新教材2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法第1節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第2課時(shí)有機(jī)化合物中的共價(jià)鍵及同分異構(gòu)現(xiàn)象分層作業(yè)新人教版選擇性必修3

有機(jī)化合物中的共價(jià)鍵及同分異構(gòu)現(xiàn)象A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)的表示中正確的是()A.乙醇分子的球棍模型為B.一氯甲烷的電子式為H

·C.乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C2H4O2D.分子組成為C5H12的有機(jī)化合物有3種2.下列屬于碳架異構(gòu)的是()A.和C(CH3)4B.CH2CHCH2CH3和CH3CHCHCH3C.CH3CH2CHO和CH3COCH3D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH33.關(guān)于乙烯分子中化學(xué)鍵的描述正確的是()A.碳原子sp2雜化軌道形成σ鍵,未雜化的2p軌道形成π鍵B.乙烯分子中有4個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵C.C—H是兩個(gè)原子的sp2雜化軌道形成σ鍵,C—C是未雜化的2p軌道形成π鍵D.C—C是sp2雜化軌道形成σ鍵,C—H是未雜化的2p軌道形成π鍵4.對(duì)于困難的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)可以用鍵線式簡(jiǎn)化表示。如有機(jī)化合物CH2CH—CHO可以簡(jiǎn)寫(xiě)成。則與鍵線式為的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的是()A. B.C. D.5.下列屬于同分異構(gòu)體的是()A.和B.和C.HCOOCH2CH3和CH3CH2OCHOD.和□6.有機(jī)化合物的一氯代物有(不考慮立體異構(gòu)) ()A.3種 B.4種C.5種 D.6種7.下列分子中,既有極性鍵又有非極性鍵的是()A.CH2Cl2 B.HCHOC.H2O D.CH2CH—CH38.如圖均是由4個(gè)碳原子結(jié)合成的6種有機(jī)化合物(氫原子沒(méi)有畫(huà)出)。(1)有機(jī)化合物(a)有一種同分異構(gòu)體,試寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

(2)上述有機(jī)化合物中與(c)互為同分異構(gòu)體的是(填代號(hào))。

(3)任寫(xiě)一種與(e)互為同系物的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

9.如圖所示是兩種有機(jī)化合物的碳骨架結(jié)構(gòu):請(qǐng)回答:(1)其分子式分別是、。

(2)降冰片烷發(fā)生一氯取代時(shí),取代位置有種。

(3)籃烷發(fā)生一氯取代時(shí),其一氯取代物有種。

B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練10.依據(jù)各原子的成鍵特點(diǎn),下列物質(zhì)存在的是()A.C3H8O B.C7H15OC.C3H6Cl D.C4H8NO11.如圖是甲醛分子的結(jié)構(gòu)式,下列描述正確的是()A.甲醛分子中有4個(gè)σ鍵B.甲醛分子中的C原子為sp3雜化C.甲醛分子中有兩個(gè)π鍵D.甲醛分子為平面三角形,有一個(gè)π鍵垂直于三角形平面12.納米機(jī)器人日益受到人類的關(guān)注。納米機(jī)器的“車輪”常用組件如圖所示:下列說(shuō)法不正確的是()A.①②③④均是有機(jī)化合物B.④的分子式為C10H16C.苯有多種同分異構(gòu)體,其中一種是②D.①②④分子中具有化學(xué)環(huán)境不同的氫原子分別為3種、1種、2種13.下列說(shuō)法正確的是()A.18O2和16O2互為同位素B.CH3CH2CH2CH2CH2CH3和互為同系物C.白蟻信息素的鍵線式可表示為,其分子式為C9H20D.H2NCH2COOCH3與CH3CH2NO2互為同分異構(gòu)體14.共價(jià)鍵的類型和極性與有機(jī)化合物的性質(zhì)存在緊密聯(lián)系。下列關(guān)于有機(jī)化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)取決于原子間的連接依次、成鍵方式和空間排布B.在同一有機(jī)化合物分子中基團(tuán)之間存在相互影響C.有機(jī)化合物分子中基團(tuán)之間的相互影響不會(huì)導(dǎo)致鍵的極性發(fā)生變更D.碳原子的成鍵特點(diǎn)使有機(jī)化合物具有與無(wú)機(jī)物不同的性質(zhì)15.乙酸、水和乙醇的分子結(jié)構(gòu)如表所示,三者結(jié)構(gòu)中的相同點(diǎn)是都含有羥基,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()乙酸水乙醇CH3—CH2—OHA.羥基的極性:乙醇>水>乙酸B.與金屬鈉反應(yīng)的猛烈程度:乙醇>水C.羥基連接不同的基團(tuán)可影響羥基的活性D.羥基極性不同的緣由是羥基中的共價(jià)鍵類型不同16.[2024貴州遵義高二檢測(cè)]一氯代物的同分異構(gòu)體有2種,二氯代物的同分異構(gòu)體有4種的烷烴是()A.正丁烷 B.乙烷C.丙烷 D.新戊烷17.仔細(xì)視察下列有機(jī)化合物,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。A.B.C.D.E.F.HCOOCH3(1)D中含有的官能團(tuán)有(填名稱,下同);E中含有的官能團(tuán)有。

