内容正文:
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
(见学生用书P86)【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__
__CHHHH__
结构特点
(1)正四面体空间结构,碳原子位于正四面体的__中心__,4个氢原子位于4个__顶点__
(2)4个C—H键 是__极性__键,键长__相等__
(3)4个C—H键之间的夹角(键角)相等,都是__109°28′__
(4)4个氢原子在空间位置上是等同的,用1个氯原子取代任意1个氢原子都得到相同的物质,即一氯甲烷__没有__同分异构体;用2个氯原子取代任意2个氢原子也得到相同的物质,即二氯甲烷也__没有__同分异构体;同样,三氯甲烷和四氯化碳分别只有一种结构
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
分子式
结构式
__C2H6__
__CHHHCHHH__
结构特点
(1)立体结构
(2)键角:109°28′
(3)1个分子内有1个C—C键(__非极性__键)和6个C—H键(__极性__键)
(4)6个氢原子的位置__等同__
乙烯
分子式
结构式
__C2H4__
__CHHCHH__
结构特点
(1)平面结构
(2)键角:__120°__
(3)1个分子内有1个C===C键(非极性键)和__4__个C—H键(极性键)
(4)4个氢原子的位置__等同__
乙炔
分子式
结构式
__C2H2__
__CHCH__
结构特点
(1)直线结构
(2)键角:__180°__
(3)1个分子内有1个C≡C键(非极性键)和__2__个C—H键(极性键)
(4)2个氢原子的位置__等同__
【问题和讨论】
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。
答:提示:
碳原子的
成键特征
在有机化合物中,碳原子都是形成4个共价键,可以形成单键、双键或三键
烃分子中的化学键类型
单键:C—C(非极性键);C—H(极性键)
双键:C===C(非极性键)
三键:C≡C(非极性键)
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。
答:提示:可采用任务驱动方式让学生在活动中解决问题。首先提出问题:二氯甲烷的结构式可表示如下,二者是否互为同分异构体?
CClHHCl CHClHCl
然后,学生按照图示结构分别搭建二氯甲烷的模型,发现二者是同一种结构。
最后,引导学生思考为什么在纸面上看似不同的两种结构其实是同一种结构。
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:本活动的目的是让学生认识有机物种类繁多的原因之一是碳骨架连接方式的复杂性。首先,让学生观察下图,了解碳原子之间分别是哪种成键方式,并引导学生思考每个碳原子上还会连接几个氢原子。然后,让学生小组合作,用球棍模型搭建各种结构。最后让学生小组根据所搭建的结构模型进行讨论,并提出问题在班内交流。
驱动性任务问题参考如下:
(1)这些有机化合物的分子式是什么?
(2)哪些是链状的结构?哪些是环状的结构?
(3)碳原子有几种成键方式?分别在哪些分子中有所体现?
(4)哪些分子中碳原子是在同一平面内?哪些分子中碳原子是在一条直线上?
(5)哪些分子互为同分异构体?
答案:(1)①~⑨的分子式依次是C4H10、C4H10、C4H8、C4H8、C4H8、C4H6、C4H6、C4H8、C4H8。
(2)①~⑦是链状结构;⑧和⑨是环状结构。
(3)碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键。
只有碳碳单键:①②⑧⑨;碳碳单键和碳碳双键:③④⑤;碳碳单键和碳碳三键:⑥⑦。
(4)碳原子在同一平面内:④⑤⑦;碳原子在同一条直线上:⑦。
(5)①和②互为同分异构体;③④⑤⑧⑨互为同分异构体;⑥和⑦互为同分异构体。
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实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质
【实验目的】
1.通过实验加深对乙醇、乙酸主要性质的认识。
2.初步了解有机化合物的制备方法。
3.提高实验设计能力,体会实验设计在科学探究中的应用。
【实验用品】
试管、试管夹、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、试管架、酒精灯、火柴、碎瓷片。
乙醇、乙酸、饱和Na2CO3溶液、浓硫酸、铜丝。设计实验所需其他用品:__烧杯、澄清石灰水、石蕊溶液、镁条、氢氧化铜悬浊液、Na2CO3固体、酚酞溶液__。