高中化学新教材同步必修第二册 第7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(同步讲义)

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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实验步骤1．认识甲烷分子结构，搭建甲烷分子的球棍模型2.搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者结构问题讨论1．根据乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型，归纳碳原子的成键特点及烷烃、烯烃、炔烃的化学键类型。提示　(1)碳原子成键特点：碳原子最外层有4个电子，可以和其他原子形成4个价键，既可以形成单键也可以形成双键或三键。(2)烷烃、烯烃、炔烃分子中成键特点比较注　含多个碳原子的烯烃及炔烃，分子中除含碳碳双键，碳碳三键和碳氢键之外，还存在和饱和碳原子间的碳碳单键。2．根据甲烷的结构，推测验证二氯甲烷有没有同分异构体？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键键长小于C—Cl键键长，故分子结构不为正四面体，分子不存在同分异构体。3．根据碳原子的成键特点，推测4个碳原子的烃有多少种结构？提示　根据碳原子的成键特点，碳原子间可以形成单键、双键、三键，也可以形成碳链或碳环，故4个碳原子组成的常见烃可能有9种结构。(1)形成饱和烷烃，结构简式为：CH3CH2CH2CH3、。(2)形成烯烃：结构简式为：CH2==CH—CH2—CH3、、CH3—CH==CH—CH3。(3)形成炔烃：结构简式：CH≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3。(4)形成饱和环烷烃，结构简式：。1．(2018·湖北龙泉中学模拟)有下列五种物质：①氨气　②甲烷　③四氯化碳　④乙烷，其中立体构型是正四面体形的是(　　)A．①②③ B．②③C．②③④ D．全部答案　B解析　甲烷、四氯化碳的立体构型为正四面体形；氨气的立体构型为三角锥形；乙烷()的立体构型不是四面体形。2．(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，故①和③为同系物，故A错误，B正确；CH4和CH3CH3为烷烃，C项错误；CH3CH3的结构为空间结构，不为平面结构，故D错误。3．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)C　B(2)2　1　正四面体　D4．(2018·泉州高一检测)正丁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。但正丁烷具有较强的毒性，挥发快，若使用不当，极易造成职业中毒。(1)正丁烷的分子式为____________，正丁烷的结构简式为__________。a mol正丁烷含有________ mol碳氢键，________ mol碳碳键。(2)下列几种烃的结构：A．B．C．CH2==CH—CH3D．E．其中，属于同系物的为________，与正丁烷为同一物质的为________。答案　(1)C4H10　CH3CH2CH2CH3　10a　3a(2)ABE　E解析　(1)正丁烷分子式为C4H10，a mol分子中含有10a mol氢原子，故含有10a mol碳氢键，含4a mol碳原子的链烃，含有3a mol的碳碳键。(2)A、B和E同为烷烃，分子式分别为C6H14、C5H12、C4H10，故为同系物，E和正丁烷为同一物质。甲烷分子式结构式球棍模型CH4结构特点甲烷分子中的5个原子不在同一平面内，而是形成正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点，分子中的4个C—H键长度相同，相互之间的夹角相等乙烷乙烯乙炔分子式C2H6C2H4C2H2结构式H—C≡C—H球棍模型结构特点分子中8个原子不在同一平面内，是以碳原子为中心，其他原子为顶点的四面体结构碳碳之间形成双键，2个碳原子和4个氢原子在同一平面内，C—H键、键之间的夹角为120°碳和碳之间形成三键，2个氢原子和2个碳原子在同一直线上，分子中键和键夹角为180°烷烃烯烃炔烃代表物乙烷乙烯乙炔结构式H—C≡C—H化学键类型碳碳单键碳氢单键碳碳双键碳氢单键碳碳三键碳氢单键