第二节 有机化合物的结构特点
一、有机化合物中碳原子的成键特点
[基础训练]
1．下列说法中，正确的是
A ．任何有机物的分子中，碳原子的空间构型都是相同的
B ．任何烃类的分子中，碳原子的空间构型都是相同的
C ．烷烃分子中，所有碳原子的空间构型都相同，均为四面体型
D ．各族元素所形成的化合物中，以第ⅥA 族元素为最多
2．当碳原子与四个原子连接时，该碳原子为四面体构型；当碳原子只与三个原子连接时，
该碳原子为平面构型。下列各分子中，碳原子的空间构型种类最多的是
A ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 B ．CH 3CH （CH 3）2
C ．CH 2=CHCH=CH2 D ．CH 2=CHCH2C ≡CH
3．下列说法中，正确的是
A ．
B ． 实际上是同一种物质 和CH 3-CH 2-CH 2-CH 3是两种不同的烷烃
C ．白磷和甲烷的分子都具有正四面体结构，其键角都是109°28’
D ．甲烷是正四面体构型，一氯甲烷也是正四面体构型
4．如果说碳元素是形成化合物种类最多元素，则________元素是形成化合物种类第二多的
元素，原因是___________________________________________。
5．碳原子间不仅可以相互连接形成长短不同的碳链，而且可以连接为碳环。只含饱和碳原
子的链烃叫烷烃，含n 个碳原子的烷烃分子中所含氢原子数为______；只含饱和碳原子的环状烃叫环烷烃，分子结构中含1个环、n 个碳原子的环烷烃的分子式是________。
二、有机化合物的同分异构现象
[基础训练]
1．下列同组中的两种物质，属于同分异构体的是
A ．和 B ．CH 3CH 2CH 2CH 3和
C ．CH 2=CHCH2CH 3和CH 3CH=CHCH3 D ．乙醇和乙醚
2．下列同组中的两种物质，不属于同分异构体关系的是 ．．．．．．．．
A ．HC ≡C-CH 2CH 3和CH 2=CH-CH=CH2
B ．Cl-CH 2-CH 2-Cl 和CH 3-CHCl 2
C ．CH 3CH=CHCH3和
D ．氯乙烷和溴乙烷
3．下列烷烃中，一氯代物只有一种、二氯代物有两种的是
A ．CH 3CH 2CH 3 B ．CH 3CH 2CH 2CH 3
C ． D ．
4．下列物质中，与环己烷（
A ．
C ． B ．）互为同分异构体的是 D ．CH 2=CH-CH2C （CH 3）3
5．下列化学式只表示一种物质的是
A ．CH 2Cl 2 B ．C 3H 7Cl C ．C 4H 10 D ．C 2H 4Cl 2
6．某种烷烃，其一氯取代物只有一种，该烷烃的分子式不可能是下列的 ．．．．
A ．CH 4 B ．C 2H 6 C ．C 4H 10 D ．C 5H 12
7．某单烯烃经催化加氢后，得到化合物CH 3CH 2CH 2CH （CH 3）2，这样的烯烃共有
A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种
8．一氯甲烷有_____种，结构简式为________；一氯乙烷有_____种，结构简式为________；
一氯丙烷有_____种，结构简式为__________________________；一氯丁烷有_____种，结构简式为______________________________________。
9．某有机物C 5H 11Cl 经测定发现，其分子中含有2个-CH 3，2个-CH 2-，1个和一个-Cl 。
通过研究戊烷的同分异构体可知，符合上述条件的结构有且只有4种。请分别写出其结构简式：______________________________________________________________。
[提高能力]
1．下列同组中的两种化合物，互为同分异构体的是
A ．和 B ．和
和 C ．和 D ．
2．分子式为C 7H 16，主链上有5个碳原子的物质共有
A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种
3．分子式为C 7H 16的烷烃，分子中含有3个甲基（—CH 3）的共有
A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种
