7.1.1 碳原子的成键特点 烷烃的结构（第1课时）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（人教版2019必修第二册）

第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 7.1.1 碳原子的成键特点 烷烃的结构 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识有机物中碳原子的成键特点。 2．认识烷烃的组成及结构，了解有机物的多种表示方法。 3．了解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体。 重点:从物质分类、化学键、有机分子结构的多样性角度辨识和探析有化合物的结构。 难点:同系物、同分异构概念。 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1.有机化合物及有机化学 （1）定义：绝大多数含 的化合物，但不是所有含碳的化合物都是有机物，包括碳氢化合物及其衍生物。【易错提醒】碳的氧化物(CO、CO2)、碳酸及其盐(H2CO3、Na2CO3)、氢氰酸及其盐(HCN、NaCN)、硫氰酸及其盐(HSCN、KSCN)、某些碳化物SiC、CaC2、氰酸盐(HCNO、NH4CNO)等尽管含有碳，但它们的组成和结构更象无机物，所以将它们看作无机物。 （2）组成元素，除含有碳外，通常还含有氢、氧以及氮、硫、卤素、磷等元素，其中 为主要元素。 （3）有机化学：研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。 2.有机化合物的结构特点 （1）成键数目：每个碳原子最外层有 个电子，可形成 个共价键； （2）成键种类：碳原子之间可形成 键、 键或 键； （3）连接方式：碳原子之间可形成碳 、碳 和 ； （4）碳原子与其他原子之间也可以形成单键、双键（如碳氧双键）或三键（如碳氮三键）； （5）4个碳原子相互结合的方式 【思考与讨论p61】参考答案： （1）碳原子与碳原子之间的化学键可以有C-C、C=C、C≡C等多种类型； （2）碳原子与碳原子相互连接，既可形成链状又可形成环状； （3）碳链可长可短，碳环可大可小； （4）碳链和碳环都可带有各种各样的支链； （5）一定数目的碳原子可能构成不同的碳骨架（同分异构体）。 3.有机化合物的多样性 ①有机物分子可能只含有 碳原子，也可能含有 碳原子。 ②含有相同碳原子数的有机物分子，因为碳原子间 或 的不同而具有多种结构。 二、烷烃的结构 1．甲烷的分子结构 （1）组成与结构 分子式 电子式 结构式 分子模型 （2）空间结构 分子结构示意图 结构特点及空间构型 甲烷分子是 结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点，且4个C—H键完全相同，四个键角相同，都为 2.烷烃的概念、通式和结构特点 （1）概念：只含有 两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与 结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为 烃，也称为烷烃。若C-C连成 ，称为环烷烃。 （2）链状烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)。 （3）烷烃结构特点： 烷烃 乙烷 丙烷 正丁烷 分子式 C4H10 结构式 结构简式 CH3CH2CH2CH3 分子结构模型 ①烷烃分子中每个碳原子与 个原子相连，对于烷烃中的任意一个碳原子来说，它周围的4个原子以它为中心构成 ，当它连接的4个原子或原子团相同时，则为正四面体，否则就不是正四面体。 ②链状烷烃为开链式结构，可以是直链，也可带支链。碳原子数≥3的链状烷烃分子中的碳链均 形，为 形。 ③烷烃中C-H单键和C-C单键都可以 。 【思考与讨论p62】参考答案： （1）C2H6、C3H8、C4H10。 （2）丁烷的两种结构式不相同，原因是碳链的结构不同。 （3）这美有机化合物的结构特点是C和C之间以单键连接成链状，C剩余的价键全部与H原子相连，满足每个C原子周围形成4个单键。 3．烷烃的习惯命名法——只能适用于构造比较简单的烷烃 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n＞10 用汉字数字代表，如C11H24： ①根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字，就是简单的烷烃的命名，称为“某烷”。 ②碳原子数在10以内的，从1到10依次用 来表示；碳原子数在十以上的用 数字表示；如：C4H10的名称为丁烷、C9H20的名称为 烷、C17H36叫 烷。 ③当碳原子数相同时，存在同分异构体时，在(碳原子数)烷名前面加 等，分子式为C5H12的同分异构体有3种，写出它们的名称和结构简式： a．CH3CH2CH2CH2CH3分子结构中 支链称为 戊烷： b．称为 戊烷； c．，分子结构中含有称为 戊烷； 4.有机物结构的表示方法 种类 实例 含义 分子式 CH4 用元素符号表示物质 的式子，可反映一个分子中原子的 和 最简式 乙烷(C2H6)的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最 的式子； ②由最简式可求 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子 成键情况的式子 结构式 ①能反映物质的结构； ②把每一个共价键都用一条短线 表示，反映 的式子，但不表示 结构简式 CH3CH3 既反映分子的结构又相对较为简略的式子称为结构简式。书写烷烃的结构简式时，可将结构式中的C-C、C-H键中的“-”省略，省略 上C−C键，将同一个碳原子上所连接的 合并，将 的多个-CH2-合并，但 键、 键不能省略。它比结构式书写简单，比较常用，是结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团) 球棍模型 小球表示 ，小棍表示 ，用于表示分子的 ，反映各原子的 和 ； 空间填充 模型 ①用不同体积的小球表示 的原子 ②用于表示分子中各原子的 和 ③空间填充模型可以反映分子的 。 键线式 可表示 也称为骨架式或拓扑式，是一种在平面中表示分子结构的方法，尤其适用于表示有机化合物，键线式中用短线“-”表示化学键， 表示碳原子，C原子、H原子不需要标出，利用H原子补充C的四价结构，杂原子及杂原子上的H原子需要标出，学生要谨记。键线式中的每个碳原子通常有四条线，每减去一条线就代表添加两个氢原子。 三、同系物 同分异构体 1、同系物 （1）同系物概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 原子团的物质互称为同系物。 【特别提醒】①同系物结构相似，组成相差一个或若干个 原子团是判断物质是否是同系物的依据，两者缺一不可，同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须 。 ②同系物间相对分子质量相差14或14的整数倍。 ③同系物属于同一类物质，且有相同的 。 （2）同系物的特点：同系物有相似的 性质， 性质有一定的递变规律。 2、同分异构现象与同分异构体 1）定义：化合物具有 的分子式，但具有 的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为 。 