第3章 第一节 第1课时 有机物的一般性质及结构特点 讲义-2025-2026学年高一化学鲁科版必修第二册

本高中化学讲义聚焦有机化合物的一般性质及结构特点，从生活中常见有机物切入，梳理其定义与通性，再深入碳的成键特点，进而学习烷烃的结构表示、通式及命名，构建从宏观性质到微观结构的学习支架。 资料通过“即学即练”和分层练习（基础达标、拓展培优）强化知识应用，结合球棍模型等直观呈现空间结构，培养科学思维与科学探究能力。课中辅助教师系统教学，课后助力学生查漏补缺，提升对有机化学的理解与应用能力。

第三章 简单的有机化合物 第一节 认识有机化合物 第1课时 认识有机化合物的一般性质及认识有机化合物的结构特点 教学目标 1.能辨别并说出身边常见的有机化合物。 2.能描述有机物的一般通性；如状态，挥发性，溶解性，稳定性等。 3.知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷等为例认识碳原子的成键特点，认识甲烷的空间结构，学习用结构式、结构简式表示烷烃的结构。 重点和难点 重点：碳的成键方式，有机物的表示方式。 难点：有机物的表示方式。 ◆知识点一 有机化合物的一般性质 1. 生活中常见的有机物： 食品： ；药物： ；材料： ；能源： 2.有机物定义：大多数含有 的化合物属于有机化合物。 3.通性（1）大多数有机物难溶于 ，易溶于 （2）大多数有机物受热易分解，易燃烧 （3）有机物反应一般比较复杂（常伴随副反应）且反应速率较慢，常需在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1．有机物的性质在某些方面有很大差异：从挥发性来看，有的易挥发，如乙醇、苯等，有的难挥发，如甘油等；从溶解性来看，大多难溶于水，如四氯化碳等，但有的易溶于水，如乙醇、乙酸等；从热稳定性来看，大多受热易分解，如聚乙烯等，但有的具有较强热稳定性，如酚醛树脂等。另外，许多有机化合物能与特定的物质反应表现出一定的特性，如乙醇可以被高锰酸钾氧化而使紫色酸性 KMnO4 溶液褪色。 2．有机物是含碳元素的化合物，但是需要除C、CO2、CO、碳酸盐、碳化物外。 即学即练 【练习1】下列属于有机物的是 ①甲烷 ②CO ③H2CO3 ④金刚石 ⑤乙醇 ⑥四氯化碳 ⑦乙酸 ⑧甘油 ⑨聚乙烯 ⑩CaC2 ◆知识点二 认识有机物的结构及成键特点 一、碳的成键特点 1.碳元素在周期表中的位置 2.碳原子的原子结构示意图______________________ 3.碳原子的成键特点 （1）成键数目：C原子最外层有 个电子，可以形成 个共价键。 （2）成键种类：碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成 、 、或 。 （3）连接方式：多个碳原子之间可以结合成 ，也可以结合成 ，构成有机物的碳骨架。 4. 有机化合物种类繁多的根本原因： 【练习2】 1.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×” (1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　　) (2)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键(　　) (3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　　) (4)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键(　　) (5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关(　　) 2.下图是表示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原子结合。 (1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有_____________(填字母，下同)，含有碳碳双键的有___________，含有碳碳三键的有____________。 (2)碳骨架为链状的有_______________________，为环状的有_______，含有支链的有________。 3.碳原子的结合方式使有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是(　　) 2、 有机物的结构——烷烃 1、 甲烷 分子式 电子式 结构式 空间构型 模型 模型 夹角 2、 烃的定义： 组成的有机化合物称为烃，也叫作碳氢化合物。 3、 烷烃的定义：烃分子中，碳原子之间都以 结合成碳链，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，这样的烃称为烷烃。 4、 饱和链烃：烷烃分子中每个碳原子的最外层电子都被充分利用， ，因此这样的烃也叫作饱和链烃。 5、 环烃：分子中有 （碳原子之间以共价键相连形成的环）的烃称为环烃。 6、不饱和烃的定义：每个碳原子的最外层电子没有被充分利用，即没有达到“饱和”状态，这样的烃叫作不饱和链烃。 乙烯 乙炔 结构特点 碳原子之间以双键结合形成碳链 碳原子之间以三键结合形成碳链 球棍模型 填充模型 结构式 电子式 分子空间构型 结构简式 分子式 实验式 一、表示方式 分子式 电子式 结构式 结构简式 乙烷 丙烷 丁烷 你能推出烷烃的分子组成通式吗?