化学人教版必修第二册课后作业:-- 有机化合物中碳原子的成键特点与烷烃的结构
高中化学人教版(2019)必修第二册学案第七章碳原子的成键特点与烷烃的结构

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学习目标导航学习任务1 有机化合物中碳原子的成键特点NO.1 自主学习·夯实基础1.碳原子间的成键方式多样碳原子不仅能与其他原子形成共价键,而且碳原子之间也能形成共价键。
可以形成单键()、双键()、三键(—C ≡C —)。
2.有机物碳骨架基本类型多样多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,有机物碳骨架的链状又分为直链和支链两种。
如图:直链支链环状结构3.组成有机物的碳原子数目灵活有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。
微点拨:碳原子可与C形成共价键,还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。
NO.2互动探究·提升能力请结合如图所示的4个碳原子相互结合的几种方式,分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
探究1 有机物中碳原子的成键情况问题1:有机物中碳原子都只能与氢原子形成4个共价键吗?提示:错误。
碳原子和C、H等原子均可形成共价键。
问题2:CH2CH2中每个碳原子形成1个碳碳双键和2个C—H,与每个碳原子形成4个共价键是否矛盾?提示:不矛盾。
1个碳碳双键可理解为2个单键,同理,1个碳碳三键可理解为3个单键。
探究2 有机物中碳原子间的结合方式问题3:有机物分子中碳原子间除了形成链状结构,是否还有其他结构?提示:还可形成环状结构或带支链链状结构、带支链环状结构等。
NO.3应用体验·形成素养1.(2020·山西太原期末)碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多,下列碳原子的结合方式中错误的是( C )解析:碳原子之间可以相互结合形成碳链(可带支链),也可形成碳环,但每个碳原子都以4价的形式成键,故C错误。
2.据报道,科学家发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键或三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。
下列对该物质的说法中正确的是( D )A.①处的化学键表示碳碳双键B.此星际分子中仅含碳、氢两种元素C.③处的原子可能是氯原子或氟原子D.②处的化学键表示碳碳单键解析:有机物分子中每个碳原子总要满足碳四价原则,由左向右推测其结构简式为即①处是碳碳三键,A错误;从图示可看出,该分子中含有3种元素,B 错误;③处可以是氮原子,若为F或Cl,则碳原子不满足含有4个共价键,C错误;②处为碳碳单键,D正确。
新教材2023版高中化学课时作业12有机化合物中碳原子的成键特点及烷烃的结构新人教版必修第二册

课时作业12 有机化合物中碳原子的成键特点及烷烃的结构[学业达标]1.近年来,科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法正确的是( )①甲烷属于烃类 ②在相同条件下,甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源A.①②③ B .②③④C.①③④ D .①②④2.下列物质不属于烷烃的是( )A.C 3H 8 B .C 4H 10C.C 6H 12 D .C 8H 183.下列表示不正确的是( )A.次氯酸的电子式:H∶Cl ···· ∶O ···· ∶B.丁烷的球棍模型:C.丙烷的结构简式:CH 3CH 2CH 3D.CH 4的空间充填模型:4.下列有关说法正确的是( )A.石墨和金刚石互为同位素B.乙烷和丙烷互为同素异形体C.CH 3CH 2CH 2CH 3与CH(CH 3)3互为同分异构体D.12C 和13C 互为同系物5.下列物质中,互为同分异构体的是 ( )A.与B.与CH 3CH 2CH 2CH 2ClC.CH 4与CH 3CH 3D.CH 3CH(CH 3)CH 2CH 2CH 3与CH 3CH 2CH 2CH(CH 3)CH 36.组成为C 6H 4S 4的物质有吸收微波的功能,可在军事上用作隐形飞机的涂层。
