2024-2025学年人教版化学必修第二册课时练习：第7章第1节第1课时有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构(含答案）

第七章　第一节　第1课时有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构
一．选择题
1.科学家合成了一种完全由碳原子构成的环状分子C18，如图所示，其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是(　　)
A．属于环状有机物
B．与石墨、金刚石互为同素异形体
C．属于无机物
D．碳原子间的结合方式有多种
2.下列说法正确的是(　　)
A．含碳元素的化合物都是有机物
B．有机物都难溶于水
C．有机化合物与无机化合物的性质完全不同
D．大多数有机物受热易分解，但有的具有较强热稳定性
3.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是(　　)
A．通过两个共价键
B．通过非极性键
C．形成四对共用电子对
D．通过离子键和共价键
4.下列说法不正确的是(　　)
A．有机物分子中一定含有一个或多个碳原子
B．有机物分子中的碳原子可以相互连接成链状或环状
C．有机物分子中的碳原子可以与其他元素的原子连接
D．分子中含有碳原子的化合物一定是有机化合物
5.下列物质中，属于烷烃的是(　　)
A．C8H16 B．CH3CH2OH
C．c D．CH2CH2
6.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
7.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
8.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
9.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八个原子共平面
D．C3H8分子中的三个碳原子可能共直线，但所有的原子不可能共平面
10.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
11.下列五种物质或粒子：①金刚石、②白磷、③甲烷、④四氯化碳、⑤NH其结构呈正四面体形的分子是(　　)
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①②③ D．②③④
二．非选择题
12.某些烃类有机化合物的分子模型如图所示。
回答下列问题：
(1)属于空间填充模型的是 ________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”，下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是 ________。
(3)含碳量最低的是 ________，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是 ________(保留一位小数)。
13.(1)降冰片烷的结构如图所示：，其分子式为________，该有机物________(填“属于”或“不属于”)烷烃。
(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、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：________。
第七章　第一节　第1课时有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构
一．选择题
1.A
　从题给信息知，C18是仅由碳原子构成的分子，即由同种元素组成的纯净物，因而C18属于碳的单质，是无机物，不是有机物。
2.D
　有机物都含碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机物，如CO、CO2等，故A错误；有些有机物易溶于水，如乙醇、乙酸等，故B错误；有机化合物与无机化合物有些性质相同，如CO和乙醇均能燃烧，故C错误；大多数有机物受热易分解，但有的具有较强热稳定性，故D正确。综上所述，故选D。
3.C
　碳原子核外最外层有四个电子，在反应中不易得或失电子，则在形成有机物时与其他原子可形成四对共用电子对，既可以形成极性共价键，也可以形成非极性共价键，故C正确。
4.D
　含有碳元素的化合物是有机化合物，有机物分子中一定含有一个或多个碳原子，A正确；有机物分子中的碳原子可以相互连接成链状或环状，B正确；有机物分子中的碳原子可以与其他元素的原子连接，C正确；分子中含有碳原子的化合物不一定是有机化合物，例如CO2等，D错误。
5.C
A不符合烷烃通式CnH2n＋2；B不是烃(含O)；D项分子中碳原子间不是以单键结合，不是烷烃。
6.B
从结构看白球为H，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，C项错误；烷烃为锯齿状，不可能共直线，D项错误。故选B。
7.G
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。
8.D
　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。
9.B
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，故乙烷中的8个原子不能共平面，故C错误；烷烃中碳原子是锯齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不会共直线，故D错误。
10.C
　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。
11.D
　五种物质都呈正四面体结构，但由题干可排除不能称为“分子”的①金刚石和⑤NH，排除含①⑤的A、B、C。
二．非选择题
12.
【答案】　(1)乙、丙　(2)甲、丙
(3)甲、丙　16.7%
　(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式，属于空间填充模型。(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间填充模型，属于同一种有机化合物。(3)链状烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)，随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，故含碳量最低的是甲烷，含氢量最低的是戊烷，戊烷中氢元素的质量分数是×100%≈16.7%。
13.
【答案】　(1)C7H12　属于　(2)①n3＋2n4＋2　②C8H18
　(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。