(2)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。

a.A物質(zhì)屬于酚類b.B物質(zhì)可以看作醇類、酚類和羧酸類c.C物質(zhì)的分子式為C8H8O4d.F物質(zhì)只具有酯的性質(zhì)(3)1molA物質(zhì)中含(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)個(gè)σ鍵,F物質(zhì)中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為。

18.(1)寫(xiě)出下面有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和鍵線式::、。

(2)某有機(jī)化合物的鍵線式為,則它的分子式為,含有的官能團(tuán)名稱為,它屬于

(填“芳香族化合物”或“脂環(huán)化合物”)。(3)已知分子式為C5H12O的有機(jī)化合物有多種同分異構(gòu)體,下列給出其中的四種:A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OHB.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3C.D.依據(jù)上述信息完成下列空白:①依據(jù)所含官能團(tuán)推斷,A屬于類有機(jī)化合物。B、C、D中,與A互為官能團(tuán)異構(gòu)的是(填字母,下同),與A互為碳架異構(gòu)的是,與A互為位置異構(gòu)的是。

②寫(xiě)出與A互為位置異構(gòu)(但與B、C、D不重復(fù))的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

③與A互為碳架異構(gòu)的同分異構(gòu)體共有三種,除B、C、D中的一種外,寫(xiě)出另外兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、。

C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練19.異辛烷是汽油抗爆震度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),下圖是異辛烷的球棍模型:(1)依據(jù)球棍模型,寫(xiě)出異辛烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:;

異辛烷與乙烷的關(guān)系是(填“同系物”或“同分異構(gòu)體”)。

(2)寫(xiě)出異辛烷完全燃燒的化學(xué)方程式:(異辛烷用分子式表示)。1mol異辛烷和1mol正庚烷分別完全燃燒生成水和二氧化碳,消耗氧氣的物質(zhì)的量之差是mol。

(3)異辛烷的同分異構(gòu)體有許多,其中一種同分異構(gòu)體X的分子結(jié)構(gòu)中含有6個(gè)甲基,則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。

20.[2024山東菏澤高二檢測(cè)]白藜蘆醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,依據(jù)要求回答下列問(wèn)題:(1)白藜蘆醇的分子式為。

(2)白藜蘆醇所含官能團(tuán)的名稱為。

(3)具備下列條件的白藜蘆醇的同分異構(gòu)體有種,寫(xiě)出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

①碳的骨架和官能團(tuán)種類不變②兩個(gè)苯環(huán)上都有官能團(tuán)③僅變更含氧官能團(tuán)的位置(4)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有與白藜蘆醇相同的官能團(tuán),有關(guān)它們之間關(guān)系的說(shuō)法正確的是(填字母)。

A.乙醇和白藜蘆醇屬于同一類別的有機(jī)化合物B.苯酚與白藜蘆醇互為同系物C.三者的組成元素相同D.三者分子中碳、氧原子個(gè)數(shù)比相同

參考答案有機(jī)化合物中的共價(jià)鍵及同分異構(gòu)現(xiàn)象1.D解析為乙醇的空間填充模型,故A錯(cuò)誤;一氯甲烷中C、Cl兩種原子最外層都滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),正確的電子式為H··

