《学霸笔记 同步精讲》专题2 第一单元 第1课时 有机物中碳原子的成键特点及结构的表示方法 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题2 第一单元 第1课时 有机物中碳原子的成键特点及结构的表示方法 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 239.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
第一单元 有机化合物的结构
第1课时 有机物中碳原子的成键特点及结构的表示方法
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列说法正确的是( )。
A.大多数的有机物中每个碳原子最外层都有四对共用电子
B.所有的有机物中每个碳原子都形成四个单键
C.碳原子只能与碳原子之间形成双键或三键
D.由甲烷、乙烯的结构可推知有机物分子中碳原子之间不能同时形成单键和双键
答案:A
解析:碳原子最外层有四个电子,大多数通过形成四对共用电子对达到8e-稳定结构,A项正确。碳原子形成的四个共价键可能是单键,也可能是双键或三键,B项错误。碳原子还可以和S、O、N形成双键或三键,C项错误。对于一些较复杂的有机物分子,其分子中碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键可能同时存在,D项错误。
2.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )。
A.CH3N
B.CH4Si
C.CH2OS
D.CH4S
答案:B
解析:C、Si均能形成4个共价键,N能形成3个共价键,而O、S能形成2个共价键,可以看出B项中碳、硅原子成键不合理。
3.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如键线式表示的物质是( )。
A.丁烷 B.丙烷
C.1-丁烯 D.丙烯
答案:C
解析:书写键线式时要注意像碳碳双键、碳碳三键等不饱和键不能省略。
4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )。
A.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.含5 mol碳原子的有机物,最多可形成4NA个C—C
C.0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
答案:A
解析:正丁烷和异丁烷中都含有13个共价键,且摩尔质量都是58 g·mol-1,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为×13NA mol-1=13NA,A正确;5个碳原子可以形成碳环,最多含有5个C—C单键,则含5 mol碳原子的有机物,最多可形成5NA个C—C,B错误;乙酸乙酯在酸性条件下水解是可逆反应,0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于0.5NA,C错误;标准状况下,二氯甲烷不是气体,11.2 L二氯甲烷的物质的量不是0.5 mol,D错误。
5.我国科研团队首次在实验室中实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。合成路径如图所示。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )。
A.淀粉的分子式:(C6H12O6)n
B.一个DHA分子中含11个σ键、1个π键
C.FADH的电子式:
D.CO2的空间填充模型:
答案:B
解析:淀粉的分子式为(C6H10O5)n,A项错误;根据DHA的结构,单键为σ键,双键为一个σ键、一个π键,B项正确;FADH的结构简式为HCHO,电子式为H,C项错误;二氧化碳为直线形的共价化合物,分子中碳原子的原子半径大于氧原子,空间填充模型为,D项错误。
4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )。
A.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.含5 mol碳原子的有机物,最多可形成4NA个C—C
C.0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
答案:A
解析:正丁烷和异丁烷中都含有13个共价键,且摩尔质量都是58 g·mol-1,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为×13NA mol-1=13NA,A正确;5个碳原子可以形成碳环,最多含有5个C—C单键,则含5 mol碳原子的有机物,最多可形成5NA个C—C,B错误;乙酸乙酯在酸性条件下水解是可逆反应,0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于0.5NA,C错误;标准状况下,二氯甲烷不是气体,11.2 L二氯甲烷的物质的量不是0.5 mol,D错误。
5.我国科研团队首次在实验室中实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。合成路径如图所示。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )。
A.淀粉的分子式:(C6H12O6)n
B.一个DHA分子中含11个σ键、1个π键
C.FADH的电子式:
D.CO2的空间填充模型:
答案:B
解析:淀粉的分子式为(C6H10O5)n,A项错误;根据DHA的结构,单键为σ键,双键为一个σ键、一个π键,B项正确;FADH的结构简式为HCHO,电子式为H,C项错误;二氧化碳为直线形的共价化合物,分子中碳原子的原子半径大于氧原子,空间填充模型为,D项错误。
