2.1.1 有机物中碳原子的成键特点和有机物结构的表示方法 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

有机物中碳原子的成键特点和有机物结构的表示方法 (分值:70分) A级　合格过关练 选择题只有1个选项符合题意 (1~9题,每题4分,共36分) 1.下列化学用语正确的是 (　　) 空间填充模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子 甲醛分子的电子式为H︰︰H 硝基苯的结构简式为 有机物CH2==CH—CH2—CH3的键线式为 2.如图是一个分子的球棍模型图,图中“棍”代表单键、双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图所代表的分子含有的原子可能是 (　　) C、H、O　 C、H、O、Cl C、H、O、N　 C、H、O、Na 3.(2023·华南师大附中高二月考)下列关于丙烯(CH3—CH==CH2)的说法正确的 (　　) 丙烯分子有7个σ键,1个π键 丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 丙烯分子存在非极性键 丙烯分子中3个碳原子在同一直线上 4.下列有关σ键和π键的说法错误的是 (　　) 含有σ键、π键的分子在反应时,π键在化学反应中更易断裂 CH2==CH2分子中存在σ键和π键 有些原子在与其他原子形成分子时,只形成σ键,不形成π键 在某些分子中,可能只有π键而没有σ键 5.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是 (　　) 饱和碳原子不能发生化学反应 碳原子只能与碳原子形成不饱和键 分子中具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同 五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键 6.下列叙述正确的是 (　　) 丙烯分子中的碳原子均为不饱和碳原子 正丁烷中碳原子连接成锯齿形 异丁烷分子中4个碳原子一定在同一平面上 丙炔分子中的原子在一条直线上 7.科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,该分子的球棍模型如图所示,下列说法中不正确的是 (　　) 该分子的分子式为C5H4 该分子中每个碳原子均形成4个化学键 该分子在一定条件下可与H2发生反应 该分子中只有C—C键,没有键 8.下列叙述正确的是 (　　) 丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上 分子中7个碳原子都在同一平面内 乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面上 某有机物CH3—CH==CH—CH3分子中4个碳原子可能在同一条直线上 9.已知甲醛(HCHO)分子中的4个原子是共平面的,下列分子中所有原子不可能同时存在于同一个平面上的是 (　　) 10.(7分)如图所示为4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,假设碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。 回答下列问题: (1)(2分)图中属于烷烃的是　　　　(填字母序号,下同)。  (2)(3分)在如图所示的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成　　　　和　　　　;不仅可以形成　　　　,还可以形成碳环。  (3)(2分)含有双键的是　　　　,含有三键的是　　　　。  11.(5分)某有机化合物的结构如下,分析其结构并回答下列问题。 (1)(1分)写出其分子式:　　　　　　　　　　　　。  (2)(2分)其中含有　　　　　　个不饱和碳原子,分子中有　　　　　　种双键。  (3)(2分)分子中的饱和碳原子有　　　　　　个;一定与苯环处于同一平面的碳原子有　　　　　　　　　　　　个。  B级　素养培优练 (12~13题,每题4分,共8分) 12.如图所示是某种有机物分子的球棍模型。不同大小的“球”代表三种短周期元素原子。下列对该有机物的叙述不正确的是 (　　) 该有机物的分子式可能为C2HCl3 该有机物的分子中一定有碳碳双键 该有机物分子中的所有原子在同一平面上 该有机物分子中的化学键都是极性键 13.α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是 (　　) 其分子式为 C8H11NO2 分子中的碳原子有3种杂化方式 分子中可能共平面的碳原子最多为6个 含有4种不同化学环境的氢原子 14.(14分)表示有机物结构的方法有球棍模型、键线式等。 (1)(4分)某化工厂生产的某有机物只含碳、氢、氧三种元素,其分子球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。 ①有机物中表示的原子为　　　　(1分)(用元素符号表示,下同),表示的原子为　　　　　　　　　　　　(1分)。  ②该有机物的结构简式为　　　　　　　　　　　　(2分)。  (2)(10分)如图是一种形状酷似一条小狗的有机物,化学家TimRickard将其取名为“doggycene”。 ①有机物“doggycene”的分子式为　　　　　　　　　　　　。  ②该物质完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为　　　　;0.5 mol 该物质在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为　　　　 mol。  ③有关有机物“doggycene”的说法正确的是　　　　　　　　　(填字母序号)。 A.该物质为苯的同系物 B.该物质能发生加成反应 C.