2023版新教材高中化学第一章有机化合物的结构特点与研究方法第一节有机化合物的结构特点第2课时有机化合物的同分异构现象课时作业新人教版选择性必修3

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第2课时　有机化合物的同分异构现象必备知识基础练进阶训练第一层1．下列物质中，互为同分异构体的一组是(　　)A．甲烷和乙烷B．乙烯和丙烯C．正丁烷和异丁烷D．一氯甲烷和二氯甲烷2．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是(　　)①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O　②NH4CNO与CO(NH2)2　③CH3CH2OH和CH3—O—CH3　④ eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H2O和 eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)) H2OA．①②③B．②③C．①③④D．②③④3．下列物质的一氯代物的同分异构体数目相同的是(　　)A．①②B．③④C．②③D．②④4．科学家创造了由18个碳原子构成的环碳(C18)，碳原子由单键和三键交替连接在一起，结构如图所示。下列说法正确的是(　　)A.C18与C60互为同系物B．12C18和14C18互为同位素，化学性质几乎相同C．C18和金刚石互为同分异构体D．环碳中碳原子均达8电子稳定结构5．金刚烷(C10H16)是一种重要的脂肪烷烃，其结构高度对称，如图所示。金刚烷能与卤素发生取代反应，其中二氯金刚烷(C10H14Cl2)的同分异构体数目是(　　)A．4种 B．6种C．8种 D．10种6．苯乙烯()与足量的氢气完全加成后产物乙基环己烷()的一氯代物(不考虑立体异构)有(　　)A．5种 B．6种C．7种 D．8种7．如图是几种常见高度对称烷烃的分子碳架结构，这三种烷烃的一氯取代产物的同分异构体数目分别是(　　)A．1种，1种，1种B．1种，1种，2种C．2种，3种，6种D．2种，3种，8种[答题区]8.现有下列各组物质：①O2和O3②CH2===CH—CH3和CH2===CH—CH===CH2③　④ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H2O和 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H2O⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3　⑥ eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) A和质量数为238、中子数为146的原子⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH===CHCH===CH2按要求用序号填空：(1)互为同系物的是____________________。(2)互为同分异构体的是________________。(3)互为同位素的是____________________。(4)互为同素异形体的是________________。(5)属于同种物质的是__________________。关键能力综合练进阶训练第二层1．下列不属于有机物种类繁多的原因是(　　)A．同分异构现象B．碳原子的结合方式种类多C．多个碳原子结合时碳链长D．碳原子的空间排列方式多样2．互为同分异构体的物质不可能具有(　　)A．相同的相对分子质量B．相同的结构C．相同的分子式D．相同的通式3．下列各组物质属于同分异构体且为位置异构的是(　　)A．CH3CH2OH和CH3CHOB．C．D．CH3CH(OH)CH2CH2CH3和4．下列分子式表示的物质一定是纯净物的是(　　)A．C3H7Cl B．C4H10C．CH2Cl2 D．C2H6O5．下列说法正确的是(　　)A．的一溴代物有5种B．分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种C．分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种D．C4H10的同分异构体有3种6．分子式为C7H8O的有机物中含有苯环且属于醇类的有(　　)A．1种 B．2种C．5种 D．3种7．氨分子中氢原子被氨基(—NH2)取代后的生成物叫肼()，肼分子中氢原子被烃基取代后的产物叫肼的衍生物，分子式为C2H8N2的同分异构体中属于肼的衍生物共有(　　)A．2种B．3种C．4种D．5种[答题区]8.