7.4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导学案-2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019)必修二

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 结构特点 分子的空间结构是　　　  2.填写下表，并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者的空间结构。 乙烷 乙烯 乙炔 分子式 结构式 分子式 结构式 分子式 结构式 结构特点 结构特点 结构特点 碳碳键是　　　，所有原子　　　同一平面内  碳碳键是双键，6个原子共　　　  碳碳键是三键，4个原子共　　　  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。 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ 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，体会结构式与分子空间结构之间的关系。 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ 3.分子中含有4个碳原子的烃可能有多少种结构？ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ 1.下列化学用语正确的是(　　) A.乙醇的结构式为CH3—CH2—OH B.丙烷的空间填充模型为 C.四氯化碳的电子式为 D.溴乙烷的分子式为C2H5Br 2.(2024·大连高一期末)下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。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原子结合。下列说法正确的是(　　) A.①的一氯代物只有1种 B.②④⑤⑥互为同分异构体 C.⑥的分子式为C4H8，其能与溴水发生反应而使溴水褪色 D.0.1 mol ③在氧气中完全燃烧生成8.96 L CO2 3.(2023·江西赣州大余中学高一期末)正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图，下列有关说法正确的是(　　) A.正己烷的分子式为C6H12 B.正己烷的一氯代物有3种(不考虑立体异构) C.正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色 D.主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体只有1种 4.(2024·大理高一期中)依据A~E几种烃分子的结构示意图填空。 (1)A分子的空间结构为　　　　　　。  (2)D的分子式是　　　　。  (3)C、E的关系是　　　　　　　(填“同系物”“同分异构体”或“同一种物质”)。  (4)A~E表示的物质中，属于不饱和烃的物质是　　　　(填字母)。  (5)分子式比C多2个CH2的饱和链状烷烃的结构有　　　　种，其一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为　　　　　。  (6)分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为　　　　。  5.(2023·广东实验中学高一校考期中)乙烯是石油裂解气的主要成分，它的产量通常用来衡量一个国家石油化工的发展水平。请回答下列问题。 (1)已知乙烯与异丁烯互为同系物，写出异丁烯在一定条件下生成聚异丁烯的化学方程式：　　　　。  (2)某芳香烃的结构为 ，它的分子式为　　　　，其一氯代物有　　　　种。  (3)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为　　　  　　　　，若分子式为C4H6的  某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为　　　　。  答案精析 实验步骤 1.CH4　　正四面体　 2.C2H6　　C2H4　　　C2H2　H—C≡C—H　单键　不在　平面　直线　 问题和讨论 1.碳原子的成键特征：有机物中碳原子与周围的原子形成4个共价键，既可以形成单键，也可以形成双键和三键。 烃 2.二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，H、Cl原子半径不同，故分子结构不为正四面体，分子不存在同分异构体。 3.由4个碳原子组成的烃有 ①烷烃：CH3CH2CH2CH3、； ②环烷烃：、； ③烯烃：CH2==CH—CH2—CH3、 、CH3—CH==CH—CH3； ④二烯烃：CH2==CH—CH==CH2； ⑤炔烃：HC≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3； ⑥其他结构：、CH≡C—CH==CH2、 CH≡C—C≡CH。 跟踪训练 1.D　2.B 3.B　[根据球棍模型得到正己烷的分子式为C6H14，A错误；正己烷有三种氢原子，因此正己烷的一氯代物有3种，B正确；正己烷与溴水不会发生反应，在光照条件下和溴蒸气反应，也不能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种，碳骨架结构分别为、，D错误。] 4.(1)正四面体形　(2)C6H6　(3)同一种物质　(4)BD (5)3　C(CH3)4 (或)　(6)C14H30 解析　由烃分子的结构示意图可知，A为甲烷、B为乙烯、C为丙烷、D为苯、E为丙烷。 (4)A~E表示的物质中，只有B(乙烯)、D(苯)属于不饱和烃。 (5)C为丙烷，分子式比C多2个CH2的饱和链状烷烃的结构有3种，分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷；其一氯代物只有一种的同分异构体为新戊烷，其结构简式为C(CH3)4 或。 (6)根据饱和链状烷烃的分子通式CnH2n+2可知分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为C14H30。 5.(1)nCH2C(CH3)2 (2)C18H14　4　(3)C(CH3)2==C(CH3)2　CH3C≡CCH3 解析　(2)由图可知，该芳香烃的分子式为C18H14；分子为对称结构，含有4种不同化学环境的氢，故一氯代物有4种。(3)碳碳双键两端的原子共面，分子式为C6H12的某烃的不饱和度为1，所有碳原子都在同一平面上，则含有碳碳双键且碳原子均直接在碳碳双键两端，故该烃的结构简式为C(CH3)2==C(CH3)2；碳碳三键两端的原子共线，分子式为C4H6的某烃分子中所有的碳原子都在同一条直线上，故该烃的结构简式为CH3C≡CCH3。 学科网（北京）股份有限公司 $$