【特别说明】①同分异构体必须是分子式相同而结构不同的物质。它们可以是同一类（系列）物质，如：正丁烷和异丁烷，也可以是不同类（非同系物）的物质，如：丙烯和环丙烷。 ②同分异构体可以是有机物和有机物，还可以是无机物和有机物之间构成。如：NH4CNO和CO(NH2)2。 ③“四同”总结如下表： 2）烷烃同分异构体的书写及取代物种类的找法 （1）烷烃同分异构体的书写方法——“减碳法”：主链由长到 ，支链由整到 ；位置由心到 ，排列对邻到 ，主链上有两个取代基时，采取“定一移一”的方法。 (烷烃只存在碳链异构，以C6H14为例) 书写的步骤 碳架式 注意 ①将分子中所有碳原子连成直链作为主链 C—C—C—C—C—C (a) ②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种 (b)　　　　　　(c) 甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种 (d)　　　　　　(e) ②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复 【名师归纳】（1）两注意：①选择碳原子数最多的碳链为主链；②找出对称轴； （2）四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间； （3）取代基不能连在末端，否则与原直链时相同； （4）从母链上取上的碳原子数，不得多于母链所剩余的碳原子数； （2）常见烷烃的同分异构体数目 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 个数 （3）烷烃一氯代物和多氯代物的找法 1)等效氢 ① 连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的。 ② 的氢原子等效，如：新戊烷()分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。 ③ 的氢原子是等效的，如：分子中的18个氢原子是等效的。 2）一元取代物的找法：烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 ①根据烷基的种类确定一元取代物种类， 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 如：丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种，则C4H9Cl有 种，C5H11Cl有 种。 ②等效氢及等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物，如CH4、、等效氢只有 种，其一氯代物也只有 种。 3）多元取代物种类——分次定位法，如：C3H8的二氯代物，先找 代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子。 ①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的 ； ②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的 。 （4）换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换，如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也只有 结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也只有 结构。 3.同分异构的性质 （1）物理性质：支链越多，熔沸点越 ，密度越 。 （2）化学性质： 相似 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）碳氢原子个数比不相等的烃，一定不互为同系物。( ) （2）互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体。( ) （3）正丁烷分子式为C4H10，4个碳原子在同一直线上。( ) （4）碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键。( ) （5）碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键。( ) （6）同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定是同分异构体(　　) （7）互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体(　　) （8）互为同分异构体的化合物，化学性质一定相似(　　) (9)CH3CH2CH2Cl和互为同分异构体(　　) (10)互为同分异构体的有机物一定不属于同一类有机物(　　) 2．A～D是四种烃分子的球棍模型(如图)： （1）A的分子式 。 （2）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是 (填序号)。 （3）B的结构简式 。 （4）从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①甲烷和丙烷 ②和 ③金刚石和石墨 ④H和D ⑤异戊烷()和新戊烷()  ⑥ 和  ⑦正丁烷和异丁烷 ⑧和 ⑨ 和 Ⅰ．互为同位素的是 (填序号，下同)。 Ⅱ．互为同分异构体的是 。 Ⅲ．互为同系物的是 。 Ⅳ．互为同素异形体的是 。 ►问题一 如何理解有机物中碳原子的成键特点？ 【典例1】关于有机化合物中碳原子的成键特点，下列叙述不正确的是 A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键 B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键 C．碳原子之间既可以形成单键，又可以形成双键或三键 D．多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链)，也可以结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架 【解题必备】有机物中碳原子的结构特点和成键特点 1.碳原子结构特点：碳原子最外层有4个电子，既难得电子又难失电子。 2.有机物中碳原子的成键特点 （1）成键数目：每个碳原子形成4个共价键。 （2）成键原子：除碳原子之间，碳原子与氢、氧、氮、氯等其他原子形成共价键，但符合价键规律。 （3）成键种类：可形成碳碳单键、碳碳双键或碳碳三键。 （4）连接方式：可形成碳链或碳环，碳链可长可短，还可以有支链。 【变式1-1】下列含碳物质的分子式、结构式及成键情况合理的是 A．   B．   C．   D．   【变式1-2】下列关于有机物结构特点的说法中，正确的是（    ） A．CH4具有正四面体结构 B．碳原子之间只能形成C-C单键 C．含碳元素的物质都是有机物 D．碳原子之间只能形成碳链 ►问题二 如何判断两种有机物是同系物还是同分异构体？ 【典例2】下列各组物质的相互关系描述正确的是 A．和是同种物质 B．CH3CH2OH和CH3CH2OCH3互为同系物 C．H2O、D2O和T2O互为同位素 D．和互为同分异构体 【解题必备】1．