高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物第1课时课堂检测

第七章　有机化合物

第一节　认识有机化合物

第1课时　有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构

基础过关练

题组一　有机化合物中碳原子的成键特点

1.(2021辽宁葫芦岛高一月考)目前人们在自然界中发现的物质和人工合成的物质已超过1亿种,其中绝大多数都是有机化合物,而且新的有机物仍在源源不断地被发现或被合成出来。下列有关碳元素形成的有机化合物种类繁多的原因叙述不正确的是              (　　)

A.常温下碳单质的性质活泼,容易跟多种物质发生反应

B.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键

C.碳原子可以跟碳原子或其他原子形成4根共价键

D.多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环

2.大多数有机物分子中的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子的结合方式是              (　　)

A.只有非极性键　　　　　      B.只有极性键

C.有极性键和非极性键　　　　　D.只有离子键

3.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是 (　　)

A.CH3N　

B.CH4Si　

C.CH2OS　

D.CH4S　

题组二　烷烃的结构

4.下图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映甲烷真实存在状况的是              (　　)

A.分子结构示意图:

B.电子式:H·×·×H

C.球棍模型:

D.空间填充模型:

5.以下结构表示的物质中属于烷烃的是 (　　)

A.CH3OH

B.CH2CH2

C.　

D.

题组三　理解同系物与同分异构体的概念

6.(2021山西太原高一月考)关于乙烷和丙烷的关系,下列说法正确的是              (　　)

A.互为同分异构体　　　　　　B.互为同系物

C.互为同素异形体　　　　　  D.是同一种物质

7.(2021山东泰安一中高一月考)正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是              (　　)

A.相对分子质量相同,但分子的空间结构不同

B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同

C.具有相似的化学性质和物理性质

D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同

8.(2020陕西咸阳高一月考)下列有关同系物、同分异构体的说法正确的是              (　易错　)

A.分子组成相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物

B.结构不同,相对分子质量相同的物质一定是同分异构体

C.同系物的化学性质相似,同分异构体的化学性质一定不相似

D.正丁烷与甲烷互为同系物

能力提升练

题组一　有机化合物的结构

1.()二氟甲烷(CH2F2)是性能优异的环保产品,它可用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。对二氟甲烷的叙述正确的是              (　　)

A.只有1种结构　　　　　　　

B.属于烃　　

C.有2种结构　　　　　　　

D.为正四面体结构

2.()下图是CH4、CCl4、CH3Cl的球棍模型,下列说法正确的是 (　　)

A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构

B.CH4、CCl4都是正四面体结构

C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键

D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同

3.(2021黑龙江哈尔滨六中高一期中,)下列说法正确的是 (深度解析)

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.分子组成符合通式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1∶3的烷烃有两种

4.(2021安徽安庆外国语学校高一月考,)甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是平面正方形结构,理由是              (　　)

A.CH3Cl只有一种结构

B.CH2Cl2只有一种结构

C.CH4分子中含非极性键

D.CH4的四个价键之间的夹角相等

5.()用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构简式如图所示。

(1)该物质属于 (　　)

A.烃　　　　　

B.烷烃

C.有机化合物　　　　　

D.无机物

(2)该物质的分子中含有的单键为　　　　　,含有的双键为　　　　　(用化学符号表示,如碳碳单键表示为“C—C”)。 

题组二　同系物与同分异构体

6.(2021河北保定高一期末,)碳原子个数不超过10的烷烃(通式:CnH2n+2)中,一氯代物只有1种的有              (　　)

A.2种　　　　　B.3种

C.4种　　　　　D.5种

7.(双选)()下图是由4个碳原子结合成的5种有机物(氢原子没有画出),下列说法正确的是              (　　)

A.有机物(a)的名称为异丁烷

B.有机物(a)中四个碳原子共平面

C.上述有机物中与(c)互为同分异构体的只有(b)

D.上述有机物中,属于链状烷烃的是(a)

8.(2020辽宁阜新实验中学高一月考,)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              (　　)

①　②CH3CH2CH2CH2CH2CH3

③CH3CH2CH2CH2CH3　④CH3CH2CH3

A.四种烷烃中均含有C—C键和C—H键

B.①、②和③互为同分异构体

C.④中的化学键均为极性键

D.①和③互为同系物

9.(2021河南安阳高一期末,)相对分子质量为100的某烷烃M,其分子中含有4个甲基,则M的结构有              (深度解析)