下列关于C 6H 4S 4的说法不正确的是( )A.该物质为有机物B.该物质为无机物C.该物质由三种元素组成D.该物质燃烧产物可能含CO27.(双选)大多数有机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.通过非极性键结合C.通过4个共价键结合D.通过离子键和共价键结合8.甲烷在创造适合生命存在的条件中,扮演重要角色的有机物。
下列有关甲烷的说法不正确的是( )A.甲烷的分子式能表示其元素组成和分子构成B.甲烷的电子式能反映原子最外层电子的成键情况C.甲烷的结构式能表示其分子的空间结构D.甲烷分子中的化学键是极性键9.下列各物质是烷烃同系物的是( )10.同分异构体在人类对自然界的研究中发挥了重要作用。
高中化学人教版(2019)必修第二册课件:有机化合物中碳原子的成键特点及烷烃的结构

能为CH2FCH2,而C3H6若为
时二者不互为同系物。
学考评价
1.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是 ()
A.瓷器
答案:A
B.丝绸
C.茶叶
D.中草药
2.(双选)有机化合物广泛存在于我们的生活中,我们日用的饮食都含 有有机物。下列有关有机化合物组成的叙述不正确的是 ( )
A.有机化合物都难溶于水,熔点低 B.有机物中一定含碳元素 C.有机物只含碳、氢两种元素 D.大多数有机物易燃烧
分子模型
(2)空间结构
分子结构示意图
结构特点及空间构型
甲烷分子是[3]_正__四__面_体__结构;碳原子位于正四 面体的中心,4个氢原子位于4个顶点,且4个 C—H键完全相同
2.有机化合物的结构特点
碳原子成键特点
碳原子的
键的个数
键的类型
连接方式
每个C原子与其他原 子形成[4]___4___个 共价键
二、烷烃的结构和命名 1.烷烃的结构
链状
碳碳单键
氢原子 CnH2n+2(n≥1)
状元随笔 烷烃分子中的氢原子数一定是偶数,烃分子的相对分子 质量一定为偶数。
2.烷烃的命名 (1)碳原子数在十以内时,用[13]__甲__、_乙__、__丙__、_丁__、__戊_、__己__、__庚_、__辛__、__ 壬__、_癸____依次代表碳原子数,其后加“烷”字表示,如戊烷、庚烷等。 (2)碳原子数在十以上时,直接用[14]_汉__字__数_字__来表示,如十一烷、
状元随笔 二氯甲烷只存在一种结构证明甲烷是正四面体结构。甲 烷分子中有4个等同的C—H键,在空间中可能有两种对称分布:平面 正方形结构和正四面体结构。无论甲烷是平面正方形结构还是正四面 体结构,一氯甲烷、三氯甲烷以及四氯甲烷均只存在一种结构,而若 甲烷为平面正方形结构,则二氯甲烷有两种结构,若甲烷为正四面体 结构,则二氯甲烷只有一种结构,因此只能利用二氯甲烷不存在同分 异构体来证明甲烷是正四面体结构。
化学人教版必修第二册7.1.1碳原子的成键特点烷烃的结构(共28张ppt)

qīng 氢
tīng 烃
烷烃的结构
2.链状烷烃的命名——习惯命名法(n:碳原子个数)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n≤10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10
用汉字数字,如C11H24:十一烷 CH3(CH2)9CH3
3.结构特点:碳碳单键可旋转;碳原子数大于2的直链烷烃呈锯齿状 或折线状。
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
课时1 碳原子的成键特点 烷烃的结构
教学目标
(1)认识有机化合物中碳原子的成键特点,从微观视角探析有机化合 物的分子结构。
(2)认识有机化合物的同分异构现象,能从分子结构的多样性角度探 析有机化合物性质的多样性。
(3)通过认识烷烃的命名法和同系物的概念,从物质分类的角度辨识 各类有机化合物的结构。
相对分子质量相差 14n
③“差”: 分子式不同, 组成相差若干个CH2
【例】判断下列各组内的物质是否互为同系物(填“是”或“否”)。
①CH3CH3和CH3CH2CH3 是 。 ②CH2==CH2和CH2==CH—CH2—CH3 是 。
③
和CH2==CH2
否。
【例】下列物质中属于同系物的是__②___③____.
