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
人教化学 必修第二册
【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)。
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【实验步骤】
1.填写下表,并搭建甲烷分子的球棍模型。
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乙烷 乙烯 乙炔
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
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►问题探究
1.根据乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型,归纳碳原子的成键特征及烷烃、烯烃、炔烃的化学键类型。
提示:(1)碳原子成键特征:碳原子最外层有4个电子,可以和其他原子形成4个共价键,既可以形成单键也可以形成双键或三键。
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(2)烷烃、烯烃、炔烃分子的化学键类型
烃分子 烷烃 烯烃 炔烃
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
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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。
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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,用结构简式填表。
链状烷烃
烯烃
炔烃
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提示:
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B
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2.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
B
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3.下图属于烷烃的为( )
A.①②③
B.①③
C.①③④
D.②③④
B
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4.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。
C
B
2
1
正四面体
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5.某些有机化合物的分子模型如图所示。
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回答下列问题。
(1)属于空间填充模型的是____________(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)。
乙、丙
甲、丙
甲(或丙)、乙、丁、戊
CnH2n+2(n≥1)
甲、丙
16.7%
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6.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。
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。
C4H10
CH3CH2CH2CH3
10a
3a
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(2)下列几种烃的结构:
其中,属于同系物的是________,与正丁烷为同一物质的是_______。
ABE
E
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解析:(2)A、B和E同为烷烃,分子式分别为C6H14、C5H12、C4H10,互为同系物,E和正丁烷为同一物质。
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