6.下列说法或表示方法正确的是( )。
A.C2H4O的结构简式为
B.键线式为的有机物分子式为C5H6O2
C.苯分子的空间填充模型为
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
答案:A
解析:B项中有机物分子式为C4H6O2;C是苯的结构简式;D项中乙烯的结构简式为CH2CH2。
7.下列有机物分子中,所有的原子不可能都处于同一平面的是( )。
A.CH2CH—CN B.CH2CH—CHCH2
C. D.
答案:D
解析:只要分子中含有一个碳原子形成了四个单键,则分子中所有原子就不可能同时共面,D项中—CH3中的碳原子形成了四个单键,符合题意。
8.如下图所示为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,假设碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填字母,下同)。
(2)在如上图所示的有机物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成 和 ;不仅可以形成 ,还可以形成碳环。
(3)含有双键的是 ,含有三键的是 。
(4)图中互为同分异构体的是:A与 ;B与 ;D与 。
答案:(1)A、C、H
(2)双键 三键 碳链
(3)B、E、F D、G
(4)C E、F、H G
解析:(1)烷烃中碳原子之间都以单键形式结合,由此可以判断,题中属于烷烃的是A、C、H。(2)观察题中的有机物,可以看出碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成双键,如B、E、F,也可以形成三键,如D、G;碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链,还可以形成碳环。(3)每个小球表示一个碳原子,每根小棍表示一个单键,可知A的分子式为C4H10;B的分子式为C4H8,分子中存在双键;C的分子式为C4H10;D的分子式为C4H6,分子中存在三键;E的分子式为C4H8;F的分子式为C4H8;G的分子式为C4H6;H的分子式为C4H8,分子中碳原子之间形成碳环。(4)A与C互为同分异构体,B与E、F、H互为同分异构体,D与G互为同分异构体。
能力提升
1.下列对CH3—CHCH—C≡C—CH3分子结构的叙述中,正确的是( )。
A.6个碳原子有可能都在同一条直线上
B.6个碳原子一定在同一条直线上
C.6个碳原子一定在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
答案:C
2.科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和1H核磁共振谱表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别。根据分析,绘制了分子的球棍模型为。下列说法中不正确的是( )。
A.该分子的分子式为C5H4
B.分子中碳原子的化学环境有2种
C.分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D.分子中只有C—C键,没有CC键
答案:D
解析:根据分子的球棍模型,结合价键理论,写出该分子的结构简式为,分子式为C5H4,A项正确。由红外光谱和1H核磁共振谱知4个氢原子化学环境相同,即4个“CH”相同,B项正确。分子中饱和碳原子形成的4个共价键构成的空间结构为正四面体结构,C项正确。由结构简式知,D项错误。
3.CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式如下所示:
下列说法正确的是( )。
A.CPAE的分子式为C17H14O4
B.1个CPAE的分子中含有7个碳碳双键
C.两个苯环一定位于同一平面
D.1H核磁共振谱图中共有12组峰
答案:D
解析:分子式为C17H16O4,A项错误。苯环中无碳碳双键,B项错误。两个苯环中间还有若干原子,故不一定位于同一平面,C项错误。
4.偶氮苯从稳定异构体向亚稳态异构体的转变只能由光触发,而反向转变则可以通过光或热反应发生。下列说法错误的是( )。
A.E式和Z式结构中都存在大π键
B.E式和Z式结构中的碳原子和氮原子都是sp2杂化
C.偶氮苯的E、Z互变所需光的频率相同
D.偶氮苯的E、Z互变中涉及化学键的断裂与形成
答案:C
解析:E式和Z式结构中都含有苯环,都存在大π键,A项正确;E式和Z式结构中的碳原子和氮原子价电子对数都为3,碳形成3个σ键,氮形成2个σ键,有一对孤电子对,都是sp2杂化,B项正确;偶氮苯的E、Z互变所需光的频率不相同,反应的活化能不同,反转的条件不同,C项错误;偶氮苯的E、Z互变中涉及化学键的断裂与形成,是化学变化,D项正确。
5.(1)某有机物A结构简式为
,分析其结构并回答下列问题:
①写出其分子式 。
②其中含有 个不饱和碳原子,分子中有 种双键。
③分子中的极性键有 (写出两种即可)。
④分子中的饱和碳原子有 个;一定与苯环处于同一平面的碳原子有 个。
(2)已知某碳氢化合物B的分子中:①有6个碳原子;②每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳原子相连,形成2个键角为90°的和1个键角为60°的。根据以上事实判断:
①B的分子式是 。
②分子中 (填“有”或“没有”)碳碳双键。
③B的结构用键线式表示为 。
答案:(1)①C16H16O5 ②12 2 ③碳氧键、碳氢键、氢氧键(任写两种即可) ④4 4
(2)①C6H6 ②没有 ③
解析:(1)碳原子以共价单键与4个原子形成共价键,这样的碳称为饱和碳原子,那么以双键、三键成键方式与其他原子结合,即成键原子数目小于4的碳原子称为不饱和碳原子;不同种原子间所形成的共价键称为极性键,即碳氢键、碳氧键、氢氧键;苯环确定一个平面,与苯环直接相连的碳原子在该平面内,又因为有碳碳三键存在,故有4个碳原子一定与苯环处于同一平面。