4．碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃共有
A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种
5．因双键不能旋转，故2-丁烯CH 3-CH=CH-CH3实际上有两种不同的结构如下：
和
顺-2-丁烯 反-2-丁烯
顺-2-丁烯因同样的原子（原子团）在双键平面的同一侧而得名，反-2-丁烯则因同样的原子（原子团）位于双键平面的两侧而得名。这种同分异构体属于几何异构体中的“顺反
异构体”。下列物质中，有顺反异构体的是
A ．1，1-二氯乙烯Cl 2C=CH2 B ．1，2-二氯乙烯ClHC=CHCl
C ．丙烯CH 3-CH=CH2 D ．苯乙烯
6．下列化学式：
A ．C 2H 5Cl B ．C 3H 8 C ．C 4H 10 D ．C 3H 6Cl 2
（1）只表示一种物质的是___________；
（2）表示2种物质的是__________，结构简式分别是_______________________；
（3）最多的可表示＿＿种物质，这些物质的结构简式分别为 。
7．烷烃属于饱和链烃，其分子中的氢原子数在含相同碳原子数的烃中达到了最大值。从烷
烃分子中去掉2个氢原子，可以形成一个碳碳双键（烯烃）或者一个环（环烷烃），我们说烯烃、环烷烃的“不饱和度（也叫“缺氢指数”，用“Ω”表示）”为1，若从烷烃分子中去掉4个氢，则可能形成两个双键（二烯烃）、或一个三键（炔烃）、或一个双键和一个环（环烯烃），我们说二烯烃、炔烃、环烯烃的“不饱和度（Ω）”为2。
进而，只要有机物分子中含有一个双键或一个环，它的不饱和度就是1；只要有机物分子中含有一个三键，其不饱和度就为2。
（1）计算下列分子的不饱和度Ω：
CH 3CH 2Cl ：Ω=______； CH 2=CH-CH=CH2：Ω=______；
：Ω=______； ：Ω=______； ：Ω=______；
：Ω=______； ：Ω=______。
（2）运用不饱和度的概念，可以帮助我们迅速判断一些结构复杂的物质是否属于同分异构体。如：与因具有相等的碳原子数（8个），相等的杂原子（碳、氢以外的元素的原子可称为杂原子）数（各含1个氧原子），及相同的Ω值（均为5），故属于同分异构体。
请运用上述原理，判断下列同组中的物质是否属于同分异构体：
①苯乙烯与立方烷，是否属于同分异构体__________，原因是： _________________________________________________。
②β-萘酚与对甲基苯丙醛；是否属于同分异构体______，原因是：_________________________________________________。
8．有机物分子中，只跟1个碳原子相连的碳叫伯碳原子（下列分子中标号1的碳），跟2
个碳原子相连的碳叫仲碳原子（下列分子中标号2的碳），跟3个碳原子相连的碳叫叔碳原子（下列分子中标号3的碳），跟4个碳原子相连的碳叫季碳原子（下列分子中标号4的碳），分别与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子依次叫伯氢、仲氢、叔氢。
（1）写出异丁烷的结构简式，指出其分子中各碳原子、氢原子的类型；
（2）某烷烃分子中，伯、仲、叔、季碳原子个数依次为n 1、n 2、n 3、n 4，则该烷烃分子中
氢原子数用含n 1、n 2、n 3、n 4的代数式表示为_________________；若用只含n 1、n 2、n 3的代数式表示，则为_________________。
9．当碳原子上分别连有四个不同的原子或原子团时，这样的碳原子叫“手性碳原子”，含有
手性碳原子的物质具有光学活性（旋光性）。如下列化合物分子中带“*”标记的碳原子，都是手性碳原子。
（1）写出相对分子质量最小的，含有手性碳原子的烷烃的结构简式（提示：共有2种）
____________________________________________。写出相对分子质量最小的、含有手性碳原子的链烃类的结构简式____________________。
（2）正戊烷分子中的某一个氢原子被氯原子取代后，所形成的一氯戊烷中有一个含手性碳原子，该一氯戊烷的结构简式是_____________________。