··H,故B錯(cuò)誤;乙酸分子中含有羧基,正確的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOH,故C錯(cuò)誤;分子組成為C2.A解析B項(xiàng)屬于官能團(tuán)位置異構(gòu);C、D兩項(xiàng)屬于官能團(tuán)異構(gòu)。3.A解析在乙烯分子中,每個(gè)碳原子的2s軌道與2個(gè)2p軌道雜化形成3個(gè)sp2雜化軌道,其中2個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)氫原子的1s軌道形成C—Hσ鍵,另外1個(gè)sp2雜化軌道與另一個(gè)碳原子的1個(gè)sp2雜化軌道形成C—Cσ鍵;2個(gè)碳原子中未參加雜化的2p軌道形成1個(gè)π鍵。4.D解析的分子式為C7H8O,分析四個(gè)選項(xiàng)可得出分子式分別為C8H10O、C7H6O、C7H6O2、C7H8O,故D正確。5.D解析甲烷的空間結(jié)構(gòu)為正四面體,二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu),因此A項(xiàng)中屬于同一種物質(zhì);B項(xiàng)中均為鄰二甲苯,屬于同一種物質(zhì);C項(xiàng)中均為甲酸乙酯,屬于同一種物質(zhì);D項(xiàng)中前者分子式為C4H8,屬于烯烴,后者分子式為C4H8,屬于環(huán)烷烴,它們互為同分異構(gòu)體,故D符合題意。6.B解析該物質(zhì)分子是對(duì)稱結(jié)構(gòu),分子中含有4種處于不同位置的H原子,因此其一氯代物有4種,故B項(xiàng)正確。7.D解析A、B、C項(xiàng)中只有極性鍵;D項(xiàng)中既有極性鍵又有非極性鍵。8.答案(1)CH3CH2CH2CH3(2)(b)(f)(3)CH≡CH(合理即可)解析(a)~(f)6種有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為、、CH3—CHCH—CH3、CH2CH—CHCH2、HC≡C—CH2—CH3、。依據(jù)相關(guān)的學(xué)問(wèn)可得出相應(yīng)的答案。9.答案(1)C7H12C10H12(2)3(3)4解析(1)1個(gè)降冰片烷分子中含7個(gè)碳原子,依據(jù)碳原子的成鍵特點(diǎn)可知其分子式為C7H12;1個(gè)籃烷分子中含10個(gè)碳原子,依據(jù)碳原子的成鍵特點(diǎn)可知其分子式為C10H12。(2)降冰片烷分子中含3種等效氫原子,故當(dāng)它發(fā)生一氯取代時(shí),取代位置有3種。(3)籃烷分子中含4種等效氫原子,故其一氯代物有4種。10.A解析由碳原子及其他原子的成鍵特點(diǎn)分析可知,可存在物質(zhì)C3H8O。11.D解析共價(jià)單鍵為σ鍵,共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵,則甲醛分子中含有3個(gè)σ鍵,故A錯(cuò)誤;該分子中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3且不含孤電子對(duì),依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型推斷碳原子雜化類型為sp2雜化,故B錯(cuò)誤;有一個(gè)雙鍵,包括1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,故C錯(cuò)誤;甲醛分子中碳原子采納sp2雜化,為平面三角形結(jié)構(gòu),其中的π鍵垂直于三角形平面,故D正確。12.A解析富勒烯是碳元素形成的單質(zhì),不屬于有機(jī)化合物,A錯(cuò)誤;依據(jù)④的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式為C10H16,B正確;②的分子式為C6H6,與苯的分子式相同,但結(jié)構(gòu)不同,為苯的一種同分異構(gòu)體,C正確;①的分子有圖示三種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子:,②的分子只有一種氫原子,④的分子有兩種氫原子,D正確。13.B解析18O2和16O2都是單質(zhì),A錯(cuò)誤;CH3CH2CH2CH2CH2CH3的分子式是C6H14,的分子式是C5H12,兩者同屬于烷烴,且分子式相差一個(gè)CH2,互為同系物,B正確;依據(jù)白蟻信息素的鍵線式可知,其分子式為C9H18,C錯(cuò)誤;H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2的分子式不同,不能互為同分異構(gòu)體,D錯(cuò)誤。