(设碳原子个数为 n) 链状烷烃的通式CnH2n+2__(n≥1) 【练习3】写出下列烷烃的分子式 （1）分子中含16个氢原子的链状烷烃分子式为_________________； （2）相对分子质量为58的链状烷烃分子式为__________________； （3）含碳质量分数最低的烷烃是__________________。 二、烷烃的命名 碳原子数n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n≤10 n≥10 对应的汉字 碳原子数相同，结构不同时，分别用“正、异、新”来表示，如前面的正丁烷、异丁烷；戊烷的三种同分异构体，可用“ ”、“ ”、“ ”来区别，这种命名方法叫习惯命名法，只能适用于构造比较简单的烷烃。 1、有机化合物组成和结构的表示方法 ①分子式 ②最简式（实验式） ③电子式 ④结构式 ⑤结构简式 （1）省略碳氢之间的短线，把氢原子写在所连碳原子的旁边。 （2）必要时碳碳键也可以省略。必要时相同的原子团可以合并写。 ⑥键线式：只保留碳碳键，将碳氢键及元素符号均省略。 【练习4】1、写出下列烷烃的结构简式及键线式 2、根据下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式。 ________________________________________________________ ______________________________________________________ 2、同系物 定义： 、分子组成相差一个或若干个 原子团的有机化合物互称为同系物 结构上的相似性决定了它们的化学性质也相似。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 ①同系物组成元素必须相同，但各元素的质量分数可能不同。 ②同系物结构相似，在组成上符合一个通式，烷烃的同系物符合通式CnH2n+2 ,符合该通式的一定是烷烃，即碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。 ③同系物为同一类物质，且同系物之间分子量相差 14n （设n为两同系物分子间碳原子数的差值），同系物分子式一定 不同 同系物具有相似的化学性质，物理性质具有递变性，例如，链烷烃的密度、熔点、沸点随碳原子数增加呈逐渐增大（升高）的趋势。 基础达标 1．下列关于有机物的说法正确的是 A．有机物大多数易溶于水 B．有机物只含有碳、氢两种元素 C．含碳元素的化合物不一定属于有机物 D．有机物都易燃烧 2．下列碳原子相互结合的方式中，碳骨架类型与其他三种不一致的是 A． B． C． D． 3．下列化合物属于烷烃的是 A． B． C． D． 4．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在状况的是 A．结构示意图 B．电子式 C．球棍模型 D．空间充填模型 5．下列说法不正确的是 A．碳原子最外层有4个电子，通常与其他原子以共价键的形式形成化合物 B．同分异构体现象的广泛存在是造成有机化合物种类繁多的重要因素之一 C．分子中的碳原子之间都是以单键结合的有机化合物一定是链状烷烃 D．多个碳原子之间能形成碳链，也能形成碳环 6．从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①CH4和CH3CH2CH3    ②12C和14C    ③金刚石和石墨    ④H和D ⑤和   ⑥和   ⑦和 (1)互为同位素的是___________(填序号，下同)。 (2)互为同分异构体的是___________。 (3)互为同系物的是___________。 (4)⑤中有1个支链的有机物名称为___________。 综合应用 1．有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是 A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键 B．碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环 C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同 D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形 2．下列分子结构中含有支链的是 A． B． C． D． 3．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是 A．丙烷属于烷烃 B．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能 C．丙烷的结构简式为 D．丙烷的球棍模型为 4．丁烷(分子式为C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧，下列关于丁烷的叙述不正确的是 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 5．下列关于CH4、CH3CH3和的叙述正确的是 A．均能用通式CnH2n＋2来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．它们都是烷烃，结构中都既有极性共价键又有非极性共价键 D．