第2課時有機化合物的結構特點
(時間：30分鐘)
考查點一烷烴的分子結構與性質
1．科學家對探測器發回的資料進行了分析，發現土衛六的大氣層中含有95%的氮氣，剩餘的氣體為甲烷和其他碳氫化合物。下列關於碳氫化合物的說法正確的是
a．碳氫化合物的通式為cnh2n＋2
b．燃燒產物為co2和h2o的化合物一定是碳氫化合物
c．碳原子間以單鍵相連的烴是烷烴
d．碳氫化合物分子的相對分子質量一定是偶數
解析 cnh2n＋2是烷烴的通式，故a項錯誤；燃燒產物為co2和h2o的化合物不一定是碳氫化合物，分子通式為cxhyoz的燃燒產物也是co2和h2o，故b項錯誤；僅由碳和氫兩種元素組成的物質稱為烴，碳原子之間都以碳碳單鍵結合成鏈狀，碳原子剩餘價鍵全部跟氫原子相結合的烴，才稱為烷烴，故c項錯誤；因為碳原子的相對原子質量是偶數，烴分子中的氫原子數也一定是偶數，所以碳氫化合物分子的相對分子質量一定是偶數，故d項正確。
答案 d
2．下列性質不屬於烷烴的是
a．燃燒產物只有co2和h2o
b．與鹵素發生取代反應
c．都溶於水
d．通常不與強酸、強鹼、強氧化劑反應
解析烷烴是除了甲烷外的一系列結構和性質與甲烷相似的烴，如乙烷、丙烷、丁烷等，故其性質也同甲烷一樣，具有可燃性、易在光照的條件下發生取代反應、穩定性。故c項所指的性質不屬於烷烴。
答案 c
3．下列關於乙烷的說法錯誤的是
a．乙烷分子的空間結構是兩個像ch4那樣的正四面體連線而成
b．乙烷不能使酸性高錳酸鉀溶液退色
c．乙烷完全燃燒的產物對空氣沒有汙染
d．乙烷的一氯取代物只有一種結構
解析由乙烷的結構簡式ch3ch3可知，從分子組成可以看成是乙個甲基(－ch3)取代了甲烷分子中的乙個氫原子，故其空間結構不是兩個像ch4那樣的正四面體連線，而是它們有部分重疊在一起的，故a項錯誤；乙烷的化學性質與甲烷的相似，所以乙烷也具有穩定性，它不能使酸性高錳酸鉀溶液退色，其完全燃燒的產物是co2和h2o，對空氣沒有汙染，故b、c兩項正確；由乙烷的結構簡式ch3ch3可知，分子中的六個氫原子處於相同的位置，故其一氯取代物只有一種結構，d項正確。
答案 a
4．有一類組成最簡單的有機矽化合物叫矽烷，它的分子結構與烷烴相似。下列有關矽烷的說法中錯誤的是
a．矽烷的分子通式可表示為sinh2n＋2
b．甲矽烷燃燒生成二氧化矽和水
c．相同條件下，甲矽烷的密度小於甲烷
d．甲矽烷與乙矽烷的相對分子質量相差30
解析矽烷與烷烴相似，可進行模擬判斷。由於c和si同主族，故矽烷的分子通式可表示為sinh2n＋2；由甲烷燃燒生成二氧化碳和水推知，甲矽烷燃燒生成二氧化矽和水；相同條件下，甲矽烷的密度大於甲烷；與烷烴相似，甲矽烷與乙矽烷的分子應相差乙個sih2原子團。
答案 c
5．煤的氣化是煤高效、潔淨利用的方向之一。下圖為加熱某地煤樣所得煤氣組成及體積分數隨溫度變化的曲線如圖所示。由圖可知該煤氣中 ( )。
a．只含有碳、氫兩種元素
b．所含的有機物是ch4、cnhm、co
c．co體積分數小於ch4體積分數
d．氫氣體積分數最大
解析由圖示中的co可知，co屬於無機物，故a、b兩項錯誤；在溫度低於1 000 ℃時，co體積分數總是小於ch4體積分數，而低於600 ℃時ch4體積分數最大，故c項正確，d項錯誤。
答案 c
考查點二烷烴燃燒的有關規律
6．將0.1 mol兩種氣態烴組成的混合氣體完全燃燒後得3.36 l(標準狀況)co2和3.6 gh2o。下列說法正確的是
a. 一定有甲烷 b．一定有乙烯
c．一定沒有甲烷 d．可能有乙烷
解析 0.1 mol兩種氣態烴中含有：n(c)＝n(co2)＝0.
