第一节 认识有机化合物
第1课时 碳原子的成键特点 烷烃的结构
[学习目标] 1.知道有机化合物分子具有的空间结构，以甲烷为例认识有机化合物中碳原子的成键特点。 2.认识烷烃的组成及结构，了解有机化合物的多种表示方法。
任务一 有机化合物中碳原子的成键特点
1．甲烷的分子结构
碳原子的结构示意图为，其最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成了4个C—H共价键。
甲烷的分子式：CH4，电子式：，结构式：。
2．有机化合物中碳原子的成键特点
[交流研讨] (1)有机化合物中每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。下图中碳原子的其余共价键均与氢原子相连。写出各物质的分子式。
提示：①C4H10 ②C4H8 ③C4H6
(2)探究有机物分子中碳原子之间的成键方式：可形成单键、双键和三键(—C≡C—)。
碳原子间仅形成单键的是________(填序号，下同)，碳原子间存在双键的是________，碳原子间存在三键的是________。
提示：①②⑦⑧ ③④ ⑤⑥
(3)探究有机物分子中的碳骨架：多个碳原子之间可结合成碳链，也可结合成碳环。
碳原子之间结合成碳链的是________(填序号，下同)，结合成碳环的是________。有机物碳骨架无支链的是________，碳骨架有支链的是________。
提示：①②③④⑤⑥ ⑦⑧ ①③④⑤⑥ ②
有机化合物中碳原子的成键特点
1．目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述不正确的是( )
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
答案：B
解析：碳原子性质稳定，不易得电子也不易失电子，要形成8电子的稳定结构，一般跟其他原子形成共价键，故B项错误。
2．碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是( )
答案：C
解析：碳原子之间可以相互结合形成碳链(可带支链)，也可形成碳环，但每个碳原子都形成4个共价键。故C项错误。
任务二 烷烃的结构
1．甲烷的结构
(1)甲烷的空间结构
甲烷分子是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角均为109°28′。
(2)甲烷的分子结构示意图和分子结构模型
2．烷烃的结构
(1)烷烃的定义
只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。
(2)烷烃的习惯命名(n：碳原子个数)
n≤ 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n＞ 10 用汉字数字代表，如C11H24：十一烷
[交流研讨] 填空并回答问题。
烷烃 乙烷 丙烷 丁烷
分子式 ________ C3H8 ________
结构式 ________
结构 简式 CH3CH3 ______________ ________________
提示：C2H6 C4H10 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
(1)结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，归纳这类有机物组成元素特点。
提示：仅有C、H两种元素组成。
(2)结合乙烷、丙烷、丁烷的结构式，从碳原子的成键特点、碳骨架两个角度归纳这类有机物的分子结构特点。
提示：碳原子之间都以单键相连，形成链状结构。
(3)结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，归纳这类有机物分子式的通式。
提示：CnH2n＋2(n≥1)。
(4)下列表示的物质中，与表中有机物属于同一类的是________(填序号)。
①CH3CH2OH ②CH3(CH2)4CH3
提示：②④
1．以下结构表示的有机物属于链状烷烃的是( )
A．CH3OH B．CH2===CH2
答案：C
解析：A.烷烃不含O元素，故其不能表示烷烃，故A错误；B.烷烃不含碳碳双键，故其不能表示烷烃，故B错误；C.其中不含O原子，不含碳碳双键，不含环状结构，符合链状烷烃的结构特征，故其可以表示链状烷烃，故C正确；D.链状烷烃不含环状结构，故其不能表示链状烷烃，故D错误；故答案为C。
2.下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出)，其中符合通式CnH2n＋2的是( )
A．②③ B．①⑤ C．②③④ D．①⑤⑥
答案：B
解析：符合通式CnH2n＋2的是链状烷烃，链状烷烃不含双键、三键和碳环；①⑤不含双键和碳环，属于链状烷烃，②③④含有双键，⑥含有碳环。
3．写出满足下列条件的烷烃的分子式。
(1)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为________。相对分子质量为58的链状烷烃分子式为________。
(2)含碳质量分数最低的烷烃是________；和CO2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。
答案：(1)C8H18 C4H10 (2)CH4 C3H8 C5H12
有机物的表示方法
种类 实例 含义
分子式 C2H6 可反映出一个分子中原子的种类和数目
续表
种类 实例 含义
最简式 C2H6的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子； ②由最简式可求最简式量中各元素含量
电子式 用“·”或“×”代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式 ①能反映物质的结构； ②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构
结构简式 CH3 CH3 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式
