第一章有机化合物的结构特点与研究方法 (6)乙烯使溴水褪色说明乙烯分子的碳碳双键中含有一个 答案B π键。 ( 4.乙烯分子中含有碳碳双键和碳氢单键,它们分别是 (7)乙醇可以看作是乙基(一CHCH)与羟基(一OH)相 )。 互结合形成的,故它的官能团是羟基或乙基。( A.C一H之间是sp2杂化轨道形成的。键,C一C之间未 (8)乙醇分子中的共价键全部是极性共价键。 ( 参加杂化的2印轨道形成的是π键 B.C一C之间是sp杂化轨道形成的σ键,C一H之间是 未参加杂化的2p轨道形成的π键 (9 和 C1互为位置异构。( C.sp2杂化轨道形成。键、未杂化的2印轨道形成π键 C D.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成。键 答案(1)×(2)×(3)/(4)×(5)×(6)/ 答案C (7)X(8)X(9)/ 5.下列各对物质中,属于同分异构体的是( )。 2.下列原子与氢原子形成的共价键中,极性最强的是 A.C1与CI ( )。 B.S与S8 A.F B.Cl H H C.N D.O C.H一CCH与CHCCH 答案A 3.下列关于。键和π键的理解不正确的是()。 CH3 H A.含有π键的分子在进行化学反应时,分子中的π键比。 键活泼 D.CH,CHCH2CH3与CHa一C-CHg B.在有些分子中,共价键可能只含有π键而没有。键 CH CH C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成。键,不 答案D 能形成π键 D.当原子形成分子时,首先形成。键,可能形成π键 课堂 重难突破 一 有机化合物中的共价键 3.碳原子的sp3杂化。 在有机化合物分子中碳原子都是以杂化轨道参与成键 重难归纳 的,在烷烃分子中碳原子是以$p杂化轨道成键的。 L.有机化合物中的σ键和π键。 2p 2p (1)从σ键的存在情况看,无论单键、双键还是三键中一 2s 2s Sp3 定有σ键。双键或三键中还有π键。一般规律是共价单键 是。键;双键由一个。键和一个π键组成:三键由一个。键 基态 激发态 杂化态 和两个π键组成。 杂化后形成四个能量相等的$p3轨道,四个sp轨道对 (2)一般s轨道与其他原子轨道形成的是6键,p轨道之 称地分布在碳原子的四周,对称轴之间的夹角为109°28',这 间可形成π键。 样可使价电子尽可能彼此离得最远,相互间的斥力最小,有 2.σ键、π键的判断方法。 根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子 对。如果只有一个共用电子对,则该共价键是。键:如果形 利于成键。如甲烷分子中的共价键 :再如 成多个共用电子对,则先形成一个。键,另外的原子轨道形 成π键。 ?思考发现 乙烯分子中的。键和π键可以表示为 已知反应CH2=CH2十Br2→CH2Br—CHBr。该反 应涉及的三种物质中,含有的化学键都是非极性共价键吗? 一个乙烯分子中含有多少个。键和π键? 和 提示不是。乙烯分子中的C-H和CH2Br一CH2Br 中的C一Br及C一H都是极性共价键。乙烯分子中,C一H 键 π键 是。键,碳碳双键中有1个。键和1个π键,所以1个乙烯 分子中含有5个G键和1个π键。 11
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 (6)乙烯使溴水褪色说明乙烯分子的碳碳双键中含有一个 π键。 ( ) (7)乙醇可以看作是乙基(—CH2CH3)与羟基(—OH)相 互结合形成的,故它的官能团是羟基或乙基。 ( ) (8)乙醇分子中的共价键全部是极性共价键。 ( ) (9) Cl Cl 和 Cl Cl互为位置异构。( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ 2.下列原子与氢原子形成的共价键中,极性最强的是 ( )。 A.F B.Cl C.N D.O 答案 A 3.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )。 A.含有π键的分子在进行化学反应时,分子中的π键比σ 键活泼 B.在有些分子中,共价键可能只含有π键而没有σ键 C.