15 mol，n(h)＝2 n(h2o)＝0.4 mol，其平均分子式為c1.5h4。
故一定有甲烷，沒有乙烷。
答案 a
7．0.5 mol某烴完全燃燒後得到二氧化碳和水蒸氣的混合氣體。若將該混合氣體全部通入盛有足量澄清石灰水的洗氣瓶中，洗氣瓶內產生白色沉澱100 g；若將該混合氣體全部通入盛有足量過氧化鈉的乾燥管，乾燥管的質量增加30 g。
試完成下列問題：
(1)該烴的化學式是________。
(2)該烴是否為烷烴________(填「是」或「否」)，理由是
解析 (1)烴是僅由碳和氫兩種元素組成的有機化合物，完全燃燒生成co2和h2o，烴與co2之間保持碳元素的質量守恆，烴與h2o之間保持氫元素的質量守恆。100 g白色沉澱是caco3，其物質的量是1 mol，與其對應的co2的物質的量也是1 mol。設co2使盛na2o2的乾燥管增加的質量是x。
則：2na2o2＋2co2===2na2co3＋o2 δm
2 mol 56 g
1 molx
x＝1 mol×56 g÷2 mol＝28 g。
h2o使盛na2o2的乾燥管增加的質量是30 g－28 g＝2 g。
設h2o的物質的量是y，則：
2na2o2＋2h2o===4naoh＋o2↑ δm
2 mol 4 g
y2 g
y＝2 mol×2 g÷4 g＝1 mol。
0．5 mol烴完全燃燒生成1 mol co2和1 mol h2o，則每摩爾烴含2 mol c和4 mol h，烴的化學式為c2h4。
(2)烷烴分子組成的通式為cnh2n＋2，c2h4不是烷烴。
答案 (1)c2h4 (2)否 c2h4不符合烷烴通式cnh2n＋2
考查點三同分異構體及其判斷與書寫
8．下列關於同分異構體的說法正確的是 ( )。
a．相對分子質量相同，組成元素相同，結構相同
b．元素百分組成、相對分子質量都相同，結構不同
c．相對分子質量相同，分子結構不同
d．最簡式相同，分子結構不同
解析同分異構體是指分子式相同，結構不同的化合物。而相對分子質量相同、最簡式相同，分子式可能相同也有可能不相同的，但元素百分組成、相對分子質量都相同，則分子式一定相同。故b項符合題意。
答案 b
9．分子式為c5h11cl的同分異構體共有(不考慮立體異構
a．6種 b．7種
c．8種 d．9種
解析戊烷c5h12有3種同分異構體，分別是正戊烷(省略h原子)：c—c—c—c—c，有3種不同的h原子，故—cl取代—h，有3種可能；異戊烷：，有4種不同的h原子，故—cl取代—h，有4種可能；新戊烷：
，有1種h原子，故—cl取代—h，有1種可能。則c5h11cl的同分異構體有ch2clch2ch2ch2ch3、ch3chclch2ch2ch3、ch3ch2chclch2ch3、、
、，共8種。
答案 c
10．下列各組物質中屬於同系物的是________，互為同分異構體的是________，互為同素異形體的是________，互為同位素的是________，屬於同一物質的是________。
①②ch3(ch2)3ch3和ch3(ch2)5ch3
③h2o和h2o
④35cl和37cl
⑤石墨和金剛石
⑦(ch3)2chch(ch3)2和(ch3)2ch(ch2)2ch3
答案11．寫出下列各烷烴的分子式。並寫出烷烴a的同分異構體的結構簡式。
(1)在同溫同壓下，烷烴a蒸氣的密度是h2密度的36倍
(2)烷烴b的分子中含有200個氫原子________。
(3)1 l烷烴c的蒸氣完全燃燒時，生成同溫同壓下15 l的水蒸氣________。
(4)烷烴d分子中含有22個共價鍵的烷烴________。
解析 (1)利用分子通式與相對分子質量的關係來計算烷烴分子通式中的n值：12n＋2n＋2＝36×2＝72，所以n＝5，即烷烴a的分子式為c5h12。先寫最長碳鏈：
c—c—c—c—c；然後進行減碳變位得到兩種碳架結構： ； 再用氫原子補齊碳原子的剩餘價鍵，即ch3ch2ch2ch2ch3、
(2)烷烴b分子中的氫原子數為2n＋2＝200，所以n＝99，則烷烴b的分子式為c99h200。
(3)由關係式cnh2n＋2～(n＋1)h2o得：n＋1＝15，所以n＝14，則烷烴c的分子式為c14h30。
(4)分析烷烴cnh2n＋2中共價鍵的個數，有(2n＋2)個碳氫單鍵，還有把n個碳連成鏈狀的(n－1)個碳碳單鍵，即(n－1)＋(2n＋2)＝22，所以n＝7，則烷烴d的分子式為c7h16。
答案 (1)c5h12，同分異構體為ch3ch2ch2ch2ch3、
(2)c99h200 (3)c14h30 (4)c7h16
12．某化合物a的化學式為c5h11cl，分析表明，分子中有兩個「—ch3」，兩個「—ch2—」，乙個「」和乙個「—cl」，寫出它的同分異構體的結構簡式。
解析本題考查限制條件下一元取代物同分異構體的書寫。可先寫出c5h12的三種同分異構體的結構簡式，然後對每一種同分異構體分別進行氯代，寫出各同分異構體的結構式，並標記出等效氫，再從中找出符合條件的結構式。
———c—c
正戊烷正戊烷的一氯代物有3種，符合條件的有2種，即：
異戊烷的一氯代物有4種，符合條件的有2種，即：
新戊烷的一氯代物只有1種，不符合條件。
有機化合物的結構特點
教學設計思想 1 教材分析 本節的內容是有機化合物的結構特點。在必修2模組中，學生已具備了有機化學的初步知識，初步了解有機化合物的同分異構現象，認識到有機化合物種類的多樣性與其結構特點有關 在選修模組 物質結構與性質 中，學生已學習了共價鍵的成因及其主要型別，學會運用 價層電子對互斥理論 雜化軌道理...
1 2 1有機化合物的結構特點
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有機化合物的結構
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