课时测评12 有机物分子中原子共线、共面的判断-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，单选）

课时测评12　有机物分子中原子共线、共面的判断 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－12题，每题3分，共36分) 题点一　常见分子的空间结构 1.下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是(　　) A.甲苯 B.硝基苯 C.2-甲基丙烯 D.2-甲基丙烷 答案：D 解析：苯为平面结构，甲苯中甲基碳原子处于苯平面中H原子位置，所有碳原子都处在同一平面上，故A不符合题意；苯为平面结构，硝基苯中所有碳原子都处在同一平面上，故B不符合题意；乙烯为平面结构，2-甲基丙烯平面中2个甲基的碳原子处于乙烯平面中H原子位置，所有碳原子都处在同一平面上，故C不符合题意；2-甲基丙烷中，3个甲基处于2号碳原子四面体结构的顶点位置，2号碳原子处于该四面体内部，所以所有碳原子不可能处于同一平面，故D符合题意。 2.下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(　　) A.2-丁烯 B.甲苯 C.1-丁烯 D. 答案：C 解析：与双键相连的6个原子一定在同一平面内，A不符合题意；苯环上的12个原子是共面的，甲苯中甲基碳原子处于苯平面中H原子的位置，B不符合题意；与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上，苯为平面结构，则该结构中所有碳原子一定在同一平面上，D不符合题意。 题点二　有机物分子中共线、共面的分析 3.CH3—CHCH—C≡CCF3分子中，共面的碳原子有a个，共线的碳原子有b个，则a、b分别为(　　) A.6，4 B.5，4 C.6，5 D.6，6 答案：A 解析：有机物共面的碳原子有6个，共线的碳原子有4个。 4.在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数为(　　) A.12 B.14 C.18 D.20 答案：D 解析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键直接相连的原子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的1个氢原子能转到苯环和碳碳三键所在的平面上，则共平面的原子如图所示：。 5.某烃的结构简式为，分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为x，在同一直线上的碳原子数为y，一定在同一平面上的碳原子数为z，则x、y、z分别为(　　) A.5，6，4 B.5，3，6 C.5，4，8 D.5，3，5 答案：B 解析：有机物中，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键直接相连的原子共直线，碳碳单键可旋转到双键平面上，所以一定在同一平面内的碳原子数为6个，即z＝6；在同一直线上的碳原子数即为与碳碳三键直接相连的碳原子为3个，即y＝3；乙基碳原子和丙基碳原子是含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)，共5个，故x＝5。 6.在中，同一平面内的碳原子最少应有(　　) A.7个 B.8个 C.9个 D.14个 答案：C 解析：甲基与苯环平面结构通过单键相连，甲基的C原子处于苯的H原子位置，所以处于苯环这个平面；两个苯环由可以旋转的单键相连，处于苯环对位上的碳原子以及碳原子所连的氢原子共线，所以至少有9个碳原子共面，故选C。 7.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是(　　) A.分子式为C25H20 B.分子中所有原子有可能处于同一平面 C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面 D.该物质的一氯代物只有三种不同结构 答案：B 解析：分子中含有4个苯环，共含有25个C原子和20个H原子，则分子式为C25H20，故A正确；分子中含有一个饱和碳原子，与该碳原子相连的四个碳原子，具有甲烷的结构特点，所有与该饱和碳原子相连的碳原子不可能在同一平面上，故B错误、C正确；该有机物四个苯环的位置相同，每个苯环上有3种不同化学环境的氢原子，一氯代物只有三种不同结构，故D正确。 8.下列说法正确的是(　　) A.CH3CHCHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 B.a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上 C.中所有碳原子可能都处于同一平面 D.