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 D.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键 答案 B 4.乙烯分子中含有碳碳双键和碳氢单键,它们分别是 ( )。 A.C—H 之间是sp 2 杂化轨道形成的σ键,C—C之间未 参加杂化的2p轨道形成的是π键 B.C—C之间是sp 2 杂化轨道形成的σ键,C—H 之间是 未参加杂化的2p轨道形成的π键 C.sp 2 杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 D.sp 2 杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 答案 C 5.下列各对物质中,属于同分异构体的是( )。 A.37 17Cl与35 17Cl B.S4 与S8 C.H C H CH3 CH3 与 CH3 C H H CH3 D.CH3CHCH2CH3 CH3 与 CH3 C CH3 CH3 CH3 答案 D 课堂·重难突破 一 有机化合物中的共价键 重难归纳 1.有机化合物中的σ键和π键。 (1)从σ键的存在情况看,无论单键、双键还是三键中一 定有σ键。双键或三键中还有π键。一般规律是共价单键 是σ键;双键由一个σ键和一个π键组成;三键由一个σ键 和两个π键组成。 (2)一般s轨道与其他原子轨道形成的是σ键,p轨道之 间可形成π键。 2.σ键、π键的判断方法。 根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子 对。如果只有一个共用电子对,则该共价键是σ键;如果形 成多个共用电子对,则先形成一个σ键,另外的原子轨道形 成π键。 已知反应CH2CH2+Br2 →CH2Br—CH2Br。该反 应涉及的三种物质中,含有的化学键都是非极性共价键吗? 一个乙烯分子中含有多少个σ键和π键? 提示 不是。乙烯分子中的 C—H 和 CH2Br—CH2Br 中的C—Br及C—H 都是极性共价键。乙烯分子中,C—H 是σ键,碳碳双键中有1个σ键和1个π键,所以1个乙烯 分子中含有5个σ键和1个π键。 3.碳原子的sp 3 杂化。 在有机化合物分子中碳原子都是以杂化轨道参与成键 的,在烷烃分子中碳原子是以sp 3 杂化轨道成键的。 2p 2s 2p 2s %& #$& !"& #$ !" sp3 杂化后形成四个能量相等的sp 3 轨道,四个sp 3 轨道对 称地分布在碳原子的四周,对称轴之间的夹角为109°28',这 样可使价电子尽可能彼此离得最远,相互间的斥力最小,有 利于成键。如甲烷分子中的共价键 H H H H sp3 C sp3 sp3 sp3 ;再如 乙烯分子中的σ键和π键可以表示为 H H H H sp2 C C sp2 σ键 和 H H H H p p C C π键 。 11
化学■ 选择性必修3有机化学基础 配人教版 典例剖析 “减碳对称法”,具体步骤为: 科学家最近在一100℃的低温下合成了一种烃X,该分 成直链 先将所有的碳原子连接成一条直链 子的球棍模型如图所示,下列说法中不正确的是( )。 一条线 0 摘一碳 将主链上的碳原子取下一个作为支链, 挂中间 连接在剩余主链的中间碳原子上 往边移 将甲基依次由内向外与主链碳原子试 不到端 :接,但不可放在端点碳原子上 A.该分子的分子式为CH B.该分子中每个碳原子均形成4个化学键 ↓ 摘多碳 :由少到多依次摘取不同数目的碳原子 C.该分子在一定条件下可与H2发生反应 整到散 组成长短不同的支链 D.该分子中一定没有π键 ↓ 答案D 多支链 当有多个相同或不同的支链出现时 解析该物质1个分子由5个碳原子和4个氢原子构 同邻间 应按连在同一个碳原子、相邻碳原子 相间碳原子的顺序依次试接 成,分子式为CH:该分子中间的C形成的是单镀,剩余4 个碳原子形成了碳碳双键(C一C),碳碳双键中含有π 实例解析:以C,H6为例(为了简便,在所写结构式中 镀,每个碳原子均形成了4个化学镀;碳碳双键可与氨气发 省略了氢原子): 生加成反应。 (1)将分子中的全部碳原子连成直链作为母链。 特别提醒 C-C-C-C-C-C-C 碳原子的结构及成键特点。 (2)从母链的一端取下一个碳原子,依次连接在母链中 结构 最外层有4个电子,不易得失电子 心对称线一侧的各个碳原子上,即得到多个带有甲基、主链 碳 比母链少一个碳原子的异构体骨架。 原 成键 每个碳原子形成4个共价键 CCCCCC C-C-C-C-C-C 子 成 数目 成键 种类 单键、双键或三键 注意:防止支链重新变为主链上的碳原子。 点 (3)从母链的一端取下两个碳原子,使这两个碳原子相 连接 碳链或碳环 连(整连)或分开(散连),依次连在母链所剩下的各个碳原子 方式 上,得到多个带一个乙基或带两个甲基、主链比母链少两个 碳原子的异构体骨架。 学以致用 C-CC—C( 下列理解不正确的是()。 A.σ键一般能单独形成,而π键不能单独形成 B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转 C,碳碳双键由一个σ键和一个π键组成,碳碳三键由一 个。键和两个π键组成 D.CH一CH3、CH2=CH2、CH=CH中。键键能相等, π键键能也相等 答案D 解析三种分子中分别含C一C、C=CC三C,则碳碳 镀的键长、键能均不相同,故D项错误。 (4)从母链的一端取下三个碳原子,得到一个带有三个 烷烃等简单有机化合物的同分异构体的 甲基、主链比母链少三个碳原子的异构体骨架。 书写 重难归纳 1烷烃同分异构体的书写。 (5)所以C,H6的同分异构体有九种。 烷烃只存在碳架异构,书写烷烃同分异构体时一般采用 2.官能团的位置异构的书写一先链后位:含有官能团
化 学 选择性必修3 有机化学基础 配人教版 典例剖析 科学家最近在-100℃的低温下合成了一种烃 X,该分 子的球棍模型如图所示,下列说法中不正确的是( )。 A.该分子的分子式为C5H4 B.该分子中每个碳原子均形成4个化学键 C.该分子在一定条件下可与 H2 发生反应 D.该分子中一定没有π键 答案 D 解析 该物质1个分子由5个碳原子和4个氢原子构 成,分子式为C5H4;该分子中间的 C形成的是单键,剩余4 个碳原子形成了碳碳双键( CC ),碳碳双键中含有π 键,每个碳原子均形成了4个化学键;碳碳双键可与氢气发 生加成反应。 碳原子的结构及成键特点。 学以致用 下列理解不正确的是( )。 A.σ键一般能单独形成,而π键不能单独形成 B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转 C.碳碳双键由一个σ键和一个π键组成,碳碳三键由一 个σ键和两个π键组成 D.CH3—CH3、CH2CH2、CH≡CH 中σ键键能相等, π键键能也相等 答案 D 解析 三种分子中分别含 C—C、CC、C≡C,则碳碳 键的键长、键能均不相同,故D项错误。 二 烷烃等简单有机化合物的同分异构体的 书写 重难归纳 1.烷烃同分异构体的书写。 烷烃只存在碳架异构,书写烷烃同分异构体时一般采用 “减碳对称法”,具体步骤为: !"#$%&'()*+,-./ "0/1%&'(23,4567/, )*9:;0/%<=&'(1 ">?@ABCDEF0/&'(G *,HIJK9LM&'(1 BNOP@AQ2IRST%&'( U+VWIR%7/ X$P4YRZIR%7/[\], ^_)9R,4&'(、Ya&'(、 Y=&'(%bc@AG* +./ ,-d Q,& e<= fgh IOL QP& iOj P7/ Ra= 实例解析:以C7H16 为例 (为了简便,在所写结构式中 省略了氢原子): (1)将分子中的全部碳原子连成直链作为母链。 C—C—C—C—C—C—C (2)从母链的一端取下一个碳原子,依次连接在母链中 心对称线一侧的各个碳原子上,即得到多个带有甲基、主链 比母链少一个碳原子的异构体骨架。 C C C C C C C C C C C C C C 注意:防止支链重新变为主链上的碳原子。 (3)从母链的一端取下两个碳原子,使这两个碳原子相 连(整连)或分开(散连),依次连在母链所剩下的各个碳原子 上,得到多个带一个乙基或带两个甲基、主链比母链少两个 碳原子的异构体骨架。 C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C (4)从母链的一端取下三个碳原子,得到一个带有三个 甲基、主链比母链少三个碳原子的异构体骨架。 C C C C C C C (5)所以C7H16 的同分异构体有九种。 2.官能团的位置异构的书写———先链后位:含有官能团 12
