内容正文:
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 有机化合物中的共价键
基础过关练
题组一 共价键的类型
1.(2024广东湛江第二中学月考)下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是 ( )
A.烷烃中的化学键均为σ键
B.CH3NH2中C—H键的极性比N—H键的极性弱
C.乙烯分子中含有极性键和非极性键
D.1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
2.乙烯的空间填充模型如图所示,乙烯分子中有5个σ键和1个π键。下列有关乙烯分子的叙述正确的是 ( )
A.碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未参与杂化的2p轨道形成π键
B.碳原子的sp2杂化轨道形成π键,未参与杂化的2p轨道形成σ键
C.两个碳原子的杂化方式为sp
D.碳原子之间的σ键是由碳原子的sp2杂化轨道形成的,碳原子与氢原子之间的π键是未参与杂化的2p轨道形成的
3.(2024河北保定一中月考)有下列物质:
①CH3CH3 ②CH3—CHCH—CH3
③ ④CH3CH2OH
(1)上述4种有机物分子中只含有σ键的有 (填序号)。
(2)②分子中σ键与π键的个数比为 。
(3)②③分子中碳原子的杂化类型有 。
题组二 共价键的极性与有机反应
4.(经典题)下列说法不正确的是 ( )
A.乙醇与Na反应比水与Na反应缓慢的原因为乙醇中H—O键的极性弱
B.乙醇发生酯化反应时断裂的化学键是C—O σ键
C.乙醇与HBr反应时断裂的化学键是乙醇中的C—O键
D.有机反应一般反应速率较小,产物较复杂
5.(2024北京一零一中学月考)下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是 ( )
A.+HCN
B. +NH3 +HCl
C.CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
D.CH3CHCH2+H2 CH3CH2CH3
6.有机化合物的结构和性质有着密切的关系。如果已知某种有机化合物的结构,我们就可以根据结构预测其性质。
(1)乙烯分子的碳碳双键中,π键容易发生断裂。乙炔分子()中有两个π键,将乙炔分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中,现象分别是 、 。
(2)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为 ,根据乙酸与乙醇发生酯化反应的原理,说明乙酸分子结构中极性较大的共价键是 。
(3)苯酚()俗称石炭酸,是一种一元弱酸,电离方程式为 +H+,苯酚分子中O—H键的极性 水分子中O—H键的极性。(填“>”“<”或“=”)
能力提升练
题组 陌生有机物中化学键的成键分析
1.(2024浙江温州期末)乳酸分子的结构式如图所示。下列关于乳酸的说法不正确的是( )
A.分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B.分子中C—H键、C—O键、C O键、O—H键均为极性键
C.含有2种官能团
D.σ键与π键数目之比为10∶1
2.(2024广东深圳中学期末)多位化学家用简单的偶联反应合成了如图所示的有趣的“纳米小人”分子。下列有关该分子结构的说法不正确的是 ( )
A.该分子中的C原子采取的杂化方式有sp、sp2、sp3
B.该分子中的O原子采取sp3杂化
C.“纳米小人”头部的所有原子在同一平面内
D.该分子中既含σ键,又含π键
3.(2024吉林长春外国语学校月考)利托那韦的结构简式如图,下列有关利托那韦的说法错误的是 ( )
A.分子式为C37H48N6O5S2
B.分子中既含有σ键又含有π键
C.分子中含有极性较强的化学键,化学性质比较活泼
D.分子中含有苯环,属于芳香烃
4.草药莪术根茎中有一种色素,用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。该色素的结构简式为:
(1)请预测方框中的结构片段可能具有的化学性质: 。
(2)查阅资料发现,该色素分子中的—OH可与NaOH溶液反应,但乙醇分子中的—OH不与NaOH溶液反应,请解释原因: 。
5.(2024山东烟台月考)科学家在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,该分子的结构模型如图所示。
