第七章实验活动8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点

实验活动8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点实验目的1．加深对有机化合物分子结构的认识。2．初步了解使用模型研究物质结构的方法。实验用品分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)。实验步骤1．填写下表，并搭建甲烷分子的球棍模型。甲烷分子式结构式CH4结构特点分子的空间结构是正四面体2.填写下表，并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者的立体结构。乙烷乙烯乙炔分子式结构式分子式结构式分子式结构式C2H6C2H4C2H2H—C≡C—H结构特点结构特点结构特点碳碳键是单键，所有原子不在同一平面内碳碳键是双键，6个原子共平面碳碳键是三键，4个原子共直线问题讨论1．通过以上有机物分子球棍模型的搭建，归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。提示碳原子的成键特征是与周围的原子形成4个共价键，可以是链状，也可以形成环状，可以形成C—C、C=C或C≡C。烃eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(链烃\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(烷烃化学键类型C—C,烯烃化学键类型CC,炔烃化学键类型C≡C)),环烃\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(环烷烃：化学键类型C—C，环状结构,苯和苯的同系物：化学键类型含有))))2．根据二氯甲烷的结构式推测其是否有同分异构体，并通过搭建球棍模型进行验证，体会结构式与分子立体结构之间的关系。提示二氯甲烷可以看作甲烷分子中的2个氢原子被2个氯原子代替的产物，根据甲烷的分子结构，二氯甲烷的分子结构是以碳原子为中心，2个氢原子和2个氯原子为4个顶点的四面体结构，C—H键长小于C—Cl键长，故分子结构不为正四面体，分子不存在同分异构体。3．分子中含有4个碳原子的烃可能有多少种结构？尝试用球棍模型进行探究。提示由4个C原子组成的烃有①烷烃：CH3CH2CH2CH3、②环烷烃：③烯烃：CH2CH—CH2—CH3、、CH3—CH=CH—CH3④二烯烃：CH2=CH—CH=CH2⑤炔烃：HC≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3⑥其他结构：、CH≡C—CH=CH21．(2020·蚌埠一中高一检测)下列对有机物的叙述正确的是()A．有两种结构 B．只有一种结构C．含有非极性键 D．有四种结构答案B解析甲烷分子的空间结构是正四面体。该有机物可看成甲烷分子中的氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，均处在相邻的位置，故该有机物只有一种结构，A、D项错误，B项正确；该有机物中的化学键全部是极性键，C项错误。考点甲烷的分子结构题点甲烷的分子结构及应用2．(2018·湖北龙泉中学模拟)有下列四种物质：①氨②甲烷③四氯化碳④乙烷，其中空间结构是正四面体的是()A．①②③B．②③C．②③④D．①②③④答案B解析甲烷、四氯化碳的空间结构是正四面体；氨的空间结构是三角锥；乙烷()的空间结构不是四面体。考点有机物中碳原子成键特点题点有机物中碳原子成键特点3．(2018·银川一中期末)现有①②③三种烃，它们的球棍模型如图所示：下列说法正确的是()A．①②③三种烃为同系物B．①和③结构相似，为同系物C．①②③三种烃都属于烷烃D．③的结构为平面结构答案B解析据分子的球棍模型，①的分子式为CH4，②的分子式为C2H4，③的分子式为C2H6，则①和③为同系物，故A错误，B正确；CH4和CH3CH3为烷烃，故C错误；CH3CH3的结构为空间结构，不为平面结构，故D错误。考点有机物中碳原子成键特点题点同系物与同分异构体判断及分子结构4．如图所示为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，下图属于烷烃的为()A．①②③B．①③C．①③④D．②③④答案B解析据信息①的分子式为C4H10，②的分子式为C4H8，③的分子式为C5H12，④的分子式为C4H6，故属于烷烃的只有①和③，故选B。考点有机物中碳原子成键特点题点烷烃的判断5．(2020·杭州建兰中学检测)下列化学用语正确的是()A．聚丙烯的结构简式为CH2—CH2—CH2B．丙烷的空间充填模型为C．四氯化碳的电子式为D．溴乙烷的分子式为C2H5Br答案D解析聚丙烯的结构简式为，A错误；B项中为丙烷的球棍模型，错误；四氯化碳的电子式为，C错误。考点有机物的组成及结构题点有机物的组成及结构6．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。(1)甲烷的球棍模型是______，甲烷的电子式是______。(2)如果甲烷分子是平面形结构，则CH2Cl2应该有____种结构，实际CH2Cl2有________种结构，证明甲烷分子不是平面形结构，而是__________结构，上图__________更能反映其真实存在状况。答案(1)CB(2)21正四面体D考点甲烷的组成与结构题点甲烷分子的空间结构7．某些有机化合物的分子模型如图所示。回答下列问题：(1)属于空间充填模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”，下同)。(2)表示同一种有机化合物的是________。(3)上述有机物，属于同系物的是____________，通式为________________。(4)含碳量最低的是________，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留三位有效数字)。答案(1)乙、丙(2)甲、丙(3)甲(或丙)、乙、丁、戊CnH2n＋2(4)甲、丙16.7%解析(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式，属于空间充填模型。(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间充填模型，表示同一种有机化合物。(3)甲、乙、丙、丁、戊的分子式为CH4、C2H6、CH4、C3H8、C5H12，通式为CnH2n＋2(n≥1