第一章有机化合物的结构特点与研究方法 的同分异构体的书写顺序一般为碳架异构→位置异构→官 能团异构。 CH-CH2-CH2-CH2-、 CHCH-CH2CHg、 以CH。为例,写出烯烃范围内的同分异构体。 CHCH—CH2-、CHg CH,则丁醇的同分异 书写方法:先写出可能的碳链方式(只写碳骨架),再加 上含有的官能团位置。 CH CH (1)碳架异构: 构体为4种。 (2)替代法。 如二氯苯(CsH,C2)有3种同分异构体,则四氯苯 C-C-C-C-C C-C-C-( (C。H2CL,)也有3种同分异构体。 ”思考发现 (2)位置异构:用箭头表示双键的位置,即 1.结合官能团位置异构的书写思路,请你判断分子式为 ③④ CH2O的属于醇的同分异构体有多少种。 ②① 提示8种。 -C-C C- C-C-C- C C 如书写分子式为CH2O的醇的同分异构体,如图(图 中数字即为一OH接入后的位置,即这样的醇合计为8种): (I) (Ⅱ) (Ⅲ) 整理后得CH。烯烃范围内的同分异构体有 &&&-c-c,& 4567 CHCH2CH2CH=CH2、CHCH2CH=CHCH、 C C CH2-C-CH2CH、CH,-C=CHCH3、 2.丙基的结构有两种,那么丙烯的结构也有两种吗? CH CH 提示只有一种。 CH一CH-CH=CH2。 典例剖析 CHa 3.等效氢法的规则和应用。 【例1】分子式为C,H,C的同分异构体共有(不考虑立 (1)等效氢的判断规则。 体异构)( )。 ①同一甲基上的氢原子是等效的。 A.6种B.7种 C.8种D.9种 ②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。如新 答案C CHa 解析先写出CH2碳架异构有3种,再用等效氢原子 法,即可求出CHCl的同分异构体数目。 戊烷(CH CH3)的4个甲基是等效的,所有的氢原 C CHa 1234 ③CC( 子都是等效的。 ③处于对称位置上的氢原子是等效的。如 5C CHCH, ①中一C1可取代的氢原子有1、2、3,共3种同分异构体: ②中左右不对称,一C1可取代的氢原子有1(5与1相同)、2、 CH3-C- CCH的6个甲基是等效的,18个氢原子都 3、4,共4种同分异构体:③中只有1种氢原子,故只有1种 CH:CH 同分异构体,所以CHCI的同分异构体共有8种。 是等效的。 (2)应用。 方法归纳烧经同分异构体的写法可概括为“丙注 判断一卤代物的同分异构体的数目。若某烃中有几种 意、三原则、四顺序”。 氢原子,则其一肉代物就有几种。 选择最长的碳链作主链 判断几种常见烷烃中氢原子的种类(见下表)。 两注意 找出中心对称线 烃类 种类 对称性原则 甲烷(CH) 1 减碳法 三原则 有序性原则 乙烷(C2H6) 互补性原则 丙烷(CH8) 2 主链由长到短 丁烷(CHo) 支链由整到散 四顺序 4.同分异构体数目的其他判断方法。 位置由心到边 (1)基元法。 排布由邻到间 如丁基有4种同分异构体,分别为 13
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 的同分异构体的书写顺序一般为碳架异构→位置异构→官 能团异构。 以C5H10 为例,写出烯烃范围内的同分异构体。 书写方法:先写出可能的碳链方式(只写碳骨架),再加 上含有的官能团位置。 (1)碳架异构: C—C—C—C—C C C C C C C C C C C (2)位置异构:用箭头表示双键的位置,即 C C C C C ② ① C C C C C ③ ④ ⑤ C C C C C (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 整理后得C5H10 烯烃范围内的同分异构体有 CH3CH2CH2CH CH2、CH3CH2CH CHCH3、 CH2 C CH3 CH2CH3 、CH3 C CH3 CHCH3 、 CH3 CH CH3 CHCH2 。 3.等效氢法的规则和应用。 (1)等效氢的判断规则。 ①同一甲基上的氢原子是等效的。 ②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。如新 戊烷(CH3 C CH3 CH3 CH3 )的4个甲基是等效的,所有的氢原 子都是等效的。 ③ 处 于 对 称 位 置 上 的 氢 原 子 是 等 效 的。 如 CH3 C CH3 CH3 C CH3 CH3 CH3 的6个甲基是等效的,18个氢原子都 是等效的。 (2)应用。 判断一卤代物的同分异构体的数目。若某烃中有几种 氢原子,则其一卤代物就有几种。 判断几种常见烷烃中氢原子的种类(见下表)。 烃类 种类 甲烷(CH4) 1 乙烷(C2H6) 1 丙烷(C3H8) 2 丁烷(C4H10) 4 4.同分异构体数目的其他判断方法。 (1)基元法。 如丁基有4种同分异构体,分别为 CH3—CH2—CH2—CH2—、 CH3 CH CH2 CH3 、 CH3 CH CH3 CH2 、CH3 C CH3 CH3 ,则丁醇的同分异 构体为4种。 (2)替代法。 如二氯苯 (C6H4Cl2)有 3 种同分异构 体,则 四 氯 苯 (C6H2Cl4)也有3种同分异构体。 1.结合官能团位置异构的书写思路,请你判断分子式为 C5H12O的属于醇的同分异构体有多少种。 提示 8种。 如书写分子式为 C5H12O 的醇的同分异构体,如图(图 中数字即为—OH 接入后的位置,即这样的醇合计为8种): C 1 C 2 C 3 C C ,C 4 C 5 C C 6 C 7 ,C 8 C C C C 。 2.丙基的结构有两种,那么丙烯的结构也有两种吗? 提示 只有一种。 典例剖析 【例1】分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立 体异构)( )。 A.6种 B.7种 C.8种 D.9种 答案 C 解析 先写出C5H12 碳架异构有3种,再用等效氢原子 法,即可求出C5H11Cl的同分异构体数目。 ① C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 ② C 1 C 2 5C C 3 C 4 ③ C C C C C ①中—Cl可取代的氢原子有1、2、3,共3种同分异构体; ②中左右不对称,—Cl可取代的氢原子有1(5与1相同)、2、 3、4,共4种同分异构体;③中只有1种氢原子,故只有1种 同分异构体,所以C5H11Cl的同分异构体共有8种。 烷烃同分异构体的写法可概括为“两注 意、三原则、四顺序”。 !"# $%& '() *+, -./01"2342 56789:; 9:<() =,<() >?<() 42@0AB C2@DAE FG@8AH IJ@KAL 13
化学 选择性必修3有机化学基础 配人教版 【例2】下列关于同分异构体中异构方式的说法,不正确 C.H3C-CH2-CH2-COOH和 的是()。 HC-CH2-CH2一CH2COOH A.CHCH2CH,CH和CH,CH(CH)2属于碳架异构 D.H,C-CH2一O-CH2CH3和H,C-CH-CH B.CH,C=CCH,和CH2一-CHCH一CH2属于官能团 CH3 异构 答案B C.CH=C(CH3)2和CHCH=CHCH3属于官能团 异构 解析碳原子数不同,结构相似,因此这两种烃不属于 CH,和CH 同分异构体,属于同系物,故A项错误:两种有机化合物分 D. ◇0H OH属于位置异构 子式为C2HNO2,结构不同,因此互为同分异构体,故B项 答案C 正确:碳原子数不同,结构相似,不互为同分异构体,应是同 解析A项,CH,CH2CH,CH和CH,CH(CH)2碳的 系物,故C项错误;分子式不同,前者为C,H。O,后者为 CH。,不属于同分异构体,故D项错误。 骨架不同,前者没有支链,后者有支链,属于碳架异构:B项, 2.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃 两物质官能团不同,属于官能团异构;C项,CH2=C(CH)2 的分子式可以是( )。 和CHCH=CHCH3的官能团相同,属于碳架异构、位置异 A.C2Hg 构:D项,CH2与一OH在苯环上的位置不同,属于位置 B.C.Hio C.CsH2 D.CoHi 异构。 