第2课时 有机化合物中的共价键同分 异构现象 课后·训练提升 基础巩固 1.大多数有机化合物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.通过非极性共价键结合 C.通过2个共价键结合 D.通过离子键和共价键结合 答案：A 解析：碳原子有4个价电子，最多形成4个共价键，可形成4对共用电子对，A项正 确，C项不正确：碳原子与其他原子形成的键是极性共价键，B、D项不正确。 2.下列化学用语书写正确的是( A.甲烷的电子式HCH B.丙烯的键线式：>/ H H-C-OC-H C.乙醇的结构式： H D.2-丁烯的结构简式：CH3 CHCHCH3 答案：A HH H一C一COH 解析：丙烯的键线式为/，乙醇的结构式为 HH ,2-丁烯的结构简式为 CH3 CH-CHCH3。 3.丁烯二酸HOOCCH一CHCOOH)分子结构中含有σ键、π键的个数分别是 () A.4个o键、1个π键 B.11个o键、3个π键 C.4个σ键、3个π键 D.9个o键、5个π键
第 2 课时 有机化合物中的共价键 同分 异构现象 课后· 基础巩固 1.大多数有机化合物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.通过非极性共价键结合 C.通过 2 个共价键结合 D.通过离子键和共价键结合 答案:A 解析:碳原子有 4 个价电子,最多形成 4 个共价键,可形成 4 对共用电子对,A 项正 确,C 项不正确;碳原子与其他原子形成的键是极性共价键,B、D 项不正确。 2.下列化学用语书写正确的是( )。 A.甲烷的电子式:H· ·C ·· H ·· H · ·H B.丙烯的键线式: C.乙醇的结构式: D.2-丁烯的结构简式:CH3CHCHCH3 答案:A 解析:丙烯的键线式为 ,乙醇的结构式为 ,2-丁烯的结构简式为 CH3CH CHCH3。 3.丁烯二酸(HOOCCH CHCOOH)分子结构中含有 σ 键、π 键的个数分别是 ( )。 A.4 个 σ 键、1 个 π 键 B.11 个 σ 键、3 个 π 键 C.4 个 σ 键、3 个 π 键 D.9 个 σ 键、5 个 π 键
答案B 解析：分子中含有1个C-C、2个C0、2个C-H、2个C0、2个C一C、2 个O一H,其中C一C、C一0含有σ键、π键，其他都为σ键，则分子中含有11个o 键、3个π键。 4.关于同分异构体的下列说法中不正确的是()。 A.具有相同分子式，但结构不同的化合物互为同分异构体 B.相对分子质量相同的几种化合物，互为同分异构体 C.同分异构体之间的转化属于化学变化 D.组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构 体 答案B 解析：有些物质具有相同的相对分子质量，但分子组成可能不同，不一定互为同分 异构体：同分异构体之间的转化生成了新物质，属于化学变化；不同化合物组成元 素的质量分数相同，且相对分子质量也相同时，其分子式一定也相同，互为同分异 构体。 5.下列各组物质中属于同分异构体且属于位置异构的是()。 A.CH3CH2CH3 CH3 CH(CH3)2 和 C.CH3COOH和HCOOCH D.CH:CH2CHO CHCOCH3 答案B 解析：A项，CH3CH2CH和CH3CH(CH32分子式不同，不属于同分异构体B项，两 种物质分子式相同，官能团位置不同，属于位置异构：C中物质、D中物质分子式 相同，官能团不同，属于官能团异构。 6.下列分子式表示的物质，具有同分异构体的是( )o A.C3H-Cl B.C3Hs C.CH2Cl2 D.CH4O 答案：A 解析：分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，据此可知选项B、C、D中 不存在同分异构体，A中存在同分异构体，结构简式可以是CH3CH2CHCI、 CH3 CHCICH3。 7.如图是某有机化合物分子的空间填充模型，下列有关该物质的推断不正确的是 ()
