7.1.1碳原子成键的特点 课时作业高一化学（人教版2019）必修第二册
一、单选题，共12小题
1．（2021·高一课时练习）只含C、H元素的有机物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
2．（2021春·高一课时练习）下列关于有机化合物中碳原子的成键特点的说法错误的是
A．碳原子最外层有4个电子，决定其在反应中既不容易得到电子也不容易失去电子
B．碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，也可以形成碳环，且还可以含有支链
C．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键和四键
D．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子
3．（2020·高一课时练习）某期刊封面上有一个有机物的球棍模型，如图所示，图中“棍”代表单键、双键或三键。不同颜色的球表示氢、碳、氧原子，其中绿球代表（ ）
A．氮原子 B．氢原子 C．氧原子 D．碳原子
4．（2020·高一课时练习）从碳原子的成键情况来分析，下列结构式不合理的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2020·高一课时练习）下列说法正确的是（ ）
A．含碳元素的化合物都是有机物
B．有机物都难溶于水
C．有机化合物与无机化合物的性质完全不同
D．大多数有机物受热易分解，但有的具有较强热稳定性
6．（2020·高一课时练习）下列不属于碳原子成键特点的是（ ）
A．易失去最外层的电子形成离子
B．最外层电子能与其他原子的外层电子形成共用电子对
C．能够形成单键、双键和三键
D．每个碳原子最多与其他原子形成4个共价键
7．（2023·高一课时练习）有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是
A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个价键
B．碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环
C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同
D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形
8．（2023·高一课时练习）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
9．（2020·高一课时练习）下列说法与含碳化合物种类繁多的原因无关的是
A．碳原子种类的多样性 B．碳原子间连接方式的多样性
C．碳原子和其他原子成键方式的多样性 D．碳原子间成键方式的多样性
10．（2020·高一课时练习）以下说法错误的是（ ）
A．丙烷属于饱和链烃
B．甲烷分子是正四面体结构
C．甲烷分子中四个C-H键是完全等价的键
D．丁烷分子中含有除共价键以外的化学键
11．（2021·高一课时练习）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
A． B． C． D．
12．（2016·高一课时练习）下列说法正确的是
A．有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构十分复杂
B．烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的
C．同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一原因
D．烷烃的结构特点是碳原子通过单键连接成链状，剩余价键均与氢原子结合
二、非选择题，共15小题
13．（2022·高一课时练习）由4个碳原子结合形成的5种有机化合物(氢原子没有画出)，如图所示。
(1)在如图所示的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成____和____；不仅可以形成____，还可以形成碳环。
(2)写出上述五种物质的结构简式和分子式：
a.____；____；
b.___；____；
c.____；____；
d.____；____；
e._____；___。
14．（2020·高一课时练习）4个碳原子间均以单键结合的方式有4种，请在下面补充另外3种结合方式：
Ⅰ.
Ⅱ.___________
Ⅲ.___________
Ⅳ.___________
15．（2020·高一课时练习）在有机化合物分子中，碳原子可能以哪些成键方式满足“碳四价”的原则：_________________________？
16．（2021·高一课时练习）在有机化合物中，碳原子既可以与其他元素的原子形成共价键，也可以相互成键。两个碳原子之间可以形成的共价键的类型有___________、___________和___________；多个碳原子可以相互结合，形成的碳骨架的类型有___________和___________。
17．（2021·高一课时练习）依据A~E几种烃分子的示意图填空。
(1)B中所含官能团名称是___________。
(2)上述分子中属于C的同系物的是___________(填字母)。
(3)E的分子式是___________。
参考答案：
1．C
【详解】碳原子核外最外层有四个电子，在形成有机化合物时与其他原子可形成四对共用电子对，C正确，故选C。
2．C
【详解】A．最外层电子数大于4时容易得到电子，最外层电子数小于4时容易失去电子，最外层电子数为4时即不容易得到也不容易失去，碳是6号元素，最外层电子数为4所以即不容易失去电子也不容易的到电子，A正确；
B．由于碳原子最外层电子数为4，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，也可以形成碳环，且还可以含有支链，B正确；
C．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键，但碳原子与碳原子之间不能形成4对共用电子，C错误；
D．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子，所以有机物的种类远多于无机物，D正确；
答案选C。
3．D
【详解】由图可知，绿球周围最多可连接四个“棍”，且“棍”可代表单键、双键或三键，因此可判断绿球所代表的是碳原子，D符合题意。