答案C 学以致用 解析烃的一氯代物只有一种,H原子分布必须完全 1.下列各组物质中,属于同分异构体的是( )。 A.H;C-CH-CH2CH2一CH,和 对称。如下列有机化合物:甲烷、乙烷、CH3-C-CH3、 CHa CH H,CCH-CH2CH2CH2一CH3 CHa CHa CH CH CCH3等。 CHCH B.H2N-CH2-C-OH HC-CH2-NO 随堂训练 1.下列分子式及结构式或结构简式中,从成键情况看不合理 答案A 的是( )。 解析CHCL只能是三氯甲烷,是纯净物,A项正确: CH。可能是正丁烷,也可能是异丁烷,B项错误; A.C2HaN2 -NH, 七CH2一CH2元是高分子化合物,属于混合物,C项错误; H.C CHg可以是正戊烷、异戊烷和新戊烷,不一定是纯净物, H H D项错误。 B.CHSi 3.下列说法正确的是()。 H A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的 C.CH-SO H -CO一H B.σ键就是单键,π键就是双键 C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含。键和 π键 D.H2分子中含σ键,而C2分子中含π键 D.COCL C 答案B 答案C 解析根据原子结构特点,C、Si能形成4个共价键,N能 解析π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,A项错 形成3个共价键,而O,S能形成2个共价镀,CI能形成1 误:σ键就是单键,双键由一个。键和一个π键形成,B项 个共价键,故B项中物质C、Si成键不合理。 错误;乙烷分子中的键全为。键,而乙烯分子中含有单键 2.下列物质一定表示一种纯净物的是()。 和双键,图此含。键和π键,C项正确:H2分子、Cl2分子 A.CHCIs 中均含。键,都不含π键,D项错误。 B.CaHio 4.下列选项中的物质属于官能团异构的是( )。 C.七CH2-CH2h A.CHCH2CH2CH CHCH(CH3)2 D.Cs HI B.CH,=C(CH),CH,CH=CHCH 14
化 学 选择性必修3 有机化学基础 配人教版 【例2】下列关于同分异构体中异构方式的说法,不正确 的是( )。 A.CH3CH2CH2CH3 和CH3CH(CH3)2 属于碳架异构 B.CH3C≡CCH3 和 CH2CHCH CH2 属于官能团 异构 C.CH2C(CH3)2 和 CH3CH CHCH3 属于官能团 异构 D. CH3 OH 和 CH3 OH 属于位置异构 答案 C 解析 A项,CH3CH2CH2CH3 和CH3CH(CH3)2 碳的 骨架不同,前者没有支链,后者有支链,属于碳架异构;B项, 两物质官能团不同,属于官能团异构;C项,CH2C(CH3)2 和CH3CHCHCH3 的官能团相同,属于碳架异构、位置异 构;D项,—CH3 与—OH 在苯环上的位置不同,属于位置 异构。 学以致用 1.下列各组物质中,属于同分异构体的是( )。 A.H3C CH CH3 CH2 CH2 CH3 和 H3C CH CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 B.H2N CH2 C O OH 和 H3C—CH2—NO2 C.H3C—CH2—CH2—COOH 和 H3C—CH2—CH2—CH2—COOH D.H3C—CH2—O—CH2—CH3 和 H3C CH CH3 CH3 答案 B 解析 碳原子数不同,结构相似,因此这两种烃不属于 同分异构体,属于同系物,故 A 项错误;两种有机化合物分 子式为C2H5NO2,结构不同,因此互为同分异构体,故B项 正确;碳原子数不同,结构相似,不互为同分异构体,应是同 系物,故 C 项错误;分子式不同,前者为 C4H10O,后者为 C4H10,不属于同分异构体,故D项错误。 2.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃 的分子式可以是( )。 A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14 答案 C 解析 烃的一氯代物只有一种,H 原子分布必须完全 对称。