2.课时跟踪检测练 23.第七章 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本高中化学讲义聚焦有机化合物中碳原子的成键特点与烷烃的结构，系统梳理碳原子成键方式（极性键、非极性键，碳链、碳环）及烷烃通式、共价键构成、空间结构等核心知识，搭建从基础成键原理到具体烷烃结构的学习支架。 资料通过题组分层（基础过关、综合应用、迁移创新）设计，结合球棍模型、空间填充模型等直观教具，助力学生形成结构决定性质的化学观念，培养科学思维与模型认知能力。如分析正丁烷球棍模型理解共价键数量，借助甲烷空间填充模型掌握正四面体结构，课中辅助教师高效教学，课后帮助学生巩固知识、弥补薄弱点。

十三　有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构 (30分钟　45分) 题组过关·夯基础 题组一:有机化合物中碳原子的成键特点 1.(2分)下列关于有机物结构特点的说法,正确的是 (　　) A.CH4分子只含有极性键 B.碳原子之间只能形成C—C键 C.含碳元素的物质都是有机物 D.碳原子之间只能形成碳链 【解析】选A。CH4中只存在C—H键,不同非金属原子之间形成极性键,故A正确;碳原子之间能形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键,故B错误;含碳元素的物质不一定都是有机物,比如CO,故C错误;碳原子之间能形成碳链,也可以形成碳环,故D错误。 2.(2分)下列图示中的大黑点代表原子序数为1~18的元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是 (　　) 选项 A B C D 图示 化学式 NH3 C2H4 CCl4 CO2 【解析】选C。氨气中氮原子与氢原子形成三个共价键,还有1对未成对电子,A正确;乙烯中碳原子与碳原子形成碳碳双键,B正确;四氯化碳中氯原子的最外层有3对未成对电子,正确图示为,C错误;二氧化碳中碳原子分别与两个氧原子形成2个共价键,每个氧原子有2对未成对电子,D正确。 3.(2分)从碳原子成键情况分析,下列物质的结构式不合理的是 (　　) A. B. C. D. 【解析】选A。由可知,有一个碳原子有5个共价键,不符合碳原子成键特点,故A错误;中碳原子有4个共价键,故B正确;中碳原子有4个共价键,故C正确;中碳原子有4个共价键,故D正确。 4.(2分)从成键情况看,下列分子式和结构式不合理的是 (　　) A.CH3N: B.CH4Si: C.CH2SO: D.CH4S: 【解析】选B。C原子最外层有4个电子,可以形成4个共价键达到稳定状态,N原子最外层有5个电子,可以形成3个共价键达到稳定状态,则CH3N的结构为,故A不选;C和Si原子最外层都含有4个电子,形成4个共价键时稳定,则CH4Si的结构应为,故B选;根据C、S、O的最外层电子数判断,CH2SO的结构式为,合理,故C不选;S和O的最外层电子数相同,均为6个,CH4S的结构式为,故D不选。 [方法规律]非金属元素成键特点: (1)H形成1个共价键; (2)距离8电子稳定结构差几个电子,形成几个共价键,如C、N、O、S等。 【补偿训练】下列关于有机化合物中碳原子的成键特点及成键方式的理解正确的是 (　　) A.碳原子与碳原子之间只能形成一种键 B.碳原子与碳原子之间的化学键是极性键 C.碳原子最外层有4个电子,通常与其他原子之间以共价键的形式形成化合物 D.有机物中必定含有碳元素和氢元素 【解析】选C。碳原子与碳原子之间既能形成单键,又能形成双键、三键,A错误;碳原子之间只能形成非极性键,B错误;碳原子最外层有4个电子,通常与其他原子之间以共价键的形式形成化合物,C正确;有机物中必定含有碳元素,而不一定含有氢元素,如CCl4,D错误。 题组二:烷烃的结构 5.(2分)下列表示的物质中,属于烷烃的是 (　　) ①CH3CH2OH　 ②CH3(CH2)4CH3　 ③　④ ⑤　⑥　 ⑦CCl4 A.①②③　　 B.②⑤⑥⑦ C.②④⑤⑥ D.①④⑥⑦ 【解析】选C。①CH3CH2OH含有氧元素,不属于烷烃,不符合题意。 ②CH3(CH2)4CH3属于烷烃,符合题意;③不属于烷烃,不符合题意; ④属于烷烃,符合题意;⑤属于烷烃,符合题意; ⑥分子式为C4H8,属于环烷烃,符合题意;⑦CCl4不为烷烃,不符合题意,因此属于烷烃的为②④⑤⑥,故选C。 6.(2分)正丁烷的球棍模型如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.正丁烷的分子式为C4H8 B.该分子中共含有13个共价键 C.该分子中含有4个C—C键 D.该分子中4个碳原子在同一直线上 【解析】选B。由图可知,黑球为碳原子,白球为氢原子,故正丁烷的分子式为C4H10,A错误;该分子中有3个C—C键和10个C—H键,所以共有13个共价键,B正确,C错误;烷烃的碳链呈锯齿状,4个碳原子不可能在同一直线上,D错误。 7.(2分)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,它所含碳原子数最少为 (　　) A.4　　　B.7　　　C.8　　　D.9 【解析】选C。如果分子中存在—CH3、—CH2—、和,基团各最少有一个,则分子中最少含有8个碳原子,C正确。 8.