2020-2021学年新教材高中化学第1章有机化合物的结构特点与研究方法第1节第2课时有机化合物中的共价键和同分异构现象课时分层作业含解析

有机化合物中的共价键和同分异构现象（建议用时：40分钟）

［合格过关练］1.下列有关物质的表达式或说法正确的是（）A.甲烷分子的立体结构为H-C-HCH—C=CH—CH,—CH,的键线式：5I L 5ch3CH3CH2OH与Na反应时断裂的是0—Hct键CH;=CHCH3中的碳原子均为sp3杂化HC［A项，H—C—H只代表结构式，不代表立体结构；B项，键线式应为D项，该有机物中的碳原子的杂化有sp:sp3类型。］.下列对有机化合物数量、品种繁多的原因的叙述不正确的是（ ）A.所有的有机物中都含碳元素且都存在异构现象B.碳原子既可以和碳原子形成共价键，又可以和其他非金属原子（如H、N、S、。等）形成共价键C.碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键D.多个碳原子之间既可以形成长短不一的碳链（碳链可以带有支链），又可以形成碳环，且碳链与碳环可以相互结合A［并不是所有的有机物均存在同分异构现象，如CH*等无异构现象。］.下列结构中，从成键情况看不合理的是（）C——HC.2rC——HC.2rHHC——CB［碳原子和硅原子最外电子层均有4个电子，均可形成4个共价键，故B项错误。］.关于乙烯中共价键的说法不正确的是（）A.乙烯分子中含有5个。键和1个“键.乙烯分子中的碳原子以sp2杂化C.乙烯分子中含有£键可以发生加成反应D.乙烯分子中碳碳之间只形成n键［乙烯分子中存在」」,［乙烯分子中存在」」,故碳碳之间既形成。键又形成“键，D不正确。］.下列说法不正确的是（）A.乙醇与Na反应比水与Na反应缓慢的原因为H—0键的极性乙醇中弱乙醇的酯化反应断裂的化学键是C-0。键C.乙醇与HBr反应断裂的化学键是乙醇中的C—0键D.乙酸的酯化反应断裂的化学键是C-0键B［酯化反应一般是醇脱H断0—H键，枝酸脱一0H,断C-0键，B项错误。］以下说法正确的是（）①Oz、。3、0~、0厂互为同素异形体②乙烯和乙快互为同系物③叱1、37cl互为同位素TOC\o"1-5"\h\zo 0H0④乙酸（II）和羟基乙醛（| ||）互为同分异构体CH3C—OH CH2—c—HA.①② B.②③C.①③ D.③④［答案］D某工厂生产的某产品只含C、H、。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、双犍等）。下列物质中与该产品互为同分异构体的是（ ）

A.CH2=C(CH3)C00HB.CH2=CHCOOCH3c.CH；（CH2CH=CHCOOHD.CH3CH（CH3）C00HB［分子式相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体，根据模型示意图可判断该有机物的结构简式为CHz=C（CH3）C00H,因此与之互为同分异构体的是CH2=CHC00CH3。］.已知分子式为的物质A的结构简式为 ，其苯环上的二漠代物有9CH?种同分异构体，由此推断物质A苯环上的四氯代物的同分异构体的数目为（ ）A.9种 B.10种C.11种 D.12种A［该分子苯环上共有6个氢原子，其二澳代物有9种，利用换元法可知其苯环上的四氯代物也有9种结构。］.某煌的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烧的分子式可以是（ ）A.C3Hs B.C4H10C.C5H12 D.C6H14）是最简c［C5H12的一种同分异构体是C（CH0,4个甲基完全相同，即12个氢原子的化学环境相同，故只有一种一氯代物，类似的还有CMb的一种同分异构体［（CH3CC（CH3）3］,其一氯代物也只有一种结构。］）是最简.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺［2.2］戊烷（单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是（）A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种C.所有碳原子均处同一平面D.生成1molC5H12至少需要2molH2C［螺［2.2］戊烷的分子式为C曲，环戊烯的分子式为C曲，二者分子式相同，结构不同,