已知下列有机化合物：①CH2—CH3—CH2—CH3和②CH2===CH—CH2—CH3和CH3—CH===CH—CH3③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3④⑤CH3—CH2—CH===CH—CH3和⑥CH2===CH—CH===CH2和CH3—CH2—C≡CH(1)其中属于同分异构体的是________(填序号，下同)。(2)其中属于碳架异构的是__________。(3)其中属于位置异构的是__________。(4)其中属于官能团异构的是________。(5)其中属于同一种物质的是________。(6)②中1­丁烯的键线式为__________。学科素养升级练进阶训练第三层1．某单烯烃与氢气加成后得到的饱和烃如图所示，该烯烃可能的结构有(　　)A．1种 B．2种C．3种 D．4种2．乳酸(分子式：C3H6O3)在食品、医药、化妆品、农业、畜业等领域应用广泛，乳酸分子的球棍模型如图所示，Q的相对分子质量比乳酸大28，则与乳酸具有相同种类且各种类数量相同的官能团的Q的结构有(不考虑立体异构)(　　)A．8种 B．10种C．12种 D．14种3．四氢糠醇()可用作明胶溶液的稳定剂、印染工业的润湿剂和分散剂以及某些药品的脱色、脱臭剂等。四氢糠醇的同分异构体中含有羧基的结构共有(　　)A．2种 B．3种C．4种 D．5种4．下列是六种环状的烃类物质：(1)互为同系物的有________和________(填名称)。互为同分异构体的有________和________、________和________(填名称)。(2)立方烷的分子式为________，其一氯代物有________种，其二氯代物有________种。(3)写出两种与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式：________，________。第2课时　有机化合物的同分异构现象必备知识基础练1．答案：C解析：同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；甲烷和乙烷分子式不同，A错误；乙烯和丙烯分子式不同，B错误；正丁烷和异丁烷是分子式相同、结构不同的化合物，互为同分异构体，C正确；一氯甲烷和二氯甲烷分子式不同，D错误；故选C。2．答案：B解析：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中化学式不同。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。故答案选B。3．答案：C解析：根据等效氢法可知，①有7种不同位置的H原子，标注为；②有4种不同位置的H原子，标注为；③有4种不同位置的H原子，标注为；④7种不同位置的H原子，标注为。综上所述可知：物质②③一氯代物均为4种，物质①④一氯代物均为7种，故合理选项是C。4．答案：D解析：C18与C60是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，属于同素异形体，A错误；同位素是质子数相同中子数不同的原子，12C和14C互为同位素，12C18和14C18均为C18二者不互为同位素，虽然由不同的碳原子构成，但化学性质几乎相同，B错误；C18和金刚石是组成元素相同，结构不同，性质不同的两种单质，属于同素异形体，不互为同分异构体，C错误；环碳中每个碳原子均参与形成1个碳碳三键、1个碳碳单键，均达8电子稳定结构，D正确。5．答案：B解析：金刚烷有2种等效氢，一氯取代物有2种：和，有3种等效氢：，对应二氯代物有3种；有4种等效氢：，对应的二氯代物有4种；两种情况中Cl位于邻位的情况重复，因此共有3＋4－1＝6种；选B。6．答案：B解析：一氯代物共6种，故选B。7．答案：B解析：正四面体烷分子中氢原子完全等同，一氯代物只有1种；立方烷分子中氢原子完全等同，一氯代物只有1种；金刚烷分子中氢原子有两种类型，其一氯代物有2种，B项正确。8．答案：(1)⑤　(2)⑦　(3)⑥　(4)①　(5)③④解析：(1)CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3的结构相似，分子组成上相差2个CH2，二者互为同系物，故填⑤；(2)C2H5C≡CCH3和CH3CH===CHCH===CH2的分子式相同，均是C5H8，结构不同，互为同分异构体，故填⑦；(3)质量数为238、中子数为146的原子的质子数为238－146＝92，与 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) A的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，故填⑥；(4)O2和O3，是由氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故填①；(5)均表示二氯甲烷，是同种物质， eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H2O和 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H2O均表示水分子，属于同种物质，故填③④。