特点: 1、烷烃在分子组成上都符合通式
CnH2n+2 ; 2、分子式不同,但分子上相差了一个
或若干个CH2原子团。
1.概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有 机化合物互称为同系物
2、同系物辨别
2.判断同系物的三个关键点
①“同”: 属于同一类物质, 有相同的通式
②“似”: 结构相似, 化学性质相似
碳原子的成键特点与烷烃的结构-高一化学精讲精练(新人教版必修第二册)(解析版)

7.1.1 碳原子的成键特点与烷烃的结构考点精讲考点分析考点1:有机化合物中碳原子的成键特点(1)碳原子的结构及成键特点碳原子最外层有4个电子,不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子,易通过共价键与碳原子或其他非金属原子相结合。
(2)有机化合物中碳原子的结合方式①碳原子间可形成稳定的单键、双键或三键。
②多个碳原子可相互结合形成碳链或碳环,碳链可以带有支链,碳链和碳环也可以相互结合。
③碳原子也可以与H、O、N、S等多种非金属原子形成共价键。
方法技巧从碳原子的成键特点角度理解有机物种类繁多的原因角度1:碳骨架形状可以不同多个碳原子间不仅能形成链状结构,链状结构也可以带有支链;多个碳原子间还能形成环状结构,也可能含有支链。
角度2:碳原子之间的成键方式可以不同碳原子间可以形成单键、双键或三键或同时含有上述几种化学键等。
考点演练1.烷烃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.通过非极性键C.通过两个共价键D.通过离子键和共价键【解析】选A烷烃分子中碳原子与其他原子形成4个共价键,即形成4对共用电子对,A项正确、C项错误;烷烃中的共价键可能是极性键或非极性键,B、D两项错误。
2.有机物种类繁多的原因是()A.碳元素在地壳中的含量大,且属于非金属B.碳原子间能以共价键结合,形成多种链状和环状结构C.碳元素所形成的化合物性质稳定,且共价键键能大D.碳原子中质子数和中子数相等【解析】选B有机物分子中碳原子间能以共价键结合形成4个共价键,而且可以形成链状或环状等结构,是导致有机物种类繁多的原因,B正确。
考点2:烷烃的结构1.烷烃的概念分子中的碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
链状烷烃的分子通式为C n H2n+2。
2.烷烃的命名①碳原子数10以内:依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子数。
高中化学人教版 必修第2册第七章 第一节碳原子的成键特点烷烃的结构

B.C3H4
C.C4H8
D.C5H12
E.C7H14
F.C9H20
②分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为_C_8_H_1_8_。
③相对分子质量为58的链状烷烃分子式为_C_4_H_1_0_。
④某链状烷烃分子中含6个碳原子,则该链状烷烃的相对分子质量为_8_6_。
归纳总结
链状烷烃的结构特点
(1)单键:碳原子之间中碳原子的成键特点 二、烷烃 三、同系物 同分异构体
有机化合物中碳原子的成键特点 01 YOU JI HUA HE WU ZHONG TAN YUAN ZI DE CHENG JIAN TE DIAN
知识梳理
1.甲烷的分子结构 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 4 个电子与 4个氢原子的电子形成 4个
第七章 第一节 认识有机化合物
核心素养发展目标
1.了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式,培养“宏观辨识与微 观探析”的学科素养。
2.认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构,理解同系物、同分异构体的 概念,学会判断简单烷烃的同分异构体,建立同系物、同分异构体判断及 书写的思维模型。
内容索引
有机 化合物 碳原 子数
乙烷 2
丙烷 3
结构式
丁烷 4
结构 简式
分子式
_C_H__3C__H_3_ _C_2_H_6_
_C_H_3_C_H__2_C_H_3_ _C_3_H_8_
_C_H__3_C_H_2_C_H__2C__H_3_ _C_4_H_1_0_
烷烃:只含 碳 和 氢 两种元素,分子中的碳原子之间都以 单键 结合,碳原 子的剩余价键均与 氢原子 结合,使碳原子的化合价都达到“饱和 ”,这样 的一类有机化合物称为 饱和烃 ,也称为烷烃。链状烷烃的通式:_C_n_H_2_n_+_2_ (n≥1)。
高一化学人教版必修第二册第七章第一节第一课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构

2.同分异构现象和同分异构体 (1)概念
(2)判断的关键——“一同一不同” ①分子式必须相同。注意是分子式相同,不是相对分子质量 相同。相对分子质量相同、结构不同的化合物不一定是同分异构 体。如 C2H4O 和 CO2;C2H4 和 CO;C8H18 和 C7H14O 等。 ②结构不同。注意从两个方面考虑,一是原子或原子团的连 接顺序不同,二是原子的空间排列不同。
2.上述材料中,从碳的骨架结构以及碳碳键
(
)的角度分析哪些物质的
结构是相似的?