答案:B 解析:分子中含有 1 个 C C、2 个 C O、2 个 C—H、2 个 C—O、2 个 C—C、2 个 O—H,其中 C C、C O 含有 σ 键、π 键,其他都为 σ 键,则分子中含有 11 个 σ 键、3 个 π 键。 4.关于同分异构体的下列说法中不正确的是( )。 A.具有相同分子式,但结构不同的化合物互为同分异构体 B.相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体 C.同分异构体之间的转化属于化学变化 D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构 体 答案:B 解析:有些物质具有相同的相对分子质量,但分子组成可能不同,不一定互为同分 异构体;同分异构体之间的转化生成了新物质,属于化学变化;不同化合物组成元 素的质量分数相同,且相对分子质量也相同时,其分子式一定也相同,互为同分异 构体。 5.下列各组物质中,属于同分异构体且属于位置异构的是( )。 A.CH3CH2CH3和 CH3 CH(CH3)2 B. 和 C.CH3COOH 和 HCOOCH3 D.CH3CH2CHO 和 CH3COCH3 答案:B 解析:A 项,CH3CH2CH3和 CH3CH(CH3)2分子式不同,不属于同分异构体;B 项,两 种物质分子式相同,官能团位置不同,属于位置异构;C 中物质、D 中物质分子式 相同,官能团不同,属于官能团异构。 6.下列分子式表示的物质,具有同分异构体的是( )。 A.C3H7Cl B.C3H8 C.CH2Cl2 D.CH4O 答案:A 解析:分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,据此可知选项 B、C、D 中 不存在同分异构体,A 中存在同分异构体,结构简式可以是 CH3CH2CH2Cl、 CH3CHClCH3。 7.如图是某有机化合物分子的空间填充模型,下列有关该物质的推断不正确的是 ( )
A.分子中既有极性共价键也有非极性共价键 B.分子中某些原子可能是sp3杂化 C.分子中可能含有酮羰基 D.该物质的分子式可能为C3H6O3 答案：C 解析：观察模型中有3种球（黑球3个、灰球3个、白球6个），说明该有机化合物 分子中有3种原子；再结合有机化合物中C、H、O等常见原子形成共价键的价 键特征，可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、白球是氢原子；故题给模型 所表示的有机化合物结构简式为HOCH2CH2COOH。 8.某烷烃的结构简式如下： CH,CH CH,-CH-CH-CH, 若其中的一个氢原子被OH取代，得到的产物有（不考虑立体异构）()。 A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 答案B 解析：该有机化合物有两种不同的氢原子，因此羟基的位置有两种，故B项正确。 9.有下列4种有机化合物： CH2-CH, CH2-C-CH-CH-CH, ① CHCH, CH,CH ② CH,CH CH,-CH-CH-CH-CH; ③ CH CH, ④CH2-CH 其中一氯取代物的同分异构体数目相同的是()。 A.①和② B.②和③ C.①和③ D.②和④
A.分子中既有极性共价键也有非极性共价键 B.分子中某些原子可能是 sp3 杂化 C.分子中可能含有酮羰基 D.该物质的分子式可能为 C3H6O3 答案:C 解析:观察模型中有 3 种球(黑球 3 个、灰球 3 个、白球 6 个),说明该有机化合物 分子中有 3 种原子;再结合有机化合物中 C、H、O 等常见原子形成共价键的价 键特征,可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、白球是氢原子;故题给模型 所表示的有机化合物结构简式为 HOCH2CH2COOH。 8.某烷烃的结构简式如下: 若其中的一个氢原子被—OH 取代,得到的产物有(不考虑立体异构)( )。 A.1 种 B.2 种 C.3 种 D.4 种 答案:B 解析:该有机化合物有两种不同的氢原子,因此羟基的位置有两种,故 B 项正确。 9.有下列 4 种有机化合物: ① ② ③ ④ 其中一氯取代物的同分异构体数目相同的是( )。 A.①和② B.②和③ C.①和③ D.②和④
