2022-2023學(xué)年人教版必修第二冊 7.1.1　有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點　烷烴的結(jié)構(gòu) 作業(yè)

PAGE9-有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點烷烴的結(jié)構(gòu) (20分鐘·30分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題3分,共21分)1.科學(xué)家合成了一種完全由碳原子構(gòu)成的環(huán)狀分子C18,如圖所示,其中的18個碳原子通過交替的碳碳單鍵和碳碳三鍵相連接。下列關(guān)于C18的說法錯誤的是 ()A.屬于環(huán)狀有機(jī)物B.與石墨、金剛石互為同素異形體C.屬于無機(jī)物D.碳原子間的結(jié)合方式有多種【解析】選A。從題給信息知,C18是僅由碳原子構(gòu)成的分子,即由同種元素組成的純凈物,因而C18屬于碳的單質(zhì),是無機(jī)物,不是有機(jī)物。2.大多數(shù)有機(jī)物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是 ()A.形成4對共用電子對B.通過非極性鍵結(jié)合C.通過2個共價鍵結(jié)合D.通過離子鍵和共價鍵結(jié)合【解析】選A。碳原子最外層有4個電子,可形成4對共用電子對,即形成4個共價鍵,A項正確,C項錯誤;碳原子與其他原子形成的共價鍵是極性鍵,B項錯誤;碳原子最外層有4個電子,既不容易得到電子也不容易失去電子,即難形成離子鍵,D項錯誤。3.(2022·寧波高二檢測)下列說法正確的是 ()A.1H2和3H2互為同位素B.SO2和SO3互為同素異形體C.C2H6和C5H12互為同系物D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3互為同分異構(gòu)體【解析】選C。A.1H2和3H2是氫元素的單質(zhì),不是原子,不互為同位素,故A錯誤;B.SO2和SO3為化合物,不是單質(zhì),不互為同素異形體,故B錯誤;C.C2H6和C5H12是結(jié)構(gòu)相似、在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì),互為同系物,故C正確;D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3分子式相同,結(jié)構(gòu)相同,為同種物質(zhì),不互為同分異構(gòu)體,故D錯誤。4.(2022·煙臺高一檢測)下列關(guān)于CH4和的敘述不正確的是 ()A.均能用通式CnH2n+2來表示B.二者互為同系物C.都屬于烷烴,分子中既有極性共價鍵又有非極性共價鍵D.兩種烷烴分子中所含原子都不可能處于同一平面內(nèi)【解析】選C。兩種烷烴分子式均符合通式CnH2n+2,A正確;兩種烷烴結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差4個CH2原子團(tuán),故互為同系物,B正確;CH4中有極性共價鍵,但沒有非極性共價鍵,C錯誤;甲烷分子中的5個原子不在同一平面內(nèi),而是形成了正四面體的空間結(jié)構(gòu),由甲烷的分子結(jié)構(gòu)可知,異戊烷分子中的所有原子不可能處于同一平面內(nèi),D正確。5.下列各物質(zhì)是甲烷同系物的是 ()A.B.C.D.【解析】選D。甲烷同系物符合通式CnH2n+2,分子為鏈狀結(jié)構(gòu),分子中只有碳碳單鍵和碳?xì)滏I,只有D項物質(zhì)符合。6.下列物質(zhì)中,互為同分異構(gòu)體的是 ()A.與B.與CH3CH2CH2CH2ClC.CH4與CH3CH3D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3與CH3CH2CH2CH(CH3)CH3【解析】選B。兩種物質(zhì)是否為同分異構(gòu)體,一看分子式(相同),二看結(jié)構(gòu)式(不同)。如圖:;A項、D項中兩物質(zhì)都為同一物質(zhì)。7.下列是四種烷烴分子的球棍模型或結(jié)構(gòu)簡式,下列說法正確的是 ()①②CH3CH2CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH3④CH3CH2CH3A.四種烷烴中均含有C—C和C—HB.①、②和③互為同分異構(gòu)體C.③中的化學(xué)鍵均為極性鍵D.①和③互為同系物【解析】選A。①和③的分子式均為C5H12,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,②的分子式為C6H14,與①、③的分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,B錯誤;③CH3CH2CH2CH2CH3為正戊烷,其分子中含有碳?xì)錁O性鍵和碳碳非極性鍵,C錯誤;①和③的分子式均為C5H12,互為同分異構(gòu)體,D錯誤。二、非選擇題(本題包括1小題,共9分)8.如圖所示是幾種烷烴的球棍模型,試回答下列問題:(1)A、B、C三者的關(guān)系是____________。

(2)A的分子式為________,C的名稱為________。

(3)B________(填“存在”或“不存在”)同分異構(gòu)體,寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:______________________。

