课时作业(十四) 碳原子的成键特点 烷烃的结构
(分值：55分 选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一 有机物中碳原子的成键特点
1．[2024·海南海口长流中学高一检测]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
2．[2024·安徽界首高一检测]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
3．[2024·四川南充高一检测]从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是( )
题组二 链状烷烃的组成与结构
4．下列物质不属于链状烷烃的是( )
A．CH4 B．CH2===CH2
C．C5H12 D．C9H20
5．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．丙烷属于链状烷烃
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
6．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．属于链状烷烃的是①③⑤
D．属于同种物质的是③⑦、⑤⑧
7．[2024·辽宁西丰高一期中]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
[能力提升练]
8．如图是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
9．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
10．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、三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。
下列关于该物质的说法正确的是( )
A．①处的化学键表示碳碳双键
B．此星际分子属于烷烃
C．③处的原子可能是氯原子或氟原子
D．②处的化学键表示碳碳单键
11.(6分)[2024·山东济南章丘高一检测](1)如图Ⅰ～Ⅳ均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题：
①上述甲烷的表示方法中，最能反映其真实结构的是________(填标号，下同)。
a．Ⅰ b．Ⅱ c．Ⅲ d．Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是________。
a．CH3Cl只代表一种物质
b．CH2Cl2只代表一种物质
c．CHCl3只代表一种物质
d．CCl4只代表一种物质
(2)烷烃分子中的1个碳原子与1个氢原子结合的方式是________。
a．形成4个共用电子对
b．通过1个共价键
c．通过2个共价键
d．通过离子键和共价键
12．(6分)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：______。
[拔高培优练]
13．(8分)两种有机物的碳骨架如图所示。
已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合，请写出分子式：棱晶烷________；立方烷________。
14．(5分)(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：____________。
课时作业(十四) 碳原子的成键特点 烷烃的结构
1．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。
答案：C
2．解析：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。
答案：A
3．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。
答案：C
4．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中的物质都属于链状烷烃，B中CH2===CH2的分子式为C2H4，不属于烷烃，故B符合题意。
答案：B
5．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。
答案：C
6．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。
答案：C
7．解析：从正丁烷的球棍模型的结构看白球为H，黑球为C，其化学式为C4H10，A项错误；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项正确；分子中只有3个C—C单键，C项错误；烷烃为锯齿状，不可能共线，D项错误。
答案：B
8．答案：B
9．解析：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；碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环，如各种烷烃和苯，故B正确；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；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。
答案：D
10．解析：有机物分子中碳原子要满足4个价键，由左向右推测其结构简式为，所以①处是碳碳三键，③处是N原子(若为F或Cl，则C原子不能满足4个价键)，②处是碳碳单键。
答案：D
11．解析：(1)①空间填充模型能表示出原子的相对大小及原子间的位置关系，所以甲烷的空间填充模型最接近其分子的真实结构。②如果甲烷为平面正方形结构，则CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构，但CH2Cl2却有两种结构，如果甲烷是正四面体结构，则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都只有一种结构，故CH2Cl2只代表一种物质可证明甲烷分子是正四面体结构。(2)烷烃分子中1个碳原子与1个氢原子间只能形成一个共用电子对，即1个共价键。
答案：(1)①d ②b (2)b
12．解析：(1)链状烷烃的通式为CnH2n＋2，烷烃的相对分子质量为14n＋2，同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比，也就等于相对分子质量之比，则A的相对分子质量为14n＋2＝86，解得n＝6，即该链状烷烃的分子式为C6H14。
(2)链状烷烃B的分子中含有200个氢原子，即2n＋2＝200，解得n＝99，所以B的分子式为C99H200。
(3)链状烷烃C分子中含有26个电子，则有6n＋2n＋2＝26，解得n＝3，所以C的分子式为C3H8。
答案：(1)C6H14 (2)C99H200 (3)C3H8
13．解析：从棱晶烷和立方烷的碳骨架结构可看出，每个碳原子均与另外3个碳原子形成3个碳碳单键，故每个碳原子还剩余1个价键，即需要结合1个氢原子，则棱晶烷和立方烷的分子式分别是C6H6和C8H8。
答案：C6H6 C8H8
14．解析：(1)由降冰片烷的结构可知，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m，C原子与H原子之间的数量关系为m＝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m＝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，则该链状烷烃的分子式为C8H18。
答案：(1)C7H12 (2)①n3＋2n4＋2 ②C8H18课时作业(十四) 碳原子的成键特点 烷烃的结构
(分值：55分 选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一 有机物中碳原子的成键特点
1．[2024·海南海口长流中学高一检测]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
2．[2024·安徽界首高一检测]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
3．[2024·四川南充高一检测]从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是( )
题组二 链状烷烃的组成与结构
4．下列物质不属于链状烷烃的是( )
A．CH4 B．CH2===CH2
C．C5H12 D．C9H20
5．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．丙烷属于链状烷烃
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
6．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．属于链状烷烃的是①③⑤
D．属于同种物质的是③⑦、⑤⑧
7．[2024·辽宁西丰高一期中]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
[能力提升练]
8．如图是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
9．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
10．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、三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。
下列关于该物质的说法正确的是( )
A．①处的化学键表示碳碳双键
B．此星际分子属于烷烃
C．③处的原子可能是氯原子或氟原子
D．②处的化学键表示碳碳单键
11.(6分)[2024·山东济南章丘高一检测](1)如图Ⅰ～Ⅳ均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题：
①上述甲烷的表示方法中，最能反映其真实结构的是________(填标号，下同)。
a．Ⅰ b．Ⅱ c．Ⅲ d．Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是________。
a．CH3Cl只代表一种物质
b．CH2Cl2只代表一种物质
c．CHCl3只代表一种物质
d．CCl4只代表一种物质
(2)烷烃分子中的1个碳原子与1个氢原子结合的方式是________。
a．形成4个共用电子对
b．通过1个共价键
c．通过2个共价键
d．通过离子键和共价键
12．(6分)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：______。
[拔高培优练]
13．(8分)两种有机物的碳骨架如图所示。
已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合，请写出分子式：棱晶烷________；立方烷________。
14．(5分)(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：____________。
