1、第1章有机化合物的结构与性质烃第2节有机化合物的结构与性质第1课时碳原子的成键方式课时演练促提升A组1.下列分子中,所有碳原子均处于同一平面的是()A.B.C.D.解析:B项中上两个碳原子及每一个碳所连的两个碳原子共处于同一平面。答案:B2.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是()A.CH3PB.CH2SeOC.CH4OD.C2H4解析:A项,化合物中P可形成3个共价键;B项,化合物中Se与O相似;C项,化合物中O可形成2个共价键;D项,碳碳单键应是碳碳双键。答案:D3.某有机物的分子式为C16H18Cl8,其分子呈链状结构,但不含碳碳叁键,则分子中含有的碳碳双键数为()A.5B.4C
2、.3D.2解析:8个Cl可以视为8个H,C16H18Cl8中的碳碳双键数目与C16H26中的碳碳双键数目相同,含有16个碳原子的烷烃为C16H34,相对于烷烃,每减少2个H,则增加一个碳碳双键,故C16H26中的碳碳双键数=34-262=4,即C16H18Cl8中含有4个碳碳双键。答案:B4.(双选)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有()A.乙烷B.甲苯C.氟苯D.四氯乙烯解析:乙烷具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故A项错误;甲苯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子也不可能在同一平面上,故B项错误;苯为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,故C项正确
3、;乙烯为平面形结构,四氯乙烯结构与乙烯相似,也为平面形结构,故D项正确。答案:CD5.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中,不正确的是()A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色,乙烷则不能C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定D.乙烯分子为平面形结构,乙烷分子为立体结构解析:CC键的键能并不是CC键键能的两倍,而是比两倍略小。只需要较少的能量,就能使双键里的一个键断裂。因此乙烯比乙烷性质活泼。答案:C6.烯烃、炔烃、芳香烃和乙醛都能发生加成反应,这是因为它们都()A.含单键B.含双键、叁键或苯环C.含非极性键D.是有机物解析
4、:若有机物分子中含有双键、叁键或苯环,则能发生加成反应,B项正确。答案:B7.根据的结构,下列有关该有机物性质的说法中错误的是()A.能与新制氢氧化铜悬浊液反应B.能使溴的四氯化碳溶液退色C.能与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应D.不能使酸性KMnO4溶液退色解析:该有机物中含有COOH,显酸性,可以与新制氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应,A项正确;该分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液退色,B项正确,D项错误;该分子中含有羧基,在浓硫酸催化下能与乙醇发生酯化反应,C项正确。答案:D8.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,则可得到的分子
5、如图所示。(1)写出其分子式。(2)碳碳键之间的键角有种。(3)极性键有个,非极性键有个。解析:CH4中H位置被苯环中碳原子代替,因此四个CC单键键角仍为10928;苯环中碳碳键键角为120,C原子之间的键都是非极性键,苯环上CH键为极性键。答案:(1)C25H20(2)两(3)20289.(1)有两种芳香烃结构如下:萘:联苯:它们的分子式分别为和。(2)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为。解析:(1)萘分子中含有10个碳原子,除去两苯环共用的2个碳原子上没有氢原子外,其他每个碳原子上连有1个氢原子,故其分子式为C10H8。联苯分子中含有12个碳原子,除了两
6、个苯环直接相连的2个碳原子外,其他碳原子上均连有1个氢原子,故其分子式为C12H10。(2)根据其分子式,其符合单烯烃的通式,考虑到乙烯分子中的所有原子均在同一平面上,当乙烯分子中的4个氢原子分别被4个甲基取代后,该烃的所有碳原子都在同一平面上,故分子式为C6H12的烃且所有碳原子都在同一平面上的结构简式为。答案:(1)C10H8C12H10(2)B组1.下列共价键中,属于极性键且极性最强的是()A.B.C.D.解析:A、D两项的共价键是由同种元素(碳元素)的原子形成的,属于非极性键;B、C两项的共价键是由不同种元素(B项为碳、氧两元素,C项为碳、氮两元素)的原子形成的,属于极性共价键,并且碳
