江苏专版2024-2025学年新教材高中化学分层作业12有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构新人教版必修第二册

第七章分层作业12有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构必备学问基础练1.下列各组物质互为同分异构体的是()A.CO与N2B.CH3CH2OH与CH3COOHC.12C与13CD.CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)22.(2024·杭州师大附中高一期中)碳原子的不同结合方式使有机化合物种类繁多,下列碳原子的结合方式中错误的是()结合方式选项ABCD3.(2024·天津河西区高一期中)下列化合物中,与CH3CH2CH2CH2CH3互为同分异构体的是()A.CH4B.CH2CH2C.CH3CH2CH2CH3D.4.(2024·浙江宁波高一期中)下面是4个碳原子相互结合的5种方式(氢原子没有画出),其中符合通式CnH2n+2的是()A.②③ B.①⑤C.②③④ D.①④5.烃分子中的碳原子成键方式有多种,烃分子中的碳原子(氢原子已省略)结合的几种方式如图,其中互为同系物的是()序号结构序号结构①④②⑤③⑥A.①⑥ B.②③C.③④ D.⑤⑥6.(2024·河北张家口高一期中)下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是()①②CH3CH2CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH3④CH3CH2CH3A.四种烷烃中均含有C—C和C—HB.①、②和③互为同分异构体C.③中的化学键均为极性键D.①和③互为同系物7.下列有机化合物中互为同分异构体的是()①CH2CHCH3②③CH3CH2CH3④HC≡CCH3⑤⑥CH3CH2CH2CH3A.①和② B.①和③C.①和④ D.⑤和⑥8.四川省有丰富的自然气资源,自然气的主要成分是甲烷,还含肯定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是()A.甲烷与乙烷、丙烷互为同系物B.甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键D.甲烷、乙烷、丙烷分子中全部原子均不行能共平面9.下图中表示碳原子相互结合的几种方式,小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。下列说法正确的是()A.图中C的结构简式为CH4B.图中C和E分子中氢原子数相同C.图中A与C互为同系物D.图中与B互为同分异构体的有C、D、E10.下列关于CH4和的叙述不正确的是()A.均能用组成通式CnH2n+2来表示B.二者互为同系物C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键D.两种烷烃分子中所含原子都不行能处于同一平面内关键实力提升练11.下图是由4个碳原子结合成的5种有机化合物(氢原子没有画出),下列说法正确的是()A.有机化合物(a)的名称为异丁烷B.有机化合物(a)中四个碳原子共面C.上述有机化合物中与(c)互为同分异构体的只有(b)D.上述有机化合物中,属于链状烷烃的是(a)(b)(c)(d)12.(2024·北京朝阳区高一期中)将链状烷烃进行如图所示转化是近年来发觉的石油绿色裂解方法,反应温度更低,且催化剂具有良好的选择性。下列说法不正确的是()A.反应物与产物互为同系物B.分子式为C5H12的烷烃有3种C.正丁烷的二氯代物有6种D.反应物和产物分子中全部碳原子肯定处于同一平面13.(2024·山西晋中高一期中)为解决污染、变废为宝,我国科研人员探讨在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图,下列说法正确的是()A.最终产物X、Y互为同分异构体B.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副产物H2O产生C.产物X名称为异戊烷D.产物X、Y在常温下均为气体14.(2024·北京昌平区高一期中)如图是利用碳原子、氢原子模型搭建的某有机化合物的球根模型,回答以下问题:(1)该物质的分子式是,结构简式是。

(2)该分子中,碳原子形成的化学键有(选填序号)。

a.碳碳单键b.碳碳双键c.碳氢键(3)某同学拼出的球棍模型如图,该结构中一个碳原子形成的共价键数目不正确。请从原子结构角度说明碳原子应形成4个共价键的缘由

。

15.在链状烷烃分子中基团—CH3、—CH2—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子,其数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如,分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试依据不同链状烷烃的组成和结构,分析出链状烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。(1)链状烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系:n0=或n0=。