球棍模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子，短棍表示价键； ②用于表示分子的空间结构
空间填充模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子； ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
1.下列物质不属于烷烃的是( ),
A．CH4 B．CH2===CH2
C．C5H12 D．C9H20
答案：B
解析：链状烷烃的通式为CnH2n＋2，CH4、C5H12和C9H20分子中碳原子达到饱和，都符合链状烷烃的通式，故A、C、D中的物质都属于烷烃，B中CH2))CH2的分子式为C2H4，不属于烷烃，故B符合题意。
2．下列关于有机物结构特点的说法中，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单键
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
答案：A
解析：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；B.碳原子之间能形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，故B错误；C．含碳元素的物质不一定都是有机物，比如CO，故C错误；D.碳原子之间能形成碳链，也可以形成碳环，故D错误。
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．丙烷的球棍模型为
C．丙烷的结构简式为
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
答案：C
解析：丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n＋2(n为正整数)，属于烷烃，A项正确；丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C项错误。
4．(2024·佳木斯市期末)下列关于CH4和的叙述正确的是( )
A.均能用通式CnH2n＋2来表示
B．题中的表示方法均为结构式
C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内
答案：A
解析：A.CH4和都属于烷烃，其组成均能用通式CnH2n＋2表示，故A正确；B.CH4为分子式，为结构简式，故B错误；C．CH4分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，故C错误；D.CH4是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，故D错误；故选A。
5．写出下列各烷烃的分子式。
(1)链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。
(2)链状烷烃B的分子中含有200个氢原子：____________。
(3)分子中含有26个电子的链状烷烃C：________。
答案：(1)C6H14 (2)C99H200 (3)C3H8
课时测评14 碳原子的成键特点 烷烃的结构
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
题点一 有机物中碳原子成键特点
1．人类已知的化合物种类最多的是( )
A．第ⅠA族元素的化合物
B．第ⅢA族元素的化合物
C．第ⅣA族元素的化合物
D．第ⅦA族元素的化合物
答案：C
解析：化合物最多的是碳族元素，碳能形成许多形式的有机化合物，而碳元素位于第ⅣA族。
2．从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是( )
答案：C
解析：碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子对，C选项对应的物质，其中间的碳形成了5对共用电子对，不符合碳原子的成键特点。
3．(2024·河南登封高一期中)烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A．形成4对共用电子对
B．通过非极性键
C．通过两个共价键
D．通过离子键和共价键
答案：A
解析：A.碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对， 故A正确；B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键，碳原子与其他原子形成的共价键是极性键，故B错误；C．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对，即形成4个共价键，故C错误；D.碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子也不容易失去电子，即难形成离子键，故D错误。
4．下列有关有机物说法正确的是( )
A．有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构十分复杂
B．烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的
C．同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一原因
D．烷烃的结构特点是碳原子之间通过单键结合，剩余价键均与氢原子结合
答案：D
解析：有机物种类繁多的主要原因是碳原子能与其他原子形成四个共价键，且碳原子之间也能互相成键，A项只是其中的一个原因，并不是主要原因，A错误。碳原子与氢原子之间形成极性键，B错误。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，但不是唯一原因，C错误。
题点二 烷烃的组成与结构
5．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中最能反映其真实存在状况的是( )
答案：D
解析：分子的空间填充模型不仅表示分子的空间结构，还可以表示原子的相对大小，因此最能反映甲烷真实的存在状况，故选D。