答案B 解析：①结构不对称，有2个连在同一碳上的甲基，所以一氯代物有7种。②苯环 上有3种氢原子，侧链上有1种氢原子，所以共4种一氯代物。③的氢原子的类型 ③ ⑥ ⑦ ① ④ -CH2一CH3 CH: CH ④ CH—CHCH—CH— CH3 如图①②③ 有4种。④的氢原子的类型如图 CH, 有 7种。根据有几种氢原子就有几种一氯代物的规律，可知②和③、①和④的一氯 代物的同分异构体数目相同，故B项正确。 10.某些有机化合物的模型如图所示。 o Q goo fo 880888 戊 回答下列问题： (1)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存在同分异构体的是 写出其同分异构体的结构简 式 (2)含碳量最低的是 (填名称)，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是 (保留一位小数)。 CH, CH CHCH2CH CH,CCH 答案：(1)①乙、丙②甲、丙 ③戊 CH CH, (2)甲烷16.7% 解析：(1)①乙、丙为空间填充模型：甲、丁、戊为球棍模型。②甲、丙表示的都 是甲烷。③甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体，戊烷有三种同分异构体。 (2)烷烃中，甲烷的含碳量最低，题目提供的四种物质，戊烷的含碳量最高、含氢量 最低，氢元素的质量分数为号×100%16.7%。 11.己知下列有机化合物 CH,-CH-CH ①CH3CH2-CH2-CH3和 CH, ②CH2一CHCH2-CH3和CH;CF-CHCH3 ③CH3CH2OH和CH3OCH3 ④CH3CH2-CE一CHCH3和N
答案:B 解析:①结构不对称,有 2 个连在同一碳上的甲基,所以一氯代物有 7 种。②苯环 上有 3 种氢原子,侧链上有 1 种氢原子,所以共 4 种一氯代物。③的氢原子的类型 如图 有 4 种。④的氢原子的类型如图 有 7 种。根据有几种氢原子就有几种一氯代物的规律,可知②和③、①和④的一氯 代物的同分异构体数目相同,故 B 项正确。 10.某些有机化合物的模型如图所示。 回答下列问题: (1)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存在同分异构体的是 ,写出其同分异构体的结构简 式: 。 (2)含碳量最低的是 (填名称),含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是 (保留一位小数)。 答案:(1)①乙、丙 ②甲、丙 ③戊 、 (2)甲烷 16.7% 解析:(1)①乙、丙为空间填充模型;甲、丁、戊为球棍模型。②甲、丙表示的都 是甲烷。③甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体,戊烷有三种同分异构体。 (2)烷烃中,甲烷的含碳量最低,题目提供的四种物质,戊烷的含碳量最高、含氢量 最低,氢元素的质量分数为12 72 ×100%≈16.7%。 11.已知下列有机化合物: ①CH3—CH2—CH2—CH3和 ②CH2 CH—CH2—CH3和 CH3—CH CH—CH3 ③CH3—CH2—OH 和 CH3—O—CH3 ④CH3—CH2—CH CH—CH3和