化合物(b)、(d)、(p)中只有b的所有原子处于同一平面 答案：D 解析：A项，根据乙烯的空间结构可知，CH3CHCHCH3分子中的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直线上，错误；B项，a与c分子中有连接3个碳原子的饱和碳原子，故所有碳原子不可能共平面，错误；D项，d、p分子中都存在饱和碳原子，故只有b的所有原子处于同一平面，正确。 9.有机物的结构可用键线式表示，如CH3CHCHCH3的键线式为。已知有机物X的键线式为，Y是X的同分异构体且属于芳香烃。下列关于Y的说法正确的是(　　) A.Y的结构简式为 B.Y能使溴水褪色，且反应后的混合液静置后，不分层 C.Y不能发生取代反应 D.Y分子中的所有原子一定共平面 答案：A 解析：根据X的键线式，可得其分子式为C8H8，Y是X的同分异构体且属于芳香烃，即分子中含有苯环，则Y的结构简式为，它能与溴水发生加成反应而使其褪色，但反应后的混合液静置后会分层；苯乙烯的苯环上可以发生取代反应；当单键转动时，苯环与乙烯基所在平面可能不重叠，所有原子不一定共平面。 10.下列关于有机物分子结构的叙述正确的是(　　) A.CH3—CHCH—C≡C—CF3分子中6个碳原子都在同一平面上 B.有机物最多可能有11个碳原子共面 C.2-苯基丙烯分子中所有原子都能共面 D.CH3—C≡C—CHCH2分子中最多有4个碳原子共面 答案：A 解析：结合乙烯为平面形、乙炔为直线形，故CH3—CHCH—C≡C—CF3中所有碳原子共面，故A正确；中，碳碳三键、碳碳双键与苯环以单键相连，可以旋转共面，乙基中的两个碳原子也可能处在该平面，故最多有12个碳原子共面，故B错误；甲基碳原子所连的4个原子呈四面体结构，故2-苯基丙烯分子中所有原子不能共面，故C错误；CH3—C≡C—CHCH2中，所有碳原子共面，故D错误。 11.有机物M、N、Q之间的转化关系为 ，下列说法正确的是(　　) A.M的同分异构体有3种(不考虑立体异构) B.N分子中所有原子共平面 C.Q的名称为异丙烷 D.M、N、Q均能与溴水反应 答案：A 解析：依题意，M、N、Q的结构简式分别为、、 ，求M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物，丁烷有2种同分异构体：CH3CH2CH2CH3、，它们的一氯代物均有2种，故丁烷的一氯代物共有4种，除M外，还有3种，A项正确；N分子中含有—CH3，所以N分子中所有原子不可能共平面，B项错误；Q的名称是异丁烷，C项错误；M、Q不能与溴水反应，N分子中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，D项错误。 12.已知①②两种物质的结构如图所示，下列说法正确的是(　　) A.①和②两种物质的分子式均为C9H11 B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构) C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上 D.①分子中最多有4个碳原子共直线 答案：B 解析：由题给结构可知①②的分子式均为C9H12，故A错误；②分子中只有两种不同化学环境的氢原子，其一氯代物只有两种，故B正确；②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子，分子中所有碳原子不可能处于同一平面上，故C错误；①分子中最多有3个碳原子在一条直线上，故D错误。 13.(9分) 某有机物的结构为，回答下列问题。 (1)最多有　　　　个碳原子在同一条直线上。 (2)最多有　　　　个碳原子在同一平面上。 (3)最多有　　　　个原子在同一平面上。 答案：(1)4　(2)13　(3)21 14.(15分)①～④是几种有机物的名称、分子式或结构简式：①C2H2　②苯　③CH3CH(C2H5)CH2CH(C2H5)CH3　④C5H4 据此回答下列问题： (1)实验室制取①的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　；③的名称：　　　　　　　。 (2)②的同系物A，分子中共含66个电子，其苯环上一溴代物只有一种，A的结构简式：　　　　　　　　　　　。 (3)理论上④的同分异构体的数目可能有30多种，如：A.CH2CCCCH2 B.CH≡C—CHCCH2　C. D.，其中A、B是链状分子(不考虑这些结构能否稳定存在)，请写出所有碳原子均共线的一种链状分子的结构简式：　　　　　　　　。 答案：(1)CaC2＋2H2OCa(OH)2＋C2H2↑　3，5-二甲基庚烷　(2) (3)CH≡C—C≡C—CH3 解析：(2)苯的同系物的通式是Cn(n≥7)，分子中共含66个电子，即6n＋2n－6＝66，n＝9；A的分子式是C9H12，苯环上一溴代物只有一种，A的结构简式：。(3)C5H4中所有碳原子均共线必须含有碳碳三键且不饱和度为4，符合要求的结构简式：CH≡C—C≡C—CH3。 学生用书⬇第49页 学科网（北京）股份有限公司 $