判断同系物的三个关键点 （1）“同”：两种物质属于同一类物质； （2）“似”：两种物质结构相似； （3）“差”：两种物质在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。 2.同系物判断的几个“一定”和“不一定” ① 同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。 ② 同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。 ③ 同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。 ④ 同系物的相对分子质量一定不相同。 3．同系物、同分异构体的比较 概念 研究对象 比较 实例 相同 不同 同系物 有机化合物 结构相似 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团 CH3CH3与 同分异构体 化合物 分子式相同 结构不同 CH3CH2CH2CH3与 【变式2-1】某两种烃的球棍模型如图所示，这两种烃互为 A．同素异形体 B．同分异构体 C．同系物 D．同一物质 【变式2-2】下列相关说法正确的是(　　) A．16O2和18O3互为同位素 B．和互为同分异构体 C．CH3CH2CH2CH3和互为同系物 D．和为同一种物质 ►问题三 如何确定有机物同异构体的数目？ 【典例3】下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 【解题必备】1.等效氢法要点：①同—C上的H是等效的；②同—C上所连的—CH3上的H是等效的；③同一分子中处于轴对称或中心对称位置上的H是等效的。 2.‌记忆法‌：记住一些常见有机物同分异构体的数目。例如，凡只含一个碳原子的分子均无异构体(除对映异构)；乙烷、丙烷、乙烯、乙炔也无异构体；而4个碳原子的烷烃有2种异构体，5个碳原子的烷烃有3种异构体，6个碳原子的烷烃有5种异构体。 3.残基法‌：根据所含基团的种类和数目来判断。例如，丁基有4种，则一氯丁烷、丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。 4.换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换。 【变式3-1】碳原子数小于8的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有多少种 A．2 B．3 C．4 D．5 【变式3-2】分子式为的烃的可能结构共有 A．3种 B．5种 C．6种 D．8种 1．下列化合物中，与CH3CH2CH2CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH2=CH2 C．CH3CH3 D．CH3CH(CH3)CH2CH3 2．下列说法正确的是 A．互为同位素 B．和是同系物 C．和互为同素异形体 D．一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体 3．下列各组物质属于同分异构体的是 A．C(金刚石)和C(石墨) B．和 C．和 D．和 4．下列说法正确的是 A．己烷有4种同分异构体 B．正丁烷与异丁烷互为同分异构体 C．氟利昂-12( )有两种同分异构体 D．乙烯和环丙烷分子式相差CH2，两者互为同系物 5．下列化学用语表达正确的是 A．的电子式： B．乙烷的结构式为 C．的球棍模型： D．氯原子的结构示意图： 6．下列说法正确的是 A．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体 B．氟利昂的结构式为，它有2种同分异构体 C．CO和互为同素异形体 D．与互为同系物 7．下列各组物质中，互称为同系物的是 A．氧气和臭氧 B．和 C．正丁烷和异丁烷 D．甲烷和丙烷 8．下列几组物质中，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，互为同分异构体的是 ，属于同种物质的是 。 ①O2和O3 ②CH3CH2-OH和CH3-O-CH3 ③H2、D2和T2 ④正戊烷和异戊烷 ⑤35Cl和37Cl ⑥ ⑦金刚石和石墨 ⑧红磷和白磷 1．下列化学式只表示一种物质的是 A．C B． C． D． 2．下列说法不正确的是 A．甲烷的二氯代物只有一种结构 B．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物 C．、、、代表了3种不同的烷烃 D．分子式为C5H12的烷烃同分异构体有三种 3．图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法错误的是 A．图中属于同分异构体的是B、C、E B．图中A和C是同系物 C．属于饱和烃的物质有：A、C、D D．分子通式符合CnH2n的物质有：B、D、E 4．下列说法正确的是 A．和互为同素异形体 B．和互为同系物 C．H、D、T互为同位素 D．有和两种同分异构体 5．下列化学用语的描述或表示错误的是 A．有机物分子中，碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或三键：、、 B．甲烷分子式和实验式均表示为“CH4” C．丙烷分子球棍模型： D．，说明硅元素的非金属性比碳元素非金属性强 6．下列关于和的叙述正确的是 A．均能使高锰酸钾溶液褪色 B．二者互为同系物 C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键 D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内 7．下列有关有机物的说法正确的是： A．一氯甲烷的电子式：   B．和 二者互为同分异构体 C．和一定互为同系物 D．四氯化碳分子的空间填充模型： 8．回答下列问题： （1）①下列属于链状烷烃的是 (填字母)。 A．C2H4    B．C3H4    C．C4H8    D．C5H12    E．C7H14    F．C9H20 ②分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为 。 ③相对分子质量为58的链状烷烃分子式为 。 ④某链状烷烃分子中含6个碳原子，则该链状烷烃的相对分子质量为 。 （2）有下列几种物质： A．金刚石和石墨  B．C2H6和C5H12  C．C2H4和C2H6  D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2  E．35Cl和37Cl。属于同分异构体的是 (填字母，下同)；属于同素异形体的是 ；属于同系物的是 ；属于同位素的是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 7.1.1 碳原子的成键特点 烷烃的结构 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识有机物中碳原子的成键特点。 2．认识烷烃的组成及结构，了解有机物的多种表示方法。 3．了解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体。 重点:从物质分类、化学键、有机分子结构的多样性角度辨识和探析有化合物的结构。 难点:同系物、同分异构概念。 