6．以下关于甲烷的说法中错误的是( )
A．甲烷属于共价化合物
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子中的C—H键均相同
D．甲烷分子属于平面正四边形结构
答案：D
解析：A.甲烷分子中只有碳原子和氢原子形成的极性共价键，属于共价化合物，故A正确；B.甲烷的空间结构是正四面体，故B正确，D错误；C．甲烷分子中4个碳氢键完全相同，故C正确。
7．(2024·辽宁西丰县高一期中)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．分子中共含有13个共价键
C．分子中含有4个C—C单键
D．分子中4个碳原子在同一条直线上
答案：B
解析：A.从题给球棍模型可知，其分子式为C4H10，A项错误；B.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项正确；C．分子中只有3个C—C键，C项错误；D.烷烃中的碳原子连键方式为锯齿状，4个碳原子不可能共线，D项错误。
8．(2023·郑州高一检测)下列说法正确的是( )
A．烷烃不全是饱和烃
B．C20H42一定属于烷烃
C．乙烷分子中的两个C原子共线，而C、H 8个原子共面
D．C3H8分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面
答案：B
解析：符合CnH2n＋2通式的只有链状烷烃，故C20H42一定为烷烃，故B正确；碳原子形成的4个价键是四面体形，故乙烷分子中的8个原子不可能共平面，故C错误；烷烃中碳原子是锯齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不可能共直线，故D错误。
9．下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型。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中的化学键完全相同
D．CH4、CCl4和CH3Cl中所有原子均共平面
答案：B
10．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．碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环
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直线形
答案：D
解析：A.碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键，达到8电子稳定结构，故A正确；B.碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环，故B正确；C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同，构成正四面体结构，故C正确；D.在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿状，故D错误；故选D。
11．(2023·西安高一检测)下列有关化学用语或模型正确的是( )
A．中子数为10的氧原子：O
B．Mg2+的离子结构示意图：
C．甲烷分子的空间填充模型：
D．丙烷的分子式：CH3CH2CH3
答案：C
解析：中子数为10的氧原子的质量数为8＋10＝18，用原子符号表示为O，A错误；Mg2+是Mg原子失去最外层的2个电子形成的，核外电子排布是2、8，所以Mg2+的离子结构示意图为，B错误；甲烷分子是正四面体结构，由于原子半径：C＞H，所以CH4的空间填充模型为，C正确；丙烷的结构简式是CH3CH2CH3，分子式是C3H8，D错误。
12．下列选项中说法不正确的是( )
①CH4 ②石墨 ③C3H8 ④氕、氘、氚 ⑤CH3CH2CH2Cl ⑥C60 ⑦CH3CH2CH3
⑧CH2ClCH2CH3
A．互为同素异形体的是②⑥
B．互为同位素的是④
C．属于烷烃的是①③⑤
D．属于同种物质的是③⑦、⑤⑧
答案：C
解析：石墨、C60都是由碳元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确；氕、氘、氚是质子数相同、中子数不同的氢原子，互为同位素，故B正确；CH4、C3H8、CH3CH2CH3只含碳、氢两种元素，属于烷烃，CH3CH2CH2Cl由碳、氢、氯三种元素组成，不属于烷烃，故C错误；C3H8的结构简式是CH3CH2CH3，CH3CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH3结构相同，③⑦、⑤⑧属于同种物质，故D正确。
13．(1)降冰片烷的结构如图所示：，其分子式为________。
(2)已知链状烷烃的通式为CnH2n＋2，在链状烷烃分子中的基团：—CH3、—CH2—、、中的碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
例如：分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1，在链状烷烃(除甲烷外)分子中，各种类型的碳原子个数之间存在着一定的关系。
①四种碳原子个数之间的关系为n1＝________。
②若某链状烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，写出该链状烷烃的分子式：________。
答案：(1)C7H12 (2)①n3＋2n4＋2 ②C8H18
解析：(1)由降冰片烷的结构图可知，该物质的分子中含7个碳原子和12个氢原子，分子式为C7H12。(2)①由于链状烷烃的通式为CnH2n＋2，设分子中H原子个数为n，C原子与H原子之间的数量关系为n＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为n＝3n1＋2n2＋n3，则2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2＝3n1＋2n2＋n3，故n3＋2n4＋2＝n1。②由n3＋2n4＋2＝n1，当n2＝n3＝n4＝1时，n1＝5，碳原子总数为8，则该烷烃的分子式为C8H18。(共47张PPT)