它们的性质完全相同 拓展培优 1．下列各组物质中互为同系物的是    （    ） A．和 B．和 C．和 D．和 2．下列说法正确的是 A．同系物具有相同的最简式 B．同系物一定是同类物质，化学性质基本相似 C．分子组成相差若干个CH2原子团的两种有机物互为同系物 D．符合通式CnH2n＋2的不同烃一定互为同系物 3．有4种碳骨架模型(氢原子已省略)如图所示的烃，则下列判断正确的是 A．a和b都属于烷烃 B．b和c互为同分异构体 C．b和d互为同系物 D．c的分子式为C4H10 4．下列化学用语表示正确的是 A．HCl的电子式： B．正丁烷的结构简式： C．乙烷的结构式： D．空间填充模型可表示CH4分子，也可表示CCl4分子 5．下列关于链状烷烃的说法正确的有 ①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②分子组成上满足通式 ③分子组成上满足的有机物都是链状烷烃 ④丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 ⑤链状烷烃中所有原子可能共平面 ⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃 A．①②③ B．①②⑤ C．①②④ D．①②③⑥ 6．据报道，近年来发现了一种新的星际分子，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键或三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。    下列对该物质的说法中正确的是 A．①处的化学键表示碳碳双键 B．此星际分子属于烃类 C．③处的原子可能是氯原子或氟原子 D．②处的共价键只有σ键 7．下图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法正确的是（     ） A．图中属于饱和烷烃的是A、C、D B．图中C和E分子中氢原子数相同 C．图中物质碳元素的质量分数最小的是A D．图中与B互为同分异构体的有C、D、E 二、填空题 8．写出下列链状烷烃的分子式： (1)含有30个氢原子的烷烃的分子式为_______。 (2)假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为_______。 (3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则其分子式为_______。 (4)甲烷的电子式为_______，碳氢键之间键角为_______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 简单的有机化合物 第一节 认识有机化合物 第1课时 认识有机化合物的一般性质及认识有机化合物的结构特点 教学目标 1.能辨别并说出身边常见的有机化合物。 2.能描述有机物的一般通性；如状态，挥发性，溶解性，稳定性等。 3.知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷等为例认识碳原子的成键特点，认识甲烷的空间结构，学习用结构式、结构简式表示烷烃的结构。 重点和难点 重点：碳的成键方式，有机物的表示方式。 难点：有机物的表示方式。 ◆知识点一 有机化合物的一般性质 1. 生活中常见的有机物： 食品：糖类 、油脂、蛋白质……；药物：阿司匹林……；材料：塑料，橡胶，纤维……；能源：煤，石油，天然气…… 2.有机物定义：大多数含有碳元素的化合物属于有机化合物。 3.通性（1）大多数有机物难溶于 水 ，易溶于 有机溶剂 （2）大多数有机物受热易分解，易燃烧 （3）有机物反应一般比较复杂（常伴随副反应）且反应速率较慢，常需在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1．有机物的性质在某些方面有很大差异：从挥发性来看，有的易挥发，如乙醇、苯等，有的难挥发，如甘油等；从溶解性来看，大多难溶于水，如四氯化碳等，但有的易溶于水，如乙醇、乙酸等；从热稳定性来看，大多受热易分解，如聚乙烯等，但有的具有较强热稳定性，如酚醛树脂等。另外，许多有机化合物能与特定的物质反应表现出一定的特性，如乙醇可以被高锰酸钾氧化而使紫色酸性 KMnO4 溶液褪色。 2．有机物是含碳元素的化合物，但是需要除C、CO2、CO、碳酸盐、碳化物外。 即学即练 【练习1】下列属于有机物的是 ①甲烷 ②CO ③H2CO3 ④金刚石 ⑤乙醇 ⑥四氯化碳 ⑦乙酸 ⑧甘油 ⑨聚乙烯 ⑩CaC2 【答案】①⑤⑥⑦⑧⑨ ◆知识点二 认识有机物的结构及成键特点 一、碳的成键特点 1.碳元素在周期表中的位置 第二周期第ⅣA族 2.碳原子的原子结构示意图______________________ 3.碳原子的成键特点 （1）成键数目：C原子最外层有 4 个电子，可以形成 4 个共价键。 （2）成键种类：碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成 单键 、 双键 、或 三键 。 （3）连接方式：多个碳原子之间可以结合成 链 ，也可以结合成 环 ，构成有机物的碳骨架。 4. 有机化合物种类繁多的根本原因： 碳原子的成键特点 【练习2】 1.