈中的三個碳原子，

⑴作為三個支鏈（三個甲基）：

⑵作為兩個支鏈（一個甲基和一個乙基）：不能產生新的同分異構體。

最后用氫原子補足碳原子的四個價鍵。

例⒋ 寫出分子式為C₅H₁₀的同分異構體。

【解析】在書寫含官能團的同分異構體時，通常可按官能團位置異構→碳鏈異構→官能團異類異構的順序書寫，也可按其它順序書寫，但不管按哪種順序書寫，都應注意有序思考，防止漏寫或重寫。

⑴按官能團位置異構書寫：

⑵按碳鏈異構書寫：

⑶再按異類異構書寫：

五、“等效氫法”推斷同分異構體的數目

判斷烴的一元取代物同分異構體的數目的關鍵在于找出“等效氫原子”的數目。“等效氫原子”是指：①同一碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的；③處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的（相當于平面成像時，物與像的關系）。

例⒌ 進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產物的烷烴是（ D ）

（A）(CH₃)₂CHCH₂CH₂CH₃ （B）(CH₃CH₂)₂CHCH₃

（C）(CH₃)₂CHCH (CH₃)₂ （D）(CH₃)₃CCH₂CH₃

六、同分異構體的識別與判斷

識別與判斷同分異構體的關鍵在于找出分子結構的對稱性，在觀察分子結構時還要注意分子的空間構型。

例⒍ 下列事實能夠證明甲烷分子是正四面體結構，而不是平面正方形結構的是（ B ）

（A）CH₃Cl不存在同分異構體 （B）CH₂Cl₂不存在同分異構體

（C）CHCl₃不存在同分異構體 （D）CH₄是非極性分子

例⒎ 下列事實能說明苯分子的平面正六邊形結構中碳碳鍵不是以單雙鍵交替排列的是（ C ）

（A）苯的一元取代物沒有同分異構體 （B）苯的間位二元取代物只有一種

（C）苯的鄰位二元取代物只有一種 （D）苯的對位二元取代物只有一種

例⒏ 萘分子的結構式可以表示為 或 ，二者是等同的。苯并(a) 芘是強致癌物質（存在于煙囪灰、煤焦油、燃燒煙草的煙霧和內燃機的尾氣中）。它的分子由五個苯環并合而成，其結構式可以表示為（Ⅰ）式或（Ⅱ）式，這兩者也是等同的。

I II A B C D

現有結構式A ~ D，其中

⑴跟（Ⅰ）、（Ⅱ）式等同的結構式是（ AD ）

⑵跟（Ⅰ）、（Ⅱ）式是同分異構體的是（ B ）

現有結構式A ~ D，其中

⑴跟（Ⅰ）、（Ⅱ）式等同的結構式是（ AD ）

⑵跟（Ⅰ）、（Ⅱ）式是同分異構體的是（ B ）