第1课时 碳原子的成键特点 烷烃的结构
第七章 第一节 认识有机化合物
1．知道有机化合物分子具有的空间结构，以甲烷为例认识有机化合物中碳原子的成键特点。
2．认识烷烃的组成及结构，了解有机化合物的多种表示方法。
学习目标
任务一 有机化合物中碳原子的成键特点
新知构建
1．甲烷的分子结构
碳原子的结构示意图为 ，其最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成了 个C—H共价键。
甲烷的分子式： ，电子式： ，结构式： 。
4
CH4
交流研讨
2．有机化合物中碳原子的成键特点
(1)有机化合物中每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。下图中碳原子的其余共价键均与氢原子相连。写出各物质的分子式。
C4H10
C4H8
C4H6
(2)探究有机物分子中碳原子之间的成键方式：可形成单键 、双键 和三键(—C≡C—)。
碳原子间仅形成单键的是__________(填序号，下同)，碳原子间存在双键的是________，碳原子间存在三键的是________。
①②⑦⑧
③④
⑤⑥
(3)探究有机物分子中的碳骨架：多个碳原子之间可结合成碳链，也可结合成碳环。
碳原子之间结合成碳链的是________________(填序号，下同)，结合成碳环的是________。有机物碳骨架无支链的是_____________，碳骨架有支链的是________。
①②③④⑤⑥
⑦⑧
①③④⑤⑥
②
归纳总结
有机化合物中碳原子的成键特点
典例应用
1．目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述不正确的是
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
√
碳原子性质稳定，不易得电子也不易失电子，要形成8电子的稳定结构，一般跟其他原子形成共价键，故B项错误。
2．碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是
√
碳原子之间可以相互结合形成碳链(可带支链)，也可形成碳环，但每个碳原子都形成4个共价键。故C项错误。
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任务二 烷烃的结构
新知构建
1．甲烷的结构
(1)甲烷的空间结构
甲烷分子是 结构，碳原子位于 ，4个氢原子分别位于 。分子中的4个C—H的长度和强度 ，相互之间的夹角均为 。
(2)甲烷的分子结构示意图和分子结构模型
正四面体
正四面体的中心
4个顶点
相同
109°28′
分子结构
球棍
空间填充
2．烷烃的结构
(1)烷烃的定义
只含有 和 两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为 。
(2)烷烃的习惯命名(n：碳原子个数)
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 烷 烷 庚烷 辛烷 壬烷 烷
n＞10 用汉字数字代表，如C11H24：十一烷
碳
氢
单键
烷烃
戊
己
癸
交流研讨
填空并回答问题。
烷烃 乙烷 丙烷 丁烷
分子式 ________ C3H8 ________
结构式
______________
结构简式 CH3CH3 ______________ ________________
C2H6
C4H10
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
(1)结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，归纳这类有机物组成元素特点。
提示：仅有C、H两种元素组成。
(2)结合乙烷、丙烷、丁烷的结构式，从碳原子的成键特点、碳骨架两个角度归纳这类有机物的分子结构特点。
提示：碳原子之间都以单键相连，形成链状结构。
(3)结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，归纳这类有机物分子式的通式。
提示：CnH2n＋2(n≥1)。
(4)下列表示的物质中，与表中有机物属于同一类的是________(填序号)。
①CH3CH2OH ②CH3(CH2)4CH3
②④
典例应用
1．以下结构表示的有机物属于链状烷烃的是
A．CH3OH B．CH2===CH2
√
A.烷烃不含O元素，故其不能表示烷烃，故A错误；B.烷烃不含碳碳双键，故其不能表示烷烃，故B错误；C.其中不含O原子，不含碳碳双键，不含环状结构，符合链状烷烃的结构特征，故其可以表示链状烷烃，故C正确；D.链状烷烃不含环状结构，故其不能表示链状烷烃，故D错误；故答案为C。
2.下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出)，其中符合通式CnH2n＋2的是
A．②③ B．①⑤ C．②③④ D．①⑤⑥
√
符合通式CnH2n＋2的是链状烷烃，链状烷烃不含双键、三键和碳环；①⑤不含双键和碳环，属于链状烷烃，②③④含有双键，⑥含有碳环。
3．写出满足下列条件的烷烃的分子式。
(1)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为________。相对分子质量为58的链状烷烃分子式为________。
(2)含碳质量分数最低的烷烃是________；和CO2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。
C8H18
C4H10
CH4
C3H8
C5H12
归纳总结
有机物的表示方法
种类 实例 含义
分子式 C2H6 可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式 C2H6的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子；
②由最简式可求最简式量中各元素含量
电子式
用“·”或“×”代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
