新教材2023年秋高中化學(xué)第2章烴微專題3有機(jī)化合物的共線共面問題課后訓(xùn)練新人教版選擇性必修3

微專題3有機(jī)化合物的共線、共面問題課后·訓(xùn)練提升1.下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是()。A. B.CH3CH(CH3)CH3C.CH≡C—CH3 D.CH2C(CH3)2答案:B解析:苯為平面結(jié)構(gòu),甲苯中甲基碳原子處于苯中氫原子位置,所有碳原子都處在同一平面上,A項(xiàng)不符合題意;CH3CH(CH3)2中,3個(gè)甲基處于2號(hào)碳原子四面體的頂點(diǎn)位置,2號(hào)碳原子處于該四面體內(nèi)部,所有碳原子不可能處于同一平面,B項(xiàng)符合題意;乙炔為直線結(jié)構(gòu),CH≡CCH3中甲基碳原子處于乙炔中氫原子位置,所有碳原子處于同一直線,所有碳原子都處在同一平面上,C項(xiàng)不符合題意;乙烯為平面結(jié)構(gòu),CH2C(CH3)2中2個(gè)甲基的碳原子處于乙烯中氫原子位置,所有碳原子都處在同一平面上,D項(xiàng)不符合題意。2.下列說法正確的是()。A.甲苯分子中共平面的原子最多是12個(gè)B.對(duì)二甲苯分子中有4個(gè)碳原子在一條直線上C.1-丁烯分子中的4個(gè)碳原子一定不在同一平面內(nèi)D.2-丁烯分子中的4個(gè)碳原子一定不在同一平面內(nèi)答案:B解析:甲基中有一個(gè)氫原子可與苯環(huán)共平面,甲苯分子中共平面的原子最多是13個(gè),A項(xiàng)錯(cuò)誤;苯環(huán)上處于對(duì)位的兩個(gè)碳原子以及與這兩個(gè)碳直接相連的甲基碳原子共4個(gè)碳原子在一條直線上,B項(xiàng)正確;1-丁烯分子中的4個(gè)碳原子可能在同一平面內(nèi),C項(xiàng)錯(cuò)誤;2-丁烯分子中的4個(gè)碳原子一定在同一平面內(nèi),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其分子結(jié)構(gòu)中處在同一平面內(nèi)的原子最多有()。A.15個(gè) B.16個(gè)C.17個(gè) D.18個(gè)答案:C解析:苯為平面結(jié)構(gòu),在分子中,甲基中碳原子處于苯中氫原子的位置,甲基通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵會(huì)有1個(gè)氫原子處在苯環(huán)平面內(nèi),苯環(huán)平面與碳碳雙鍵形成的平面通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵可以處于同一平面,所以最多有17個(gè)原子共平面,C項(xiàng)正確。4.某烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中含有四面體結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)為a,一定在同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)為b,在同一直線上的碳原子數(shù)最多為c,則a、b、c分別為()。A.4、3、5 B.4、3、6C.5、5、4 D.5、7、4答案:D解析:在有機(jī)化合物中,含有四面體結(jié)構(gòu)的碳原子(即飽和碳原子)共5個(gè),即a=5;乙烯是平面結(jié)構(gòu),乙炔是直線形結(jié)構(gòu),所以一定在同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)為7個(gè),即b=7;在同一直線上的碳原子即為符合乙炔的結(jié)構(gòu)的碳原子,最多為4個(gè)(),即c=4,故D項(xiàng)正確。5.某烴的結(jié)構(gòu)如圖所示,其分子中共平面的碳原子數(shù)至少有()。A.9個(gè) B.10個(gè) C.11個(gè) D.12個(gè)答案:C解析:可改寫成,苯環(huán)中12個(gè)原子共平面,且位于對(duì)角線上的4個(gè)原子在同一條直線上,可表示為,圖中框內(nèi)及直線上的碳原子都位于同一平面內(nèi),共有11個(gè),故C項(xiàng)正確。6.某有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說法正確的是()。A.除苯環(huán)外的碳原子有可能都在一條直線上B.在一條直線上的碳原子最多有8個(gè)C.在同一平面內(nèi)的原子最多有18個(gè)D.12個(gè)碳原子有可能都在同一平面內(nèi)答案:D解析:根據(jù)乙烯、乙炔和苯的結(jié)構(gòu),可將題給的分子寫成。在同一直線上的碳原子為標(biāo)記的3、4、5、6、7、8號(hào)碳原子,最多有6個(gè);在同一平面內(nèi)的原子最多有20個(gè),為標(biāo)記的10個(gè)原子、苯環(huán)上其余的4個(gè)C和4個(gè)H、1號(hào)碳原子上的1個(gè)原子(H或F)及8號(hào)碳原子上的1個(gè)氫原子,根據(jù)碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),12個(gè)碳原子有可能都在同一平面內(nèi),結(jié)合以上分析可知,D項(xiàng)正確。7.三種烴A、B、C的結(jié)構(gòu)模型如圖所示,請(qǐng)回答下列問題。(1)A的電子式為,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)A及其同系物的分子式符合通式(用n表示)。當(dāng)n=時(shí),烷烴開始出現(xiàn)同分異構(gòu)體;當(dāng)n=6時(shí),同分異構(gòu)體有種。

(3)A、B、C三種有機(jī)化合物中,所有原子均共面的是(填名稱)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的有機(jī)化合物中,處于同一平面內(nèi)的原子數(shù)最多有個(gè),處于同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)至少有個(gè)。

答案:(1)H

··C··

H(2)CnH2n+245(3)乙烯、苯228解析:(1)A是甲烷,即甲烷的電子式為H

··C··

H····HH,B是乙烯,即乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2。(2)甲烷及其同系物的分子式符合通式CnH2n+2,甲烷、乙烷、丙烷均無同分異構(gòu)體,丁烷有同分異構(gòu)體,故當(dāng)n=4時(shí),烷烴開始出現(xiàn)同分異構(gòu)體;當(dāng)n=6時(shí),該物質(zhì)是己烷,有5種同分異構(gòu)體,分別為CH3(CH2)4CH3、(CH3CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3。(3)圖中A、B、C分別是甲烷、乙烯和苯,所有原子均共面的有乙烯和苯。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的有機(jī)化合物是兩個(gè)苯環(huán)通過碳碳單鍵連接,由于單鍵