答案选D。
4．A
【详解】碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子，A中碳只有三对共用电子对，B、C、D碳原子都满足四对共用电子对，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
5．D
【详解】A. 有机物都含碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机物，如CO、CO2等，故A错误；
B. 有些有机物易溶于水，如乙醇、乙酸等，故B错误；
C. 有机化合物与无机化合物有些性质相同，如CO和乙醇均能燃烧，故C错误；
D. 大多数有机物受热易分解，但有的具有较强热稳定性，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．A
【详解】A. 碳原子既难得电子，又难失电子，故A符合题意；
B. 碳原子既难得电子，又难失电子，能与其他原子的最外层电子形成共用电子对，故B不符合题意；
C. 碳碳之间能形成单键、双键和三键，故C不符合题意；
D. 由于其最外层有4个电子，所以最多可形成4个共价键，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
7．B
【详解】A．碳的原子序数为6，碳原子最外层有4个电子，每个碳原子可形成4个价键，A正确；
B．碳原子间不但能形成碳链，还可以形成碳环，如环丁烷()，B错误；
C．在CH4分子中，形成4个碳氢键，四个碳氢键的键长与键能均相同，C正确；
D．饱和碳与周围四个原子形成四面体结构，因此正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形，D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对， 故A正确；
B．碳原子之间形成的共价键是非极性共价键，碳原子与其他原子形成的共价键是极性键，故B错误；
C．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对，即形成4个共价键，故C错误；
D．碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子也不容易失去电子，即难形成离子键，故D错误；
答案选A。
9．A
【详解】A.碳元素虽然存在多种同位素，但与含碳化合物种类繁多没有关联性，A项符合题意；
B.碳原子间连接方式的多样性会导致含碳化合物种类繁多，B项不符合题意
C.碳原子与其他原子成键方式的多样性会导致含碳化合物种类繁多，C项不符合题意；
D.碳原子之间成键方式的多样性会导致含碳化合物种类繁多，D项不符合题意。
答案选A。
10．D
【详解】A. 丙烷分子中每个碳原子的最外层电子都被充分利用，达到“饱和”状态，则丙烷属于饱和链烃，故A正确；
B. 甲烷分子的空间结构是正四面体形，故B正确；
C. 甲烷分子中含有四个相同的C—H键，故C正确；
D. 丁烷分子中含有C—C键和C—H键，它们都是共价键，故D错误。
综上所述，答案为D。
11．C
【分析】在有机物的分子结构中，1个C要连有4个键，其中碳碳双键属于2个键，碳碳三键属于3个键，C-H往往省略掉。所以，当给出的结构中，如果1个C周围的键少于4个，则要由C-H键补足至4个；如果多于4个，则一定不合理。
【详解】A. 该物质是正丁烷，图中省略了C-H键，A正确；
B. 该物质是异丁烷，图中省略了C-H键，B正确；
C. 图中有1个C周围连有5个键（2个单键和1个三键），不合理，C错误；
D. 该物质是环丁烷，图中省略了C-H键，D正确；
故合理选项为C。
【点睛】在有机化合物的分子中，1个C一定连有4个键，不会多，也不会少。
12．D
【详解】有机物种类繁多的主要原因是碳原子的成键特点和同分异构现象，A、C项错误；烃类分子中的碳原子与氢原子是通过极性键结合的，B项错误。烷烃的结构特点是碳原子通过单键连接成链状，剩余价键均与氢原子结合，D正确。故选D。
13．(1) 碳碳双键 碳碳三键 碳链
(2) CH3CH(CH3)CH3 C4H10 C4H8 CH3CH=CHCH3 C4H8 CH≡C—CH2—CH3 C4H6 C4H8
【解析】（1）
由图示可知，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成碳碳双键(如图b、c)、碳碳三键(如图d)，不仅可以形成碳链(如图a、b、c、d)，还可以形成碳环。
（2）
由图示可知，a为烷烃，其结构简式为：CH3CH(CH3)CH3，分子式为：C4H10；b为单烯烃，其结构简式为：，分子式为：C4H8；c为单烯烃，其结构简式为：CH3CH=CHCH3，分子式为：C4H8；d为单炔烃，其结构简式为：CH≡C—CH2—CH3，分子式为：C4H6；e为环烷烃，其结构简式为：，分子式为：C4H8。
14．
【详解】根据碳原子的链接顺序分析4个碳原子若不成环，可以有1个直连，结构为，4个碳原子单键连接时还可以形成4元环和3元环结构，分别为和，故答案为：；；。
15．有机化合物分子中，碳原子可能以单键、双键、三键等方式满足“碳四价”的原则
【详解】C原子最外层有4个电子，达到8电子稳定结构，需要共用4对共用电子对，C原子可以与碳原子，也可以与其他原子，形成单键、双键、三键等方式达到稳定结构，满足“碳四价”的原则。
【点睛】需要注意的是，C原子可以与同一个原子形成单键，双键和三键，如碳碳单键，碳碳双键，碳碳三键，但是C原子不可能与同一个原子形成“四键”，根据s和p轨道的空间取向，碳原子和另一个碳原子成键时，必有1个p轨道不能以“肩碰肩”的形式形π成键，也不能“头碰头”的形式σ成键；因此碳原子和其他原子间最多形成三键。
16． 单键 双键 三键 链状结构 环状结构
【详解】碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对。两个碳原子之间可以形成的共价键的类型有单键、双键和三键；多个碳原子可以相互结合，形成的碳骨架的类型有链状结构和环状结构。
17． 碳碳双键 A C3H8
【分析】根据C原子价电子数是4，结合原子半径：C＞H，可知A是甲烷，B是乙烯，C是丙烷，D是苯，E是丙烷。
【详解】(1)B为乙烯，结构简式是CH2=CH2，其中含有的官能团是碳碳双键。
(2)C是丙烷，属于烷烃，则与变为互为同系物的是甲烷，故选项是A。
(3)根据物质的球棍模型可知，烃E表示的是丙烷，分子式是C3H8。
