新教材2023年秋高中化学第2章烃微专题3有机化合物的共线共面问题课后训练新人教版选择性必修3

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微专题3　有机化合物的共线、共面问题课后·训练提升1.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是(　　)。A. B.CH3CH(CH3)CH3C.CH≡C—CH3 D.CH2C(CH3)2答案:B解析:苯为平面结构,甲苯中甲基碳原子处于苯中氢原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,A项不符合题意;CH3CH(CH3)2中,3个甲基处于2号碳原子四面体的顶点位置,2号碳原子处于该四面体内部,所有碳原子不可能处于同一平面,B项符合题意;乙炔为直线结构,CH≡CCH3中甲基碳原子处于乙炔中氢原子位置,所有碳原子处于同一直线,所有碳原子都处在同一平面上,C项不符合题意;乙烯为平面结构,CH2C(CH3)2中2个甲基的碳原子处于乙烯中氢原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,D项不符合题意。2.下列说法正确的是(　　)。A.甲苯分子中共平面的原子最多是12个B.对二甲苯分子中有4个碳原子在一条直线上C.1-丁烯分子中的4个碳原子一定不在同一平面内D.2-丁烯分子中的4个碳原子一定不在同一平面内答案:B解析:甲基中有一个氢原子可与苯环共平面,甲苯分子中共平面的原子最多是13个,A项错误;苯环上处于对位的两个碳原子以及与这两个碳直接相连的甲基碳原子共4个碳原子在一条直线上,B项正确;1-丁烯分子中的4个碳原子可能在同一平面内,C项错误;2-丁烯分子中的4个碳原子一定在同一平面内,D项错误。3.某有机化合物的结构简式为,其分子结构中处在同一平面内的原子最多有(　　)。A.15个 B.16个C.17个 D.18个答案:C解析:苯为平面结构,在分子中,甲基中碳原子处于苯中氢原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个氢原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,所以最多有17个原子共平面,C项正确。4.某烃的结构简式为,分子中含有四面体结构的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b,在同一直线上的碳原子数最多为c,则a、b、c分别为(　　)。A.4、3、5 B.4、3、6C.5、5、4 D.5、7、4答案:D解析:在有机化合物中,含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)共5个,即a=5;乙烯是平面结构,乙炔是直线形结构,所以一定在同一平面内的碳原子数为7个,即b=7;在同一直线上的碳原子即为符合乙炔的结构的碳原子,最多为4个(),即c=4,故D项正确。5.某烃的结构如图所示,其分子中共平面的碳原子数至少有(　　)。A.9个 B.10个 C.11个 D.12个答案:C解析:可改写成,苯环中12个原子共平面,且位于对角线上的4个原子在同一条直线上,可表示为,图中框内及直线上的碳原子都位于同一平面内,共有11个,故C项正确。6.某有机化合物分子的结构简式如图所示,下列说法正确的是(　　)。A.除苯环外的碳原子有可能都在一条直线上B.在一条直线上的碳原子最多有8个C.在同一平面内的原子最多有18个D.12个碳原子有可能都在同一平面内答案:D解析:根据乙烯、乙炔和苯的结构,可将题给的分子写成。在同一直线上的碳原子为标记的3、4、5、6、7、8号碳原子,最多有6个;在同一平面内的原子最多有20个,为标记的10个原子、苯环上其余的4个C和4个H、1号碳原子上的1个原子(H或F)及8号碳原子上的1个氢原子,根据碳碳单键可以旋转的性质,12个碳原子有可能都在同一平面内,结合以上分析可知,D项正确。7.三种烃A、B、C的结构模型如图所示,请回答下列问题。(1)A的电子式为　　　　　,B的结构简式为　　　　　　　。 (2)A及其同系物的分子式符合通式　　　　(用n表示)。当n=　　　时,烷烃开始出现同分异构体;当n=6时,同分异构体有　　　种。 (3)A、B、C三种有机化合物中,所有原子均共面的是　　　　　　(填名称)。结构简式为的有机化合物中,处于同一平面内的原子数最多有　　　　　　个,处于同一平面内的碳原子数至少有　　　　　　个。 答案:(1)HH　CH2CH2(2)CnH2n+2　4　5(3)乙烯、苯　22　8解析:(1)A是甲烷,即甲烷的电子式为HH,B是乙烯,即乙烯的结构简式为CH2CH2。(2)甲烷及其同系物的分子式符合通式CnH2n+2,甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体,丁烷有同分异构体,故当n=4时,烷烃开始出现同分异构体;当n=6时,该物质是己烷,有5种同分异构体,分别为CH3(CH2)4CH3、(CH3)2CH(CH2)2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3。(3)图中A、B、C分别是甲烷、乙烯和苯,所有原子均共面的有乙烯和苯。结构简式为的有机化合物是两个苯环通过碳碳单键连接,由于单键可以任意旋转,故处于同一平面内的原子数最多为22个;该有机化合物中一个苯环上的6个碳原子加上另一个苯环上与该苯环相连的碳原子,以及与该碳原子处于对位上的碳原子一定共平面,故处于同一平面内的碳原子数至少有8个。