A.3种　　　B.4种　　　C.5种　　　D.6种

10.()有下列结构的物质:①CH3(CH2)3CH3　②CH3CH2CH2CH2CH3　③CH3CH2CH2CH2CH2CH3

④　⑤　

⑥　⑦

其中,属于同系物的是　　　　(填字母,下同);属于同分异构体的是　　　　;属于同种物质的是　　　　。 

A.①②　　　　　　      B.②③　

C.③④⑤⑥⑦　　　　　　D.①③　

E.③④⑤⑦　　　　　　  F.④⑥

答案全解全析

基础过关练

1.A　常温下碳单质性质稳定,不易发生化学反应。

2.C　有机物分子中,碳原子与碳原子形成非极性键,碳原子与其他原子形成极性键。

3.B　C、Si能形成4个共价键,N能形成3个共价键,而O、S能形成2个共价键,可以看出B项中C、Si成键不合理。

4.D　空间填充模型表示的是原子相对大小及成键方式,故甲烷的空间填充模型最能反映甲烷真实存在的状况。

5.C　烷烃分子中碳原子间通过碳碳单键相连,碳原子的剩余价键均与H原子相连,则C项物质属于烷烃。

6.B　乙烷和丙烷都属于烷烃,结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,互为同系物。

7.D　正丁烷、异丁烷的分子式都为C4H10,但正丁烷没有支链,而异丁烷带有支链,二者分子内碳原子的连接方式不同,所以二者互为同分异构体。

8.D　互为同系物的有机物除了分子组成上相差一个或若干个“CH2”之外,还要求结构相似,A错误;CO和N2相对分子质量都是28,但它们不互为同分异构体,B错误;互为同分异构体的有机物化学性质也可能相似,C错误;正丁烷与甲烷互为同系物,D正确。

易错辨析

注意概念的辨析:结构相似、分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称同系物;具有相同分子式而结构不同的化合物互称同分异构体。

能力提升练

1.A　甲烷是正四面体结构,其分子中的四个氢原子是完全等效的,甲烷的二氟代物只有一种,A正确、C错误;二氟甲烷(CH2F2)中含有氟元素,不属于烃,B错误;甲烷分子上的2个氢原子被氟原子取代后,由于原子之间的相互影响,键长、键角都发生了变化,不再是正四面体结构,D错误。

2.B　CH3Cl中的C—H键与C—Cl键不同,所以CH3Cl不是正四面体结构,A错误;CH4中的4个C—H键相同,CCl4中的4个C—Cl键相同,所以CH4、CCl4都是正四面体结构,B正确;CH4中的C—H键与CCl4中的C—Cl键均属于极性共价键,C错误;CH4、CCl4由于组成元素不同,所以含有的化学键不同,性质也不同,D错误。

3.B　A项中描述的烃也可能是环烷烃等,A错误;分子组成符合通式CnH2n+2的烃,碳原子之间肯定是通过碳碳单键连成链状,余下的价键与氢原子形成碳氢键,属于烷烃,B正确;正戊烷中的碳原子不在同一条直线上,C错误;N(C)∶N(H)=1∶3的烷烃,分子式必为C2H6,则一定为乙烷,D错误。

知识拓展

烃,也称为碳氢化合物。烃只由碳和氢两种元素组成,根据其结构特点,可以分为开链烃、脂环烃和芳香烃等。其中,开链烃分子中碳原子排列成链状,有饱和烃(烷烃)、不饱和烃(烯烃、炔烃等);脂环烃分子中含有由碳原子构成的环,有环烷烃、环烯烃、环炔烃等;芳香烃是指含有苯环的烃,分为单环芳香烃(苯及其同系物)、多环芳香烃等。

4.B　无论甲烷是正四面体结构还是正方形结构,CH3Cl只有1种结构,不存在同分异构体,A不符合题意;若甲烷是平面正方形结构,CH2Cl2有两种结构(相邻或对角线上的H被Cl取代),而实际上其二氯代物只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构,B符合题意;不同元素原子之间形成的共价键均为极性键,甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,C—H键都是极性键,C不符合题意;甲烷分子中四个碳氢键完全相同,则甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,四个价键之间的夹角都相等,D不符合题意。

5.答案　(1)C　(2)C—H、C—S　

解析　该物质由C、H、S三种元素组成,属于有机化合物,根据其结构简式可以分析得出其化学键的种类。

6.C　烷烃的一氯代物种数等于其等效氢种数,CH4、CH3—CH3、C(CH3)4及的一氯代物有1种,符合题意的烷烃一共有4种。

7.AD　有机物(a)含有4个碳原子,其名称为异丁烷,A正确;有机物(a)中4个碳原子形成四面体结构,故4个碳原子一定不共面,B错误;有机物(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;有机物(a)是链状烷烃,D正确。

8.A　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,不互为同分异构体,B错误;④为丙烷,其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,C错误;①和③的分子式均为C5H12,不互为同系物,D错误。

9.B　烷烃的通式为CnH2n+2,相对分子质量为100,则有12n+2n+2=100,解得n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16,分子中含有4个甲基的结构有、、、,共4种。

规律方法

烷烃同分异构体书写技巧

10.答案　BD　E　AF

解析　7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互为同系物;若碳原子数相同,而结构不同,则互为同分异构体;若碳原子数相同,结构也相同,则为同一种物质。7种物质的分子式分别为①C5H12、②C5H12、③C6H14、④C6H14、⑤C6H14、⑥C6H14、⑦C6H14。所以①②中任一物质与③④⑤⑥⑦中任一物质均互为同系物;①②结构相同,属于同种物质,④⑥结构相同,属于同种物质;③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体。