第1章 微项目 模拟和表征有机化合物分子结构——— 基于模型和图谱的探索(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案(鲁科版)
微项目 模拟和表征有机化合物分子结构
——基于模型和图谱的探索
[项目学习目标]
1.通过模型搭建、图谱表征活动深入体会有机化合物的分子结构特征。
2.知道红外光谱、核磁共振氢谱等现代仪器分析方法在有机化合物分子结构测定中的应用,能结合简单图谱信息分析判断有机化合物的分子结构。
3.形成多角度认识有机化合物分子结构的思路和方法,进一步体会“结构决定性质,性质反映结构”的学科思想。项目活动一:利用模型模拟有机化合物的分子结构
[思考探究]
1.表示有机物结构的两种模型是什么?
提示 球棍模型和空间填充模型
2.表示有机物结构的常用式子有哪些?
提示 分子式、实验式(最简式)、结构式、结构简式和键线式。
3.有机化合物普遍存在同分异构现象的原因是什么?
提示 有机化合物中原子或原子团的连接顺序、成键方式和空间排列方式的多样性使得有机化合物普遍存在同分异构现象。
[归纳提升]
表示有机化合物结构的五种式子和两种模型
一、五种式子
种类 | 含义或表示方法 | 示例 |
分子式 | 用元素符号表示物质分子组成的式子 | C2H4、C2H6 |
实验式 (最简式) | 用元素符号表示化合物分子中各元素原子整数比的式子 | 乙烯的实验 式是CH2 |
结构式 | 表示分子中原子的结合顺序的式子但不表示空间构型 | CHHCHH |
电子式 | 表示分子中各原子最外层电子成键情况的式子 | H∶CH ∶∶CH ∶H |
键线式 | 将碳氢原子省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点和端点均表示碳原子 | CH3CHCHCHCH3CH3
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二、两种模型
1.球棍模型
小球表示原子,短棍表示共价键,如乙烷
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2.空间填充模型
用不同体积大小的小球表示不同原子,如甲烷
[针对练习]
1.某物质只含C、H、O三种元素,其分子的结构模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)○表示________原子;表示________原子;
表示________原子。
(2)该有机物的结构简式为________________________________________________________________________。
(3)1 mol该有机物中含有的非极性键数目为________。
(4)下列物质中与该有机物互为同分异构体的是________,互为同系物的是________(填字母)。
A.CH3CH===CHCOOH
B.OHCCH(CH3)CHO
C.CH3CH2CH===CHCOOH
D.CH2===CHCOOCH3
答案 (1)氢 碳 氧
(2)CCH2CH3COOH
(3)3NA (4)ABD C
2.丙烯是一种常见的有机物,请正确表示丙烯的化学用语:
(1)实验式:________。
(2)结构简式:________。
(3)是丙烯的________。
(4)聚合后的结构简式:________。
(5)键线式:________。
答案 (1)CH2 (2)CH2===CHCH3
(3)球棍模型
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