7、、氧两元素的吸引电子能力(电负性)之差大于碳、氮两元素的吸引电子能力之差,故极性最强的共价键是。答案:B2.下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是()A.甲苯B.硝基苯C.2-甲基丙烯D.2-甲基丙烷解析:2-甲基丙烷可以看作是甲烷分子中的三个氢原子被甲基取代,所以连在2号碳上的三个碳原子和一个氢原子的空间结构为四面体的四个顶点,故所有碳原子不可能在同一个平面上。答案:D3.下列说法中正确的是()A.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是饱和链烃B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上D.碳氢原子个数比为13的烃
8、有两种解析:符合该特点的烃有烷烃和环烷烃,A项错误;只有烷烃的分子组成符合通式CnH2n+2,B项正确;饱和碳原子四个价键为四面体形,故正戊烷分子中碳原子不在一条直线上,而是呈锯齿形,C项错误;碳氢原子个数比为13的烃只有乙烷(CH3CH3)一种。答案:B4.已知CC键可以绕键轴旋转,结构简式为的化合物中,处于同一平面内的原子最多可能有()A.10个B.12个C.16个D.18个答案:D5.某烃的结构简式为,分子中饱和碳原子数为a,可能在同一直线上的碳原子数为b,可能在同一平面上的碳原子数最多为c,则a、b、c分别为()A.4、3、7B.4、3、8C.2、5、4D.4、6、4解析:如图所示:,
9、1、2、3号碳原子在同一直线上,且该直线在碳碳双键确定的平面内,所以1、2、3、4、5、7号碳原子一定在同一平面,6、8号碳原子通过单键旋转,也可能在上述平面内,5、6、7、8号碳原子为饱和碳原子。答案:B6.某有机化合物结构如下,分析其结构并回答下列问题。(1)写出其分子式。(2)其中含有个不饱和碳原子,分子中有种双键。(3)分子中的极性键有(写出两种即可)。(4)分子中的饱和碳原子有个。(5)分子中键角约为,键角约为。解析:根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子,双键、叁键碳原子称之为不饱和碳原子,苯环上的碳为不饱和碳原子,此分子中有12个不饱和碳原子;此分子中
10、有碳碳双键和碳氧双键2种双键;凡是不同原子间形成的共价键称之为极性键,此分子中有碳氢、碳氧、氧氢三种极性键;具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子,共有4个。答案:(1)C16H16O5(2)122(3)碳氧键、碳氢键、氧氢键(任填两种)(4)4(5)1201807.有机化合物的结构简式可进一步简化,如:CH3CH2CH2CH3写出下列物质的分子式:(1);(2);(3)。解析:在键线式中每个折点和端点处为1个碳原子,每个碳原子可以形成4个共价键,不足4个的用氢原子补足。答案:(1)C6H14(2)C5H10(3)C7H128.已知某有机化合物的结构简式如下:(1)该物质的一个分子中含有个饱和碳
11、原子,个不饱和碳原子。(2)写出两种非极性键:,两种极性键:。(3)该有机化合物的分子式为。(4)推测该有机物可能具有的性质:。解析:该有机化合物具有官能团、CC以及酚羟基,可据此推断其性质。答案:(1)210(2)CC和CCCO和CH(或HO)(3)C12H14O2(4)与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;与酸性KMnO4溶液发生氧化反应9.某化工厂生产的某产品只含碳、氢、氧三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。(1)该有机物中表示的原子为,表示的原子为,表示的原子为。(用元素符号表示)(2)该有机物中存在的极性键有,非极性键有。(3)该产品的结构简式为
12、。(4)下列物质中,与该产品互为同分异构体的是(填序号),与该产品互为同系物的是(填序号)。CH3CH(CH3)COOH解析:(1)根据碳原子的4价键、氢原子的1价键、氧原子的2价键原则,结合分子的球棍模型可知,表示H,表示C,表示O。(2)由碳、氢、氧原子的价键原则,结合球棍模型可知,该有机物的结构简式为,其中CH、CO、OH、均为极性键,CC、属于非极性键。(4)与已知有机物分子式相同,结构不同是和,故与该产品互为同分异构体的是和。同系物的结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,分子中含有1个碳碳双键和1个羧基,其分子组成上比该有机物多一个CH2,它们属于同系物。中的物质与该有机物的分子式不同,且分子中不含有碳碳双键,故其与该有机物既不属于同系物也不属于同分异构体。答案:(1)HCO(2)CH、CO、OH、CC、(3)(4)