内容正文:
世五维课堂
化学·选择性必修第三册
化课时
间
第2课时
有机化合物的同分异构现象
纠错空间
学
作业
1.下列关于碳原子的成键特点及成键方
4.下列选项中的物质属于官能团异构
式的理解中正确的是
(
的是
A.饱和碳原子不能发生化学反应
A.CH,CH,CH,CHCHCH(CH3)2
B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键
B.CH,=C(CH3)2 CH,CH-CHCH3
C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结
C.CHCH2OH和CH OCH
构不同
D.CHCH,CH2 COOH (CH)2 CHCOOH
D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳
5.某烯烃与氢气发生加成反应后得到的
单键
饱和烃的结构简式是
2.对于分子式为CH.的有机化合物结构
CH3—CH—CH2—CH—CH3,
的说法中不正确的是
(
方法总结
CH;
CH,
A.可能是分子中只有一个双键的链烃
该烯烃可能的结构有
B.分子中可能有两个双键
A.1种
B.2种
C.分子中可能只含有一个三键
C.3种
D.4种
D.分子中含有一个双键的环烃
3.关于同分异构体的叙述正确的是
6.篮烷的结构式为
其二氯
(
A.相对分子质量相同而结构不同的化
代物的结构有
合物互称为同分异构体
A.17种
B.18种
B.分子式相同而结构不同的化合物互
C.19种
D.26种
称为同分异构体
7.以下有关同分异构体的说法,错误的是
C.同分异构体之间由于分子组成相同,
(
所以它们的性质相同
A.若两种有机物互为同分异构体,则二
D.只有少数的有机物之间存在同分异
者的分子式相同
构现象
B.分子式为C。H4的同分异构体有5种
·202·
第一章有机化合物的结构特点与研究方法
课时作业乡
C.1-丁烯、2丁烯均存在顺反异构
C.互为同系物
D.同分异构现象的广泛存在是造成有
D.互为同分异构体
机物种类繁多的重要原因之一
11.下列几组物质:
纠错空间
8.苯环上连有一X、一Y、一Z三个不同取
①苯和乙苯
代基的有机物,其结构式有
②CH,COOH和CH,CHO
A.6种
B.8种
OH
C.9种
D.10种
③CH3CH2CH2CH3
9.下列有关同分异构体数目的叙述中,正确
和CH2CH,CH3
的是
(
CH
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个
④CH,CH,C≡CH和CH,C=CCH
碳原子的烷基取代,所得产物有3种
⑤CH,一CHCH,CH3和
B.结构简式为
CH3的
CH2=C—CH3
CH
烃,分子中含有两个苯环的该烃的同
方法总结
OH
CH,OH
分异构体为2种
C.含有5个碳原子的饱和链烃,其一氯
⑥
和
取代物有8种
(1)属于同系物的是
(填序
号,下同):
D.菲的结构简式为
,它与
(2)属于同一物质的是
硝酸反应,可生成3种一硝基取代物
10.轴烯是一类碳氢化合物,由单环n一烷
(3)由于碳骨架不同而产生的同分异
烃上每个碳原子上的两个氢被一个
构体是
=CH替换而成。[n]一轴烯含有n个以
中心碳环为轴心延伸出去的碳碳双键,
(4)由于官能团的位置不同而产生的
故称轴烯,轴烯是一类独特的星形环
同分异构体是
烃。三元轴烯(人)与苯
(5)具有不同官能团的同分异构体是
A.均为芳香烃
B.互为同素异形体
·203·
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化学·选择性必修第三册
12.吸烟有害健康,烟草中的剧毒物尼古
(3)已知分子式为CsH2O的有机化合
间
丁会使人上瘾或产生依赖性,重复使
物有多种同分异构体,下列给出其中
纠错空间
用尼古丁会增加心跳速度和升高血压
的四种:
并降低食欲。尼古丁的结构简式
A.CH3—CH2—CH2CH2—CHOH
如下:
B.CH3—OCH2—CH2—CH2CH
OH
CH
C.CH,—CH一CH2CH2—CH3
(1)该有机化合物
(填“是”或
CH,
“否”)属于芳香族化合物。
D.CH3CH—CH2CH2OH
(2)尼古丁的一氯代物有
种。
根据上述信息完成下列各题:
(3)尼古丁的分子式为
①根据所含官能团判断,A属于
-H
(4)尼古丁与
属于什么
类有机化合物。B、C、
D中,与A互为官能团异构的是
方法总结
关系?
