内容正文:
假期作业14 认识有机化合物
有
机
化
合
物
碳原子成键特点→
可以形成单键、双键或三键→
可以形成有机物环状的碳骨架→
可以构成有机物链状的碳骨架→
烷烃→
物理性质:相似性、递变性→
化学性质:类比CH4→
代表
→CH4
分子结构→
化学性质→
燃烧→
取代反应→
分解反应→
结构
同系物→
结构相似→
在分子组成相差一个或若干个
CH2 原子团的化合物
→
同分异构体→
相同分子式→
不同结构→
◆[知识点1] 有机物的结构
1.某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合
物分子球棍模型如图所示,“ ”代表氢原
子,“”代表碳原子,下列说法错误的是
( )
A.①说明碳原子可以和氢原子形成共价键
以满足“碳四价”原则
B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、
碳碳三键,且这两种烃属于不饱和烃
C.④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳
环,剩余价键与氢原子结合以满足“碳四
价”原则
D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成
碳链时,所有碳原子一定在同一条直线上
2.C8H8 分子呈正六面体结构,如图
所示,因而称为“立方烷”,它的六
氯代物的同分异构体共有 ( )
A.3种 B.6种
C.12种 D.24种
3.下列关于常见有机物的说法正确的是 ( )
A.等质量的甲烷、乙烯、苯完全燃烧时,消
耗氧气最多的是苯
B.乙醇分子中含有3种不同类型的氢原子
C.构成塑料的高分子链若发生交联形成网
状结构,则塑料的柔韧性会变好
D.某种硅橡胶(O Si
CH3
CH3
)常用作医用
高分子材料,该种硅橡胶是化合物
4.下列各组有机物中,其一氯代物的数目不相
等的是 ( )
A.正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)和正己
烷(CH3CH2CH2CH2CH2CH3)
B.新戊烷( CCH3
CH3
CH3
CH3 )和
CH3C
CH3
HCH3
C.环丙烷( CH2
H2C CH2
)和乙烷
D.丙烷和 CH3CH
CH3
CHCH3
CH3
5.有下列结构的物质:
①CH3 (CH2)3CH3 ② CH3CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH2CH3
④ CH3C
CH3
HCH2CH2CH3 ⑤ CH3CH2C
CH3
HCH2CH3
24
⑥ CH3CH2CH2C
CH3
HCH3 ⑦ CH3C
CH3
HC
CH3
HCH3
其中:(1)属于同系物的是 (填标
号,下同);属于同分异构体的是 ;
属于同种物质的是 .
A.①② B.②③
C.③④⑤⑥⑦ D.①③
E.③④⑤⑦ F.④⑥
(2)烃分子中失去一个氢原子后剩余的部分
叫烃基,如—CH3 叫甲基.则符合—C5H11
的烷基共有 种,C5H11F的同分异构
体共有 种.
◆[知识点2] 烷烃的物理性质
6.下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正
确的是 ( )
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③
C.④③②① D.②④③①
7.下列关系正确的是 ( )
A.沸点:正戊烷>2,2二甲基丙烷>2甲基
丁烷
B.氢的质量分数:甲烷>苯>乙烯
C.密度:溴苯>H2O>苯
D.等物质的量的物质燃烧耗O2 量:己烷>
C6H5COOH>苯
◆[知识点3] 烷烃的化学性质
8.新戊烷的球棍模型为 ,下列
说法不正确的是 ( )
A.新戊烷的分子式为C5H12
B.新戊烷沸点比正戊烷高
C.新戊烷的一氯代物只有一种
D.新戊烷能与溴在光照下发生取代反应
9.下列关于有机化合物的结构、性质的说法正
确的是 ( )
①戊烷有2种同分异构体,与乙烷互为同
系物
②自制的米酒变酸是因为乙醇在酶的作用
下生成了乙酸
③蛋白质和油脂均能发生水解反应,其各自
水解的产物相同
④煤的干馏和石油的裂化都是化学变化
⑤1mol甲烷与4mol氯气在光照条件下反
应可生成1molCCl4
A.④⑤ B.①③
C.②⑤ D.②④
10.(备选双选)对甲烷和氯气的反应(如图所
示)叙述不正确的是 ( )
A.该反应属于加成反应
B.该反应的条件是光照
C.该反应的生成物有四种
D.反应后量筒内液面上升并产生白雾
11.2023年6月21日20时40分许,宁夏回族
自治区银川市兴庆区民族南街富洋烧烤店
操作间液化石油气泄漏引发爆炸,造成38
人伤亡.家用液化石油气的成分之一是丁
烷(分子式为C4H10),也用作打火机的燃
烧,下列关于丁烷的叙述不正确的是
( )
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A.在常温下,C4H10是气体
B.C4H10与CH4 互为同系物
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,两者
的性质完全相同
D.正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
12.石油、天然气是非常重要的化石能源,主要
是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混
合物.请回答下列问题:
(1)天然气的主要成分是甲烷,能说明它是
正四面体而非正方形平面结构的是
(填序号).