第二节 有机化合物的结构特点
一、有机化合物中碳原子的成键特点
[基础训练]
1．下列说法中，正确的是
A ．任何有机物的分子中，碳原子的空间构型都是相同的
B ．任何烃类的分子中，碳原子的空间构型都是相同的
C ．烷烃分子中，所有碳原子的空间构型都相同，均为四面体型
D ．各族元素所形成的化合物中，以第ⅥA 族元素为最多
2．当碳原子与四个原子连接时，该碳原子为四面体构型；当碳原子只与三个原子连接时，
该碳原子为平面构型。下列各分子中，碳原子的空间构型种类最多的是
A ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 B ．CH 3CH （CH 3）2
C ．CH 2=CHCH=CH2 D ．CH 2=CHCH2C ≡CH
3．下列说法中，正确的是
A ．
B ． 实际上是同一种物质 和CH 3-CH 2-CH 2-CH 3是两种不同的烷烃
C ．白磷和甲烷的分子都具有正四面体结构，其键角都是109°28’
D ．甲烷是正四面体构型，一氯甲烷也是正四面体构型
4．如果说碳元素是形成化合物种类最多元素，则________元素是形成化合物种类第二多的
元素，原因是___________________________________________。
5．碳原子间不仅可以相互连接形成长短不同的碳链，而且可以连接为碳环。只含饱和碳原
子的链烃叫烷烃，含n 个碳原子的烷烃分子中所含氢原子数为______；只含饱和碳原子的环状烃叫环烷烃，分子结构中含1个环、n 个碳原子的环烷烃的分子式是________。
二、有机化合物的同分异构现象
[基础训练]
1．下列同组中的两种物质，属于同分异构体的是
A ．和 B ．CH 3CH 2CH 2CH 3和
C ．CH 2=CHCH2CH 3和CH 3CH=CHCH3 D ．乙醇和乙醚
2．下列同组中的两种物质，不属于同分异构体关系的是 ．．．．．．．．
A ．HC ≡C-CH 2CH 3和CH 2=CH-CH=CH2
B ．Cl-CH 2-CH 2-Cl 和CH 3-CHCl 2
C ．CH 3CH=CHCH3和
D ．氯乙烷和溴乙烷
3．下列烷烃中，一氯代物只有一种、二氯代物有两种的是
A ．CH 3CH 2CH 3 B ．CH 3CH 2CH 2CH 3
C ． D ．
4．下列物质中，与环己烷（
A ．
C ． B ．）互为同分异构体的是 D ．CH 2=CH-CH2C （CH 3）3
5．下列化学式只表示一种物质的是
A ．CH 2Cl 2 B ．C 3H 7Cl C ．C 4H 10 D ．C 2H 4Cl 2
6．某种烷烃，其一氯取代物只有一种，该烷烃的分子式不可能是下列的 ．．．．
A ．CH 4 B ．C 2H 6 C ．C 4H 10 D ．C 5H 12
7．某单烯烃经催化加氢后，得到化合物CH 3CH 2CH 2CH （CH 3）2，这样的烯烃共有
A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种
8．一氯甲烷有_____种，结构简式为________；一氯乙烷有_____种，结构简式为________；
一氯丙烷有_____种，结构简式为__________________________；一氯丁烷有_____种，结构简式为______________________________________。
9．某有机物C 5H 11Cl 经测定发现，其分子中含有2个-CH 3，2个-CH 2-，1个和一个-Cl 。
通过研究戊烷的同分异构体可知，符合上述条件的结构有且只有4种。请分别写出其结构简式：______________________________________________________________。
[提高能力]
1．下列同组中的两种化合物，互为同分异构体的是
A ．和 B ．和
和 C ．和 D ．
2．分子式为C 7H 16，主链上有5个碳原子的物质共有
A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种
3．分子式为C 7H 16的烷烃，分子中含有3个甲基（—CH 3）的共有
A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种