14.C解析有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)與原子間的連接依次、成鍵方式和空間排布親密相關(guān),A正確;在同一有機(jī)化合物分子中基團(tuán)之間存在相互影響,B正確;有機(jī)化合物分子中基團(tuán)之間的相互影響可能會(huì)導(dǎo)致鍵的極性發(fā)生變更,C錯(cuò)誤;碳原子在有機(jī)化合物分子中與其他原子形成不同類型的共價(jià)鍵,可以是單鍵、雙鍵、三鍵等,碳原子的成鍵特點(diǎn)使有機(jī)化合物具有與無(wú)機(jī)物不同的性質(zhì),D正確。15.D解析與Na反應(yīng)越猛烈,說(shuō)明羥基氫原子的活潑性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)羥基的極性越強(qiáng)。與Na反應(yīng)的猛烈程度:乙酸>水>乙醇,則相應(yīng)羥基的極性:乙酸>水>乙醇,題給3種化合物中均含有羥基,但羥基連接的基團(tuán)不同,導(dǎo)致羥基的活性不同,C項(xiàng)正確;羥基中的O—H都是σ鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。16.C解析在題給四種物質(zhì)中,正丁烷和丙烷的一氯代物的同分異構(gòu)體有2種(和),乙烷和新戊烷的一氯代物的同分異構(gòu)體只有1種,所以B、D不符合題意;正丁烷的二氯代物的同分異構(gòu)體有6種,丙烷的二氯代物的同分異構(gòu)體有4種,所以A不符合題意,C符合題意。17.答案(1)羥基、羧基碳碳雙鍵、酯基(2)ad(3)19NA7∶1解析(1)中含有的官能團(tuán)為羥基和羧基;CH2CHOOCCHCHCOOCHCH2中含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵和酯基。(2)含有羥基,但不含苯環(huán),屬于醇類,a錯(cuò)誤;分子中含有羧基、醇羥基和酚羥基,可以看作羧酸類、醇類和酚類,b正確;的分子式為C8H8O4,c正確;HCOOCH3分子中含有酯基、醛基兩種官能團(tuán),既具有酯的性質(zhì),又具有醛的性質(zhì),d錯(cuò)誤。(3)1個(gè)A物質(zhì)的分子中含19個(gè)σ鍵,則1molA物質(zhì)中含19NA個(gè)σ鍵,1個(gè)F物質(zhì)的分子中含7個(gè)σ鍵,含1個(gè)π鍵,則σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為7∶1。18.答案(1)CH2CHCHCH2(2)C9H14O羥基、碳碳雙鍵脂環(huán)化合物(3)①醇BDC②③解析(1)由結(jié)構(gòu)式可知,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCHCH2,鍵線式為。(2)由該有機(jī)化合物的鍵線式可知,其分子式為C9H14O,分子中含有的官能團(tuán)為羥基和碳碳雙鍵。該有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中無(wú)苯環(huán),不屬于芳香族化合物。(3)①A屬于醇類有機(jī)化合物,B屬于醚類有機(jī)化合物,故A與B屬于官能團(tuán)異構(gòu)。C的碳鏈與A相同,但羥基位置不同,故A與C屬于位置異構(gòu)。而D也是醇類有機(jī)化合物,但碳骨架與A不同,因此A與D屬于碳架異構(gòu)。②碳鏈中有三種碳原子,羥基位于1號(hào)碳原子上即為A,位于2號(hào)碳原子上即為C,當(dāng)羥基位于3號(hào)碳原子上時(shí),即為滿意要求的有機(jī)化合物。③要與A互為碳架異構(gòu),則必需是醇類有機(jī)化合物,且最長(zhǎng)的碳鏈上碳原子數(shù)應(yīng)當(dāng)小于5,共有如下3種:、和。19.答案(1)同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)異辛烷的球棍模型中小黑球?yàn)闅湓?灰色的球?yàn)樘荚?異辛烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;異辛烷與乙烷的結(jié)構(gòu)相像,分子組成相差6個(gè)CH2,二者互為同系物。(2)異辛烷的分子式為C8H18