(2分)下列叙述不正确的是 (　　) A.天然气、沼气、煤层气的主要成分是甲烷 B.正丁烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 C.新戊烷中碳原子不在同一平面内 D.烷烃中,甲烷的氢原子质量分数最大 【解析】选B。天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷,故A正确;正丁烷中碳原子形成化学键呈锯齿形结构,故B错误;新戊烷中的碳原子结构与甲烷中碳原子结构相似,与所连的四个原子不共面,故C正确;烷烃中,甲烷的氢原子质量分数最大,含氢量最高,故D正确。 综合应用·拓思维 9.(4分)图中是4个碳原子相互结合的8种有机物(氢原子没有画出)A~H,每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是 (　　) A.B　　　　B.F　　　　C.G　　　　D.H 【解析】选D。A的结构简式是CH3CH2CH2CH3、B的结构简式是CH3CH2CH=CH2、C的结构简式是CH3CH=CHCH3、D的结构简式是(CH3)2C=CH2、E的结构简式是(CH3)3CH、F的结构简式是CH3CH2C≡CH、G的结构简式是CH3C≡CCH3、H的结构简式是,每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是,选D。 10.(4分)如图是立方烷 (C8H8)的球棍模型,下列有关说法错误的是 (　　) A.立方烷中含共价键 B.立方烷属于有机化合物 C.立方烷属于链状烷烃 D.立方烷碳、氢元素的质量比为12∶1 【解析】选C。立方烷属于烃,属于共价化合物,其中含共价键,A项正确;立方烷中只含有C和H 两种元素,属于烃,是有机化合物,B项正确;立方烷结构中有环状结构,不属于链状烷烃,C项错误;立方烷的分子式为C8H8,其中碳、氢质量比为 (12×8)∶(1×8)=12∶1,D项正确。 11.(4分)如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图,下列说法正确的 是 (　　) A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构 B.CH4、CCl4都是正四面体结构 C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键 D.CH4、CCl4中碳元素质量分数相同 【解析】选B。一氯甲烷含有的化学键是C—H键和C—Cl键,不是正四面体结构,故A错误;CH4、CCl4分子中都只含有一种化学键且有4个键,都是正四面体结构,故B正确;CH4、CCl4分子中含有的化学键分别为C—H键、C—Cl键,为极性键,故C错误;分子式不同,碳元素质量分数不同,故D错误。 12.(2分)我国西气东输工程为满足国内天然气需求提供了保障。下列说法错误的是 (　　) A.天然气的主要成分是CH4 B.甲烷分子具有平面正方形结构 C.甲烷燃烧反应中,生成物的总能量低于反应物的总能量 D.甲烷燃料电池中,甲烷发生氧化反应 【解析】选B。天然气的主要成分是CH4,故A正确;甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是平面正方形结构,故B错误;甲烷燃烧反应为放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,故C正确;燃料电池中,可燃物在负极发生氧化反应,故D正确。 迁移创新·提素能 13.(15分)(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。 甲烷的空间填充模型是__________________(填字母,下同),甲烷的空间结构是______________。(4分)  (2)写出下列各烷烃的分子式。 ①烷烃A的分子中含有200个氢原子:____________________________。 (3分) ②分子中含有22个共价键的烷烃B为___________________________。 (3分) ③相对分子质量为72的烷烃的分子式为____________________,其中直链烷烃的结构简式为______________________________,其习惯命名为____________________。(5分)  【解析】(1)图中A、B、C、D分别是甲烷的空间结构、电子式、球棍模型、空间填充模型。 (2)①烷烃的通式为CnH2n+2,烷烃A的分子中含有200个氢原子,即2n+2=200,n=99,A的分子式为C99H200;②烷烃的通式为CnH2n+2,分子中含有22个共价键的烷烃,即=22,n=7,B的分子式为C7H16;③饱和烷烃的通式为CnH2n+2,所以相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12,其中直链烷烃为正戊烷:CH3CH2CH2CH2CH3。 答案:(1)D　A　(2)①C99H200　②C7H16　③C5H12　CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷 - 9 - 学科网（北京）股份有限公司 $