(填字母,下同),互为碳
13.(1)写出下面有机化合物的结构简式
架异构的是
和键线式:
,互为位置异构的是
H
②写出与A互为位置异构(但与B、C、
H
D不重复)的有机化合物的结构简式:
(2)某有机化合物的键线式为
H0《》,则它的分子式为
③与A互为碳架异构的同分异构体共
,含有的官能团名称为
有三种,除B、C、D中的一种外,写出
,它属于
另外两种同分异构体的结构简式:
(填“芳香族化合物”或“脂环化
合物”)。
·204·巴五维课堂
反应(有碳碳双键、可燃烧)、取代反应(烃基可以和卤
素单质发生取代,羧基可以发生酯化反应)、还原反应
(碳碳双键和氢气加成等),C正确;D.由于碳碳单键可
以旋转,该有机物分子中所有的碳原子不一定共面,D
错误。本题答案选D。]
11.解析:(1)由结构简式可知,有机物中含有的官能团的
名称为醛基、羟基、醚键。
(2)①形成配位键的N原子没有孤电子对,杂化轨道数
目为3,N原子采取sp杂化,而氨基中N原子形成3
个。键,还有1个孤电子对,N原子杂化轨道数目为4,
N原子采取sp杂化:
NH
分子中含有4个C-H、2个N-H、2个C
一N、1个C一N、2个C-C、2个C一C,分子中含有13
个。键,1mol含有c键的数目为13mol。
答案:(1)醛基、羟基、醚键
(2)①sp、sp3②13
OH
CHO
12.解析:(1)化合物
-CHO是一种取代有机氯
农药DDT的新型杀虫剂,它含有的官能团有羟基、醛
基、碳碳双键。它属于脂环化合物。
(2)1个CH2-CH-CHOH含9个6键,1mol
CH,一CH一CH,OH含9mol。键,烯丙醇分子中碳
原子价层电子对数前两个为3,后一个为4,根据价层电
子对互斥模型判断C原子杂化类型,前二者是sp,最
后一个C原子为sp。
(3)共价单键为G键,共价双键中含有一个。键、一个元
键,共价三键中含有一个6键、两个π键,所以丙烯腈分
子中6键和π键的个数之比为6:3=2:1;一C=N位
于同一条直线上,HC一CH一中所有原子共平面,共
价单键可以旋转,所以该分子中最多有3个原子共
直线。
答案:(1)羟基醛基碳碳双键脂环
(2)9sp2,sp3(3)2:13
13.解析:该物质含有羧基、醇羟基、碳碳双键三种官能团,
可以看成属于羧酸类化合物、醇类化合物、烯类化合
物、烃的衍生物。
答案:(1)①羧基②(醇)羟基③碳碳双键
(2)C,H。O(3)C
第2课时有机化合物的同分异构现象
1.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,与氯原子形
·26
化学·选择性必修第三册
成碳氨三键等,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,碳原子之间呈折线结构
不能共面,C对;五个碳原子可以呈环,环状结构为
5个碳碳单键。]
2.A[含5个碳原子的饱和烃应含有12个氢原子,CH
较饱和烃少了12一8=4个氢原子,每减少2个氢原子就
增加一个不饱和度,所以该分子结构有四种可能:①两
个双键,②一个三键,③一个双键和一个环,④两个环。
故A项不合理。]
3.B[A.相对分子质量相同的化合物不一定具有相同的
分子式,如乙醇与甲酸的相对分子质量相同,二者的分
子式不同,所以具有相同的相对分子质量的物质不一定
互为同分异构体,故A错误;B.分子式相同而结构不同
的化合物互称为同分异构体,故B正确;C.互为同分异
构体的有机物具有不同的结构,所以其物理性质、化学
性质不一定相同,如乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体,