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×” (1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　　) (2)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键(　　) (3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　　) (4)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键(　　) (5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关(　　) 【答案】× √ × × √ 2.下图是表示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原子结合。 (1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有_____________(填字母，下同)，含有碳碳双键的有___________，含有碳碳三键的有____________。 (2)碳骨架为链状的有_______________________，为环状的有_______，含有支链的有________。 【答案】(1) A、C、H、J B、E、F D、G (2) A、B、C、D、E、F、G H、J C、F、J 3.碳原子的结合方式使有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是(　　) 【答案】C 【分析】在有机物的分子结构中，1个C要连有4个键，其中碳碳双键属于2个键，碳碳三键属于3个键，C-H往往省略掉。所以，当给出的结构中，如果1个C周围的键少于4个，则要由C-H键补足至4个；如果多于4个，则一定不合理。 【详解】A. 该物质是正丁烷，图中省略了C-H键，A正确； B. 该物质是异丁烷，图中省略了C-H键，B正确； C. 图中有1个C周围连有5个键（2个单键和1个三键），不合理，C错误； D. 该物质是环丁烷，图中省略了C-H键，D正确； 故合理选项为C。 2、 有机物的结构——烷烃 1、 甲烷 分子式 电子式 结构式 空间构型 模型 模型 夹角 2、 烃的定义：仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃，也叫作碳氢化合物。 3、 烷烃的定义：烃分子中，碳原子之间都以单键结合成碳链，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，这样的烃称为烷烃。 4、 饱和链烃：烷烃分子中每个碳原子的最外层电子都被充分利用，达到“饱和”状态，因此这样的烃也叫作饱和链烃。 5、 环烃：分子中有碳环（碳原子之间以共价键相连形成的环）的烃称为环烃。 6、不饱和烃的定义：每个碳原子的最外层电子没有被充分利用，即没有达到“饱和”状态，这样的烃叫作不饱和链烃。 乙烯 乙炔 结构特点 碳原子之间以双键结合形成碳链 碳原子之间以三键结合形成碳链 球棍模型 填充模型 结构式 电子式 分子空间构型 结构简式 分子式 实验式 【答案】 乙烯 乙炔 结构式 电子式 分子空间结构 平面形 直线形 结构简式 分子式 C2H4 C2H2 实验式 CH2 CH 一、表示方式 分子式 电子式 结构式 结构简式 乙烷 丙烷 丁烷 你能推出烷烃的分子组成通式吗?(设碳原子个数为 n) 链状烷烃的通式CnH2n+2__(n≥1) 【练习3】写出下列烷烃的分子式 （1）分子中含16个氢原子的链状烷烃分子式为_________________； （2）相对分子质量为58的链状烷烃分子式为__________________； （3）含碳质量分数最低的烷烃是__________________。 【答案】（1）C7H14 （2）C4H10 （3）CH4 二、烷烃的命名 碳原子数n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n≤10 n≥10 对应的汉字 碳原子数相同，结构不同时，分别用“正、异、新”来表示，如前面的正丁烷、异丁烷；戊烷的三种同分异构体，可用“ ”、“ ”、“ ”来区别，这种命名方法叫习惯命名法，只能适用于构造比较简单的烷烃。 1、有机化合物组成和结构的表示方法 ①分子式 ②最简式（实验式） ③电子式 ④结构式 ⑤结构简式 （1）省略碳氢之间的短线，把氢原子写在所连碳原子的旁边。 （2）必要时碳碳键也可以省略。必要时相同的原子团可以合并写。 ⑥键线式：只保留碳碳键，将碳氢键及元素符号均省略。 【练习4】1、写出下列烷烃的结构简式及键线式 2、根据下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式。 ________________________________________________________ ______________________________________________________ 2、同系物 定义：结构相似、分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团的有机化合物互称为同系物 结构上的相似性决定了它们的化学性质也相似。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 ①同系物组成元素必须相同，但各元素的质量分数可能不同。 ②同系物结构相似，在组成上符合一个通式，烷烃的同系物符合通式CnH2n+2 ,符合该通式的一定是烷烃，即碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。 ③同系物为同一类物质，且同系物之间分子量相差 14n （设n为两同系物分子间碳原子数的差值），同系物分子式一定 不同 同系物具有相似的化学性质，物理性质具有递变性，例如，链烷烃的密度、熔点、沸点随碳原子数增加呈逐渐增大（升高）的趋势。 基础达标 1．下列关于有机物的说法正确的是 A．有机物大多数易溶于水 B．有机物只含有碳、氢两种元素 C．含碳元素的化合物不一定属于有机物 D．有机物都易燃烧 【答案】C 【详解】A．有机物通常具有非极性或弱极性结构，如烃类、油脂等，大多数不易溶于水；只有少数极性有机物（如低级醇、羧酸）可溶于水，但并非大多数，A错误； B．有机物除含碳、氢外，还可能含有氧、氮、硫、卤素等多种元素，例如乙醇（C2H5OH）含氧、蛋白质含氮等，B错误； C．有机物一般指含碳化合物，但一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳酸盐等含碳物质被归类为无机物，因此含碳化合物不一定是有机物，C正确； D．虽然许多有机物（如甲烷、乙醇）易燃，但部分有机物如四氯化碳（CCl₄）不易燃烧，甚至可用作灭火剂，D错误； 故选C。 2．下列碳原子相互结合的方式中，碳骨架类型与其他三种不一致的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．四个碳原子形成环，为环丁烷； B．四个碳形成链状的烷烃，为正丁烷； C．四个碳含一个碳碳三键，形成链状的炔烃，为2-丁炔； D．四个碳含一个碳碳双键，形成链状的烯烃，为2-丁烯； 故答案为：A。 3．下列化合物属于烷烃的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．含有羟基，属于醇，故不选A；     B．中碳和碳以单键连接成链，碳的其它键都与H原子结合，属于烷烃，故选B； C．含有碳碳双键，属于烯烃，故不选C； D．含有羰基，属于酮，故不选D； 选B。 4．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在状况的是 A．结构示意图 B．电子式 C．球棍模型 D．空间充填模型 【答案】D 【详解】A．甲烷分子的结构示意图能够体现甲烷的正四面体结构，但不能体现原子的相对大小，不能反映其真实存在状况，A不符合题意； B．甲烷的电子式可表现原子的成键情况，不能体现甲烷的真实存在状况，B不符合题意； C．甲烷的球棍模型能够体现甲烷的正四面体结构，能够体现原子的相对大小，但不能体现分子的真实结构，C不符合题意； D．甲烷的比例模型能够体现原子的相对大小及连接形式，体现甲烷的正四面体结构，更接近分子的真实结构，D符合题意； 故选D。 5．下列说法不正确的是 A．碳原子最外层有4个电子，通常与其他原子以共价键的形式形成化合物 B．同分异构体现象的广泛存在是造成有机化合物种类繁多的重要因素之一 C．分子中的碳原子之间都是以单键结合的有机化合物一定是链状烷烃 D．多个碳原子之间能形成碳链，也能形成碳环 【答案】C 【详解】A．碳原子最外层有4个电子，通常通过共价键与其他原子结合（如有机物中的C-C、C-H键），A正确； B．同分异构体现象导致有机物种类繁多（如结构异构、立体异构等），B正确； C．碳原子之间均为单键的化合物可能是链状烷烃，也可能是环烷烃（如环己烷），C错误； D．碳原子可形成碳链（如己烷）或碳环（如环己烷），D正确； 故选C。 6．从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①CH4和CH3CH2CH3    ②12C和14C    ③金刚石和石墨    ④H和D ⑤和   ⑥和   ⑦和 (1)互为同位素的是___________(填序号，下同)。 (2)互为同分异构体的是___________。 (3)互为同系物的是___________。 (4)⑤中有1个支链的有机物名称为___________。 【答案】(1)②④ (2)⑤ (3)① (4)异戊烷 【详解】（1）同位素指质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，②为碳元素的不同原子，④为氢元素的不同原子，③为同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，故答案为②④； （2）同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，⑤中两种物质分子式均为，结构不同；⑥和 ⑦分子式和结构均相同，为同种物质，故答案为⑤； （3）同系物指结构相似，分子组成上相差一个或若干个原子团的有机物，①中两种物质都属于烷烃，且相差2个，故答案为①； （4）⑤中有1个支链的有机物为，为异戊烷； 综合应用 1．有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是 A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键 B．碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环 C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同 D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形 【答案】B 【详解】A．碳的原子序数为6，碳原子最外层有4个电子，每个碳原子可形成4个价键，A正确； B．碳原子间不但能形成碳链，还可以形成碳环，如环丁烷()，B错误； C．在CH4分子中，形成4个碳氢键，四个碳氢键的键长与键能均相同，C正确； D．饱和碳与周围四个原子形成四面体结构，因此正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形，D正确； 答案选B。 2．下列分子结构中含有支链的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．无支链，故不选A；     B．无支链，故不选B； C．有1个支链为甲基，故选C； D．无支链，故不选D； 选C。 3．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是 A．丙烷属于烷烃 B．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能 C．丙烷的结构简式为 D．丙烷的球棍模型为 【答案】C 【详解】 火炬中燃料的主要成分丙烷燃烧时能将化学能转化为光能和热能，丙烷是饱和链烃，属于烷烃，分子式为C3H8、结构式为 、结构简式为CH3CH2CH3、球棍模型为，故C错误。 4．丁烷(分子式为C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧，下列关于丁烷的叙述不正确的是 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 【答案】C 【详解】A．一般情况下烃分子中C原子数少于4个的物质呈气态，则在常温下，C4H10是气体，A正确； B．C4H10与CH4属于烷烃，结构相似，在分子组成上相差3个CH2原子团，因此二者互为同系物，B正确； C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的结构不同，因此是不同的物质，化学性质相似，但物理性质不同，C错误； D．正丁烷分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中四个碳原子不在同一直线上，也不在同一平面内，D正确； 故合理选项是C。 5．下列关于CH4、CH3CH3和的叙述正确的是 A．均能用通式CnH2n＋2来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．它们都是烷烃，结构中都既有极性共价键又有非极性共价键 D．它们的性质完全相同 【答案】A 【详解】A．CH3CH3的分子式为C2H6，的分子式为C4H10，三者均可以用通式CnH2n＋2来表示，A正确； B．由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，三者均为化合物，其他烷烃也为化合物，不互为同素异形体，B错误； C．三者都是烷烃，但甲烷中只含C-H极性共价键，不含非极性共价键，C错误； D．三者都是烷烃，化学性质相似，但熔、沸点等物理性质不相同，D错误； 答案选A。 拓展培优 1．下列各组物质中互为同系物的是    （    ） A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】A 【分析】结构相似(同一类)，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物 【详解】A. 结构相似，都为烯烃，分子组成上相差两个CH2原子团，是同系物，故A符合题意； B. C. D. 分别给出的两种物质结构不相似，分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，故B、C、D不符合题意。 综上所述，答案为A。 【点睛】同系物定义是结构相似(同一类)，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。 2．下列说法正确的是 A．同系物具有相同的最简式 B．同系物一定是同类物质，化学性质基本相似 C．分子组成相差若干个CH2原子团的两种有机物互为同系物 D．符合通式CnH2n＋2的不同烃一定互为同系物 【答案】B 【详解】A．同系物的最简式不一定相同，如CH4和C2H6的最简式就不相同，A不正确； B．同系物结构相似，且具有相同的官能团，所以二者是同类物质，且化学性质基本相似，B正确； C．两类不同物质，如HCOOH和HCOOCH3，分子组成相差1个CH2原子团，但两种有机物不互为同系物，C不正确； D．符合通式CnH2n＋2的不同烃不一定互为同系物，也可能互为同分异构体，D不正确； 故选B。 3．有4种碳骨架模型(氢原子已省略)如图所示的烃，则下列判断正确的是 A．a和b都属于烷烃 B．b和c互为同分异构体 C．b和d互为同系物 D．c的分子式为C4H10 【答案】D 【详解】A．由图可知，a为异丙烯，b为都新戊烷，故A错误； B．由图可知，b为都新戊烷， c为异丁烷，两者不是同分异构体，故B错误； C．由图可知，b为都新戊烷， d为环丁烷，两者不是同系物，故C错误； D．由图可知，c为异丁烷，其分子式为C4H10，故D正确； 故答案：D。 4．