化学人教版 (2019)搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点课时作业

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[学业达标]
1．近年来，科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷，下列说法正确的是( )
①甲烷属于烃类 ②在相同条件下，甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源
A.①②③ B．②③④
C.①③④ D．①②④
2．下列物质不属于烷烃的是( )
A.C3H8 B．C4H10
C.C6H12 D．C8H18
3．下列表示不正确的是( )
A.次氯酸的电子式：H∶ eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶
B.丁烷的球棍模型：
C.丙烷的结构简式：CH3CH2CH3
D.CH4的空间充填模型：
4．下列有关说法正确的是( )
A.石墨和金刚石互为同位素
B.乙烷和丙烷互为同素异形体
C.CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体
D.12C和13C互为同系物
5．下列物质中，互为同分异构体的是 ( )
6．组成为C6H4S4的物质有吸收微波的功能，可在军事上用作隐形飞机的涂层。下列关于C6H4S4的说法不正确的是( )
A.该物质为有机物
B.该物质为无机物
C.该物质由三种元素组成
D.该物质燃烧产物可能含CO2
7．大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.形成4对共用电子对
B.通过非极性键结合
C.通过4个离子键结合
D.通过离子键和共价键结合
8．甲烷在创造适合生命存在的条件中，扮演重要角色的有机物。下列有关甲烷的说法不正确的是( )
A.甲烷的分子式能表示其元素组成和分子构成
B.甲烷的电子式能反映原子最外层电子的成键情况
C.甲烷的结构式能表示其分子的空间结构
D.甲烷分子中的化学键是极性键
9．下列各物质是烷烃同系物的是( )
10．同分异构体在人类对自然界的研究中发挥了重要作用。关于同分异构体的叙述正确的是( )
A.相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
B.化学式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
C.同分异构体之间由于分子组成相同，所以它们的性质相同
D.只有少数的有机物之间存在同分异构现象
11．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和C—H
B.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
[等级突破]
12．生活中很多物质的主要成分都是烷烃，如天然气、打火机燃气等。下列说法正确的是( )
A.烷烃分子通式为CnH2n＋2，所有烷烃都遵循这一通式
B.CHCH3CH3CH2CH3、CH4、CH3CH2CH3互为同系物
C.烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上
D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物
13．(1)4个碳原子间均以单键结合的方式有4种，请在下面的方框中补充另外3种结合方式：
(2)写出碳原子数为5的烷烃的同分异构体的结构简式。
(3)如图所示表示页岩气中某些烃类的结构模型：
①有机物甲的名称为____________，有机物甲与有机物乙互为____________。
②有机物乙的一氯取代物有________种，请你根据甲烷分子结构示意图推测，有机物乙中最多有________个C原子在同一平面内。
14．Ⅰ.有下列各组物质(在横线上填相应的序号)：
①O2和O3 ②H2、D2、T2 ③12C和14C
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3
⑤癸烷和十六烷
⑥CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5

(1)互为同位素的是________________。
(2)互为同系物的是________________。
(3)互为同素异形体的是________________。
(4)为同一种物质的是________________。
Ⅱ.写出下列链状烷烃的分子式：
(1)含有30个氢原子的烷烃的分子式为________________。
(2)假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为________________。
(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则其分子式为______________。
课时作业12 有机化合物中碳原子的成键特点及烷烃的结构
1．答案：C
2．答案：C
3．解析：次氯酸分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1个共用电子对，使每个原子都达到稳定结构，故次氯酸的电子式为H∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶ eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶，A错误；丁烷的分子式是C4H10，C原子与C原子或C原子与H原子通过共价键结合，因为每个C原子都是饱和碳原子，具有甲烷的四面体结构，所以碳链为锯齿形，丁烷的球棍模型可表示为，B正确；丙烷分子中的碳原子之间、碳原子和氢原子之间形成的共价键都为单键，书写结构简式时均可省略，C正确；甲烷是碳原子和氢原子间通过共价单键形成的空间正四面体结构，CH4的空间充填模型可表示为，D正确。
答案：A
4．解析：石墨和金刚石互为同素异形体，A项错误；乙烷和丙烷互为同系物，B项错误；12C和13C互为同位素，D项错误。
答案：C
5．解析：两种物质是否为同分异构体，一看分子式(相同)，二看结构式(不同)。如下图：
答案：B
6．答案：B
7．答案：A
8．答案：C
9．答案：D
10．解析：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体，故A错误、B正确；同分异构体之间虽然分子组成相同，但结构不同，所以它们的性质不同，故C错误；绝大多数有机物之间存在同分异构现象，故D错误。
答案：B
11．解析：①和③的分子式均为C5H12，结构不同，互为同分异构体，②的分子式为C6H14，与①、③的分子式不同，不互为同分异构体，B错误；③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷，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，互为同分异构体，D错误。
答案：A
12．解析：链状烷烃通式为CnH2n＋2，环烷烃的通式不是CnH2n＋2，故A错误；CH4、CH3CH2CH3的结构相似，分子组成相差整数倍个CH2原子团，故互为同系物，属于烷烃同系物，故B正确；烷烃分子中，相邻的三个碳原子为锯齿形，不可能在同一直线上，故C错误；分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质的结构不一定相似，如环丙烷和乙烯，它们不互为同系物，故D错误。
答案：B
13．解析：(1)碳原子间相互以单键结合时，既可以形成碳链，也可以形成碳环。(3)①根据有机物甲的球棍模型，可知其结构简式为CH3—CH2—CH2—CH3，其化学名称为正丁烷。根据有机物乙的比例模型，可知其结构简式为有机物甲和乙的分子式相同而结构不同，所以二者互为同分异构体。
②分子中与“”相连的3个—CH3位置相同，故其一氯代物有2种根据CH4分子结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，相当于CH4分子中的3个H原子被3个—CH3取代，所以最多有3个C原子在同一平面内。
答案：(1) eq \a\vs4\al()
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、、
(3)①正丁烷 同分异构体 ②2 3
14．解析：Ⅰ.(1)同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子，互为同位素的是12C和14C。(2)同系物是结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，④中两种物质分子式分别为C4H10、C5H12，都属于链状烷烃，为同系物。⑥中两种物质分子式分别为C3H8、C7H16，均属于链状烷烃，故也为同系物，因此为同系物的为④⑤⑥。(3)同种元素组成的不同单质互为同素异形体，互为同素异形体的是①。(4)属于同一种物质的是②⑦。
Ⅱ.(1)根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，含有30个H原子的链状烷烃为C14H30。(2)设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2＝142，解得n＝10，该烷烃的分子式为C10H22。(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则该烷烃的相对分子质量为72，设A的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2＝72，解得n＝5，该烷烃的分子式为C5H12。
答案：Ⅰ.(1)③ (2)④⑤⑥ (3)① (4)②⑦
Ⅱ.(1)C14H30 (2)C10H22 (3)C5H12