归纳总结
种类 实例 含义
结构式
①能反映物质的结构；
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构
结构简式 CH3 CH3 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式
归纳总结
种类 实例 含义
球棍模型
①用不同体积的小球表示不同大小的原子，短棍表示价键；
②用于表示分子的空间结构
空间填
充模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子；
②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
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随堂达标演练
1.下列物质不属于烷烃的是,
A．CH4 B．CH2==CH2
C．C5H12 D．C9H20
√
链状烷烃的通式为CnH2n＋2，CH4、C5H12和C9H20分子中碳原子达到饱和，都符合链状烷烃的通式，故A、C、D中的物质都属于烷烃，B中CH2))CH2的分子式为C2H4，不属于烷烃，故B符合题意。
2．下列关于有机物结构特点的说法中，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单键
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
√
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；B.碳原子之间能形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，故B错误；C．含碳元素的物质不一定都是有机物，比如CO，故C错误；D.碳原子之间能形成碳链，也可以形成碳环，故D错误。
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．丙烷的球棍模型为
C．丙烷的结构简式为
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
√
丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n＋2(n为正整数)，属于烷烃，A项正确；丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C项错误。
4．(2024·佳木斯市期末)下列关于CH4和 的叙述正确的是
A．均能用通式CnH2n＋2来表示
B．题中的表示方法均为结构式
C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内
√
A．CH4和 都属于烷烃，其组成均能用通式CnH2n＋2表示，故A正确；B.CH4为分子式， 为结构简式，故B错误；C．CH4分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，故C错误；D.CH4是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，
中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，故D错误；故选A。
5．写出下列各烷烃的分子式。
(1)链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。
(2)链状烷烃B的分子中含有200个氢原子：____________。
(3)分子中含有26个电子的链状烷烃C：________。
C6H14
C99H200
C3H8
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课时测评
题点一 有机物中碳原子成键特点
1．人类已知的化合物种类最多的是
A．第ⅠA族元素的化合物
B．第ⅢA族元素的化合物
C．第ⅣA族元素的化合物
D．第ⅦA族元素的化合物
√
化合物最多的是碳族元素，碳能形成许多形式的有机化合物，而碳元素位于第ⅣA族。
2．从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是
√
碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子对，C选项对应的物质，其中间的碳形成了5对共用电子对，不符合碳原子的成键特点。
3．(2024·河南登封高一期中)烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A．形成4对共用电子对
B．通过非极性键
C．通过两个共价键
D．通过离子键和共价键
√
A．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对， 故A正确；B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键，碳原子与其他原子形成的共价键是极性键，故B错误；C．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对，即形成4个共价键，故C错误；D.碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子也不容易失去电子，即难形成离子键，故D错误。
4．下列有关有机物说法正确的是
A．有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构十分复杂
B．烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的
C．同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一原因
D．烷烃的结构特点是碳原子之间通过单键结合，剩余价键均与氢原子结合
√
有机物种类繁多的主要原因是碳原子能与其他原子形成四个共价键，且碳原子之间也能互相成键，A项只是其中的一个原因，并不是主要原因，A错误。碳原子与氢原子之间形成极性键，B错误。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，但不是唯一原因，C错误。
