2024-2025学年新教材高中化学第7章有机化合物第1节第1课时碳原子的成键特点与烷烃的结构课时分层作业含解析新人教版必修第二册

PAGE4-碳原子的成键特点与烷烃的结构(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列关于有机物的说法正确的是()A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物B．有机物只含有碳、氢两种元素C．有机物不但存在于动植物体内，而且可以通过人工的方法合成D．燃烧生成CO2和H2O的有机物中肯定含有碳、氢、氧三种元素C[CO、CO2、碳酸、碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点，属于无机物，A项错误；有机物肯定含有碳元素，绝大多数有机物含有氢元素，部分有机物还含有氧、氮、硫等元素，B项错误；最初的有机物来自动植物体内，现在，更多的有机物是人工合成的，C项正确；甲烷完全燃烧的产物是CO2和H2O，但甲烷仅由碳、氢两种元素组成，D项错误。]2．下列关于甲烷分子的说法错误的是()A．甲烷分子中的化学键都是极性键B．甲烷分子中4个C—H键完全相同C．甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心D．甲烷分子中碳元素的化合价为＋4D[甲烷分子中只有C—H键，是极性键，A项正确；甲烷分子中4个C—H键的长度、强度完全相同，B项正确；甲烷分子是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，C项正确；氢元素与非金属元素结合时显＋1价，故甲烷分子中碳元素为－4价，D项错误。]3．下列说法正确的是()A．碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物肯定是饱和链烃B．分子组成符合CnH2n＋2(n为正整数)的有机物肯定是烷烃C．丙烷分子中全部碳原子均在同一条直线上D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃有2种B[符合条件的有机物还可以是环烷烃，如，A项错误；在烷烃分子中，与饱和碳原子相连的4个原子肯定位于四面体的4个顶点上，所以丙烷中的全部碳原子不行能在同一条直线上，C项错误；碳、氢原子个数比为1∶3的烃只有乙烷，乙烷没有同分异构体，D项错误。]4．下列事实中能证明甲烷分子具有以碳原子为中心的正四面体结构的是()A．CH3Cl只代表一种物质B．CH2Cl2只代表一种物质C．CHCl3只代表一种物质D．CCl4只代表一种物质B[CH4分子中有4个完全相同的C—H键，故甲烷可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构(如图所示)。对于正四面体结构，4个顶点的位置完全相同，4个氢原子完全相同，所以甲烷的一氯代物(CH3Cl)、二氯代物(CH2Cl2)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有1种。对于平面正方形结构，4个氢原子的位置虽然也相同，但相互间存在相邻和相对的关系，所以甲烷的一氯代物(CH3Cl)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有1种，但二氯代物(CH2Cl2)却有2种(如图所示)。因此，由CH2Cl2只代表一种物质可以证明甲烷分子具有以碳原子为中心的正四面体结构。]5．下列说法中正确的一组是()A[A项，表示形式不同，但属于同一种物质，故正确；B项，两者为单质，因此不属于同位素，故错误；C项，两者属于同分异构体，故错误；D项，两者属于同一种物质，故错误。]6．碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是()ABCDC[C中碳原子形成了5个共价键，违反了C的4价原则，C错误。]7．写出下列烷烃的分子式。(1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：________。(2)分子中含有22个共价键的烷烃：________。(3)分子中含有30个氢原子的烷烃：________。[答案](1)C6H14(2)C7H16(3)C14H30[素养培优练]8．下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解，正确的是()A．饱和有机物中碳原子不能发生化学反应B．碳原子与碳原子只能形成不饱和键C．任何有机物中氢原子数目不行能为奇数D．5个碳原子之间能够形成五个碳碳单键D[烷烃中的碳原子都是饱和碳原子，饱和碳原子能发生取代反应，故A错误；碳原子与碳原子可以形成不饱和键，如烯烃，也可以形成饱和键，如烷烃，故B错误；有的有机物分子中含有奇数个氢原子，如一氯甲烷、三氯甲烷等，故C错误；5个碳原子可以形成碳环，可以带支链，也可以不带支链，两种状况都含有5个C—C单键，故D正确。]9．下列物质中互为同系物的是()①CH3CH2Cl②CH2=CHCl③CH3CH2CH2Cl④CH2ClCH2Cl⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2A．①③ B．①④C．①② D．⑤⑥A[互为同系物的物质必需结构相像，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。①③结构相像且相差一个CH2原子团，所以①③互为同系物；②中含有，④中含有两个氯原子，所以①④与①②均不行能互为同系物；⑤⑥分子式相同，结构不同，互为同分异构体。]10．(素养题)已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的试验数据(U形管中干燥剂只汲取水蒸气且假设产生的气体完全被汲取)。试验前试验后(干燥剂＋U形管)的质量101.1g102.9g(石灰水＋广口瓶)的质量312.0g314.2g依据试验数据求：(1)试验完毕后，生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________g。(2)生成的水中氢元素的质量为________g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________。[解析](1)生成水的质量为102.9g－101.1g＝1.8g，生成正盐即CaCO3的质量为eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×100g·mol－1＝5g。(2)生成的水中氢元素的质量为eq\f(1.8g,18g·mol－1)×2g·mol－1＝0.2g