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1.有机化合物及有机化学 （1）定义：绝大多数含碳的化合物，但不是所有含碳的化合物都是有机物，包括碳氢化合物及其衍生物。【易错提醒】碳的氧化物(CO、CO2)、碳酸及其盐(H2CO3、Na2CO3)、氢氰酸及其盐(HCN、NaCN)、硫氰酸及其盐(HSCN、KSCN)、某些碳化物SiC、CaC2、氰酸盐(HCNO、NH4CNO)等尽管含有碳，但它们的组成和结构更象无机物，所以将它们看作无机物。 （2）组成元素，除含有碳外，通常还含有氢、氧以及氮、硫、卤素、磷等元素，其中碳、氢为主要元素。 （3）有机化学：研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。 2.有机化合物的结构特点 （1）成键数目：每个碳原子最外层有4个电子，可形成4个共价键； （2）成键种类：碳原子之间可形成单键、双键或三键； （3）连接方式：碳原子之间可形成碳链、碳环和支链； （4）碳原子与其他原子之间也可以形成单键、双键（如碳氧双键）或三键（如碳氮三键）； （5）4个碳原子相互结合的方式 【思考与讨论p61】参考答案： （1）碳原子与碳原子之间的化学键可以有C-C、C=C、C≡C等多种类型； （2）碳原子与碳原子相互连接，既可形成链状又可形成环状； （3）碳链可长可短，碳环可大可小； （4）碳链和碳环都可带有各种各样的支链； （5）一定数目的碳原子可能构成不同的碳骨架（同分异构体）。 3.有机化合物的多样性 ①有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。 ②含有相同碳原子数的有机物分子，因为碳原子间成键方式或碳骨架的不同而具有多种结构。 二、烷烃的结构 1．甲烷的分子结构 （1）组成与结构 分子式 电子式 结构式 分子模型 CH4 （2）空间结构 分子结构示意图 结构特点及空间构型 甲烷分子是正四面体结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点，且4个C—H键完全相同，四个键角相同，都为109°28′ 2.烷烃的概念、通式和结构特点 （1）概念：只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。若C-C连成环状，称为环烷烃。 （2）链状烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)。 （3）烷烃结构特点： 烷烃 乙烷 丙烷 正丁烷 分子式 C2H6 C3H8 C4H10 结构式 结构简式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 分子结构模型 ①烷烃分子中每个碳原子与4个原子相连，对于烷烃中的任意一个碳原子来说，它周围的4个原子以它为中心构成四面体，当它连接的4个原子或原子团相同时，则为正四面体，否则就不是正四面体。 ②链状烷烃为开链式结构，可以是直链，也可带支链。碳原子数≥3的链状烷烃分子中的碳链均非直线形，为锯齿形。 ③烷烃中C-H单键和C-C单键都可以旋转。 【思考与讨论p62】参考答案： （1）C2H6、C3H8、C4H10。 （2）丁烷的两种结构式不相同，原因是碳链的结构不同。 （3）这美有机化合物的结构特点是C和C之间以单键连接成链状，C剩余的价键全部与H原子相连，满足每个C原子周围形成4个单键。 3．烷烃的习惯命名法——只能适用于构造比较简单的烷烃 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n＞10 用汉字数字代表，如C11H24：十一烷 ①根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字，就是简单的烷烃的命名，称为“某烷”。 ②碳原子数在10以内的，从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的用汉字数字表示；如：C4H10的名称为丁烷、C9H20的名称为壬烷、C17H36叫十七烷。 ③当碳原子数相同时，存在同分异构体时，在(碳原子数)烷名前面加正、异、新等，分子式为C5H12的同分异构体有3种，写出它们的名称和结构简式： a．CH3CH2CH2CH2CH3分子结构中无支链称为正戊烷： b．称为异戊烷； c．，分子结构中含有称为新戊烷； 4.有机物结构的表示方法 种类 实例 含义 分子式 CH4 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目 最简式 乙烷(C2H6)的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子； ②由最简式可求最简式量 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①能反映物质的结构； ②把每一个共价键都用一条短线“-”表示，反映分子结构的式子，但不表示空间结构 结构简式 CH3CH3 既反映分子的结构又相对较为简略的式子称为结构简式。书写烷烃的结构简式时，可将结构式中的C-C、C-H键中的“-”省略，省略横线上C−C键，将同一个碳原子上所连接的相同基团合并，将连续的多个-CH2-合并，但双键、三键不能省略。它比结构式书写简单，比较常用，是结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团) 球棍模型 小球表示原子，小棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形状)，反映各原子的相对大小和空间位置； 空间填充 模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 ③空间填充模型可以反映分子的真实结构。 键线式 可表示 也称为骨架式或拓扑式，是一种在平面中表示分子结构的方法，尤其适用于表示有机化合物，键线式中用短线“-”表示化学键，端点、交点、拐点表示碳原子，C原子、H原子不需要标出，利用H原子补充C的四价结构，杂原子及杂原子上的H原子需要标出，学生要谨记。键线式中的每个碳原子通常有四条线，每减去一条线就代表添加两个氢原子。 三、同系物 同分异构体 1、同系物 （1）同系物概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 【特别提醒】①同系物结构相似，组成相差一个或若干个CH2原子团是判断物质是否是同系物的依据，两者缺一不可，同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同。 ②同系物间相对分子质量相差14或14的整数倍。 ③同系物属于同一类物质，且有相同的通式。 （2）同系物的特点：同系物有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律。 2、同分异构现象与同分异构体 1）定义：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 【特别说明】①同分异构体必须是分子式相同而结构不同的物质。它们可以是同一类（系列）物质，如：正丁烷和异丁烷，也可以是不同类（非同系物）的物质，如：丙烯和环丙烷。 ②同分异构体可以是有机物和有机物，还可以是无机物和有机物之间构成。如：NH4CNO和CO(NH2)2。 ③“四同”总结如下表： 2）烷烃同分异构体的书写及取代物种类的找法 （1）烷烃同分异构体的书写方法——“减碳法”：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间，主链上有两个取代基时，采取“定一移一”的方法。 (烷烃只存在碳链异构，以C6H14为例) 书写的步骤 碳架式 注意 ①将分子中所有碳原子连成直链作为主链 C—C—C—C—C—C (a) ②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种 (b)　　　　　　(c) 甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种 (d)　　　　　　(e) ②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复 【名师归纳】（1）两注意：①选择碳原子数最多的碳链为主链；②找出对称轴； （2）四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间； （3）取代基不能连在末端，否则与原直链时相同； （4）从母链上取上的碳原子数，不得多于母链所剩余的碳原子数； （2）常见烷烃的同分异构体数目 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 个数 1 1 1 2 3 5 9 （3）烷烃一氯代物和多氯代物的找法 1)等效氢 ①同一个碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的。 ②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷()分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。 ③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的，如：分子中的18个氢原子是等效的。 2）一元取代物的找法：烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 ①根据烷基的种类确定一元取代物种类， 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 1 1 2 4 8 如：丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种，则C4H9Cl有4种，C5H11Cl有8种。 ②等效氢及等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物，如CH4、、等效氢只有一种，其一氯代物也只有一种。 3）多元取代物种类——分次定位法，如：C3H8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子。 ①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子； ②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氢原子。 （4）换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换，如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也只有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也只有两种结构。 3.同分异构的性质 （1）物理性质：支链越多，熔沸点越低，密度越小。 （2）化学性质：不一定相似 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）碳氢原子个数比不相等的烃，一定不互为同系物。( ) （2）互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体。( ) （3）正丁烷分子式为C4H10，4个碳原子在同一直线上。( ) （4）碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键。( ) （5）碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键。( ) （6）同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定是同分异构体(　　) （7）互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体(　　) （8）互为同分异构体的化合物，化学性质一定相似(　　) (9)CH3CH2CH2Cl和互为同分异构体(　　) (10)互为同分异构体的有机物一定不属于同一类有机物(　　) 【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√（5）√（6）×（7）√（8）×(9)√(10)× 2．A～D是四种烃分子的球棍模型(如图)： （1）A的分子式 。 （2）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是 (填序号)。 （3）B的结构简式 。 （4）从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①甲烷和丙烷 ②和 ③金刚石和石墨 ④H和D ⑤异戊烷()和新戊烷()  ⑥ 和  ⑦正丁烷和异丁烷 ⑧和 ⑨ 和 Ⅰ．互为同位素的是 (填序号，下同)。 Ⅱ．互为同分异构体的是 。 Ⅲ．互为同系物的是 。 Ⅳ．互为同素异形体的是 。 【答案】（1）CH4 （2）B （3）CH2=CH2 （4）②④ ⑤⑦ ① ③ 【分析】根据各种物质的球棍模型，结合C原子之间成键特点，可知A表示的物质是CH4，B表示的物质是CH2=CH2，C表示的物质是CH3CH2CH2CH3，D表示的物质是C6H6，然后结合物质的性质分析解答。 【解析】（1）A中C原子与4个H原子通过4个共价单键结合，该物质表示的是甲烷，分子式是CH4，故答案为：CH4。 （2）烷烃CH4、CH3CH2CH2CH3以及芳香烃C6H6化学性质稳定，既不能使溴水褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而使酸性高锰酸钾溶液褪色；但乙烯CH2=CH2分子结构中含有不饱和的碳碳双键，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，故能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质序号是B，故答案为：B。 （3）根据物质的球棍模型，可知物质B的结构简式是CH2=CH2，故答案为：CH2=CH2。 （4）①甲烷和丙烷结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，因此二者互为同系物； ②12C和14C质子数相同都是6，而中子数不同，分别是6、8，因此二者属于同位素； ③金刚石和石墨是C元素的两种不同性质的单质，二者是同素异形体； ④H和D的质子数相同都是1，而中子数不同，分别是0、1，因此二者属于同位素； ⑤异戊烷和新戊烷分子式都是C5H12，但二者的分子结构不同，它们是同分异构体； ⑥CH4是正四面体结构，分子中的任何两个化学键都相邻，其分子中的2个H原子被2个Br原子代替，就得到CH2Br2，其结构简式可以用如图所示的两种结构表示，它们属于同一物质； ⑦正丁烷和异丁烷分子式都是C4H10，但二者的分子结构不同，它们是同分异构体； ⑧由于碳碳单键可以旋转，如图所示的物质都是表示的是2-甲基丁烷，因此它们表示的是同一物质； ⑨由于碳碳单键可以旋转，如图所示的物质都是表示丙烷CH3CH2CH3，因此它们表示的是同一物质； 故上述物质中，Ⅰ．互为同位素的是②④；Ⅱ．互为同分异构体的是⑤⑦；Ⅲ．互为同系物的是①；Ⅳ．互为同素异形体的是③； 故答案为：②④；⑤⑦；①；③。 ►问题一 如何理解有机物中碳原子的成键特点？ 【典例1】关于有机化合物中碳原子的成键特点，下列叙述不正确的是 A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键 B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键 C．碳原子之间既可以形成单键，又可以形成双键或三键 D．多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链)，也可以结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架 【答案】B 【解析】A．碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构，故A正确；B．常温下碳原子性质不活泼，故B错误；C．碳原子之间成键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键、三键，故C正确；D．碳原子最外层有四个电子，碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，不仅可以形成碳链，还可以形成碳环，且多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合，故D正确；答案选B。 【解题必备】有机物中碳原子的结构特点和成键特点 1.碳原子结构特点：碳原子最外层有4个电子，既难得电子又难失电子。 2.有机物中碳原子的成键特点 （1）成键数目：每个碳原子形成4个共价键。 （2）成键原子：除碳原子之间，碳原子与氢、氧、氮、氯等其他原子形成共价键，但符合价键规律。 （3）成键种类：可形成碳碳单键、碳碳双键或碳碳三键。 （4）连接方式：可形成碳链或碳环，碳链可长可短，还可以有支链。 【变式1-1】下列含碳物质的分子式、结构式及成键情况合理的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】A．一氯甲烷中碳氯键是单键，结构式为，A错误；B．分子式表示甲醇，结构式为，B错误；C．分子式中碳形成4根键，硫形成两根键，结构式为，C错误；D．　，D正确； 故选D。 【变式1-2】下列关于有机物结构特点的说法中，正确的是（    ） A．CH4具有正四面体结构 B．碳原子之间只能形成C-C单键 C．含碳元素的物质都是有机物 D．碳原子之间只能形成碳链 【答案】A 【解析】A．CH4具有正四面体结构，故A正确；B．碳原子之间能形成碳碳单键，碳碳双键，碳碳三键，故B错误；C．含碳元素的物质不一定都是有机物，比如CO，故C错误；D．碳原子之间能形成碳链，也可以形成碳环，故D错误。综上所述，答案为A。 ►问题二 如何判断两种有机物是同系物还是同分异构体？ 【典例2】下列各组物质的相互关系描述正确的是 A．和是同种物质 B．CH3CH2OH和CH3CH2OCH3互为同系物 C．H2O、D2O和T2O互为同位素 D．和互为同分异构体 【答案】A 【解析】A．和的名称都是3—甲基己烷，二者属于同一种物质，A正确；B．CH3CH2OH属于醇，CH3CH2OCH3属于醚，二者的类别不同，不互为同系物，B不正确；C．同位素是同种元素不同原子的互称，H2O、D2O和T2O都是分子，所以它们不互为同位素，C不正确；D．和的分子式相同、结构相同，属于同一种物质，不互为同分异构体，D不正确；故选A。 【解题必备】1．判断同系物的三个关键点 （1）“同”：两种物质属于同一类物质； （2）“似”：两种物质结构相似； （3）“差”：两种物质在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。 2.同系物判断的几个“一定”和“不一定” ① 同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。 ② 同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。 ③ 同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。 ④ 同系物的相对分子质量一定不相同。 3．同系物、同分异构体的比较 概念 研究对象 比较 实例 相同 不同 同系物 有机化合物 结构相似 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团 CH3CH3与 同分异构体 化合物 分子式相同 结构不同 CH3CH2CH2CH3与 【变式2-1】某两种烃的球棍模型如图所示，这两种烃互为 A．同素异形体 B．同分异构体 C．同系物 D．同一物质 【答案】B 【解析】由两种烃的球棍模型知，两种烃的结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、，两者的分子式相同、都为C4H10，结构不同，两种烃互为同分异构体；答案选B。 【变式2-2】下列相关说法正确的是(　　) A．16O2和18O3互为同位素 B．和互为同分异构体 C．CH3CH2CH2CH3和互为同系物 D．和为同一种物质 【答案】D 【解析】16O2和18O3都是氧元素的单质，两者互为同素异形体，A错误；由于乙烷分子中碳原子和周围4个原子所成价键为单键，空间结构为四面体，且单键可以旋转，所给物质为同一物质，B错误；CH3CH2CH2CH3和分子式都为C4H10，结构不同，互为同分异构体，C错误，答案选D。 ►问题三 如何确定有机物同异构体的数目？ 【典例3】下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 【答案】C 【解析】A．含四个甲基的同分异构体有、、、、、、、，共8种，故A正确；B．的一氯代物有、、、，共4种，故B正确；C．正丁烷是二氯代物有6种、异丁烷的二氯代物有3种，分子式为的有机物的二氯取代物有9种，故C错误；D．“立方烷”，其二氯代物有3种，分子中有8个H原子，根据“换元法”，其六氯代物也有3种，故D正确；选C。 【解题必备】1.等效氢法要点：①同—C上的H是等效的；②同—C上所连的—CH3上的H是等效的；③同一分子中处于轴对称或中心对称位置上的H是等效的。 2.‌记忆法‌：记住一些常见有机物同分异构体的数目。例如，凡只含一个碳原子的分子均无异构体(除对映异构)；乙烷、丙烷、乙烯、乙炔也无异构体；而4个碳原子的烷烃有2种异构体，5个碳原子的烷烃有3种异构体，6个碳原子的烷烃有5种异构体。 3.残基法‌：根据所含基团的种类和数目来判断。例如，丁基有4种，则一氯丁烷、丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。 4.换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换。 