高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第2节 有机化合物的结构与性质第1课时精练

第1课时　碳原子的成键方式

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.(2020广东中山高二检测)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.饱和碳原子不能发生化学反应

B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键

C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同

D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键

答案C

解析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,也可以与氧原子等形成不饱和键,如羰基等,故B错误;苯中所有原子共面,环己烷所有原子不共面,所以苯与环己烷的结构不同,故C正确;五个碳原子可形成带一个支链的饱和四元环,含有5个碳碳单键,故D错误。

2.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是 (　　)

A.CH3P　

B.CH2SeO　

C.CH4O　

D.C2H4　

答案D

3.烯烃、炔烃、芳香烃和乙醛都能发生加成反应,这是因为它们都含有(　　)

A.单键 B.不饱和键

C.非极性键 D.碳原子

答案B

4.与4个原子或原子团相连形成4个单键的碳原子为饱和碳原子,否则为不饱和碳原子。化合物

CH3—CHCH—COOH中,不饱和碳原子有(　　)

A.2个 B.3个

C.4个 D.1个

答案B

解析分子中带“*”的碳原子均为不饱和碳原子。

5.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法不正确的是 (　　)

A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃

B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,乙烷则不能

C.乙烯分子中相邻两个键的夹角比乙烷分子相邻两个键的夹角小

D.乙烯分子为平面形结构,乙烷分子为立体结构

答案C

6.下列表示乙醇的结构中不正确的是(　　)

A.CH3CH2OH B.C2H5OH

C. D.

答案D

解析D项中键线式表示的结构简式为CH3CH2CH2OH。

7.(2020浙江宁波高二检测)某有机化合物的分子结构为,下列说法不正确的是(　　)

A.该分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键

B.该分子是极性分子

C.该分子中六个原子位于同一平面,键角为120°

D.该物质难溶于水

答案C

解析题给分子为氯乙烯,其中C—Cl键和C—H键属于极性共价键,CC键属于非极性共价键,故A正确;该分子结构不对称,属于极性分子,故B正确;该分子相当于一个Cl原子取代乙烯分子中的一个H原子后得到的产物,所有的原子都处于同一个平面上,但是C—Cl键和C—H键的键长不同,所以其键角不再是120°,故C错误;卤代烃都难溶于水,故D正确。

8.下列有机化合物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是(　　)

A. B.

C. D.CH2CHCl

答案B

解析苯分子为平面结构,所有原子都处在同一平面上,故A不选;B项所给分子相当于甲烷分子中的一个氢原子被苯基取代,甲烷是正四面体结构,所以甲苯中所有原子不可能在同一平面上,故B选;苯和乙烯均为平面结构,苯乙烯相当于苯环上的一个氢原子被乙烯基取代,不改变原来的平面结构,所以所有原子可能都处在同一平面上,故C不选;CH2CHCl是乙烯分子中的一个氢原子被氯原子取代,不改变原来的结构,乙烯分子中的所有原子在同一个面上,所以氯乙烯分子中的所有原子都处在同一平面上,故D不选。

9.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,则可得到的分子如图所示。

(1)写出其分子式:　　　　　　　。 

(2)碳碳键之间的键角有　　　　种。 

(3)一个该有机化合物分子中极性键有　　　　个,非极性键有　　　　个。 

答案(1)C25H20　(2)两　(3)20　28

解析CH4中的所有H原子被苯基取代,因此四个C—C单键键角仍为109°28';苯环中碳碳键之间的键角为120°,C原子之间的化学键都是非极性键,苯环上的C—H键为极性键。

关键能力提升练

10.下列双键或三键中,属于极性键且极性最强的是 (　　)

A. B.

C. D.

答案B

11.(2020湖北武汉高二检测)据报道,近年来发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。

下列对该物质的说法正确的是(　　)

A.①处的化学键表示碳碳双键

B.此星际分子属于烃类

C.③处的原子可能是氯原子或氟原子

D.②处的化学键表示碳碳单键

答案D

解析有机化合物分子中碳原子总是要满足4个价键,由左向右推测其结构简式为

H—C≡C—C≡,所以①处是碳碳三键,③处是N原子(若为F原子或Cl原子,则C原子不能满足4个价键),②处是碳碳单键。

12.下列说法正确的是(　　)