题点二 烷烃的组成与结构
5．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中最能反映其真实存在状况的是
√
分子的空间填充模型不仅表示分子的空间结构，还可以表示原子的相对大小，因此最能反映甲烷真实的存在状况，故选D。
6．以下关于甲烷的说法中错误的是
A．甲烷属于共价化合物
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子中的C—H键均相同
D．甲烷分子属于平面正四边形结构
√
A．甲烷分子中只有碳原子和氢原子形成的极性共价键，属于共价化合物，故A正确；B.甲烷的空间结构是正四面体，故B正确，D错误；C．甲烷分子中4个碳氢键完全相同，故C正确。
7．(2024·辽宁西丰县高一期中)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．分子中共含有13个共价键
C．分子中含有4个C—C单键
D．分子中4个碳原子在同一条直线上
√
A．从题给球棍模型可知，其分子式为C4H10，A项错误；B.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项正确；C．分子中只有3个C—C键，C项错误；D.烷烃中的碳原子连键方式为锯齿状，4个碳原子不可能共线，D项错误。
8．(2023·郑州高一检测)下列说法正确的是
A．烷烃不全是饱和烃
B．C20H42一定属于烷烃
C．乙烷分子中的两个C原子共线，而C、H 8个原子共面
D．C3H8分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面
√
符合CnH2n＋2通式的只有链状烷烃，故C20H42一定为烷烃，故B正确；碳原子形成的4个价键是四面体形，故乙烷分子中的8个原子不可能共平面，故C错误；烷烃中碳原子是锯齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不可能共直线，故D错误。
9．下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型。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中的化学键完全相同
D．CH4、CCl4和CH3Cl中所有原子均共平面
√
√
10．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．碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环
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直线形
A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键，达到8电子稳定结构，故A正确；B.碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环，故B正确；C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同，构成正四面体结构，故C正确；D.在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿状，故D错误；故选D。
11．(2023·西安高一检测)下列有关化学用语或模型正确的是
D．丙烷的分子式：CH3CH2CH3
√
12．下列选项中说法不正确的是
①CH4 ②石墨 ③C3H8 ④氕、氘、氚 ⑤CH3CH2CH2Cl
⑥C60 ⑦CH3CH2CH3 ⑧CH2ClCH2CH3
A．互为同素异形体的是②⑥
B．互为同位素的是④
C．属于烷烃的是①③⑤
D．属于同种物质的是③⑦、⑤⑧
√
石墨、C60都是由碳元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确；氕、氘、氚是质子数相同、中子数不同的氢原子，互为同位素，故B正确；CH4、C3H8、CH3CH2CH3只含碳、氢两种元素，属于烷烃，CH3CH2CH2Cl由碳、氢、氯三种元素组成，不属于烷烃，故C错误；C3H8的结构简式是CH3CH2CH3，CH3CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH3结构相同，③⑦、⑤⑧属于同种物质，故D正确。
13．(1)降冰片烷的结构如图所示： ，其分子式为______。
C7H12
由降冰片烷的结构图可知，该物质的分子中含7个碳原子和12个氢原子，分子式为C7H12。
(2)已知链状烷烃的通式为CnH2n＋2，在链状烷烃分子中的基团：—CH3、—CH2—、 、 中的碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
例如： 分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1，在链状烷烃(除甲烷外)分子中，各种类型的碳原子个数之间存在着一定的关系。
①四种碳原子个数之间的关系为n1＝_____________。
②若某链状烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，写出该链状烷烃的分子式：________。
n3＋2n4＋2
C8H18
①由于链状烷烃的通式为CnH2n＋2，设分子中H原子个数为n，C原子与H原子之间的数量关系为n＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为n＝3n1＋2n2＋n3，则2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2＝3n1＋2n2＋n3，故n3＋2n4＋2＝n1。②由n3＋2n4＋2＝n1，当n2＝n3＝n4＝1时，n1＝5，碳原子总数为8，则该烷烃的分子式为C8H18。
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