(1)X的分子式为 。
(2)该分子中每个碳原子均形成4个共价键,则1个X分子中含有 个σ键, 个π键。
(3)1 mol X在一定条件下最多可与 mol H2发生反应。
(4)该分子中碳原子的杂化类型为 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D
2.A
4.B
5.D
1.D 烷烃中所有键均为单键,均为σ键,A正确;N元素非金属性强于C元素,故N与H之间共用电子对偏移程度大于C与H之间共用电子对偏移程度,CH3NH2中C—H键的极性比N—H键的极性弱,B正确;乙烯分子中碳与碳之间为非极性键,碳与氢之间为极性键,C正确;丙炔结构简式为,碳原子之间共含有2个σ键,碳原子与氢原子之间共含有4个σ键,碳碳三键中含有2个π键,D错误。
2.A 乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化,其中杂化轨道形成σ键,未参与杂化的2p轨道形成π键。
3.答案 (1)①④ (2)11∶1 (3)sp3、sp2、sp
解析 (1)单键都是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有1个σ键和2个π键。(2)1个CH3—CHCH—CH3分子中有11个σ键,1个π键。(3)单键碳原子为sp3杂化,双键碳原子为sp2杂化,三键碳原子为sp杂化。
4.B 乙醇发生酯化反应时断裂的化学键是O—H σ键。
5.D 丙烯与H2发生加成反应,丙烯中的CC键中的π键断裂,H2中的H—H非极性键断裂,反应产物不能用键的极性解释,D项符合题意。
6.答案 (1)酸性高锰酸钾溶液褪色 溴的四氯化碳溶液褪色
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O C—O键
(3)>
解析 (1)的性质与乙烯相似,乙炔分子中有两个π键,不稳定,容易发生断裂,所以乙炔能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)乙酸与乙醇发生酯化反应时“酸脱羟基、醇脱氢”,说明乙酸分子中的C—O键的极性较大,容易发生断裂。(3)苯酚分子中 O—H键比水分子中O—H键易断裂,苯酚分子中O—H键的极性较大。
能力提升练
1.D 乳酸中—COOH中碳原子采取sp2杂化,其余2个碳原子采取sp3杂化,A项正确;不同种元素的原子形成的共价键电子对均会发生偏移,均为极性键,B项正确;乳酸中含有羧基和(醇)羟基两种官能团,C项正确;单键全为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,则σ键与π键数目之比为11∶1,D项错误。
2.C 该分子中碳碳三键中的碳原子采取sp杂化,苯环中的碳原子采取sp2杂化,其他碳原子采取sp3杂化,A正确;该分子中每个氧原子形成2个σ键,还有2个孤电子对,故氧原子采取sp3杂化,B正确;“纳米小人”头部的碳原子均为sp3杂化,故头部的所有原子不可能在同一平面内,C错误;该分子中所有单键都是σ键,含有碳碳三键,故含有π键,D正确。
3.D 根据利托那韦的结构简式可知其分子式为C37H48N6O5S2,A正确;该分子中既含有单键又含有双键,所以既含有σ键又含有π键,B正确;该分子中含有O—H等极性较强的化学键,化学性质比较活泼,C正确;该分子中含有C、H、O、N、S元素,不属于烃,D错误。
4.答案 (1)加成反应、加聚反应、氧化反应
(2)该色素分子中—OH上的氧原子与苯环直接相连,使O—H之间的极性增强,有利于氢原子解离
解析 (1)方框中的结构片段含碳碳双键,可以发生加成反应、加聚反应、氧化反应。(2)该色素分子中—OH上的氧原子与苯环直接相连,使O—H之间的极性增强,有利于氢原子解离,故该色素分子中的 —OH能与NaOH溶液反应,而乙醇不能。
5.答案 (1)C5H4 (2)10 2 (3)2 (4)sp2、sp3
解析 (1)该物质的1个分子由五个碳原子和四个氢原子构成,分子式为C5H4。(2)X分子中每个碳原子均形成4个共价键,则1个X分子中含有4个碳碳单键,4个碳氢键,2个碳碳双键,单键均为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,故1个X分子中含有10个σ键,2个π键。(3)1个分子中含2个碳碳双键,碳碳双键与氢气以1∶1加成,1 mol X在一定条件下最多可与2 mol氢气发生反应。(4)X分子中既有碳碳单键,又有碳碳双键,单键碳原子的杂化类型为sp3,双键碳原子的杂化类型为sp2。
学科网(北京)股份有限公司
$$