⑤CH2=CHCH=CH和CH3CH—C≡CH (1)其中属于同分异构体的是 (填序号，下同)。 (2)其中属于碳架异构的是 (3)其中属于位置异构的是 (4)其中属于官能团异构的是 答案：(1)①②③④⑤ (2)① (3)② (4)③④⑤ 拓展提高 1.C3H8分子中的共价键总数为( A.11 B.12 C.8 D.10 答案D 解析：C3Hg分子中的共价键总数为4X3+8-10,故D项正确。 2 2.分子式为C6HgBr的有机化合物不可能是()。 A.含有一个π键的直链有机化合物 B.含有两个双键的直链有机化合物 C.含有一个双键的环状有机化合物 D.含有两个环的环状有机化合物 答案：A 解析：分子中有1个C又或1个碳环，就可以少2个H有1个CC-,就可 以少4个H。C6HBr与其对应的烷烃C6H3Br相比少4个H,所以不可能是只含 有1个π键（即只有1个双键）的直链有机化合物。 3.下列有关化学键类型的判断中正确的是()。 A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键 B.物质中有σ键不一定有π键，有π键不一定有σ键 C.已知乙炔的结构式为H一C=C一H,则乙炔分子中存在2个。键(C一H)和3个π 键(C=C) D.乙烷分子中只存在σ键，即C一H和C一C均为σ键 答案D 解析：NH4Cl、NH4)2SO4均是由非金属元素组成的，却存在离子键，故A项错误。 H、CI等只有1个未成对电子，因而只能形成σ键，即有σ键不一定有π键；若形
⑤CH2 CH—CH CH2和 CH3—CH2—C≡CH (1)其中属于同分异构体的是 (填序号,下同)。 (2)其中属于碳架异构的是 。 (3)其中属于位置异构的是 。 (4)其中属于官能团异构的是 。 答案:(1)①②③④⑤ (2)① (3)② (4)③④⑤ 拓展提高 1.C3H8 分子中的共价键总数为( )。 A.11 B.12 C.8 D.10 答案:D 解析:C3H8 分子中的共价键总数为4×3+8 2 =10,故 D 项正确。 2.分子式为 C6H9Br 的有机化合物不可能是( )。 A.含有一个 π 键的直链有机化合物 B.含有两个双键的直链有机化合物 C.含有一个双键的环状有机化合物 D.含有两个环的环状有机化合物 答案:A 解析:分子中有 1 个 或 1 个碳环,就可以少 2 个 H;有 1 个 ,就可 以少 4 个 H。C6H9Br 与其对应的烷烃 C6H13Br 相比少 4 个 H,所以不可能是只含 有 1 个 π 键(即只有 1 个双键)的直链有机化合物。 3.下列有关化学键类型的判断中正确的是( )。 A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键 B.物质中有 σ 键不一定有 π 键,有 π 键不一定有 σ 键 C.已知乙炔的结构式为 ,则乙炔分子中存在 2 个 σ 键(C—H)和 3 个 π 键( ) D.乙烷分子中只存在 σ 键,即 C—H 和 C—C 均为 σ 键 答案:D 解析:NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的,却存在离子键,故 A 项错误。 H、Cl 等只有 1 个未成对电子,因而只能形成 σ 键,即有 σ 键不一定有 π 键;若形
成π键一定是原子间已形成σ键，即有π键一定有σ键，故B项错误。共价双键 中有1个σ键，1个π键：共价三键中有1个σ键，2个π键，故乙炔(HC=C-H) 分子中有2个C一Hσ键、C=C中有1个0键，2个π键，故C项错误。单键为0 HH H-C-C-H 键，乙烷分子的结构式为 HH,其所含的6个C—H和1个CC均为o 键，故D项正确。 4.“篮烷”结构如右图所示，其一氯取代产物的同分异构体的数目是()。 A.3种 B.4种 C.6种 D.12种 答案B 解析：该分子属于高度对称结构，有如图 所示的4种H原子，故其一氯代 物有4种同分异构体，故B项正确。 5.烃A分子的立体结构如图所示（其中C、H元素符号已略去），因其分子中碳原 子排列类似金刚石，故名“金刚烷”。下列关于金刚烷分子的说法中错误的是 () A.分子中C原子是sp3杂化 B.分子中有4个由6个碳原子构成的环 C.金刚烷的分子式是C1oH16 D.金刚烷分子的一氯代物有4种 答案D 解析：题给结构实际是金刚烷的键线式结构，可看出金刚烷由碳原子和氢原子构 成，因而属于烃。从结构可看出，金刚烷有两类不同环境的碳原子CH和一 CH2一，C原子是$即3杂化，A项正确，分子中存在4个由碳原子构成的六元环，B项 正确：根据前面判断出碳原子数为10及每类碳原子所连接的氢原子个数，可得氢 原子数为4×1+6×2=16，则金刚烷的分子式是C10H16,C项正确：由于金刚烷的碳原
