化学选修5 有机化学基础第一章 认识有机化合物第二节 有机化合物的结构特点教学设计

第二节　有机化合物的结构特点

1．下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　

答案　A

解析　A项中的C、Si原子最外层都是四个电子，因此，它们在与其他原子成键时应该共用四对电子，A不对；其他各项按C原子呈4价，O原子及S原子与Se原子呈2价，N原子呈3价的原则判断，都是合理的。

2．下列说法正确的是(　　)

A．同分异构现象只存在于有机物和有机物之间

B．同分异构现象不存在于无机物之间

C．在无机化合物和有机化合物间一定不存在同分异构现象

D．在无机化合物和有机化合物间可能存在同分异构体现象

答案　D

3．(1)分子式为C3H8O的有机物的同分异构体有

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(2)分子式为C4H10O的有机物中，属于醇(含—OH)的同分异构体有

________________________________________________________________________。

1．下列物质一定为同分异构体的是(　　)

A．分子式相同，结构也相同               B．相对分子质量相同，结构不同

C．相对分子质量不同，结构相同           D．分子式相同，结构不同

答案　D

解析　A分子式相同，结构也相同，应是同一种物质；B中相对分子质量相同，分子式不一定相同，如CH3CH2CH3与；D符合同分异构体的定义，故选D。

2．下列四种物质：①CO2　②CHCl3　③甲烷　④CCl4　⑤P4其结构具有正四面体构型的是(　　)

A．①②③          B．③④⑤            C．②③④         D．①④⑤

答案　B

解析　CO2分子为直线形，CH4和CCl4分子呈正四面体形，C原子位于四面体的中心，CHCl3分子为四面体形，C原子位于四面体的中心，但因C—H键与C—Cl键长不等，故不是正四面体形，P4分子呈正四面体形，4个P原子位于正四面体的4个顶点。

3．下列各分子式表示纯净物的是(　　)

A．CH2Br2          B．C3H8              C．C4H10          D．C

答案　AB

解析　甲烷是一个正四面体结构，所以它的二卤取代物不存在同分异构体；丙烷分子中的碳原子只能有一种排列顺序，所以不存在同分异构体；丁烷分子中的四个碳原子有两种排列方式，所以可得两种同分异构体；D选项中的碳既可表示金刚石，又可表示石墨，所以不能表示纯净物。

4．进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是(　　)

A．(CH3)2CHCH2CH2CH3                   B．(CH3CH2)2CHCH3

C．(CH3)2CHCH(CH3)2                     D．(CH3)3CCH2CH3

答案　D

5．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式可以是(　　)

A．C3H8            B．C4H10             C．C5H12          D．C6H14

答案　C

6．主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有(　　)

A．2种             B．3种              C．4种           D．5种

答案　A

解析　符合题目要求的烷烃有：

7．甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的四个氢原子都被苯基取代，则可得到的分子如下图。对该分子的描述，不正确的是(　　)

A．分子式为C25H20                    B．所有碳原子都在同一平面上

C．此分子的一卤代物只有三种          D．此物质属芳香烃类物质

答案　B

解析　该化合物为(C6H5)4C，故分子式为C25H20，CH4为正四面体结构，故其取代后的化合物不是平面结构，该化合物中的氢原子只有三种类型的位置，故其一卤代物只有三种，该化合物是含苯环的碳氢化合物故为芳香烃。

8．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得的芳香烃产物数目为(　　)

A．3种             B．4种           C．5种            D．6种

答案　D

解析　烷基的通式为－CnH2n＋1，M＝43，由12n＋2n＋1＝43。解得n＝3，－C3H7的烃基可能有两种：

CH3－CH2－CH2－和它们可分别取代苯环上邻、间、对位上的氢原子。甲苯有三个不对称位置，，故两种不同的烃基取代苯环上的一个氢原子，得到的同分异构体数目为2×3＝6(种)。

9．2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得，他们发现了某些被称为手性分子的分子，可用来加快并控制化学反应，开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中，若某个碳原子连接着4个不同的原子或基团，则这种碳原子称为“手性碳原子”。如。某化学式为C7H10的链烃的众多同分异构体中，含有“手性碳原子”，但与足量H2发生加成反应后产物不具有“手性碳原子”的结构简式的是(　　)

答案　A

解析　本题的创新之处在于以信息形式创设学习的新情境。在新情境下按题目要求利用已学会的炔烃性质和刚领会的手性碳知识解决新问题。手性碳要求连接在碳上的四个原子或原子团不同，否则碳原子不具有手性。下列四选项中的手性碳原子是标“·”的碳原子：

若与H2加成后手性消失，则手性碳原子上连接的碳架结构中至少有两个是相同的，则加成H2反应后生成相同的饱和烃基，手性消失，只有A是满足的。加成H2后，原来手性碳连接的三个基团变为三个乙基而手性消失。

10．有下列几种有机化合物的结构简式：

 (1)属于同分异构体的是

________________________________________________________________________。

(2)属于同系物的是

________________________________________________________________________。

(3)官能团位置不同的同分异构体是

________________________________________________________________________。

(4)官能团类型不同的同分异构体是

________________________________________________________________________。

答案　(1)②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩　(2)①②、②⑩　(3)①⑩、③⑥、④⑤　(4)③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨

11．(1)写出分子式为C5H10的烯烃(含 )的同分异构体

(2)已知某有机化合物是芳香化合物，且分子式为C8H10，试写出它们所有的同分异构体。

12．烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种结构，所含碳原子数又最少，这种烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能为_________________________________________________________

或________________________或____________________________________________。

解析　存在—CH2—时，两边键只能连碳原子，不能连氢原子；的四个共价键只能连碳原子，不能连氢原子；的三个共价键，只能连碳原子，不能连氢原子，所以有：

三种结构简式。

13．烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化成，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C—H键，则不容易被氧化得到。现有分子式为C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化的异构体有7种，其中的三种是：

请写出其他四种的结构简式：

______________________________，______________，__________________，

________________________________________________________________________。

解析　从题意可知，该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链，在写其同分异构体时，可以把苯环看做是C5H12的一个取代基，这样只要写出C5H12的7种同分异构体，此题就可解决。

探究创新

14．相对分子质量为174的有机物M中只含有C、H、O三种元素，其分子结构如图所示。请回答下列问题：

(1)M的结构简式是________________________________________________________。

(2)下列关于M的说法，正确的是(　　)

A．遇FeCl3溶液呈紫色                     B．遇紫色石蕊试液变红

C．遇溴水发生取代反应                     D．能缩聚为高分子化合物

(3)M在一定条件下发生消去反应，生成，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)M与有机物A在一定条件下可生成一种相对分子质量为202的酯类物质。A可能的结构简式是___________________________________________________________________。

 (4)CH3CH2OH或HCOOH

解析　(1)由图可知黑球为二价原子应为氧，白球为一价原子应为氢，黑色圆环球为碳原子，其结构简式为。

(2)M没有苯环不是酚类物质，故A、C不正确；M既含羧基(说明有酸性，能使紫色石蕊试液变红)又含羟基，故可发生缩聚反应，所以B、D正确。

(3)一是要注意写反应条件“一定条件”；二是不要忘了有水生成。

(4)M既有羟基又有羧基，故既要考虑与醇反应，又要考虑与羧酸反应，据质量守恒可知：Mr(A)＝202＋18－174＝46，相对分子质量为46的醇为乙醇，相对分子质量为46的羧酸为甲酸，故A为乙醇或甲酸。