如下列有机化合物:甲烷、乙烷、CH3 C CH3 CH3 CH3 、 CH3 C CH3 CH3 C CH3 CH3 CH3 等。 随堂训练 1.下列分子式及结构式或结构简式中,从成键情况看不合理 的是( )。 A.C2H8N2 N H3C H3C NH2 B.CH4Si C H H Si H H C.CH2SO H C S O H D.COCl2 Cl C O Cl 答案 B 解析 根据原子结构特点,C、Si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,Cl能形成1 个共价键,故B项中物质C、Si成键不合理。 2.下列物质一定表示一种纯净物的是( )。 A.CHCl3 B.C4H10 C.CH2—CH2 D.C5H12 答案 A 解析 CHCl3 只能是三氯甲烷,是纯净物,A 项正确; C4H10 可 能 是 正 丁 烷,也 可 能 是 异 丁 烷,B 项 错 误; CH2—CH2是高分子化合物,属于混合物,C项错误; C5H12 可以是正戊烷、异戊烷和新戊烷,不一定是纯净物, D项错误。 3.下列说法正确的是( )。 A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的 B.σ键就是单键,π键就是双键 C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和 π键 D.H2 分子中含σ键,而Cl2 分子中含π键 答案 C 解析 π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,A项错 误;σ键就是单键,双键由一个σ键和一个π键形成,B项 错误;乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含有单键 和双键,因此含σ键和π键,C项正确;H2 分子、Cl2 分子 中均含σ键,都不含π键,D项错误。 4.下列选项中的物质属于官能团异构的是( )。 A.CH3CH2CH2CH3 和CH3CH(CH3)2 B.CH2C(CH3)2 和CH3CHCHCH3 14
第一章有机化合物的结构特点与研究方法 C.CH,CH2OH和CH]OCHz 6.按要求回答下列问题: D.CHCH CH COOH(CH)CHCOOH (1)乙酸乙酯的键线式为 的 答案C 分子式为 解析有机化合物分子式相同,但具有不同官能团的同 (2)戊烷(CH2)的某种同分异构体只有一种一氯代物,该 分异构体属于官能团异构。A项,两种物质属于碳架异 烃的结构简式为 构;B项,两种物质的官能团均为 0C,属于位置并 (3)分子式为C,H,C1的物质,有4种同分异构体,请写出 这4种同分异构体的结构简式 构;C项,两种物质的官能团分别是一OH(羟基)和 C一OC(酰键),官能团不同,属于官能团异构: D项,两种物质的官能团均为一COOH,属于碳架异构。 CH 5.下列烷烃中,进行一氯取代后,只能生成三种结构不同的 答案(1) C:Hi2 (2)CH3- C-CH 有机化合物的是()。 CHg A.(CHs)2CHCH2CH2CHs (3)CH CH2 CHCICH,CHCH,CH2CH2CI B.(CHCH2)2CHCH CHCCICH CH;CHCH2CI C.(CHa)2CHCH(CH3)z D.(CHa)3CCH2CH CH CH 答案D 解析生成三种沸,点不同的有机化合物,说明此烷烃一氯 解析(2)戊烷有3种同分异构体,其中CH3一 CCH 取代后生成三种同分异构体,可根据选项物质中等效氢原 CH 子种数进行判断。A项为5种,B项为4种,C项为2种, 的一氯代物只有一种。 D项为3种,故D项正确。 课后·训练提升 HH 基础巩固 H-C 一O一H,2-丁烯的结构简式为 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()。 HH A.形成4对共用电子对 CH,CH-CHCH3。 B.通过非极性共价键结合 3.丁烯二酸(HOOCCH一CHCOOH)分子结构中含有。 C.通过2个共价键结合 键、π键的个数分别是( )。 