1、第一节第一节 认识有机化合物认识有机化合物 第第 1 1 课时课时 碳原子的成键特点碳原子的成键特点 烷烃的结构烷烃的结构 A 组 基础对点练 题组一 有机化合物碳原子成键特点及结构 1.下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在状况的是( ) 答案 D 解析 分子的空间充填模型不仅表示分子的空间结构，还可以表示原子的相对大小，因此最 真实反映分子结构状况，故选 D。 2.已知甲烷和丙烷分子中碳原子成键相似，下列有关丙烷的描述正确的是( ) A.碳原子间以双键相结合，为链状结构 B.每个碳原子都形成四个价键，碳链为锯齿状 C.丙烷分子中所有原子共平面 D.丙烷分子中三个碳原子为环状结
2、构 答案 B 解析 据信息，丙烷分子中碳原子成 4 个价键，碳和碳之间为单键，形成碳链，剩余价键都 和氢原子结合，故 A、C、D 错误。 3.(2019 河南安阳一中高一段测)下列说法中正确的是( ) A.CH3Cl 是正四面体结构 B.CH2Cl2有两种结构 C.CHCl3只有一种结构，可以证明甲烷是正四面体结构 D.CCl4是正四面体结构 答案 D 解析 CH3Cl 中 C 原子上连有不同的原子，为四面体结构，但不是正四面体结构，A 错误； 甲烷分子是正四面体结构，CH2Cl2只有一种结构，B 错误；无论甲烷分子是正四面体结构， 还是平面正方形结构，CHCl3都不存在同分异构体，C 错误；
3、CCl4中 C 原子连有四个相同的 Cl 原子，形成四个相同的化学键，分子的空间结构为正四面体结构，D 正确。 题组二 烷烃的组成及结构 4.下列有关简单烷烃的描述，说法错误的是( ) A.原子间所成的键都是单键 B.都易燃烧，都难溶于水 C.分子组成上满足通式 CnH2n2(n1) D.相邻两个烷烃分子组成上相差一个甲基 答案 D 解析 相邻两个烷烃分子组成上相差一个 CH2原子团，故 D 错误。 5.下列说法不正确的是( ) A.烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键 B.正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上 C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种 D.任何烷烃分子不可能为平面结构 答案 B 解
4、析 正丁烷分子中 4 个碳原子为锯齿形， 不为直线形， 故不在同一直线上， 因此 B 错误。 题组三 同系物、同分异构体的判断 6.下列叙述正确的是( ) A.CH4与 C4H10互为同系物 B.C3H8有 2 种同分异构体 C.所有烷烃的分子组成上都满足 CnH2n2(n1) D.烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上 答案 A 解析 CH4与 C4H10均是烷烃，二者互为同系物，A 项正确；C3H8是丙烷，丙烷无同分异构 体，B 项错误；烷烃中所含碳原子是饱和的，链状烷烃分子组成上都满足 CnH2n2(n1)，但 环烷烃不符合该通式，C 错误；烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，分子中相邻
5、的三个碳原子不 可能在同一条直线上，D 项错误。 7.(2019 重庆七校高一检测)下列说法中，不正确的是( ) A.12C 和 14C 互为同位素 B.O2和 O3互为同素异形体 C.CH4和 C3H8互为同系物 D.和互为同分异构体 答案 D 解析 两种 C 原子的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A 项正确；氧气和臭氧都是由 氧元素形成的单质，但分子式不同，互为同素异形体，B 项正确；CH4和 C3H8结构相似，组 成上相差 2 个 CH2原子团，互为同系物，C 项正确；因为甲烷分子是正四面体结构，所以其 二氯代物的结构只有一种，D 项中的两种结构表示同一种物质，即二氯甲烷，D 项错误
6、。 8.下列叙述中正确的是( ) A.含 5 个碳原子的有机物，每个分子中最多有 4 个 CC 单键 B.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上 C.碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式 CnH2n2 D.分子式为 C3H8与 C6H14的两种有机物一定互为同系物 答案 D 解析 含有 5 个碳原子的有机物若形成碳链，则每个分子中有 4 个 CC 键，若形成碳环， 则每个分子中有 5 个 CC 键，A 错误；正戊烷分子中所有原子不在一条直线上，B 错误； 不仅饱和链烃中只含有 CC 键与 CH 键， 环烷烃中也只含有 CC 键与 CH 键， 环烷烃 的通式为 CnH2