下列化学用语表示正确的是 A．HCl的电子式： B．正丁烷的结构简式： C．乙烷的结构式： D．空间填充模型可表示CH4分子，也可表示CCl4分子 【答案】C 【详解】A．HCl是共价化合物，电子式为，A错误； B．正丁烷是直链型，无支链，结构简式为CH3CH2CH2CH3，B错误； C．乙烷的结构式：，表达正确，C正确； D．由于氯原子半径大于碳原子，故不能表示CCl4的空间填充模型，D错误； 本题选C。 5．下列关于链状烷烃的说法正确的有 ①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②分子组成上满足通式 ③分子组成上满足的有机物都是链状烷烃 ④丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 ⑤链状烷烃中所有原子可能共平面 ⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃 A．①②③ B．①②⑤ C．①②④ D．①②③⑥ 【答案】A 【详解】①在链状烷烃分子中，只存在C-C键和C-H键，所有的化学键都是单键，故①正确； ②链状烷烃为饱和烃，分子通式为，故②正确； ③分子通式为的烃达到结合氢原子的最大数目，所以一定是链状烷烃，故③正确； ④甲烷是正四面体形，所以丙烷分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上，故④错误； ⑤甲烷是正四面体形，所以链状烷烃中所有原子不可能共平面，故⑤错误； ⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃，也有可能是环烷烃，故⑥错误； 故选A。 6．据报道，近年来发现了一种新的星际分子，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键或三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。    下列对该物质的说法中正确的是 A．①处的化学键表示碳碳双键 B．此星际分子属于烃类 C．③处的原子可能是氯原子或氟原子 D．②处的共价键只有σ键 【答案】D 【分析】该物质为有机物，有机物分子中碳原子形成4个共价键，从左边氢原子开始推断，该结构为 HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N，据此分析； 【详解】A．该分子为有机物，有机物分子中碳原子形成4个共价键，从左边氢原子开始推断，第一个碳碳键为碳碳三键，第二个碳碳键为单键，第三个为三键，同理推出①为碳碳三键，故A错误； B．颜色相同的球表示同一种原子，根据结构可知，有3种不同的原子，最右侧原子半径小于C原子的，且形成三键，所以推测可能是N原子，不属于烃类，故B错误； C．③处原子半径小于C原子的，不可能是Cl原子，且根据“碳四价键”原则，也不可能是F原子，故C错误； D．②处的键为碳碳单键，即σ键，故D正确； 答案为D。 7．下图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法正确的是（     ） A．图中属于饱和烷烃的是A、C、D B．图中C和E分子中氢原子数相同 C．图中物质碳元素的质量分数最小的是A D．图中与B互为同分异构体的有C、D、E 【答案】C 【分析】图中A为丙烷；B为2-丁烯，分子式为C4H8；C为异丁烷，分子式为C4H10；D为环丁烷，分子式为C4H8；E为2-甲基-1-丙烯 【详解】A．图中属于烷烃的是A和C，D为环丁烷，故A为错误； B．图中C和E分子中氢原子数不相同，故B为错误； C．上述有机物中，丙烷中碳元素的质量分数最小，故C正确； D．图中与B互为同分异构体的有D、E，故D错误； 答案为C。 二、填空题 8．写出下列链状烷烃的分子式： (1)含有30个氢原子的烷烃的分子式为_______。 (2)假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为_______。 (3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则其分子式为_______。 (4)甲烷的电子式为_______，碳氢键之间键角为_______。 【答案】 C14H30 C10H22 C5H12    109°28′ 【详解】(1)根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，含有30个H原子的链状烷烃为C14H30； (2)设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2=142，解得n=10，该烷烃的分子式为C10H22； (3)同一条件下，气体的密度之比和气体的摩尔质量成正比；烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则该烷烃的相对分子质量为72，设A的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2=72，解得n=5，该烷烃的分子式为C5H12； (4)CH4属于共价化合物，其电子式为  ，分子结构为正四面体形，碳氢键之间的键角为109°28′。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $