2019-2020年高中化学课时分层作业2碳原子的成键方式
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2020-2021学年新教材鲁科版化学必修第二册课时分层作业:3.1.1认识有机化合物的一般性质和结构特点含解析课时分层作业(十二)(建议用时:40分钟)[合格过关练]1.不属于有机化合物特点的是()A.大多数有机化合物难溶于水,易溶于有机溶剂B.有机化合物反应比较复杂,一般反应较慢C.绝大多数有机化合物受热不易分解,而且不易燃烧D.绝大多数有机化合物是非电解质C[大多数有机化合物难溶于水、易溶于有机溶剂、熔点低、受热容易分解、易燃烧、不导电.]2.下列化合物中不属于烷烃的是()A.C6H14B.C4H10C.C3H6D.C12H26,选项中符合烷烃通式的是C6H14、C[烷烃的通式是C n H2n+2C4H10、C12H26,C3H6不符合,答案选C。
]3.下列烷烃中在室温下呈气态的是()A.己烷B.丁烷C.庚烷D.十二烷[答案]B4.烷烃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C[碳原子核外最外层电子层有四个电子,在反应中不易得电子或失电子形成离子,通常通过共价键与其他原子结合.烷烃属于饱和烃类,则在形成烷烃时碳原子与其他原子可形成四对共用电子对,故C正确。
]5.下列关于烷烃的叙述不正确的是()A.烷烃只含有碳、氢两种元素B.只含有碳、氢元素的烃不一定是烷烃C.烷烃一定是饱和烃,饱和烃不一定是烷烃D.碳原子间只以单键相结合的烃一定是烷烃D[烷烃属于烃,烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物,故A正确;只含有碳、氢元素的烃,可以是烷烃,也可以是烯烃、炔烃、芳香烃等,故B正确;烷烃一定是饱和烃,但饱和烃不一定是烷烃,如环烷烃也是饱和烃,故C正确;碳原子间只以单键相结合的烃可能是烷烃,也可能是环烷烃,故D错误.]6.下列表示的物质是烷烃的是()A.②③④⑤B.③④⑤C.①②③D.④⑤D[烷烃是烃类中的一类,是饱和链烃.而①不是烃类,②中有,③中含环状结构,①②③都不是烷烃.]7.下列说法中错误的是()A.甲烷分子为正四面体结构B.甲烷分子的球棍模型:C.甲烷分子中含有极性键D.甲烷分子中四个C—H键完全相同B[A项,甲烷分子是正四面体结构,正确;B项为甲烷分子的空间填充模型,错误;C项,甲烷分子中含有极性键,正确;D项,甲烷分子中四个碳氢键都相同,正确。
课时分层作业(二) 碳原子的成键方式(建议用时:40分钟)[基础达标练]1.乙炔分子的空间构型是( )A.正四面体形 B.平面形C.直线形D.三角锥形C [乙炔分子(C—H≡C—H)为直线形结构,键角为180°。
]2.甲烷的氯代产物中,分子空间构型是正四面体形的是( )A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl 3D.CCl4D [CCl4分子中4个C—Cl键相同,故形成正四面体形结构。
]3.化合物CH3—CH===CH—COOH中,不饱和碳原子有( )A.2个B.3个C.4个D.以上都不对B [与4个原子或原子团相连的碳原子是饱和碳原子,不是如此的为不饱和碳原子。
] 4.下列有机物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是( )A [甲基是四面体结构,所以B、D中所有原子一定不共面,由于单键可以旋转,所以C不一定共面。
]5.下列关于CH3—C≡C—CH2—CH3的说法正确的是( )A.分子中含有极性共价键和非极性共价键B.所有碳原子均在一条直线上C.碳碳叁键键能是碳碳单键键能的三倍D.分子中只有非极性键A [在题给分子中,碳碳单键和碳碳叁键属于非极性键,碳氢单键属于极性键,A正确,D错误;中①、②、③三个碳原子之间的键角约为109.5°,B 错误;碳碳叁键键能小于碳碳单键键能的三倍,C错误。
]6.下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面内的是( )A.①②B.②③C.③④D.②④D [②中—C(CH3)3的中心碳原子位于一个四面体的中心,故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。
此外,④中同时连接两个苯环的那个碳原子是饱和碳原子,如果它跟苯环共平面,与它连接的—CH3上的碳原子和H原子,必然一个在环前、一个在环后,因此该甲基碳原子不可能在苯环平面上。
]7.如图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是( ) A.该有机物的分子式可能为C2HCl3B.该有机物分子中一定有碳碳双键C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上D.该有机物可以由乙炔和氯化氢发生加成反应得到D [D中生成的物质中有3个氢原子和1个氯原子,但是氢原子的半径比氯原子小,与图示不符。
课时分层作业(八)(建议用时:40分钟)[基础达标练]1.下列说法正确的是( )A.所有的共价键都有方向性B.H3违背了泡利原理和共价键的饱和性C.碳原子只有2个未成对电子,CH4和CCl4违背了共价键的饱和性D.Cl2分子形成时3p轨道的重叠方式是B2.下列说法中错误的是( )A.p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键B.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键C.s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键D.含有π键和σ键的分子在反应时,π键总是先断裂,优先参与化学反应A[p电子的原子轨道“肩并肩”重叠形成的是π键,故A错;如H原子只含有s电子,而s电子只能形成σ键,故B正确;s和p电子的原子轨道以“头碰头”重叠可形成σ键,故C正确;形成π键的轨道重叠程度要比形成σ键的轨道重叠程度小,因而π键比σ键易断裂,易发生化学反应,故D正确。
]3.下列说法正确的是( )A.含有共价键的化合物一定是共价化合物B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C.由共价键形成的分子一定是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键B[某些单质如(H2)与某些离子化合物如(Na2O2)也含有共价键,A错;分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物,B对;由共价键形成的分子也可能是非金属单质,C错;除非金属原子之间可以形成共价键外,电负性之差小于1.7的金属与非金属元素的原子之间也可以形成共价键,故D错。
]4.下列有关化学键类型的叙述正确的是( )A.全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键B.所有物质中都存在化学键C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C) D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键D[铵盐是离子化合物,含有离子键,但其中就没有金属元素,A项错;稀有气体的原子本身就达到稳定结构,不存在化学键,B项错;乙炔中存在3个σ键和2个π键,2个C—H 键和碳碳叁键中的1个键是σ键,而碳碳叁键中的两个是π键,C项错。
2019-2020学年鲁科版高中化学选修五同步跟踪训练1.2.1碳原子的成键方式1、下列有关有机物分子的叙述不正确的是( )A.乙烯分子中有一个sp2-sp2σ键和一个p-p π键B.乙炔每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道,它们之间可形成两个π键C.乙烷两个C原子均是sp3杂化,分子中一共有6个σ键D.苯分子每个碳原子均是sp2杂化2、下列物质的分子中,键角最大的是( )A.H2OB.BF3C.CH4D.NH33、下列分子中,所有原子不可能处在同一平面上的是( )A.C2H4B.CO2C.CH4D.C6H64、关于的说法正确的是( )A.最多有7个原子在同一直线上B.C原子的杂化方式只有sp2和spC.所有碳原子可能都在同一平面上D.分子中有17个σ键5、下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )①BF3 ②CH2=CH2③C6H6④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥6、同分异构现象在有机物中普遍存在,更是有机物种类繁多的主要原因之一。
现有一有机物,分子式为C8H16O,其属于饱和一元醛的同分异构体数目为n。
下列有机物的组合中,不必试写,可知同分异构体数目数目也是n的是( )①饱和一元羧酸C8H16O2②一氟代烷C7H15F③饱和一元醇C8H18O④饱和一元酮C8H16OA.②④B.①④C.①②D.③④7、关于sp3杂化轨道说法正确的是( )A.凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C.金刚石是三维网状结构,由碳原子从sp3杂化轨道形成共价键D.NH3和BF3分子中,中心原子均采用sp3杂化8、对分子结构的下列叙述中,正确的是( )A.6个碳原子有可能都在同一直线上B.在同一直线上的原子至少有5个C.在同一平面上的原子至少有8个D.分子中呈四面体结构的碳原子有3个9、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型和分子构型都相同的是( )A.CO2与SO2B.NH3与BF3C.CH4与NH4+D.C2H2与C2H410、下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )A.B.C.D.11、烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )A.形成四对电子对B.通过离子键C.通过2个共价键D.通过离子键和共价键12、已知下列两个结构简式:CH3-CH2CH3和HO-,两式中均有短线“一”,这两条短线所表示的意义是( )A.都表示一对共用电子B.前者表示分子内只有一个共价单键,后者表示该基团内无共价单键C.都表示一个共价单键D.前者表示一对共用电子,后者表示一个未成对电子13、甲醛(HCHO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。
学业分层测评(二)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.乙炔分子的空间构型是()A.正四面体形B.平面形C.直线形D.三角锥形【解析】乙炔分子()为直线形结构,键角为180°。
【答案】 C2.甲烷的氯代产物中,分子空间构型是正四面体形的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl4【解析】CCl4分子中4个C-Cl键相同,故形成正四面体形结构。
【答案】 D3.化合物CH3—CH===CH—COOH中,不饱和碳原子有()【导学号:04290009】A.2个B.3个C.4个D.以上都不对【解析】与4个原子或原子团相连的碳原子是饱和碳原子,不是如此的为不饱和碳原子。
【答案】 B4.下列有机物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是()D.CH3—CH===CH—CH3【解析】甲基是四面体结构,所以B、D中所有原子一定不共面,由于单键可以旋转,所以C不一定共面。
【答案】 A5.下列关于的说法正确的是()A.分子中含有极性共价键和非极性共价键B.所有碳原子均在一条直线上C.碳碳叁键键能是碳碳单键键能的三倍D.分子中只有非极性键【解析】在题给分子中,碳碳单键和碳碳叁键属于非极性键,碳氢单键属于极性键,A正确,D错误;中①、②、③三个碳原子之间的键角约为109.5°,B错误;碳碳叁键键能小于碳碳单键键能的三倍,C错误。
【答案】 A6.(2016·石家庄高二检测)下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面内的是()A.①②B.②③C.③④D.②④【解析】②中-C(CH3)3的中心碳原子位于一个四面体的中心,故-C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。
此外,④中同时连接两个苯环的那个碳原子是饱和碳原子,如果它跟苯环共平面,与它连接的-CH3上的碳原子和H原子,必然一个在环前、一个在环后,因此该甲基碳原子不可能在苯环平面上。
【答案】 D7.(2016·滨州高二检测)右图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是( )A .该有机物可能的分子式为C 2HCl 3B .该有机物分子中一定有碳碳双键C .该有机物分子中的所有原子在同一平面上D .该有机物可以由乙炔和氯化氢发生加成反应得到【解析】 D 中生成的物质中有3个氢原子和1个氯原子,但是氢原子的半径比氯原子小,与图示不符。
第一节认识有机化合物第一课时碳原子的成键特点与烷烃的结构课时作业巩固选题表合格考题组1.下列说法中正确的是( C )A.C3H8有3种同分异构体B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体C.同分异构体之间的转化是化学变化D.和互为同分异构体解析:C3H8无同分异构体;相对分子质量相同,分子式不一定相同,故相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化;和为同一物质,不互为同分异构体。