C1C1互为同分异构体，A项正确；如区匚X〈ClCl都是螺⑵2］戊烷的二氯代物，B项正确；螺［2.2］戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯煌的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大于1,则由1molC5H8生成1molC5H上至少需要2molH2,D项正确。］.如图所示为4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，假设碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。TOC\o"1-5"\h\zABC DX 口E F G H回答下列问题：(1)图中属于烷煌的是(填字母，下同)。(2)在如图所示的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键，还可以形成和;不仅可以形成,还可以形成碳环。(3)含有双键的是,含有三键的是.(4)图中互为同分异构体的是A与；B与；D与.(5)G中含有。键与“键的个数比为«［解析］(1)分子中碳原子之间都以单键结合成链状的炫为烷烧，由此可以判断，题中属于烷烧的是A和C。(2)(3)观察题中的有机化合物，可以看出碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键，还可以形成双键，如B、E、F,也可以形成三键，如D、G；碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，还可以形成碳环。(4)每个小球表示一个碳原子，可知A的分子式为CH。；B的分子式为CM,分子中存在双键；C的分子式为CM。；D的分子式为CM,分子中存在三键；E的分子式为CM,分子中存在双键：F的分子式为CH,分子中存在双键；G的分子式为CHe,分子中存在三键：H的分子式为CMn分子中碳原子之间形成碳环。A与C互为同分异构体，B与E、F、H互为同分异构体，D与G互为同分异构体。(5)G的结构简式为CL—CHz—C三CH,。键为9个，”键为2个，二者比为9：2。［答案］(DAC(2)双键三键碳链(3)BEFDG(4)CEFHG(5)9：212.如图所示都是简化的碳骨架结构：

降冰片烧篮烧降冰片烧篮烧请回答：(1)其分子式分别是、O(2)降冰片烷发生一氯取代时，取代位置有种。(3)篮烷发生一氯取代时，其一氯取代物有种。［解析］(1)1个降冰片烷分子中含7个碳原子，根据碳原子的成键特点可知其分子式为Gh；1个篮烷分子中含10个碳原子，根据碳原子的成键特点可知其分子式为G°Hg(2)降冰片烷分子中含3种等效氢原子，故当它发生一氯取代时，取代位置有3种。(3)篮烷分子中含4种等效氢原子，故其一氯代物有4种。［答案］(DC7HC.oH,2(2)3(3)4［素养培优练］13.(素养题)据报道，近年来发现了一种新的星际分子，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、双键或三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。氢原子碳原子 ①氢原子碳原子 ① ② ③下列对该物质的说法中正确的是()A.①处的化学键表示碳碳双键B.此星际分子属于嫌类C.③处的原子可能是氯原子或氟原子D.②处的共价键只有。键D［有机物分子中每个碳原子都要形成4个共价键，由左向右推测其结构简式为H—C三C—C三C—C三C—C三C—C三R,Ttt①②③所以①处是碳碳三键，③处R可以是N原子(若为F或C1,则C原子不能满足含有4个共价键)，②处是碳碳单键，为。键。］CH3 a.(易错题)化合物入(b)、(d)、HC三C—CH=CHz(p)的分子式均为CH”下列说法正确的是()b的一氯代物只有两种d的同分异构体只有b、p两种b、d、p均可与滨水发生加成反应p分子中。键与n键个数比为5：3A［b分子中含有两种氢原子，其一氯代物有两种，A项正确；环丁二烯也是d的同分异构体，B项错误；d分子中不含不饱和键，其不能与漠水发生加成反应，C项错误；p分子中含有。键与n键个数比为7：3,D项错误。］.(素养题)白藜芦醇的结构简式为H0H0根据要求回答下列问题：(1)白藜芦醇的分子式为o(2)白藜芦醇所含官能团的名称为O(3)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有种，写出其中一种同分异构体的结构简式：.①碳的骨架和官能团种类不变②两个苯环上都有官能团③仅改变含氧官能团的位置(4)乙醇(CH3cHQH)和苯酚0H)都含有与白藜芦醇相同的官能团，有关它们之间关系的说法正确的是(填字母)。A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物质B.苯酚与白藜芦醇互为同系物C.三者的组成元素相同D.三者分子中碳、氧原子个数比相同［解析］(D每个碳原子形成4个共价键，碳碳双键相当于两个共价键，补齐氢原子，然后分类数清碳、氢、氧原子个数，得分子式为(2)白藜芦醇分子中含有碳碳双键和(酚)羟基。(3)依题意，白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上一0H位置，且一0H分别占据两个苯环,其他结构不变。2个一0H在左边苯环的位置有6种，-0H在右边苯环上的位置有3种，故符合条件的同分异构体共有6X3=18种，减去本身一种，还有17种。(4)白藜芦醇不是醇，其分子中的一0H与苯环直接相连，属于酚类，A项错误；苯酚和白藜芦醇的分子结构不相似，不互为同系物，B项错误；三者都由碳、氢、氧三种元素组成，C项正确；乙醇分子中碳、氧原子个数之比为2：1,苯酚分子中碳、氧原子个数之比为6：1,白藜芦醇分子中碳、氧原子个数之比为14：3,D项错误。［答案］(DChHiA(2)碳碳双键、(酚)羟基(4)C.萝卜中具有较多的胡萝卜素。它是人体的主要营养之一。a-胡萝卜素的结构简式为(1)写出a-胡萝卜素的分子式o(2)1mol胡萝卜素最多能与molBn反应。(3)B-胡萝卜素与a-胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