关键能力综合练1．答案：C解析：有机物分子中碳原子能与其他原子形成四个共价键(可以是双键，也可以是单键，还可以是三键)，且碳原子之间也能相互成键，可以成碳链，也可以成碳环，此外含碳的有机物存在同分异构现象，这些是自然界中有机物种类繁多的原因，答案选C。2．答案：B解析：根据具有相同的分子式，不同的结构的化合物互称为同分异构体，同分异构体的分子式相同、结构不同、物理性质不同。互为同分异构体的物质，分子式相同，一定具有相同的相对分子质量，故A不符合题意；互为同分异构体的物质，分子式相同、结构一定不同，故B符合题意；互为同分异构体的物质一定具有相同的分子式，故C不符合题意；互为同分异构体的物质，分子式相同，符合相同的通式，故D不符合题意。3．答案：B解析：CH3CH2OH的分子式为C2H6O，CH3CHO的分子式为C2H4O，二者分子式不同，不属于同分异构，故A不符合题意；的分子式为C7H7Cl，的分子式为C7H7Cl，二者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，且取代基的相对位置不同，属于位置异构，故B符合题意；的分子式为C4H10，的分子式为C4H10，二者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，且碳架不同，属于碳架异构，故C不符合题意；CH3CH(OH)CH2CH2CH3的分子式为C5H12O，的分子式为C5H12O，二者名称均为2­戊醇，二者分子式相同，名称相同，为同种物质，故D不符合题意。4．答案：C解析：C3H7Cl有同分异构体，所以C3H7Cl不一定是纯净物，故A错误；C4H10有同分异构体，正丁烷和异丁烷，故B错误；CH2Cl2没有同分异构体，只表示二氯甲烷，故C正确；C2H6O有同分异构体，甲醚和乙醇，故D错误。5．答案：A解析：该有机物中含有5种氢，故一溴代物种类为5种，A正确；C5H10O2属于羧酸的结构如下：CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH，共4种，B错误；C4H8O属于醛的结构如下：CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO，共2种，C错误；C4H10同分异构体如下：CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2，共2种，D错误。6．答案：A解析：由题意知，该有机物中含有苯环且含有醇羟基，符合要求的结构只有一种，即苯甲醇，对应结构简式为，故答案选A。7．答案：B解析：2个碳原子可以形成1个乙基，则有NH2—NH—CH2—CH3，也可以形成2个甲基，2个甲基可以在同一个氮上，也可以不在同一个氮上，则有NH2—N(CH3)2、CH3—NH—NH—CH3，共有3种，故选B。8．答案：(1)①②③⑤⑥(2)①(3)②(4)③⑤⑥(5)④(6)解析：解答此题的方法是先写出各物质的分子式，若分子式相同，再判断分子中含有的官能团是否相同，进一步再确定官能团的位置，最终对两种物质的关系做出判断。学科素养升级练1．答案：B解析：根据饱和烃的图示结构，结合对称性和等效氢原则，可知该烯烃可能为和种。2．答案：C解析：由球棍模型可知，乳酸含有的官能团为羧基和羟基，Q的分子式为C5H10O3，含有羧基和羟基，碳骨架异构有C—C—C—C和，共2种情况，碳骨架异构C—C—C—C上先固定羧基，然后移动羟基有(序号标注为羟基取代位)：，碳骨架异构上先固定羧基，然后移动羟基有，共12种。3．答案：C解析：四氢糠醇的结构简式，含有一个羧基的结构变为C4H9COOH，—C4H9有4种异构体，即CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、CH3CH(CH3)CH2COOH、CH3C(CH3)2COOH，故C符合题意。4．答案：(1)环己烷　环辛烷　苯　棱晶烷　环辛四烯　立方烷　(2)C8H8　1　3　(3)　(其他合理答案均可)解析：(1)同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物，因此环己烷与环辛烷互为同系物；同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物，因此苯与棱晶烷(分子式均为C6H6)、环辛四烯与立方烷(分子式均为C8H8)互为同分异构体；(2)立方烷的结构为正六面体，分子式为C8H8；具有对称性，只有1种等效氢原子，故其一氯代物只有1种，其二氯代物有3种，分别为；(3)苯的同系物是苯环上连有烷基的化合物，一氯代物只有2种，说明该分子中有2种等效氢原子，如(间三甲苯)等。题号1234567答案题号1234567答案