课时作业10 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案（人教版）

课时跟踪检测 1．下列关于甲烷分子结构的叙述正确的是(　　) A．甲烷分子中碳、氢原子间是离子键 B．甲烷分子的空间结构是正方体 C．甲烷的结构式为CH4 D．甲烷分子中4个碳氢键完全相同 【解析】　选D。A项，甲烷分子中碳、氢原子间形成共价键，错误；B项，甲烷分子的空间结构是正四面体，错误；C项，甲烷的分子式是CH4，结构式为CHHHH，错误；D项，甲烷分子中4个碳氢键完全相同，正确。 2．下列说法正确的是(　　) A．甲烷为平面正方形结构，其结构式为CHHHH B．甲烷的电子式为H∶CH,H ∶H C．CH2Cl2为正四面体结构 D．CCl4为平面正方形结构 【解析】　选B。甲烷是正四面体结构，故A错误；CH2Cl2中C—H与C—Cl的键能不同，是四面体结构，不能构成正四面体，故C错误；四氯化碳与甲烷构型相同，均为正四面体结构，故D错误。 3．下列物质属于链状烷烃的是(　　) A．C8H16　　　　　　　B．CH3CH2OH C．CCH3CH3CH3CH3 D．CH2===CH2 【解析】　选C。A不符合链状烷烃通式CnH2n＋2；B不是烃（含O）；D项分子中碳原子间不是以单键结合，不是烷烃。 4．正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是(　　) A．具有相似的化学性质 B．具有相同的物理性质 C．分子具有相同的空间结构 D．分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同 【解析】　选D。A项，两者都属于烷烃，化学性质相似，但不能作为互为同分异构体的依据，错误；B项，两者的结构不同，为不同的物质，则物理性质不同，错误；C项，两者的空间结构不同，但不能作为互为同分异构体的依据，错误；D项，正丁烷与异丁烷的分子式相同，分子内碳原子的连接方式不同，则结构不同，两者互为同分异构体，正确。 5．下列说法正确的是(　　) A．H2和D2互为同位素 B．CHBrBrH和CHBrHBr互为同分异构体 C．正丁烷和异丁烷是同系物 D．CHCH3CH3CH2CH3和 CHCH3CH2CH3CH3是同一种物质 【解析】　选D。A中H2和D2都是氢单质；B中，由于CH4分子是正四面体结构，则CH2Br2只有一种结构，故两者是同一种物质；C中，正丁烷和异丁烷属于同分异构体。 6．下列有机物存在同分异构体的是(　　) A．CH4 B．CH3CH3 C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3 【解析】　选D。CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C均不对；CH3CH2CH2CH3（正丁烷）与CH3CHCH3CH3（异丁烷）互为同分异构体，D对。 7．某直链烷烃分子中有18个氢原子，它的分子式是(　　) A．C8H18 B．C9H18 C．C10H18 D．C11H18 【解析】　选A。直链烷烃的分子通式为CnH2n＋2，由题意得2n＋2＝18，解得n＝8，该直链烷烃的分子式是C8H18。 8．含有5个碳原子的链状烷烃的同分异构体有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【解析】　选B。含有5个碳原子的链状烷烃的同分异构体有3种，即正戊烷、异戊烷和新戊烷，故B项正确。 9．（双选）下列说法正确的是(　　) A．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃 B．分子组成符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃 C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃只有一种 【解析】　选BD。A错误，满足条件的有机物可能是环状饱和烃；B正确，链状烷烃的分子通式为CnH2n＋2；C错误，由碳原子的成键方式和键角特征可知，碳原子呈锯齿状排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上；D正确，n(C)∶n(H)＝1∶3时必为C2H6，一定是乙烷。 10．如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。 (1)图中属于链状烷烃的是　　　　（填字母）。 (2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成　　　　和　　　　；不仅可以形成　　　　，还可以形成碳环。 (3)上图中互为同分异构体的是A与　　 　；B与　　　　；D与　　　　（填字母）。 (4)1 L A的同系物的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下4 L的水蒸气，该烷烃的分子式是　　　　。 【解析】　根据球棍模型的含义和碳原子的成键特点可知，A为CH3CH2CH2CH3，B为CH3—CH===CH—CH3，C为CHCH3CH3CH3，D为CH3—C≡C—CH3，E为CH3—CH2—CH===CH2，F为CCH3CH3CH2，G为CH3—CH2—C≡CH，H为CH2CH2CH2CH2。故A、C属于链状烷烃，这些分子中，碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成碳碳双键、碳碳三键，不仅可以形成碳链，还可以形成碳环。再根据同分异构体概念可判断A与C，B与E、F、H，D与G分别互为同分异构体。由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的4 L水蒸气可知，1 mol该烃的分子中应含有8 mol氢原子，该烷烃的分子式为C3H8。 【答案】　(1)AC　(2)碳碳双键　碳碳三键　碳链　(3)C　EFH　G　(4)C3H8 1．（双选）下列说法正确的是(　　) A．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 B．凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，彼此一定互为同系物 C．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，两者不一定互为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体 【解析】　选CD。A项，相对分子质量相同的物质不一定互为同分异构体，如NO和C2H6，错误；B项，例如，环己烷和乙烯的分子组成上虽相差若干个CH2，但结构不相似，不互为同系物，错误；C项，两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则最简式相同，不一定互为同分异构体，可能为同系物，正确；D项，不同化合物组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同，则分子式相同，互为同分异构体，正确。 2．下列是几种烷烃的分子结构简式： A．CH3—CH2—CH3 B．CH3—CH2—CH2—CH3 C．CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 D．CHCH2CH3CH3CH3 E．CCH3CH3CH3CH3 (1)A、B、E三种烷烃的关系为　　　　，C、D、E的关系为　　　　。 (2)D的名称是　　　　。 (3)E的一元取代物有　　　　种。 【解析】　(1)A为丙烷、B为丁烷、E为新戊烷，三种物质均属于烷烃，且碳原子数不同，结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团，所以属于同系物；C为正戊烷、D为异戊烷，与E的分子式相同，结构不同，所以属于同分异构体。 (2)D的名称为异戊烷。 (3)E分子中的4个甲基连在同一碳原子上，各甲基上的氢原子完全等效，所以其一元取代物只有1种。 【答案】　(1)同系物　同分异构体　(2)异戊烷　(3)1 3．正己烷在工业上主要用作溶剂，常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性，挥发快，若使用不当，极易造成职业中毒。 (1)正己烷的分子式为　　　　　　　　，正己烷的结构简式为　　　　　　　　　。a mol正己烷含有　　　　mol　　　　碳氢键，　　　　mol碳碳键。 (2)下列是几种烃的结构简式： A．CHCH3CH3CH2CH2CH3 B．CCH3CH3CH3CH3 C．CHCH3CH3CH2CH3 D．CH2CH3CH2CH2CH2CH3 其中，与正己烷互为同分异构体的有　　　（填字母，下同），与正己烷互为同系物的有　　　　，与正己烷为同一种物质的是　　　　。 【解析】　(1)“己”指六个碳原子，由链状烷烃的通式CnH2n＋2（n为正整数）知，己烷的分子式为C6H14。由正丁烷想到“正某烃”不含支链，正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3。1个正己烷分子中含有14个氢原子，含14个碳氢键、(6－1)个碳碳键。 (2)正己烷的同分异构体与正己烷的分子式相同，结构不同，A符合；正己烷的同系物是含碳原子数不是6的链状烷烃，有B和C；单键可以旋转，D是正己烷。 【答案】　(1)C6H14 CH3CH2CH2CH2CH2CH3　14a　5a (2)A　BC　D 学科网（北京）股份有限公司 $