2.(2021·浙江杭州期末)下列说法不正确的是( D )A.12C与14C互为同位素B.足球烯和石墨互为同素异形体C.甲苯与二甲苯互为同系物D.乙醇和乙醚互为同分异构体解析:12C和14C质子数都是6,中子数分别是6、8,两者质子数相同而中子数不同,互为同位素,A正确;足球烯和石墨是由碳元素形成的不同性质的单质,两者互为同素异形体,B正确;甲苯与二甲苯分子式符合C n H2n-6,通式相同,结构相似,相差1个CH2原子团,都属于苯的同系物,互为同系物,C正确;乙醇结构简式为CH3CH2OH,乙醚结构简式为CH3CH2OCH2CH3,可见两者分子式肯定也不同,不互为同分异构体,D错误。
3.(2020·黑龙江牡丹江检测)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中能反映其真实存在状况的是( 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,因此最真实反映分子结构状况,故选D。
4.目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述中不正确的是( B )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解析:碳元素的原子最外层有4个电子,既不易失电子也不易得电子,故碳原子性质并不活泼,常温下比较稳定,B错误。
课时分层作业(二) 碳原子的成键方式
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
1.乙炔分子的空间构型是( )
A.正四面体形B.平面形
C.直线形D.三角锥形
C[乙炔分子(C—H≡C—H)为直线形结构,键角为180°。
]
2.甲烷的氯代产物中,分子空间构型是正四面体形的是( )
A.CH3Cl B.CH2Cl2
C.CHCl 3D.CCl4
D[CCl4分子中4个C—Cl键相同,故形成正四面体形结构。
]
3.化合物CH3—CH===CH—COOH中,不饱和碳原子有( )
A.2个B.3个
C.4个D.以上都不对
B[与4个原子或原子团相连的碳原子是饱和碳原子,不是如此的为不饱和碳原子。
] 4.下列有机物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是( )
A[甲基是四面体结构,所以B、D中所有原子一定不共面,由于单键可以旋转,所以C 不一定共面。
]
5.下列关于CH3—C≡C—CH2—CH3的说法正确的是( )
A.分子中含有极性共价键和非极性共价键
B.所有碳原子均在一条直线上
C.碳碳叁键键能是碳碳单键键能的三倍
D.分子中只有非极性键
A[在题给分子中,碳碳单键和碳碳叁键属于非极性键,碳氢单键属于极性键,A正确,
D错误;中①、②、③三个碳原子之间的键角约为109.5°,B 错误;碳碳叁键键能小于碳碳单键键能的三倍,C错误。
]
6.下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面内的是( )
A.①②B.②③
C.③④D.②④
D[②中—C(CH3)3的中心碳原子位于一个四面体的中心,故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。
此外,④中同时连接两个苯环的那个碳原子是饱和碳原子,如果它跟苯环共平面,与它连接的—CH3上的碳原子和H原子,必然一个在环前、一个在环后,因此该甲基碳原子不可能在苯环平面上。
]
7.如图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是( ) A.该有机物的分子式可能为C2HCl3
B.该有机物分子中一定有碳碳双键
C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机物可以由乙炔和氯化氢发生加成反应得到
D[D中生成的物质中有3个氢原子和1个氯原子,但是氢原子的半径
比氯原子小,与图示不符。
]
8.已知下列反应:
有极性键断裂的反应是( )
A.①②B.①②③
C.①②③④D.①③
D[凡是同种元素的原子之间形成的共价键都是非极性键,凡是不同种元素的原子之间形成的共价键都是极性键。
①中断裂的是碳氢键和氯氯键,碳氢键是极性键;②中断裂的是碳碳键和溴溴键,都是非极性键;③中断裂的是碳碳键和氢氯键,氢氯键是极性键;④中断裂的是氢氢键和氯氯键,都是非极性键。
]
9.某烃的结构简式为,分子中饱和碳原子数为a,
可能在同一直线上的碳原子数最多为b,一定在同一平面上的碳原子数为c,则a、b、c分别为 ( )
A.4、3、7 B.4、3、6
C.2、5、4 D.4、6、4
B[有机物中,含有乙烯的共面基本结构部分,含有乙炔的共线基本结构,线在面上,所以一定在同一平面内的碳原子为6个,即c=6,在同一直线上的碳原子即为符合乙炔的结构的碳原子,最多为3个,即b=3,形成四条共价单键的碳原子即饱和碳原子,共4个,故a=4。
]
10.已知某有机化合物的结构简式如下:
(1)该物质的一个分子中含有____________个饱和碳原子,____________个不饱和碳原子。