成 π 键一定是原子间已形成 σ 键,即有 π 键一定有 σ 键,故 B 项错误。共价双键 中有 1 个 σ 键,1 个 π 键;共价三键中有 1 个 σ 键,2 个 π 键,故乙炔( ) 分子中有 2 个 C—H σ 键、 中有 1 个 σ 键,2 个 π 键,故 C 项错误。单键为 σ 键,乙烷分子的结构式为 ,其所含的 6 个 C—H 和 1 个 C—C 均为 σ 键,故 D 项正确。 4.“篮烷”结构如右图所示,其一氯取代产物的同分异构体的数目是( )。 A.3 种 B.4 种 C.6 种 D.12 种 答案:B 解析:该分子属于高度对称结构,有如图 所示的 4 种 H 原子,故其一氯代 物有 4 种同分异构体,故 B 项正确。 5.烃 A 分子的立体结构如图所示(其中 C、H 元素符号已略去),因其分子中碳原 子排列类似金刚石,故名“金刚烷”。下列关于金刚烷分子的说法中错误的是 ( )。 A.分子中 C 原子是 sp3 杂化 B.分子中有 4 个由 6 个碳原子构成的环 C.金刚烷的分子式是 C10H16 D.金刚烷分子的一氯代物有 4 种 答案:D 解析:题给结构实际是金刚烷的键线式结构,可看出金刚烷由碳原子和氢原子构 成,因而属于烃。从结构可看出,金刚烷有两类不同环境的碳原子 和— CH2—,C 原子是 sp3 杂化,A 项正确;分子中存在 4 个由碳原子构成的六元环,B 项 正确;根据前面判断出碳原子数为 10 及每类碳原子所连接的氢原子个数,可得氢 原子数为 4×1+6×2=16,则金刚烷的分子式是 C10H16,C 项正确;由于金刚烷的碳原
子类型只有2种，则氢原子的类型也应是2种，故它的一氯代物只有2种，D项错 误。 挑战创新 有机化合物的表示方法多种多样，下面是一些有机化合物的表示方法 HOFC-CH-OTH COOH ③CH3CH3④ CHs ⑤ 从 8e8 ⑥ ⑧88 10 O-HO一HO-HO-HOH (1)上述表示方法中属于结构简式的为 (填序号，下同)：属于结构式的 为 ;属于键线式的为 :属于空间填充模型的为：属于球 棍模型的为 (2)写出⑨的分子式： (3)写出⑩中官能团的电子式： (4)②的分子式为 最简式为 答案：(1)①③④⑦⑩ ②⑥⑨⑤⑧ (2)C11H18O2 0 (3)0H·CH (4)C6H12CH2 解析：①③④⑦是结构简式；②⑥⑨是键线式，所有拐点和端点都有一个碳原子，碳 原子不满足四个价键的由氢原子补足：⑤是CH4的空间填充模型；⑧是正戊烷的 球棍模型：⑩是葡萄糖的结构式，其官能团有OH和C一H:②的分子式为 C6H12,所以最简式为CH2
子类型只有 2 种,则氢原子的类型也应是 2 种,故它的一氯代物只有 2 种,D 项错 误。 挑战创新 有机化合物的表示方法多种多样,下面是一些有机化合物的表示方法: ① ② ③CH3CH3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ (1)上述表示方法中属于结构简式的为 (填序号,下同);属于结构式的 为 ;属于键线式的为 ;属于空间填充模型的为 ;属于球 棍模型的为 。 (2)写出⑨的分子式: 。 (3)写出⑩中官能团的电子式: 、 。 (4)②的分子式为 ,最简式为 。 答案:(1)①③④⑦ ⑩ ②⑥⑨ ⑤ ⑧ (2)C11H18O2 (3)·O ·· ·· · ·H ·C ·· ·· · ·O· · · ·H (4)C6H12 CH2 解析:①③④⑦是结构简式;②⑥⑨是键线式,所有拐点和端点都有一个碳原子,碳 原子不满足四个价键的由氢原子补足;⑤是 CH4 的空间填充模型;⑧是正戊烷的 球棍模型;⑩是葡萄糖的结构式,其官能团有—OH 和 ;②的分子式为 C6H12,所以最简式为 CH2