该物质在常温下为气态 有机物中碳原子的成键特点和 有机物结构的表示方法 1.D　[Cl原子半径大于C原子,四氯化碳分子空间填充模型不正确,空间填充模型应符合原子的大小,A项错误;甲醛分子的电子式为H︰︰H,B项错误;硝基苯的结构简式为,C项错误;有机物CH2==CH—CH2—CH3的键线式为,D项正确。] 2.C　[观察模型图可知各色球所连原子的情况是 绿球 蓝球 红球 白球 连接球数 4或3 3 2或1 1 推测元素 C N O H ] 3.C　[丙烯分子中碳碳双键含1个σ键和1个π键,另外还含碳碳单键、碳氢键7个σ键,故σ键共有8个,A错误;丙烯分子中单键碳原子为sp3杂化,双键碳原子为sp2杂化,B错误;丙烯分子中碳碳原子之间均为非极性键,C正确;双键碳原子周围键角约为120°,故三个碳原子不可能共线,D错误。] 4.D　[由于π键的键能一般小于σ键的键能,所以反应时易断裂,A项正确;CH2==CH2中既存在σ键又存在π键,B项正确;如氢原子跟氯原子只能形成σ键,C项正确。] 5.C　[不饱和碳原子比饱和碳原子活泼,但并不是饱和碳原子不能发生化学反应,如甲烷可以发生取代反应,A错;碳原子也可以与氧原子形成碳氧双键,与氮原子形成碳氮三键等,B错;苯环是平面结构,而环己烷中的六个碳原子为饱和碳原子,碳原子不能全部共面,C对;五个碳原子可以成环,环状结构为5个碳碳单键,D错。] 6.B　[丙烯分子中既有饱和碳原子又有不饱和碳原子,A错误;异丁烷的结构简式为,4个碳原子一定不在同一平面上,C错误;丙炔分子中有甲基,分子的所有原子不可能在同一平面内,D错误。] 7.D　[该物质1个分子由5个碳原子和4个氢原子构成,化学式为C5H4;该分子中间的C形成的是单键,剩余4个碳原子形成了碳碳双键,每个碳原子均形成了4个化学键;碳碳双键可与氢气发生加成反应。 ] 8.B　[烷烃分子中的碳原子呈锯齿形排列,丙烷分子中的3个碳原子不可能在同一条直线上,A错误;甲苯分子中—CH3中的C原子占据了苯分子中1个H原子的位置,所以甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内,B正确;烷烃分子中的C、H原子形成的是类似于甲烷的四面体结构,乙烷分子中碳原子和全部氢原子不可能在同一平面上,C错误;2-丁烯分子中4个碳原子的位置相当于乙烯分子中的2个C原子及它们各自所连的1个H原子,在同一个平面内,但是不可能在同一直线上,D错误。] 9.D　[已知甲醛的4个原子是共平面的,提示了羰基的碳原子所连接的3个原子(或原子团)也是共平面的。因此,苯环(本身是共平面的1个环)有可能代替甲醛的1个H,—OH也有可能代替甲醛的1个H,苯甲酸、苯甲醛中原子都可能同在一个平面上;乙烯的6个原子是共平面的,苯环代替了1个H,可以共平面;苯乙酮甲基中的C位于四面体的中心,3个H和羰基的C位于四面体的顶点,不可能共平面,D项符合题意。] 10.(1)ACH　(2)双键　三键　碳链　(3)BEF　DG 解析　分子中碳原子之间都以单键结合成链状,碳的其余价键均用于与氢原子结合而达到“饱和”,这样的烃为烷烃,由此可以判断,题图中属于烷烃的是A、C和H。(2)(3)观察题图中的有机化合物,可以看出碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可形成双键,如B、E、F,也可以形成三键,如D、G;碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链,还可以形成碳环。 11.(1)C16H16O5　(2)12　2　(3)4　4 解析　根据碳原子的成键特点。与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子,成键的原子数目小于4的碳原子称之为不饱和碳原子,此分子中有12个不饱和碳原子,除碳碳双键外碳原子还可以与氧原子形成双键,此分子中有碳碳双键和碳氧双键两种双键,如结构简式中所标位置: , 具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,共有4个。苯环上的12个原子均共面,此分子中连在苯环上的3个碳原子和1个氧原子可看作取代氢原子所得,与苯环共面,又因为碳碳三键的存在,导致共有4个碳原子一定与苯环共面。 12.D　[根据给出的球棍模型可知,该有机物中可能含有3个Cl原子、2个C原子和1个H原子,分子式为C2HCl3,结构简式为CHCl==CCl2,A、B项正确;该有机物可看成是乙烯中的3个H原子被3个其他原子取代得到的,则该有机物中的所有原子处于同一平面上,C项正确;该有机物中的C==C键为非极性键,D项错误。] 13.C　[根据该分子的结构简式可知其分子式为C8H11NO2,A正确;该分子中的饱和碳原子以sp3形式杂化,碳碳双键和碳氧双键中的碳原子以sp2形式杂化,—CN基团中的碳原子以sp形式杂化,则分子中的碳原子有3种杂化方式,B正确;该分子的碳碳双键决定的平面内有4个碳原子,通过碳氧单键和碳碳单键的旋转,中可有3个碳原子在上述平面内,故最多有7个碳原子共平面,C错误;分子中不同化学环境的氢原子为4种,D正确。] 14.(1)①C　H　② (2)①C26H26　②2∶1　16.25　③B　④没有 解析　(1)①根据球棍模型可知,黑球最多成四条键,为C原子,白球最多成一条键,为H原子,网格球最多成两条键,为O原子;②由球棍模型及各球所代表元素可知其结构简式为。(2)①由其结构简式可知含有26个C,14个不饱和度,因此其分子式为C26H26;②由分子式可知,1 mol 该有机物燃烧生成26 mol 二氧化碳和13 mol 水,比例为2∶1;0.5 mol该有机物完全燃烧生成13 mol二氧化碳和6.5 mol 水,消耗16.25 mol 氧气;③该有机物与苯的结构不相似,组成上不相差n个“CH2”,不互为同系物,A错误,该有机物含有不饱和键,能够发生加成反应,B正确,该有机物含有的碳原子为26个,在常温下不为气态,C错误;④手性碳是指同一个碳原子连有四个不同的取代基(或原子),该有机物中不含有此类结构。 学科网（北京）股份有限公司 $$