二者的性质差别较大,故C错误;D.很多有机物之间存
在同分异构现象,只有少数的有机物不存在同分异构现
象,故D错误。综上所述,答案为B。]
4.C[有机化合物分子式相同,但具有不同官能团的同分
异构体属于官能团异构。A项中的两种物质偏于碳架
异构:B项中两种物质的官能团均为C一C;D项
中两种物质的官能团均为一COOH,属于位置异构;C项
中两种物质的官能团分别是一OH(羟基)和
C一0(酰键),官能团不同,属于官能团异构。]
5.B[采用逆推法,以该饱和烃的碳骨架为基础,在不同
的相邻碳原子之间去掉2个氢原子得烯烃,只能得到
两种:
CH2-C-CH2一CH一CH3、
CH.
CH.
CH—C=CH-CH—CH.]
CH.CH.
6.D[最上方“把手”上的2个碳原子上都连有2个H,若2
个C1连在同一碳原子上,则只有1种结构;然后将2个C】
连在2个不同的碳原子上,固定1个C1,然后移动1个C1,
分别有9种、7种、6种、3种,共计26种,故选D。]
7.C[若两种有机物互为同分异构体,则有机物组成的元
素种类相同,原子的个数也相同,则二者的分子式一定
相同,A正确;分子式为CH1的同分异构体有5种,分
别为:正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁
烷、2,3-二甲基丁烷,B正确;2丁烯为CH3一CH一
CHCH,其中C=C连接不同的H、一CH,具有顺反异
构:1-丁烯为CH,=CH一CH,CH,,其中C=C连接相
同的H原子,不具有顺反异构,C错误;分子式相同,结
参考答案
构不同的有机物可以形成多种不同的有机物,因此同分
异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原
因之一,D正确;综上所述,本题选C。]
8.D[苯环上连有一X、一Y、一Z三个不同取代基的有机
物,我们可固定X、Y原子,然后移动Z原子,共可得到下
X
Y
列三种异构体类型:
(Z原子可连在苯环的
①
②
X
④
①
①一④碳原子上,共4种、
(Z原子可连在苯
③
②
①
环的①~④碳原子上,共4种)
(Z原子可连
2②
在苯环的①、②碳原子上,共2种),从而得出结构式共有
10种,故选D。]
9.C[甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取
代,含3个碳原子的烷基可能为正丙基一CHCH,CH,也
可能是异丙基一CH(CH)2,甲苯取代时取代邻、间、对三个
位置上的氢原子,因此总共有6种,A错误;结构筒式为
《○-CH,的经,分子中含有两个苯环的孩经的
12
同分异构体,两个苯环连在一起时
3,有三种,
两个苯环都连一CH2一,又是一种,因此总共除了
《CH,还有3种,故B错误;含有5个碳原
子的饱和链烃,先写碳骨架结构,再在每种结构中找同分异
321
构体,C一C一C一C一C一氯代物有3种同分异构体,
毛一代物有4种同分异构
氯代物有1种同分异构体,因此其一氯取代物有8种,C正
确;菲的结构简式为
,它与硝酸反应,可生成5
种一硝基取代物,如图所
,D错误;综上所
述,答案为C。]
10.D[轴烯与苯的分子式都是CH,二者分子式相同,
结构不同,互为同分异构体,D项正确。]
11.解析:(1)①苯和乙苯的结构相似,在分子组成上相差2
个CH2原子团,故为同系物,故答案为①:
·265
课时作业马
(2)③CHCH2CHCH3和CH,CH,CH3的分子式、
CH
结构均相同,故为同一物质,故答案为③:
(3)⑤CH2=CH-CH2-CH和CH-C一CH是由
CH.