【变式3-1】碳原子数小于8的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有多少种 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【解析】根据等效氢的规律，碳原子数小于8的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有CH4、CH3CH3、C(CH3)4，共3种，选B。 【变式3-2】分子式为的烃的可能结构共有 A．3种 B．5种 C．6种 D．8种 【答案】B 【解析】根据分子式可知，该烃为链状烷烃，没有不饱和度，满足条件的烷烃有：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2 、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 、CH3CH2C(CH3)3 、(CH3)2CHCH(CH3)2 ，共5种，故选B。 1．下列化合物中，与CH3CH2CH2CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH2=CH2 C．CH3CH3 D．CH3CH(CH3)CH2CH3 【答案】D 【解析】A．CH3CH2CH2CH2CH3分子式为C5H12，与CH4互为同系物，A错误；B．CH3CH2CH2CH2CH3与CH2=CH2属于不同类别，B错误；C．CH3CH2CH2CH2CH3分子式为C5H12，与CH3CH3互为同系物，C错误；D．CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3分子式都是C5H12，结构不同，互为同分异构体，D正确；故选D。 2．下列说法正确的是 A．互为同位素 B．和是同系物 C．和互为同素异形体 D．一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体 【答案】B 【解析】A．同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子的互称，不是分子的互称，则不互为同位素，A错误；B．和是结构相似、分子组成相差1个CH2原子团的烷烃，互为同系物，B正确；C．同素异形体是同种元素形成的不同单质的互称，一氧化碳和二氧化碳是化合物，不是单质，所以不可能互为同素异形体，C错误；D．一氯甲烷和二氯甲烷的分子式不同，不互为同分异构体，D错误；故选B。 3．下列各组物质属于同分异构体的是 A．C(金刚石)和C(石墨) B．和 C．和 D．和 【答案】B 【解析】A．C(金刚石)和C(石墨)互为同素异形体，A错误；B．和CH3COOCH3互为同分异构体，B正确；C．和C2H6互为同系物，C错误；D．和3H互为同位素，D错误；故选B。 4．下列说法正确的是 A．己烷有4种同分异构体 B．正丁烷与异丁烷互为同分异构体 C．氟利昂-12( )有两种同分异构体 D．乙烯和环丙烷分子式相差CH2，两者互为同系物 【答案】B 【解析】A．，己烷有5种同分异构体，A错误；B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；正丁烷与异丁烷互为同分异构体，B正确； C．由于甲烷是正四面体形结构，因此氟利昂-12只有1种结构，C错误；D．乙烯和环丙烷分子式相差CH2，但结构不同，两者不互为同系物，D错误；故选B。 5．下列化学用语表达正确的是 A．的电子式： B．乙烷的结构式为 C．的球棍模型： D．氯原子的结构示意图： 【答案】C 【解析】A．漏写孤电子对，N2的电子式为，故A错误；B．为乙烷的结构简式，乙烷的结构式为，故B错误；C．甲烷分子为正四面体结构，分子中存在4个等同的C—H键，碳原子的半径大于氢原子，甲烷的球棍模型：，故C正确；D．氯原子核内有17个质子、核外有17个电子，氯原子的结构示意图：，故D错误；答案选C。 6．下列说法正确的是 A．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体 B．氟利昂的结构式为，它有2种同分异构体 C．CO和互为同素异形体 D．与互为同系物 【答案】A 【解析】A．丙酮和环氧丙烷的分子式都是，结构不同，互为同分异构体，A项正确；B．根据甲烷的正四面体结构，氟利昂的结构式为，它只有1种结构，B项错误；C．同素异形体是由同种元素组成的性质不同的单质，CO和不符合该定义，C项错误；D．结构相似，在分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互称为同系物，与结构不同，分子式相同，不符合定义，D项错误；答案选A。 7．下列各组物质中，互称为同系物的是 A．氧气和臭氧 B．和 C．正丁烷和异丁烷 D．甲烷和丙烷 【答案】D 【分析】结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物。 【解析】A．氧气和臭氧均是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A不符合题意；B．和的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B不符合题意；C．正丁烷和异丁烷的分子式相同结构不同，互为同分异构体，故C不符合题意；D．甲烷和丙烷都为链状烷烃，二者结构相似，分子间相差2个CH2原子团，互为同系物，故D符合题意；故答案为：D。 8．下列几组物质中，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，互为同分异构体的是 ，属于同种物质的是 。 ①O2和O3 ②CH3CH2-OH和CH3-O-CH3 ③H2、D2和T2 ④正戊烷和异戊烷 ⑤35Cl和37Cl ⑥ ⑦金刚石和石墨 ⑧红磷和白磷 【答案】⑤ ①⑦⑧ ②④ ③⑥ 【解析】①O2和O3是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体；②CH3CH2-OH和CH3-O-CH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体；③H2、D2和T2都是由H元素形成的结构相同的单质，为同种物质；④正戊烷和异戊烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体；⑤35Cl和37Cl的中子数不同，是Cl元素的不同核素，二者互为同位素；⑥结构完全一样，是同种物质；⑦金刚石和石墨都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；⑧红磷和白磷都是由磷元素形成的不同单质，互为同素异形体；故互为同位素的是⑤；互为同素异形体的是①⑦⑧，互为同分异构体的是②④，属于同种物质的是③⑥。 1．下列化学式只表示一种物质的是 A．C B． C． D． 【答案】B 【解析】A．C可以是石墨或金刚石，所以不能只表示一种物质，A错误；B．C3H8只有一种结构不存在同分异构体，所以能只表示丙烷一种物质，B正确；C．C5H12可以为正戊烷、异戊烷、新戊烷，所以不能只表示一种物质，C错误；D．C2H6O可以存在同分异构体，可以是CH3CH2OH，CH3OCH3，所以不能只表示一种物质，D错误；故选：B。 2．下列说法不正确的是 A．甲烷的二氯代物只有一种结构 B．