①其一氯取代物不存在同分异构体
②其二氯取代物不存在同分异构体
(2)有人设想合成具有以下结构的烃分子,
结构 (填字母)是不可能合成的.
(3)烷烃(CnH2n+2)分子中的基团可能有四
种: CH3 、 CH2 、 CH 、
C ,其数目分别用a、b、c、d 表示,对
烷烃(除甲烷外)存在的关系作讨论:
①四种基团之间的关系为:a= (用
含c、d的代数式表示).
②若某烷烃分子中b=c=d=1,则满足此
条件的该分子的结构可能有 种,写
出其中一种的结构简式并命名;结构简式
为 ,名称为 .
(4)某有机化合物的结构简式如下:
CH
CH
CH3
下列关于该物质的说法不正确的是
(填字母).
A.该物质属于芳香烃
B.和甲苯互为同系物
C.该物质可以发生氧化反应
D.能使酸性KMnO4 溶液褪色是因为发生
了加成反应
“可燃冰”———冰与火的共存体
“可燃冰”,顾名思义是指可以燃烧的冰,
是在低温、高压条件下由甲烷分子与水分子结
合而形成的冰状结晶体,自然界中的可燃冰主
要富集在陆地冻土带和海洋大陆坡海底中.
根据国外有关资料,全球可燃冰蕴藏的天然气
资源总量约为2.1×1016m3,相当于全球已探
明传统化石燃料碳总量的两倍,最新的估计高
达1.2×1017m3,可供人类使用上千年.国际
科学界预测,这种新能源将是石油、天然气之
后最佳的替代能源.
由于目前的开发和控制技术还不成熟,所
以开采成本较高,但是各国正在抓紧研究各种
可燃冰开发技术,一旦技术成熟,环境可控,规
模化开发能够使得成本降低,进而实现商业化
开发.
根据国内外技术发展趋势和我国可燃冰发
展规划,预计2020年之前有望实现我国海域可
燃冰试开采,最快到2030年实现商业生产.我
们相信,经过我国科学家的艰苦探索研究,一定
能够突破可燃冰开发的种种技术瓶颈,使得这种
资源造福人类,从而大幅度解决我国未来能源短
缺问题,可燃冰开发利用具有广阔美好的前景.
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假期作业14
1.D [A.①中碳原子与氢原子形成4个共价单键,说明碳原
子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则,故 A 正
确;B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键,且
这两种烃属于不饱和烃,故B正确;C.④⑤说明碳原子之间
可以形成碳链或碳环,剩余价键与氢原子结合以满足“碳四
价”原则,故 C正确;D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键
形成碳链时,碳原子一定不在同一条直线上,故 D错误.]
2.A [C8H8 分子中6个氢原子被6个氯原子取代时,产物分
子式为 C8H2Cl6;C8H8 分子中2个氢原子被2个氯原子取
代时,产物分子式为 C8H6Cl2,C8H2Cl6 和 C8H6Cl2 可看作
是氯原子和氢原子互换位置,C8H6Cl2 的同分异构体中两个
氯原子分别位于同一条棱上、面对角线上、体对角线上,共3
种.从而可得 C8H2Cl6 也有3种同分异构体.]
3.B [A.等质量的甲烷、乙烯、苯完全燃烧耗氧量取决于 H
元素的含量,H 元素含量越高,耗氧量越多,根据 CxHy 中
y/x值判断,该值越大耗氧量越多:甲烷 CH4,乙烯 C2H4 最
简式为 CH2,苯 C6H6 的最简式为 CH,甲烷中 H 元素质量
分数最大,所以甲烷 CH4 耗氧量最大,A 错误;B.乙醇的结
构简式为 CH3CH2OH,不存在对称结构,故乙醇分子中含
有3种不同类型的氢原子,B正确;C.构成塑料的高分子链
若发生交联形成网状结构,则塑料的柔韧性会变差,C错误;
D.硅橡胶是混合物,不属于化合物,D错误.]
4.B [A 项,正戊烷有3种等效的 H 原子,其一氯代物有3
种;正己烷有3种等效的 H 原子,其一氯代物有3种,二者
一氯代物的数目相等;B项,新戊烷中所有 H 原子等效,其
一氯代物只有1种;
CH3C
CH3
HCH3
有2种等效的 H 原子,其
一氯代物有2种,二者一氯代物的数目不相等;C项,环丙烷
中所有 H 原子等效,其一氯代物只有1种,乙烷中所有 H
原子等效,其一氯代物只有1种,二者一氯代物的数目相等;
D项,丙 烷 有 2 种 等 效 的 H 原 子,其 一 氯 代 物 有 2 种;
CH3CH
CH3
CHCH3
CH3
有2种 等 效 的 H 原 子,其 一 氯 代 物 有 2
种,二者一氯代物的数目相等.]