7、n，C 错误；C3H8和 C6H14均为链状烷烃，且分子组成上相差 3 个“CH2”，两 种有机物一定互为同系物，D 正确。 9.有下列各组物质(在横线上填相应的序号)： O2和 O3 H2、D2、T2 12C 和 14C CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3 癸烷和十六烷 CH3CH2CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 和 (1)互为同位素的是_。 (2)互为同系物的是_。 (3)互为同素异形体的是_。 (4)为同一种物质的是_。 .写出下列链状烷烃的分子式： (1)含有 30 个氢原子的烷烃的分子式为_。 (2)假如某烷烃的相对分子质量为 142，则该烷烃
8、的分子式为_。 (3)烷烃 A 在同温同压下蒸气的密度是 H2的 36 倍，则其分子式为_。 (4)甲烷的电子式为_，碳氢键之间键角为_。 答案 .(1) (2) (3) (4) .(1)C14H30 (2)C10H22 (3)C5H12 (4) 109 28 解析 .(1)同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子，互为同位素的是 12C 和14C。 (2)同系物是结构相似，分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的有机物，中两种物质分 子式分别为 C4H10、C5H12，都属于链状烷烃，为同系物。中两种物质分子式分别为 C3H8、 C7H16，均属于链状烷烃，故也为同系物，因此为同系物的为。
9、 (3)同种元素组成的不同单质互为同素异形体，互为同素异形体的是。 (4)属于同一种物质的是。 .(1)根据链状烷烃的通式 CnH2n2可知，含有 30 个 H 原子的链状烷烃为 C14H30。 (2)设该烷烃的分子式为 CnH2n2，其相对分子质量为 14n2142，解得 n10，该烷烃的分 子式为 C10H22。 (3)烷烃 A 在同温同压下蒸气的密度是 H2的 36 倍，则该烷烃的相对分子质量为 72，设 A 的 分子式为 CnH2n2，其相对分子质量为 14n272，解得 n5，该烷烃的分子式为 C5H12。 (4)CH4的电子式为，分子结构为正四面体形，碳氢键之间的键角为 109 2
10、8。 B 组 综合强化练 1.下列说法正确的是( ) A.碳碳间以单键相结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B.分子组成符合 CnH2n2的烃一定是链状烷烃 C.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上 D.新戊烷的一氯取代物有 2 种 答案 B 解析 A 项符合条件的烃为饱和烃，可为链状烷烃，也可为环烷烃，但分子组成符合 CnH2n2的 烃一定为链状烷烃，故 A 错误，B 正确；在烷烃分子中与碳原子紧邻的四个原子构成四面体 形， 所以正戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形， 而非直线形， 故 C 错误； 新戊烷分子完全对称， 分子中只有一种氢原子，故一氯代物只有一种，故 D 错误。
11、2.(2018 福建莆田测试)下列有关丁烷(C4H10)的叙述不正确的是( ) A.分子中碳原子不在同一直线上 B.光照条件下和氯气反应可生成 CH3CH2CH2CH2Cl C.难溶于水 D.所有的原子可能在同一平面内 答案 D 解析 烷烃分子中的所有共价键都为共价单键，和 CH4相似，因此，丁烷(C4H10)中所有的原 子不能在同一平面内，故 D 错误。 3.下列表示的物质中，属于烷烃的是( ) CH3CH2OH CH3(CH2)4CH3 C8H16 CCl4 A. B. C. D. 答案 C 4.(2019 山东营口高一期中)下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是 ( )
12、 A.四个 CH 键完全相同 B.CH4的一氯代物只有一种 C.在常温常压下，CH2Cl2为液体 D.CH2Cl2只有一种空间结构 答案 D 解析 无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CH4中的四 个键的键角和键长都相等，A 错误；无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是 平面正方形结构，CH3Cl 的空间结构都只有一种，B 错误；在常温常压下，CH2Cl2为液体， 与结构无关，C 错误；若甲烷是平面正方形的结构，则 CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线 上的氢原子被氯原子取代，而实际上，CH2Cl2只有一种空间结构，因此只有正四面体结构才 符合，D 正确