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物 C．、、、代表了3种不同的烷烃 D．分子式为C5H12的烷烃同分异构体有三种 【答案】C 【解析】A．甲烷为正四面体结构，故其二氯代物只有一种结构，A正确；B．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2的结构相似，分子组成上相差一个CH2原子团，互为同系物，B正确；C．和为同一种物质，和为同一种物质，所以一共有2种不同烷烃，C错误；D．C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4三种，D正确；故选C。 3．图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法错误的是 A．图中属于同分异构体的是B、C、E B．图中A和C是同系物 C．属于饱和烃的物质有：A、C、D D．分子通式符合CnH2n的物质有：B、D、E 【答案】A 【分析】由图可知，A为丙烷；B为2-丁烯，分子式为C4H8；C为异丁烷，分子式为C4H10；D为环丁烷，分子式为C4H8；E为2-甲基-1-丙烯，分子式为C4H8，据此作答。 【解析】A．分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，B与E分子式相同(均为C4H8)，结构不同，互为同分异构体，B与C分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；B．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物，A和C均是烷烃，在分子组成上相差1个CH2，两者互为同系物，故B正确；C．饱和烃是一类有机化合物，其分子中的碳原子之间主要通过单键连接，形成饱和的碳链或碳环结构，A和C属于烷烃，D为环丁烷，均为饱和烃，故C正确；D．B、D、E分子式均为C4H8，分子通式符合CnH2n，故D正确；故答案选A。 4．下列说法正确的是 A．和互为同素异形体 B．和互为同系物 C．H、D、T互为同位素 D．有和两种同分异构体 【答案】C 【解析】A．和是同种单质，不互为同素异形体，A错误；B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；和分别为炔烃、链状烷烃，不互为同系物，B错误；C．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；H、D、T互为同位素，C正确；D．甲烷为正四面体构型，有一种结构，无同分异构体，D错误；故选C。 5．下列化学用语的描述或表示错误的是 A．有机物分子中，碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或三键：、、 B．甲烷分子式和实验式均表示为“CH4” C．丙烷分子球棍模型： D．，说明硅元素的非金属性比碳元素非金属性强 【答案】D 【解析】A．碳原子最外层有4个电子，能够与本身或其他原子形成4个共价键，故有机物分子中，碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或三键：、、，A正确；B．已知甲烷分子式为CH4，实验式是指分子中各原子的最简整数比，则甲烷的最简式表示为“CH4”，B正确；C．已知丙烷的分子式为：C3H8，且C原子为锯齿形结构，原子半径比H大，则丙烷分子球棍模型为：，C正确；D．反应，只能说明碳的还原性比硅强，还原性是指失电子的能力，而非金属性是指非金属元素的单质在化学反应中得到电子的能力，不能说明碳的非金属性比硅强，D错误；故答案为：D。 6．下列关于和的叙述正确的是 A．均能使高锰酸钾溶液褪色 B．二者互为同系物 C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键 D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内 【答案】B 【解析】A．和均为烷烃，不能使高锰酸钾溶液褪色，A错误；B．和均为烷烃，结构相似，分子式上相差4个“CH2”，二者互为同系物，B正确；C．和均为烷烃，CH4分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，C错误；D．CH4是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，D错误；故选B。 7．下列有关有机物的说法正确的是： A．一氯甲烷的电子式：   B．和 二者互为同分异构体 C．和一定互为同系物 D．四氯化碳分子的空间填充模型： 【答案】C 【解析】A．一氯甲烷的电子式：  ，A错误；B．和 二者为同种物质，B错误；C．和均为饱和烷烃（通式：CnH2n+2），一定互为同系物，C正确；D．四氯化碳分子中C原子半径小于Cl原子，D错误；故选C。 8．回答下列问题： （1）①下列属于链状烷烃的是 (填字母)。 A．C2H4    B．C3H4    C．C4H8    D．C5H12    E．C7H14    F．C9H20 ②分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为 。 ③相对分子质量为58的链状烷烃分子式为 。 ④某链状烷烃分子中含6个碳原子，则该链状烷烃的相对分子质量为 。 （2）有下列几种物质： A．金刚石和石墨  B．C2H6和C5H12  C．C2H4和C2H6  D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2  E．35Cl和37Cl。属于同分异构体的是 (填字母，下同)；属于同素异形体的是 ；属于同系物的是 ；属于同位素的是 。 【答案】（1）DF C8H18 C4H10 86 （2）D A B E 【解析】（1）①A.C2H4的结构简式为CH2=CH2，属于烯烃，不属于链状烷烃，故A项错误；B. C3H4可能为二烯烃、炔烃，也可能为环烯等，不属于链状烷烃，故B项错误；C. C4H8可能为烯烃，也可能为环烷烃，不属于链状烷烃，故C项错误；D. C5H12满足通式CnH2n+2，一定属于链状烷烃，故D项正确；E. C7H14不满足通式CnH2n+2，一定不属于链状烷烃，故E项错误；F. C9H12满足通式CnH2n+2，一定属于链状烷烃，故F项正确；故答案为：DF；②分子中含有18个氢原子的链状烷烃，按通式CnH2n+2计算，2n+2=18，n=8，分子式为C8H18，故答案为：C8H18；③相对分子质量为58的链状烷烃，14n+2=58，n=4，分子式为C4H10，故答案为：C4H10；④某链状烷烃分子中含有6个碳原子，按通式CnH2n+2计算，H原子数为14，则该链状烷烃的相对分子质量为：6×12+1×14=86，故答案为：86； （2）①具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，故答案为：D；②同素异形体是同种元素形成的不同单质，故答案为：A；③同系物是有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列，故答案为：B；④具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素，故答案为：E。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$