5.解析:(1)7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互为同系
物;若碳原子数相同,而结构不同,则互为同分异构体;若碳
原子数相同,且结构也相同,则为同一种物质.7种物质的
分子式分别为①C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ④C6H14 ⑤
C6H14 ⑥C6H14 ⑦C6H14.所以①②中任一物质与③④
⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物;①②结构相同,属于同种
物质,④⑥结构相同,属于同种物质;③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为
同 分 异 构 体. (2)C5H12 的 烷 烃 共 有 3 种:
CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3 CH
CH3
CH2 CH3 、
CCH3
CH3
CH3
CH3
,在 CH3CH2CH2CH2CH3 中,位置等同的
氢原子(即 等 效 氢 原 子)有 3 种,对 应 的 烃 基 有 3 种;在
CH3CH2C
CH3
HCH3 中,位置等同的氢原子有4种,对应的烃
基有4种;在 CCH3
CH3
CH3
CH3
中,所有氢原子位置相同,对
应的烃基有1种.把烃基中氢的位置换上F,即为 C5H11F.
答案:(1)BD E AF (2)8 8
6.A [烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性
变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔沸点
越低.②、④中碳原子都是5个,②无支链,所以沸点:②>
④>③;①③中碳原子数为4,③的支链比①多,比②④中碳
原子数都少,所以沸点:②>④>①>③;故沸点按由高到低
的顺序排列是:②④①③.]
7.C [A.碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低,所以沸点:
正戊烷>2甲基丁烷>2,2二甲基丙烷,故 A 错误;B.氢的
质量分数:甲烷>乙烯>苯,故 B错误;C.密度:溴苯>H2O
>苯,故 C正确;D.己烷、苯、C6H5COOH 的分子式分别是
C6H14、C6H6、C6H6(CO2),所以等物质的量的物质 燃 烧 耗
O2 量:己烷>苯=C6H5COOH,故 D错误.]
8.B [A项,新戊烷为含5个碳原子的烷烃,分子式为 C5H12,
A正确;B项,碳原子数相同的烷烃,含支链越多,沸点越低,
故新戊烷沸点比正戊烷低,B错误;C项,由图可知,新戊烷
中所有氢原子等效,新戊烷的一氯代物只有一种,C 正确;
D项,新戊烷为烷烃,在光照条件下能与溴发生取代反应,
D正确.]
9.D [①戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,与
乙烷互为同系物,错误;②自制的米酒变酸是因为乙醇在酶
的作用下生成了乙酸,正确;③蛋白质水解产物为氨基酸,油
脂水解产物为高级脂肪酸(盐)和甘油,错误;④煤的干馏和
石油的裂化都是化学变化,正确;⑤1mol甲烷与4mol氯气
在光照条件下反应可生成 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、
四氯化碳,物质的量之和为1mol,错误.]
10.AC [A.甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代甲烷,属
于取代反应,故 A 错误;B.该反应的条件是光照,故 B正
确;C.CH4 和 Cl2 在光照 下 反 应 生 成 了 气 态 的 CH3Cl和
HCl,液态的 CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4,共5种,故 C 错误;
D.甲烷可以和氯气发生取代反应,生成的产物均无色,所
以试管中气体颜色会变浅,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四
氯化碳均是油状的液体,一氯甲烷和 HCl是气体,氯化氢
极易溶于水,所以量筒内液面上升并产生白雾,故D正确.]
11.C [A项,常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体,在常
温下 C4H10是气体,故 A正确;B项,分子结构相似,分子组
成上相差一个或若干个 CH2 原子团的有机物互为同系物,
则 C4H10与 CH4 互为同系物,故 B正确;C项,正丁烷和异
丁烷互为同分异构体,沸点等物理性质不同,两者的性质不
完全相同,故C错误;D项,正丁烷是折线形或锯齿形结构,
正丁烷中四个碳原子不在同一直线上,故 D正确.]
12.解析:(1)二氯取代物不存在同分异构体,证明甲烷为正四
面体结构,故选②;(2)根据碳原子的四个价键,D中碳原子
为5共 价 键,所 以 不 可 能 合 成;(3)① 烷 烃 的 通 式 为:
CnH2n+2, CH3 、 CH2 、 CH 、 C ,其数
目分别 用a、b、c、d 表 示,则 烷 烃 的 分 子 式 为:C(a+b+c+d)
H(3a+2b+c),3a+2b+c=2n+2,2(a+b+c+d)=2n,整理得
a=2+c+2d;
②若某 烷 烃 分 子 中b=c=d=1,该 分 子 的 结 构 可 能 有
CH3C
CH3
CH3
CH
CH3
CH2CH3 ,2,2,3三 甲 基 戊 烷,
CH3C
CH3
CH3
CH2 CHCH3
CH3
,2,2,4 三 甲 基 戊 烷 和
CHH3C
CH3
C
CH3
CH3
CH2CH3 ,2,3,3三甲基戊烷共3种;
(4)A.该物质中只含有碳氢元素,而且含有苯环,属于芳香
烃,A正确;B.该分子中含有两个苯环和碳碳双键,不是甲
苯的同系物,B错误;C.该分子能燃烧,含有碳碳双键能使
酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以发生氧化反应,C正确;
D.该分子中含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发
生氧化反应,D错误
答案:(1)② (2)D (3)2 +c + 2d 3
CH3C
CH3
CH3
CH
CH3
CH2CH3 2,2,3三 甲 基 戊 烷
(4)BD
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