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的烃有两种

答案B

13.已知为平面结构,则

W(HOOC—CHCH—CHCH—COOH)分子中在同一平面内的原子最多有(　　)

A.10个 B.12个

C.14个 D.16个

答案D

解析由题中信息可知及与其直接相连的原子在同一平面上,及与其直接相连的原子在同一平面上,而且单键可以旋转,因此W分子中所有原子有可能处在同一平面上,即最多有16个原子在同一平面内。

14.某烃的结构简式为,分子中饱和碳原子数为a,可能在同一直线上的碳原子数为b,可能在同一平面上的碳原子数最多为c,则a、b、c分别为(　　)

A.4、5、7 B.4、3、8

C.2、3、4 D.4、6、8

答案B

15.某链状有机物分子中含有n个—CH2—、m个、a个—CH3,其余为—OH,则羟基的个数为 (　　)

A.m+2-a B.2n+3m-a

C.n+m+a D.m+2n+2-a

答案A

解析—CH2—均连在中间。1个有3个半键,可连接3个基团,2个连接形成含有4个半键,可连接4个基团,3个连接形成含有5个半键,可连接5个基团,以此类推,m个连接在一起含有m+2个半键,可连接m+2个基团,其中—CH3为a个,因此羟基的个数为m+2-a。

16.某有机化合物结构如下,分析其结构并回答下列问题。

(1)写出其分子式　　　　。 

(2)其中含有　　　　个不饱和碳原子,分子中有　　　　种双键。 

(3)分子中的极性键有　　　　(写出两种即可)。 

(4)分子中的饱和碳原子有　　　　个。 

(5)分子中所含元素的电负性数值由大到小的顺序是　　　　　　。 

答案(1)C16H16O5　(2)12　2

(3)碳氧键、碳氢键、氧氢键(两种即可)

(4)4　(5)O>C>H

解析根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,双键、三键碳原子称为不饱和碳原子,苯环上的碳原子为不饱和碳原子,题给有机化合物分子中有12个不饱和碳原子;此分子中有碳碳双键和碳氧双键2种双键;凡是不同原子间形成的共价键称为极性键,此分子中有碳氢键、碳氧键、氧氢键三种极性键;具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,共有4个。H、C、O三种元素电负性由大到小的顺序为O>C>H。

17.某化工厂生产的某产品只含碳、氢、氧三种元素,其分子的球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。

(1)该有机化合物中表示的原子为　　　　(用元素符号表示,下同),表示的原子为　　　　,表示的原子为　　　　。 

(2)该有机化合物中存在的极性键有　, 

非极性键有　　　　。 

(3)该产品的分子的结构简式为　　　　。 

(4)下列物质中,与该产品的分子互为同系物的是　　　　。 

①

②

③

④CH3CH(CH3)COOH

答案(1)H　C　O

(2)C—H键、C—O键、O—H键、键　C—C键、键

(3)　(4)③

解析(1)根据碳原子的4价键、氢原子的1价键、氧原子的2价键原则,结合分子的球棍模型可知,表示H,表示C,表示O。

(2)由碳、氢、氧原子的价键原则,结合球棍模型可知,该有机化合物的结构简式为,其中C—H键、C—O键、O—H键、键均为极性键,C—C键、键属于非极性键。

(4)同系物的结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,③分子中含有1个碳碳双键和1个羧基,其分子组成上比题给有机化合物分子多一个CH2,它们互为同系物。

学科素养拔高练

18.(2020四川绵阳高二检测)酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示,回答下列问题:

(1)酚酞的分子式为　　　　　　　　　。 

(2)1个酚酞分子中含有　　　个饱和碳原子和　　　　个不饱和碳原子。 

(3)酚酞分子中的双键有　　　种,是　　　　　　　　　;极性键有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写两种即可)。 

答案(1)C20H14O4　(2)1　19　(3)1　

H—O键、C—O键、CO键、C—H键(两种即可)

解析根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称为不饱和碳原子,所以酚酞分子中有19个不饱和碳原子,具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,酚酞分子中有1个饱和碳原子。酚酞分子中只有碳氧双键一种双键;不同原子间形成的共价键为极性键。