(2)根据题中信息知,平面上键角为60°的,在空间为垂直的两条碳碳键,由此确定出B的结构为正三棱柱。
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第1课时 有机物中碳原子的成键特点及结构的表示方法
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列说法正确的是( )。
A.大多数的有机物中每个碳原子最外层都有四对共用电子
B.所有的有机物中每个碳原子都形成四个单键
C.碳原子只能与碳原子之间形成双键或三键
D.由甲烷、乙烯的结构可推知有机物分子中碳原子之间不能同时形成单键和双键
答案:A
解析:碳原子最外层有四个电子,大多数通过形成四对共用电子对达到8e-稳定结构,A项正确。碳原子形成的四个共价键可能是单键,也可能是双键或三键,B项错误。碳原子还可以和S、O、N形成双键或三键,C项错误。对于一些较复杂的有机物分子,其分子中碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键可能同时存在,D项错误。
2.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )。
A.CH3N
B.CH4Si
C.CH2OS
D.CH4S
答案:B
解析:C、Si均能形成4个共价键,N能形成3个共价键,而O、S能形成2个共价键,可以看出B项中碳、硅原子成键不合理。
3.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如键线式表示的物质是( )。
A.丁烷 B.丙烷
C.1-丁烯 D.丙烯
答案:C
解析:书写键线式时要注意像碳碳双键、碳碳三键等不饱和键不能省略。
4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )。
A.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.含5 mol碳原子的有机物,最多可形成4NA个C—C
C.0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
答案:A
解析:正丁烷和异丁烷中都含有13个共价键,且摩尔质量都是58 g·mol-1,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为×13NA mol-1=13NA,A正确;5个碳原子可以形成碳环,最多含有5个C—C单键,则含5 mol碳原子的有机物,最多可形成5NA个C—C,B错误;乙酸乙酯在酸性条件下水解是可逆反应,0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于0.5NA,C错误;标准状况下,二氯甲烷不是气体,11.2 L二氯甲烷的物质的量不是0.5 mol,D错误。
5.我国科研团队首次在实验室中实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。合成路径如图所示。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )。
A.淀粉的分子式:(C6H12O6)n
B.一个DHA分子中含11个σ键、1个π键
C.FADH的电子式:
D.CO2的空间填充模型:
答案:B
解析:淀粉的分子式为(C6H10O5)n,A项错误;根据DHA的结构,单键为σ键,双键为一个σ键、一个π键,B项正确;FADH的结构简式为HCHO,电子式为H,C项错误;二氧化碳为直线形的共价化合物,分子中碳原子的原子半径大于氧原子,空间填充模型为,D项错误。
4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )。
A.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.含5 mol碳原子的有机物,最多可形成4NA个C—C
C.0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
答案:A
解析:正丁烷和异丁烷中都含有13个共价键,且摩尔质量都是58 g·mol-1,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为×13NA mol-1=13NA,A正确;5个碳原子可以形成碳环,最多含有5个C—C单键,则含5 mol碳原子的有机物,最多可形成5NA个C—C,B错误;乙酸乙酯在酸性条件下水解是可逆反应,0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于0.5NA,C错误;标准状况下,二氯甲烷不是气体,11.2 L二氯甲烷的物质的量不是0.5 mol,D错误。
5.我国科研团队首次在实验室中实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。合成路径如图所示。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )。
A.淀粉的分子式:(C6H12O6)n
B.一个DHA分子中含11个σ键、1个π键
C.FADH的电子式:
D.CO2的空间填充模型:
答案:B
解析:淀粉的分子式为(C6H10O5)n,A项错误;根据DHA的结构,单键为σ键,双键为一个σ键、一个π键,B项正确;FADH的结构简式为HCHO,电子式为H,C项错误;二氧化碳为直线形的共价化合物,分子中碳原子的原子半径大于氧原子,空间填充模型为,D项错误。