(2)4种碳原子数之间的关系是n1=。

(3)若某分子中n2=n3=n4=1,该链状烷烃可能是

(任写一种)。

分层作业12有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构1.D解析CO与N2分子式不同,不是同分异构体,A错误;CH3CH2OH与CH3COOH的分子式不同,不是同分异构体,B错误;12C与13C为同一元素的不同原子,二者互为同位素,C错误;CH3CH2CH2CH3与的分子式均为C4H10,二者分子结构不同,互为同分异构体,D正确。2.C解析有机化合物中每个C原子只能形成四条键,C项错误。3.D解析互为同分异构体的有机化合物必需具有相同的分子式和不同的分子结构,CH3CH2CH2CH2CH3的分子式为C5H12,与互为同分异构体。4.B解析CnH2n+2为链状烷烃的通式,即分子中均以单键连接。②③④中均含有CC,不属于烷烃,不符合题给通式,只有①⑤符合该通式。5.B解析依据烃分子中碳骨架结构及碳原子成键特点,烃①~⑥的分子式分别为C6H12、C6H14、C5H12、C5H10、C5H8、C4H8,②和③属于烷烃,互为同系物;①和④分子中都含碳碳双键,分子中碳原子数不同,互为同系物。6.A解析①和③的分子式均为C5H12,②的分子式为C6H14,三者的分子式不完全相同,不是同分异构体,B错误。③分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,C错误。①和③的分子式相同,二者的分子结构不同,互为同分异构体,D错误。7.A解析①的分子式是C3H6,②的分子式是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C3H4,⑤的分子式是C4H8,⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同,其结构不同,互为同分异构体。8.C解析甲烷和丙烷都是烷烃,互为同系物,A正确;甲烷是烃类中含氢量最高、含碳量最低的化合物,B正确;甲烷中都是极性键,乙烷和丙烷中含有极性键和非极性键,C错误;甲烷、乙烷、丙烷分子中都含饱和碳原子,每个碳原子与其相连的4个原子形成四面体形结构,故分子中全部原子不行能共平面,D正确。9.C解析图中小圆球表示碳原子,C中有机化合物的结构简式为(CH3)3CH,A错误;C的分子式为C4H10,E的分子式为C4H8,二者所含氢原子数不同,B错误;A为CH3CH2CH3,C为(CH3)3CH,二者都属于烷烃,所含碳原子数不同,互为同系物,C正确;B、D、E的分子式均为C4H8,互为同分异构体,但C的分子式为C4H10,B与C不是互为同分异构体,D错误。10.C解析链状烷烃均可用通式CnH2n+2表示,A正确;两种烷烃的分子式不同,所含碳原子数不同,互为同系物,B正确;CH4中有极性共价键,但没有非极性共价键,C错误;烷烃分子中碳原子均形成4个共价键,都是立体结构,分子中全部原子不行能处于同一平面内,D正确。11.A解析有机化合物(a)含有4个碳原子,其名称为异丁烷,A正确;有机化合物(a)中4个碳原子形成四面体形结构,故4个碳原子肯定不共平面,B错误;有机化合物(b)、(c)和(e)的分子式均为C4H8,但其分子结构不同,互为同分异构体,C错误;有机化合物(a)是链状烷烃,(b)(c)(d)中都含有双键,不属于烷烃,D错误。12.D解析题给反应中,反应物为正丁烷,产物为丙烷和正戊烷,三者均为烷烃,互为同系物,A正确;分子式为C5H12的烷烃有3种不同结构,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,B正确;正丁烷的二氯代物的种类先考虑一氯代物有2种即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3,然后再考虑其次个Cl取代分别有4种和2种,一共有6种,C正确;由于单键可以旋转,则正丁烷、正戊烷分子中碳原子可能不在同一平面内,D错误。13.C解析最终产物X、Y是结构相像的烷烃,其分子组成上相差1个CH2,不是互为同分异构体,A错误;依据原子守恒推知,反应Ⅲ中没有水生成,B错误;产物X为(CH3)2CHCH2CH3,其名称为异戊烷,C正确;最终产物X、Y的分子式分别为C5H12、C6H14,常温下均为液体,D错误。14.答案(1)C2H6CH3CH3(2)ac(3)碳原子最外层有4个电子,则应形成4对共用电子对,达到8电子稳定结构,即应当形成4条共价键解析(1)由图中模型可知,该有机化合物的分子中含有2个C原子和6个H原子,故其分子式为C2H6,每个C原子与3个H原子形成3个C—H,两个C原子之间形成C—C单键,其结构简式为CH3CH3。(2)由图可知,该有机化合物中含有碳碳单键、碳氢单键,故合理选项是ac。(3)从原子结构角度说明碳原子应形成4个共价键的缘由:碳最外层有4个电子,则应形成4对共用电子对,使C原子达到最外层8电子稳定结构,即应当形成4条共价键。15.答案(1)2(n1+n2+n3+n4)+23n1+2n2+n3(2)n3+2n4+2(3)(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3或(CH3)3CCH2CH(CH3)2或(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3解析(1)由于链状烷烃的通式为CnH2n+2,C原子与H原子之间的数量关系为n0=2(n1+n2+n3+n4)+2,伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0,所以C原子与H原子之间的数量关系也可