于碳骨架不同而产生的同分异构体,故答案为⑤;
(4)④CHCH,C=CH和CH,C=CCH是由于官能团
的位置不同而产生的同分异构体,故答案为④:
(5)②CH,COOH和CH,CHO是具有不同官能团的
OH
同分异构体,即属于官能团异构,故答案为②。
答案:(1)①(2)③(3)⑤(4)④(5)②
12.解析:(1)尼古丁分子结构中没有苯环,该有机化合物
不属于芳香族化合物;(2)尼古丁结构不对称,含有9种
处于不同化学环境的H原子,则一氯代物有9种:
(3)尼古丁分子含有10个碳原子、2个氨原子和14个氢
原子,故分子式为C。H,N;(4)尼古丁与
N-H
的分子式相同,结构不同,互为同分
CH3
异构体。
答案:(1)否(2)9(3)CHN2(4)同分异构体
13.解析:(1)由结构式可知,其结构简式为
CH,-CHCH-CH,,键线式为M
(2)由有机化合物的键线式可知,其分子式为C,H1uO,
分子中含有的官能名称为羟基和碳碳双键。该有机化
合物分子结构中无苯环,不属于芳香族化合物。
(3)①A属于醇类有机化合物,B属于醚类有机化合物,
故A与B属于官能团异构。C的碳骨架与A相同,但
羟基位置不同,故A与C属于位置异构。而D也是醇
类有机物,但碳骨架与A不同,因此A与D属于碳架
异构。
①②③
②C—CC一CC碳链中有三种碳原子,羟基位于
未端碳原子上即为A,位于第二个碳原子上即为C,当
羟基位于中间的碳原子上时,即为满足要求的有机化
合物。
③与A互为碳架异构,则必须是醇类有机化合物,且最
长的碳链上碳原子数应该小于5,共有如下3种:
CH
CH一CHCH2—CH2OH(D)、
CH
CH一CH2一CH一CH,OH、
CH
和CH—C—CH,OH。
CH
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答案:(1)CH,=CH一CH-CH,
(2)C,H,O羟基和碳碳双键脂环化合物
(3)①醇BDC
OH
②CHCH,CHCH,CH.
CH
③CH一CH,CH-CH,OH
CH
CH一CCH,OH
CH
第二节研究有机化合物的一般方法
第1课时有机物的分离、提纯和确定实验式
1.C[蒸发时不能蒸干,应出现大量固体时停止加热,故
A错误;蒸馏时温度计测定馏分的温度,则温度计的水
银球在蒸馏烧瓶的支管口处,故B错误;分液时避免上
下层液体混合,则分液漏斗中下层液体从下口放出,上
层液体从上口倒出,故C正确;萃取时,溶质在不同溶剂
中的溶解度不同,且不反应,溶剂互不相溶,不需要考虑
密度,故D错误;故选C。]
2.D[乙稀可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,引入了
新杂质,A错误;单质溴能与NaOH溶液反应生成溴化
钠、次溴酸钠和水,溴化钠、次溴酸钠溶于水,溴苯不与
NaOH溶液反应也不溶于NaOH溶液,出现分层现象,
用分液的方法分离,B错误;乙醇溶于饱和氢氧化钠溶
液,乙酸与氢氧化钠溶液反应得到溶于水的乙酸钠,不
能除杂,C错误;加入生石灰,能与水反应生成氢氧化钙,
增大与乙醇的沸点差,可通过蒸馏将乙醇分离,D正确。
故选D。]
3.C[A.玻璃棒轻靠三层滤纸处,故A错误;B.温度计测
定馏分的温度,则温度计水银球应该置于蒸馏烧瓶支管
口处,故B错误:C,丙为革取操作,实验时用左手托住分
液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按题图所示
双手用力振荡,使液体混合,故C正确;D.蒸发结晶应在