提示:①A 和 B 的碳骨架结构相似(链状),都含有
②C、E 和 F 的碳骨架结构相似(链
状),都含有
③D 和 G
的碳骨架结构相似(链状),都含有
—C≡C—和
④H 和 I 的 碳 骨 架 结 构 相 似 ( 环 状 ) , 都 含
[问题探讨] 1.上述材料中,假设九种物质都是只含碳、氢元素, 且每个碳原子都形成 4 个共价键,碳骨架结构中碳原子不足 的价键都用氢原子补足 4 个共价键。请写出 A、B、C、D 的分子式。A~I 中分子式相同的物质有哪些?
提示:C4H10、C4H10、C4H8、C4H6;A、B 的分子式相 同,均为 C4H10;E、F、C、H、I 的分子式相同,均为 C4H8; D、G 的分子式相同,均为 C4H6。
[问题探讨] 1.上述戊烷的三种结构,它们的分子式相同吗?它们之间 属于何种关系? 提示:戊烷的三种结构 A、B、C 的分子式相同,均为 C5H12; 它们之间互为同分异构体。
2.现有 D 和 E 两种烷烃,它们的球棍模型如下图所示: ,物质 D、E 与戊烷的结构相似吗?
D 与 E、E 与 A 的分子组成相差的原子团是什么?D 和 E 与戊 烷属于什么关系?
7-1-1有机化合物中碳原子的成键特点-烷烃的结构(课件)-高中化学人教版(2019)必修 第二册

CH3CHCH3
CH3 带一支链
异丁烷
CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3
无支链
带一支链
正戊烷
异戊烷
CH3 CH3CCH3
CH3
带两支链
新戊烷
【思考】正丁烷和异丁烷 分子式均为C4H10,它们是 否是同一种物质呢?
不是,因为它们 的结构不同。
6.同分异构体
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象
✓ 补氢——看每个碳周围(满足4个键)差几个键就补几个氢
注意: 甲基不能连在第一个碳上,乙基不能连在第二个碳上。以此类推。 练习:书写己烷的同分异构体
(1)全部碳连成直链作为主链
己
C—C—C—C—C—C CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
烷
(2)减一个碳变支链 支链位置由心到边,但不到端。
结构式
结构 简式
4.同系物
CH3-CH3 CH3CH3
CH3-CH2-CH3 CH3CH2CH3
CH3-CH2-CH2-CH3
CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)2CH3
结构相似(同类物质),分子组成上相差一个或若干个CH2原 子团的化合物互称为同系物。
典例精讲
【典例1】下列各组物质中互为同系物的是( B )
称为同分异构体现象,具有同分异构体现象的化合
物互称为同分异构体。
同分异构体性质:
不一定是同类物质 物理性质:支链越多,熔沸点越低,密度越小
化学性质:不一定相同
【典例2】下列物质互为同分异构体的是( C ) A. CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3 B. CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3CH2CH(CH3)CH3 C. CH3(CH2)3CH3与CH3C(CH3)2CH3 D. CH3CH2CH2Cl与CH3CH2CH2Br
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一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.下列有关烷烃的叙述中,正确的是(C)①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键②烷烃分子中的碳原子通过离子键与氢原子结合③分子通式为C n H2n+2的烃不一定是烷烃④甲烷分子中的5个原子不在同一平面上A.①③B.②③C.①④D.①②④解析:烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,①说法正确;烷烃分子中的碳原子通过共价键与氢原子结合,②说法不正确;因分子通式C n H2n+2中的氢原子已达完全饱和,因此符合通式C n H2n+2的有机物一定是烷烃,③说法不正确;甲烷分子为正四面体的空间结构,5个原子不在同一平面上,④说法正确。
2. 下列说法正确的是(D)A.凡是分子组成上相差一个或n个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体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3. 在1.013×105Pa下,测得的某些烷烃的沸点见下表。
据表分析,下列选项正确的是(D)A.在标准状况时,新戊烷是气体B.在1.013×105 Pa、20 ℃时,C5H12都是液体C.烷烃随碳原子数的增加,沸点降低D.C5H12随支链的增加,沸点降低解析:新戊烷的沸点是9.5 ℃,标准状况下是液体,20 ℃时是气体,则A、B均错误;烷烃随碳原子数的增加,沸点升高;C5H12的三种同分异构体中,随支链数增加,沸点逐渐降低。