13、。 5.(2019 北京师范大学东莞石竹附属学校月考)丁烷(分子式为C4H10)是家用液化石油气的成分 之一，也用作打火机的燃烧，下列关于丁烷的叙述不正确的是( ) A.在常温下，C4H10是气体 B.C4H10与 CH4互为同系物 C.正丁烷和异丁烷分子式都为 C4H10，两者的性质完全相同 D.正丁烷中四个碳原子不在同一直线上 答案 C 解析 常温下，C4H10是气体，故 A 正确；C4H10与 CH4都属于烷烃，结构相似，在组成上相 差 3 个 CH2原子团，二者互为同系物，故 B 正确；丁烷有 CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、 CH3CH(CH3)2(异丁烷)2 种结构，性质不完全
14、相同，故 C 错误；正丁烷分子中四个碳原子为锯 齿形排布，不为直线形，故四个碳原子不在同一直线上，故 D 正确。 6.下列各组物质中互为同系物的是( ) A.CH3CH=CH2和 B.CH2=CHCH3和 C.CH2=CH2和 D.CHCCH3和 CH2=CHCH=CH2 答案 A 解析 结构相似(同一类)， 在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质互为同系物， B、 C、D 三个选项中给出的两种物质结构不相似，故都不正确。 7.(2019 山东济宁月考)下列分子式只表示一种物质的是( ) A.C3H7Cl B.C3H6 C.CH2Cl2 D.C4H10 答案 C 解析 C3H7Cl
15、可以是 CH2ClCH2CH3或 CH3CHClCH3，A 项错误；C3H6可以是丙烯 (CH2=CHCH3)或环丙烷()， B 项错误； CH2Cl2是二氯甲烷， 只有一种结构， C 项正确；C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D 项错误。 8.如图所示表示页岩气中某些烃类的结构模型： (1)有机物甲的名称为_，有机物甲与有机物乙互为_。 (2)有机物乙的一氯取代物有_种，请你根据甲烷分子结构示意图推测，有机物乙中最 多有_个 C 原子在同一平面内。 答案 (1)正丁烷 同分异构体 (2)2 3 解析 (1)根据有机物甲的球棍模型，可知其结构简式为 CH3CH2CH2CH3，其化学名称 为正丁烷
16、。根据有机物乙的空间充填模型，可知其结构简式为，有机物甲和 乙的分子式相同而结构不同，所以二者互为同分异构体。 (2)分子中与“”相连的 3 个CH3位置相同，故其一氯代物有 2 种 (、)。根据 CH4分子结构示意图可知，CH4分子中最多有 3 个 原子在同一平面内，相当于 CH4分子中的 3 个 H 原子被 3 个CH3取代， 所以最多有 3 个 C 原子在同一平面内。 9.如下图表示 4 个碳原子相互结合的方式，小球表示碳原子，小棍表示化学键，碳原子剩余 价键都与氢原子结合。 (1)图中属于烷烃的是_(填字母)。 (2)图中的有机化合物，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成
17、_和 _；不仅可以形成_，还可以形成碳环。 (3)图中互为同分异构体的是 A 与_(填字母，下同)，B 与_，D 与_。 答案 (1)A、C、H (2)碳碳双键 碳碳三键 碳链 (3)C E、F、H G 解析 根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知：A 为 CH3CH2CH2CH3，B 为 CH3CH=CHCH3，C 为，D 为 CH3CCCH3，E 为 CH3CH2CH=CH2，F 为 ，G 为 CH3CH2CCH， H 为， 故 A、C、 H 属于烷烃。这些分子中， 碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成碳碳双键、碳碳三键，不仅可以形成碳链， 还可以形成碳环。根据同分异构体的概念可判
18、断出 A 与 C，B 与 E、F 和 H，D 与 G 分别互 为同分异构体。 10.已知某链状烷烃的相对分子质量为 72，则： (1)该烷烃的分子式为_。 (2)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式： _。 (3)上述同分异构体中， 在相同条件下沸点最低的是_(写结构简式)。 (4)若此有机物的一氯代物分子中有两个CH3，两个CH2，一个和一个Cl，它 们的可能结构分别是_、_、 _、_。 答案 (1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、 、 (3) (4) 解析 (1)链状烷烃分子通式为 CnH2n2，则其相对分子质量为(12n2n2)72，n5，烷烃 分子式为 C5H12。 (2)烷烃 C5H12有三种同分异构体，其结构简式分别为 CH3CH2CH2CH2CH3、 、。 (3)烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃 C5H12三种同分异 构体中，沸点最低。 (4) 根 据 一 氯 代 物 中 的 结 构 片 段 ， 可 确 定 其 结 构 有 ：、 、。