蒸发皿中进行,故D错误。]
4.B[A蒸馏时,测定馏分的温度,则温度计的水银球应
在蒸馏烧瓶支管口处,非伸入液面下,故A错误;B.水在
加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,减少过滤时苯甲
酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要
加少量蒸馏水,故B正确;C.用苯萃取澳水时,有机层在
上层,应从上口放出,故C错误;D.在苯甲酸重结晶实验
中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤。粗苯甲酸中如
果存在不溶解的杂质,必须加热到苯甲酸溶解以后,趁
热抽滤除去这些不溶解的杂质,然后慢慢冷却到有晶体
析出,故D错误。]
·26
化学·选择性必修第三册
5.B[A.二氧化碳和NaOH反应生成碳酸钠和水,但CO
和NOH不反应:B.分馏时温度计测量馏分温度;C.向
容量瓶中转移液体时要用玻璃棒引流;D.分离互不相溶
的液体采用分液方法。]
6.B[A.煤油和水分层,可用分液漏斗分离;酒精和水、醋
酸和水互溶,不分层,不能用分液漏斗分离,故不选A:
B.植物油和水、四氯化碳和水、苯和水都分层,都能用分
液漏斗分离,故选B;C.汽油和水分层,可用分液漏斗分
离,酒精和水、汽油和酒精互溶,不分层,不能用分液漏
斗分离,故不选C:D.四氯化碳和苯、醋酸和水互溶,不
分层,不能用分液漏斗分离:苯和水分层,可用分液漏斗
分离,故不选D。]
7.C[在蒸馏时,石油的温度逐渐升高,沸,点较低的先汽
化馏出,所以沸点较低的汽油比沸,点较高的柴油先馏
出,故A正确:碎瓷片具有防暴沸作用,所以蒸馏烧瓶中
放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸,减少不安全事故的
发生,故B正确;冷凝管中水应采用逆流方式,所以冷凝
管中b为进水口,为出水口,故C错误;温度计测量馏
分温度,则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口下沿相平,
故D正确。]
8.A[1,2二溴乙烷与水不相溶,水与苯也不相溶,且苯
的密度小于水,1,2-二溴乙烷密度大于水,将甲、乙、丙三
种液体依次沿试管壁缓缓滴入试管中会出现图示现象,
故A正确;由于三者能够溶解,混合后不会分层,所以不
会出现图示现象,故B错误:大豆油不溶于水,密度比水
小,将大豆油加入水中,会浮在水面,再加入溴水后,大
豆油能够萃取溴,最终混合液分成两层,不会分为三层,
故C错误;乙醇、乙酸和乙酸乙酯都是有机物,三者混合
后不会分层,故D错误。]
9.D[与传统方法使用Pb2+、Cu+相比,改用ZnCl2作沉
淀剂,减少有毒重金属的污染,会更加绿色环保,故A正
确;在减压蒸馏之前,一般会先加入干燥剂,除去水,防
止蒸馏时存在蒸气压,过滤除去,再进行蒸馏,故B正
确;操作的名称是萃取分液,在实际工艺中该操作一般
会多次进行,提高萃取率,减少茶多酚的损失,故C正
确;干燥产品时低温烘干,防止茶多酚高温下被氧化,故
D错误。]
10.解析:重结晶法提纯苯甲酸时,首先将粗苯甲酸溶解在
一定量的水中,为了避免过滤过程中苯甲酸结晶析出,
一方面在溶解粗苯甲酸后又多加了少量的蒸馏水,另
一方面趁热过滤;再将滤液冷却至适当的温度,使苯甲
酸晶体析出再进行过滤等操作即可。
(1)在溶解粗苯甲酸时需要玻璃棒搅拌,在过滤操作时
需要玻璃棒引流,防止液体飞溅;因此步骤①②③④均
会用到玻璃棒:
6