4.下列化学用语正确的是(D)解析:A项结构简式(CH3)2CHCH3只能表示异丁烷,错误;B项为丙烷分子的球棍模型,错误;C项为甲烷分子的比例模型,错误。
5.下列表示的物质中,属于烷烃的是(C)A.①②③④B.②④⑤⑥⑦C.②④⑤D.④⑥⑧解析:凡是分子式符合C n H2n+2的均为烷烃,②④⑤符合。
6.对于丙烷和丁烷的下列有关说法正确的是(B)A.丙烷和丁烷互为同分异构体B.符合通式C n H2n+2(n≥1)的物质均属于烷烃C.丁烷的一氯代物有5种D.丙烷没有同分异构体,丁烷有3种同分异构体解析:丙烷和丁烷互为同系物。
丁烷的一氯代物有2种。
丙烷没有同分异构体,丁烷有2种同分异构体。
7.下列说法不正确的是(D)A.14C与16O是不同的核素但具有相同的中子数B.一氯丙烷(C3H7Cl)有两种结构C.同素异形体之间在一定条件下能发生相互转化D.环丙烷()和丙烷(CH3CH2CH3)互为同系物解析:14C与16O属于不同的核素,前者的中子数为14-6=8,后者的中子数为16-8=8,它们具有相同的中子数,A正确;一氯丙烷有两种结构,分别为CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3,B正确;在一定条件下,同素异形体之间可以相互转化,如石墨转化成金刚石,金刚石转化成石墨,C正确;环丙烷分子中不含碳碳双键,碳原子以环的形式连接,丙烷(CH3CH2CH3)碳的连接方式为链状,因此二者不互为同系物,D错误。
8.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(D)A.标准状况下,11.2 L戊烷所含的分子数为0.5N AB.0.5 mol C3H8分子中含C—H共价键的个数为2N AC.11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5N AD.30 g乙烷分子中含有的共用电子对数为7N A解析:标准状况下,戊烷是液体,无法通过气体摩尔体积计算其物质的量,则无法求得其所含的分子数,A错误;0.5 mol C3H8分子中含C—H 共价键的个数为0.5 mol×8×N A mol-1=4N A,B错误;未标明物质所处状况,无法通过气体摩尔体积计算气体的分子数,且二氯甲烷在常温常压下是液体,C错误;30 g乙烷的物质的量为30 g30 g·mol-1=1 mol,1个乙烷分子中共用电子对数目为7,故1 mol 乙烷分子中所含的共用电子对数为7N A,D正确。
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。
每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.下列各组内的物质不属于同系物的是( D )10.某直链烷烃分子里有m 个氢原子,则含有的碳原子数为( C ) A.m 2B .m -2 C.m 2-1 D.m 2-2 解析:根据烷烃通式C n H 2n +2,2n +2=m ,n =m 2-1。
11.C 5H 12有3种不同结构,甲:CH 3(CH 2)3CH 3,乙:CH 3CH(CH 3)CH 2CH 3,丙:C(CH 3)4,下列相关叙述正确的是( CD )A.甲、乙、丙属于同系物B.C5H12表示一种纯净物C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低D.丙中5个碳原子一定不在同一平面上解析:甲、乙、丙的结构不同,分子式相同,互为同分异构体,A错误;C5H12有3种同分异构体,所以不能表示纯净物,B错误;同分异构体中,支链越多,沸点越低,丙分子中支链最多,所以沸点最低,C正确;丙分子中5个碳原子与甲烷的空间构型相似,一定不在同一平面上,D正确。
12.下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物的一组是(A)A.16、30、58、72 B.16、28、40、52C.16、32、48、54 D.16、30、42、56解析:由于同系物在组成上相差一个或若干个CH2原子团,因此在相对分子质量上相差14的整数倍,只有A项符合。
三、非选择题:共52分。
13. (10分)下图表示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,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是A、C(填字母)。
(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成双键和三键;不仅可以形成碳链,还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是:A与C;B与E、F、H;D与G(填字母)。
解析:(1)根据烷烃的定义:碳碳原子之间仅以单键互相结合,剩余的价键全部与氢原子结合,知图中8种分子中只有A、C为烷烃。
(2)据图中8种分子看出,A、C中碳碳原子间全为单键,B、E、F分子中含有双键,D与G分子含有三键,除H分子形成碳环,其余均为碳链。
(3)据同分异构体的概念不难推知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。