【解析】烷烴由C和H元素組成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者為碳原子數(shù)不同的烷烴,應(yīng)屬同系物。(2)C的名稱為丁烷(或正丁烷)。(3)B不存在同分異構(gòu)體,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為,叫異丁烷。答案:(1)同系物(2)C2H6丁烷(或正丁烷)(3)不存在(15分鐘·20分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題4分,共12分)9.下列說法正確的是 ()A.單斜硫和正交硫互為同位素B.C3H6和C5H10互為同系物C.C2H4和C2H6互為同系物D.C2H6和C5H12互為同系物【解析】選D。單斜硫和正交硫為同種元素組成的不同的單質(zhì),互為同素異形體,A錯誤;C3H6與C5H10雖然差了2個CH2原子團(tuán),但結(jié)構(gòu)不一定相似,C3H6有可能為環(huán)丙烷,B錯誤;C2H4和C2H6相差2個H原子,不是同系物,C錯誤;C2H6和C5H12都為鏈狀烷烴,相差3個CH2原子團(tuán),互為同系物,D正確。10.最早的分子球棍模型是由德國化學(xué)家奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼所作,目的是用來講課。如圖是CH4、CCl4、CH3Cl(沸點-24.2℃)的分子球棍模型圖,下列說法正確的是 ()A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCH3Cl含有的分子數(shù)為6.02×1022C.CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵D.CCl4是一種常見的有機(jī)溶劑,密度比水小【解析】選B。CCl4分子的空間結(jié)構(gòu)同CH4相似,為正四面體結(jié)構(gòu),CH3Cl中的C—H鍵和C—Cl鍵不同,不是正四面體結(jié)構(gòu),A項錯誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCH3Cl的物質(zhì)的量為0.1mol,含有的分子數(shù)為6.02×1022,B項正確;CH4與CCl4中化學(xué)鍵均為極性鍵,C項錯誤;CCl4是一種有機(jī)溶劑,密度比水大,D項錯誤。11.C5H12有3種不同結(jié)構(gòu),甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.甲、乙、丙屬于同系物B.C5H12表示一種純凈物C.丙的一氯代物有3種D.丙中5個碳原子一定不在同一平面上【解析】選D。甲、乙、丙的結(jié)構(gòu)不同,分子式相同,互為同分異構(gòu)體,A錯誤;C5H12有3種同分異構(gòu)體,所以不能表示純凈物,B錯誤;丙的一氯代物只有1種,C錯誤;丙分子中5個碳原子與甲烷的空間結(jié)構(gòu)相似,一定不在同一平面上,D正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共8分)12.(1)甲烷是最簡單的有機(jī)物,其電子式為________,結(jié)構(gòu)式為________。

(2)北京某化工廠生產(chǎn)的某產(chǎn)品只含C、H、O三種元素,其分子模型如圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵等)。由圖可知該產(chǎn)品的分子式為_________,

該產(chǎn)品的分子中是否含有碳碳雙鍵____________(填“有”或“無”)。

【解析】(1)甲烷是最簡單的有機(jī)化合物,甲烷的分子式為CH4,電子式為H··C··(2)通過價鍵數(shù)可知,黑球是C,白球是H,斑馬線球是O,可以推出該產(chǎn)品的分子式是C4H6O2;根據(jù)碳原子的成鍵特點,可以推出該產(chǎn)品的分子中含有碳碳雙鍵。答案:(1)H··C(2)C4H6O2有 (10分鐘·10分)13.某些烴類有機(jī)化合物的分子模型如圖所示。回答下列問題:(1)屬于空間填充模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。

(2)表示同一種有機(jī)化合物的是________。

(3)含碳量最低的是________,含氫量最低的分子中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________(保留一位小數(shù))。

【解析】(1)乙、丙能表示原子的相對大小及連接形式,屬于空間填充模型。(2)甲、丙分別是甲烷的球棍模型與空間填充模型,屬于同一種有機(jī)化合物。(3)鏈狀烷烴的通式為CnH2n+2(n≥1),隨n值增大,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大,故含碳量最低的是甲烷,含氫量最低的是戊烷,戊烷中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1×1212×5+1×12×100%≈16.7%答案:(1)乙、丙(2)甲、丙(3)甲、丙16.7%【補(bǔ)償訓(xùn)練】寫出下列鏈狀烷烴的分子式。(1)分子中含有14個氫原子的烷烴的分子式是________。

(2)相對分子質(zhì)量為44的烷烴的名稱為________。

(3)碳、氫原子個數(shù)比為2∶5的烷烴分子式為________,它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________________,名稱分別為____________。

(4)含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的烷烴的結(jié)構(gòu)式為________________。

【解析】