6.下列说法或表示方法正确的是( )。
A.C2H4O的结构简式为
B.键线式为的有机物分子式为C5H6O2
C.苯分子的空间填充模型为
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
答案:A
解析:B项中有机物分子式为C4H6O2;C是苯的结构简式;D项中乙烯的结构简式为CH2CH2。
7.下列有机物分子中,所有的原子不可能都处于同一平面的是( )。
A.CH2CH—CN B.CH2CH—CHCH2
C. D.
答案:D
解析:只要分子中含有一个碳原子形成了四个单键,则分子中所有原子就不可能同时共面,D项中—CH3中的碳原子形成了四个单键,符合题意。
8.如下图所示为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,假设碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填字母,下同)。
(2)在如上图所示的有机物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成 和 ;不仅可以形成 ,还可以形成碳环。
(3)含有双键的是 ,含有三键的是 。
(4)图中互为同分异构体的是:A与 ;B与 ;D与 。
答案:(1)A、C、H
(2)双键 三键 碳链
(3)B、E、F D、G
(4)C E、F、H G
解析:(1)烷烃中碳原子之间都以单键形式结合,由此可以判断,题中属于烷烃的是A、C、H。(2)观察题中的有机物,可以看出碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成双键,如B、E、F,也可以形成三键,如D、G;碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链,还可以形成碳环。(3)每个小球表示一个碳原子,每根小棍表示一个单键,可知A的分子式为C4H10;B的分子式为C4H8,分子中存在双键;C的分子式为C4H10;D的分子式为C4H6,分子中存在三键;E的分子式为C4H8;F的分子式为C4H8;G的分子式为C4H6;H的分子式为C4H8,分子中碳原子之间形成碳环。(4)A与C互为同分异构体,B与E、F、H互为同分异构体,D与G互为同分异构体。
能力提升
1.下列对CH3—CHCH—C≡C—CH3分子结构的叙述中,正确的是( )。
A.6个碳原子有可能都在同一条直线上
B.6个碳原子一定在同一条直线上
C.6个碳原子一定在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
答案:C
2.科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和1H核磁共振谱表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别。根据分析,绘制了分子的球棍模型为。下列说法中不正确的是( )。
A.该分子的分子式为C5H4
B.分子中碳原子的化学环境有2种
C.分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D.分子中只有C—C键,没有CC键
答案:D
解析:根据分子的球棍模型,结合价键理论,写出该分子的结构简式为,分子式为C5H4,A项正确。由红外光谱和1H核磁共振谱知4个氢原子化学环境相同,即4个“CH”相同,B项正确。分子中饱和碳原子形成的4个共价键构成的空间结构为正四面体结构,C项正确。由结构简式知,D项错误。
3.CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式如下所示:
下列说法正确的是( )。
A.CPAE的分子式为C17H14O4
B.1个CPAE的分子中含有7个碳碳双键
C.两个苯环一定位于同一平面
D.1H核磁共振谱图中共有12组峰
答案:D
解析:分子式为C17H16O4,A项错误。苯环中无碳碳双键,B项错误。两个苯环中间还有若干原子,故不一定位于同一平面,C项错误。
4.偶氮苯从稳定异构体向亚稳态异构体的转变只能由光触发,而反向转变则可以通过光或热反应发生。下列说法错误的是( )。
A.E式和Z式结构中都存在大π键
B.E式和Z式结构中的碳原子和氮原子都是sp2杂化
C.偶氮苯的E、Z互变所需光的频率相同
D.偶氮苯的E、Z互变中涉及化学键的断裂与形成
答案:C
解析:E式和Z式结构中都含有苯环,都存在大π键,A项正确;E式和Z式结构中的碳原子和氮原子价电子对数都为3,碳形成3个σ键,氮形成2个σ键,有一对孤电子对,都是sp2杂化,B项正确;偶氮苯的E、Z互变所需光的频率不相同,反应的活化能不同,反转的条件不同,C项错误;偶氮苯的E、Z互变中涉及化学键的断裂与形成,是化学变化,D项正确。
5.(1)某有机物A结构简式为
,分析其结构并回答下列问题:
①写出其分子式 。
②其中含有 个不饱和碳原子,分子中有 种双键。
③分子中的极性键有 (写出两种即可)。
④分子中的饱和碳原子有 个;一定与苯环处于同一平面的碳原子有 个。
(2)已知某碳氢化合物B的分子中:①有6个碳原子;②每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳原子相连,形成2个键角为90°的和1个键角为60°的。根据以上事实判断:
①B的分子式是 。
②分子中 (填“有”或“没有”)碳碳双键。
③B的结构用键线式表示为 。
答案:(1)①C16H16O5 ②12 2 ③碳氧键、碳氢键、氢氧键(任写两种即可) ④4 4
(2)①C6H6 ②没有 ③
解析:(1)碳原子以共价单键与4个原子形成共价键,这样的碳称为饱和碳原子,那么以双键、三键成键方式与其他原子结合,即成键原子数目小于4的碳原子称为不饱和碳原子;不同种原子间所形成的共价键称为极性键,即碳氢键、碳氧键、氢氧键;苯环确定一个平面,与苯环直接相连的碳原子在该平面内,又因为有碳碳三键存在,故有4个碳原子一定与苯环处于同一平面。
(2)根据题中信息知,平面上键角为60°的,在空间为垂直的两条碳碳键,由此确定出B的结构为正三棱柱。
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