14.(12分)某些有机化合物的分子模型如图所示。
回答下列问题:(1)属于比例模型的是乙、丙(填图中序号,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是甲、丙。
(3)存在同分异构体的是戊,写出其同分异构体的结构简式:CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4。
(4)含碳量最低的是甲、丙,含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是16.7%(保留三位有效数字)。
解析:(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式,属于比例模型。
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型,属于同一种有机化合物。
(3)存在同分异构体的是戊(正戊烷),其同分异构体的结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3(异戊烷)和C(CH3)4(新戊烷)。
(4)烷烃的通式为C n H2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,故含碳量最低的是甲烷,含氢量最低的是戊烷,戊烷中氢元素的质量百分含量是1×1212×5+1×12×100%≈16.7%。
15.(12分)已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素。
为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
实验前实验后(干燥剂+U形管)的质量101.1 g 102.9 g(石灰水+广口瓶)的质量312.0 g 314.2 g 根据实验数据求:(1)实验完毕后,生成物中水的质量为1.8g。
假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为5g。
(2)生成的水中氢元素的质量为0.2g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为0.6g。
(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为3∶1。
解析:(1)生成水的质量为102.9 g-101.1 g=1.8 g,生成正盐即CaCO3的质量为314.2 g-312.0 g44 g·mol-1×100 g·mol-1=5 g。
(2)生成的水中氢元素的质量为1.8 g18 g·mol-1×2 g·mol-1=0.2 g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为314.2 g-312.0 g44 g·mol-1×12 g·mol-1=0.6g。
(4)碳、氢元素质量比为0.6∶0.2=3∶1。
16.(8分)现有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种有机物。
同质量的以上物质中,在相同状况下体积最大的是CH4;同质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4;同状况、同体积的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是C3H6;同质量的以上物质燃烧时,生成CO2的量最多的是C3H4,生成H2O的量最多的是CH4。
解析:相同质量的烃(C x H y)耗氧量由yx决定,yx越大,耗氧量越大,且生成H2O的量越多,生成CO2的量越少;相同物质的量的烃耗氧量由(x+y4)决定,同碳(x)看氢(y),同氢(y)看碳(x),1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相同。
17.(10分)正己烷在工业上主要用作溶剂,常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。
但正己烷具有较强的毒性,挥发快,若使用不当,极易造成职业中毒。
(1)正己烷的分子式为C6H14,正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3。
a mol正己烷含有14a mol碳氢键,5a mol碳碳键。
(2)下列几种烃的结构:其中,与正己烷互为同分异构体的有A(填字母,下同),与正己烷互为同系物的有BC,与正己烷为同一种物质的是D。
解析:(1)“己”指六个碳原子,由烷烃的通式C n H2n+2(n为正整数)知,己烷的分子式为C6H14。
由正己烷想到“正某烃”不含支链,正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3。
1个正己烷分子中含有14个氢原子,含14个碳氢键、(6-1)个碳碳键。
(2)正己烷的同系物是含碳原子数不是6的烷烃,有B和C;正己烷的同分异构体与正己烷的分子式相同,A符合;单键可以旋转,D是正己烷。