(2)写出两种非极性键:______________,两种极性键:__________。
(3)该有机化合物的分子式为________。
(4)推测该有机物可能具有的性质:_________________________
_____________________________________________________。
[解析]该有机化合物具有官能团C===C及酚羟基,可据此推断其性质。
[答案](1)2 10
(2)C—C和C===C C—O和C—H(或H—O)
(3)C12H14O2
(4)与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;与酸性KMnO4溶液发生氧化反应(其他合理答案也可以)
11.有机化合物的结构简式可进一步简化,如:
写出下列物质的分子式:
[解析]在键线式中每个折点和端点处为1个碳原子,每个碳原子可以形成4个共价键,不足4个的用氢原子补足。
[答案](1)C6H14(2)C5H10(3)C7H12(4)C10H8
12.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。
若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,则可得到的分子如图所示。
(1)写出其分子式________。
(2)碳碳键之间的键角有________种。
(3)极性键有________个,非极性键有________个。
(4)处于同一平面上的碳原子最少有________个。
[答案](1)C25H20(2)2 (3)20 28 (4)7
[能力提升练]
13.具有解热镇痛作用及抗炎用途的药物“芬必得”的主要成分为
下列有关它的叙述不正确的是( )
A.分子中存在非极性共价键
B.属于芳香烃的衍生物
C.分子中存在不饱和碳原子
D.属于酯类
D[分子中的碳碳键均为非极性共价键,A正确;此物质可看做—COOH取代了芳香烃中
的氢原子的产物,B正确;苯环中的碳原子和羧基中的碳原子均为不饱和碳原子,C正确;此物质的官能团为羧基,决定了它属于羧酸类,D错误。
]
14.分子式为C5H7Cl的有机化合物,其结构不可能是( )
A.只含一个双键的直链有机化合物
B.含两个双键的直链有机化合物
C.含一个双键的环状有机化合物
D.含一个叁键的直链有机化合物
A[本题考查了碳原子的成键方式。
有机化合物分子中的碳原子可以彼此连接成链,也可以彼此连接成环;碳原子之间可以形成单键、双键、叁键;碳原子还可以与氧、硫、氯、氮等其他元素的原子成键。
根据分子式C5H7Cl并结合烷烃的分子通式可知,该化合物如果是直链有机化合物,其分子中必须有一个叁键或两个双键;若为环状有机化合物,分子中必须有一个双键,所以A项不可能。
]
15.CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。
以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:
下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )
A.分子式为C3H6N3O3
B.分子中既含极性键,又含非极性键
C.属于共价化合物
D.生成该物质的上述反应为中和反应
C[A.由三聚氰酸的结构简式可知其分子式为C3H3N3O3,A错误。
B.分子中存在O—H、C—O、N—C、N===C键,都属于极性键,所以分子中不存在非极性键,B错误。
C.该化合物中只含有共价键,所以属于共价化合物,C正确。
D.该反应不是酸与碱发生的反应,所以不是中和反应,D错误。
]
16.某有机化合物结构简式如下
分析其结构简式并完成下列问题:
(1)分子式为________。
(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。
(5)分子中C—C==O键角约为________,C≡C—H键角为________。
[解析]与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他碳原子称之为不饱和碳原子,此分子中共有4个饱和碳原子,12个不饱和碳原子;除碳碳双键外,碳原子还可与氧、硫、氮等原子形成双键,此分子中有碳碳双键和碳氧双键两种;凡是不同原子间形成的共价键称之为极性键,此分子中有碳氢、碳氧、氧氢三种极性键;苯环上的12个原子均共面,此分子中连在苯环上的3个碳原子和1个氧原子可看做取代氢原子所得,与苯环共面,又因为碳碳叁键的存在,导致共有4个碳原子一定与苯环共面。
[答案](1)C16H16O5(2)12 2
(3)碳氧键、碳氢键(或氧氢键)
(4)4 4 (5)120°180°。