D.通过离子键和共价键结合 A.4个6键、1个π键 答案A B.11个6键、3个π键 C.4个G键、3个π键 解析碳原子有4个价电子,最多形成4个共价键,可形 D.9个g键、5个π键 成4对共用电子对,A项正确,C项不正确:碳原子与其他 答案B 原子形成的键是极性共价键,B,D项不正确。 解析分子中含有1个C=C、2个C=O、2个C一H、2 2.下列化学用语书写正确的是()。 夕 个C-O、2个C-C、2个O-H,其中C=CC=O含有 A甲烷的电子式:H:C:H 。键、π键,其他都为。键,则分子中含有11个。键、3个 H π键。 B.丙烯的键线式: 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 C.乙醇的结构式:H B.相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体 H H C.同分异构体之间的转化属于化学变化 D.2-丁烯的结构简式:CH,CHCHCH2 D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的 答案A 不同化合物,互为同分异构体 解析丙烯的键线式为,乙醇的结构式为 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 15
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 C.CH3CH2OH 和CH3OCH3 D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH 答案 C 解析 有机化合物分子式相同,但具有不同官能团的同 分异构体属于官能团异构。A 项,两种物质属于碳架异 构;B项,两种物质的官能团均为 CC ,属于位置异 构;C 项,两 种 物 质 的 官 能 团 分 别 是—OH(羟 基)和 C O C (醚键),官能团不同,属于官能团异构; D项,两种物质的官能团均为—COOH,属于碳架异构。 5.下列烷烃中,进行一氯取代后,只能生成三种结构不同的 有机化合物的是( )。 A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3 C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3 答案 D 解析 生成三种沸点不同的有机化合物,说明此烷烃一氯 取代后生成三种同分异构体,可根据选项物质中等效氢原 子种数进行判断。A项为5种,B项为4种,C项为2种, D项为3种,故D项正确。 6.按要求回答下列问题: (1)乙酸乙酯的键线式为 ; 的 分子式为 。 (2)戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,该 烃的结构简式为 。 (3)分子式为C4H9Cl的物质,有4种同分异构体,请写出 这4种同分异构体的结构简式: , , , 。 答案 (1) O O C7H12 (2)CH3 C CH3 CH3 CH3 (3)CH3CH2CHClCH3 CH3CH2CH2CH2Cl CH3CClCH3 CH3 CH3CHCH2Cl CH3 解析 (2)戊烷有3种同分异构体,其中 CH3 C CH3 CH3 CH3 的一氯代物只有一种。 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:H · · C ·H· ·· H · ·H B.丙烯的键线式: C.乙醇的结构式:H C H H O C H H H 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 H C H H C H H O H ,2-丁烯的结构简式为 CH3CHCHCH3。 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CC、2个 CO、2个 C—H、2 个C—O、2个C—C、2个 O—H,其中CC、CO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 15