4．碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃共有
A ．3种 B ．4种 C ．5种 D ．6种
5．因双键不能旋转，故2-丁烯CH 3-CH=CH-CH3实际上有两种不同的结构如下：
和
顺-2-丁烯 反-2-丁烯
顺-2-丁烯因同样的原子（原子团）在双键平面的同一侧而得名，反-2-丁烯则因同样的原子（原子团）位于双键平面的两侧而得名。这种同分异构体属于几何异构体中的“顺反
异构体”。下列物质中，有顺反异构体的是
A ．1，1-二氯乙烯Cl 2C=CH2 B ．1，2-二氯乙烯ClHC=CHCl
C ．丙烯CH 3-CH=CH2 D ．苯乙烯
6．下列化学式：
A ．C 2H 5Cl B ．C 3H 8 C ．C 4H 10 D ．C 3H 6Cl 2
（1）只表示一种物质的是___________；
（2）表示2种物质的是__________，结构简式分别是_______________________；
（3）最多的可表示＿＿种物质，这些物质的结构简式分别为 。
7．烷烃属于饱和链烃，其分子中的氢原子数在含相同碳原子数的烃中达到了最大值。从烷
烃分子中去掉2个氢原子，可以形成一个碳碳双键（烯烃）或者一个环（环烷烃），我们说烯烃、环烷烃的“不饱和度（也叫“缺氢指数”，用“Ω”表示）”为1，若从烷烃分子中去掉4个氢，则可能形成两个双键（二烯烃）、或一个三键（炔烃）、或一个双键和一个环（环烯烃），我们说二烯烃、炔烃、环烯烃的“不饱和度（Ω）”为2。
进而，只要有机物分子中含有一个双键或一个环，它的不饱和度就是1；只要有机物分子中含有一个三键，其不饱和度就为2。
（1）计算下列分子的不饱和度Ω：
CH 3CH 2Cl ：Ω=______； CH 2=CH-CH=CH2：Ω=______；
：Ω=______； ：Ω=______； ：Ω=______；
：Ω=______； ：Ω=______。
（2）运用不饱和度的概念，可以帮助我们迅速判断一些结构复杂的物质是否属于同分异构体。如：与因具有相等的碳原子数（8个），相等的杂原子（碳、氢以外的元素的原子可称为杂原子）数（各含1个氧原子），及相同的Ω值（均为5），故属于同分异构体。
请运用上述原理，判断下列同组中的物质是否属于同分异构体：
①苯乙烯与立方烷，是否属于同分异构体__________，原因是： _________________________________________________。
②β-萘酚与对甲基苯丙醛；是否属于同分异构体______，原因是：_________________________________________________。
8．有机物分子中，只跟1个碳原子相连的碳叫伯碳原子（下列分子中标号1的碳），跟2
个碳原子相连的碳叫仲碳原子（下列分子中标号2的碳），跟3个碳原子相连的碳叫叔碳原子（下列分子中标号3的碳），跟4个碳原子相连的碳叫季碳原子（下列分子中标号4的碳），分别与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子依次叫伯氢、仲氢、叔氢。
（1）写出异丁烷的结构简式，指出其分子中各碳原子、氢原子的类型；
（2）某烷烃分子中，伯、仲、叔、季碳原子个数依次为n 1、n 2、n 3、n 4，则该烷烃分子中
氢原子数用含n 1、n 2、n 3、n 4的代数式表示为_________________；若用只含n 1、n 2、n 3的代数式表示，则为_________________。
9．当碳原子上分别连有四个不同的原子或原子团时，这样的碳原子叫“手性碳原子”，含有
手性碳原子的物质具有光学活性（旋光性）。如下列化合物分子中带“*”标记的碳原子，都是手性碳原子。
（1）写出相对分子质量最小的，含有手性碳原子的烷烃的结构简式（提示：共有2种）
____________________________________________。写出相对分子质量最小的、含有手性碳原子的链烃类的结构简式____________________。
（2）正戊烷分子中的某一个氢原子被氯原子取代后，所形成的一氯戊烷中有一个含手性碳原子，该一氯戊烷的结构简式是_____________________。