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）化学人教版必修第二册

第七章 有机化合物 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 教学目标 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。 重点和难点 重点： 有机化合物分子结构 球棍模型 难点： 分子结构与球棍模型 ◆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 结构特点 碳原子与 个氢原子形成4个 ，4个C—H的长度和强度完全相同，夹角也相同均为 ，甲烷分子为 结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点 甲烷分子的球棍模型： 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 乙烯 乙炔 分子式 结构式 分子式 结构式 分子式 结构式 C2H6 C2H4 C2H2 结构特点 结构特点 结构特点 6个C—H长度和强度完全相同，碳原子之间通过单键相连，分子由两个 构成，2个碳原子和6个氢原子不在同一个平面上 碳原子之间通过碳碳双键相连，不能旋转，4个C—H长度和强度完全相同，夹角为 ，2个碳原子和4个氢原子在同一个 碳原子之间通过碳碳三键相连，2个C—H长度和强度完全相同，夹角为 ，2个碳原子和2个氢原子在同一条 乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型分别为 ◆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，体会结构式与分子立体结构之间的关系。 3．分子中含有4个碳原子的烃可能有哪些结构？尝试用球棍模型进行探究。 1．有机化合物分子中碳原子的成键方式 碳原子结构 最外层有4个电子，可形成4个共价键 成键原子 碳原子可与碳原子、其他非金属原子成键 成键形式 单键：都是σ键；双键：一个σ键，一个π键；三键：一个σ键，两个π键 2．有机化合物常用的表示方法 如丙烯的常见表示方法： 结构式 结构简式 键线式 球棍模型 空间填充模型 CH2＝CHCH3 【提醒】1．碳为四价，防止在碳原子上多写或少写H原子。 2．注意各原子或基团与碳原子连接时，防止连错。 3．碳碳双键及三键不能省略，如乙烯不能错写为CH2CH2。 基础达标 1．某期刊封面上有一个有机物的球棍模型，如图所示，图中“棍”代表单键、双键或三键。不同颜色的球表示氢、碳、氧原子，其中绿球代表（   ） A．氮原子 B．氢原子 C．氧原子 D．碳原子 2．有K、M、N三种烃，其球棍模型如图所示，下列说法错误的是 A．K和N结构相似，互为同系物 B．除去K中混有的M，可通入酸性溶液 C．M能与溴水发生加成反应使其褪色 D．等质量三种烃完全燃烧，消耗最多的是K 3．某化学小组搭建了以下球棍模型，其中表示乙醇分子的是 A．B．C． D． 4．下列球棍模型中，能表示甲烷分子的是 选项 A B 球棍模型 选项 C D 球棍模型 A．A B．B C．C D．D 5．如图是四种常见有机物的球棍模型示意图。下列说法不正确的是 A．A与Cl2在光照条件下发生反应得到的有机物是混合物 B．B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．C分子中所有原子都在同一平面 D．D最多能与1molBr2发生加成反应 6．两种常见烃①②的球棍模型如图所示，下列叙述错误的是 A．庚烷与①互为同系物 B．可以用酸性高锰酸钾溶液将二者区分开 C．可以用溴水除去①中混有的②杂质 D．等质量的①②充分燃烧时，②消耗的更多 7．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A．正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 B．正己烷的一氯代物有3种 C．正己烷的分子式为C6H12，其沸点是同分异构体中最低的 D．正己烷所有原子可能在同一平面上 8．四种常见有机物的球棍模型如图，小球代表C、H、O三种原子。下列说法不正确的是 A．a与氯气在光照条件下反应，得到的产物都不溶于水 B．b中所有原子都在同一个平面 C．b和c都能使酸性高锰酸钾溶液褪色且反应类型相同 D．c和d可用碳酸钠溶液鉴别 9．下列对球棍模型的认知或表达不正确的是 A．乙炔的分子结构： B．二氯甲烷存在2种同分异构体：与 C．聚乙烯的分子结构(局部)： D．乙烯与水加成： 10．正丁烷的球棍模型如图。下列有关正丁烷的说法中不正确的是    A．分子式为 B．分子中每个碳原子形成了4个共价键 C．与异丁烷在性质上存在一定差异 D．一定条件下可以与卤素单质发生反应 综合应用 11．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好。异辛烷震爆现象很小，其辛烷值定为100，如图是异辛烷的球棍模型，下列说法不正确的是    A．异辛烷所有碳原子在同一平面上 B．异辛烷与氯气发生取代反应，生成4种一氯代物 C．异辛烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．是异辛烷的同系物 12．（双选）乙醇分子的球棍模型和乙醇分子与水分子之间的氢键如图。下列说法正确的是 A．乙醇与金属钠反应时断裂化学键② B．乙醇与灼热的铜丝反应时断裂化学键②④ C．乙醇的沸点远大于丁烷 D．乙醇可与水任意比例互溶，与图示的氢键有关 13．（双选）《化学教育》期刊封面刊载如图所示的有机物M(只含C、H、O)的球棍模型图。不同大小、颜色的小球代表不同的原子，小球之间的“棍”表示共价键，既可以表示三键，也可以表示双键，还可以表示单键。下列有关M的推断正确的是 A．M的分子式为C12H10O2 B．M与足量氢气在一定条件下反应的产物的环上一氯代物有7种 C．M能发生中和反应、取代反应、加成反应 D．一个M分子最多有11个原子共面 14．（双选）①②是两种常见烃的球棍模型，则下列叙述正确的是 A．都能发生加成反应 B．都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．都能在空气中燃烧 D．等物质的量的①②完全燃烧时，产生CO2的量相同 15．几种烷烃分子的球棍模型如图： (1)C的名称为 。 (2)D的一氯代物有 种；B的二氯代物有 种。 (3)B与E碳骨架不同，二者结构不相似，不属于同系物 (填“正确”或“错误”)。 (4)相互间是同分异构体的是 。(填标号) 16．戊烷的球棍模型如下： (1)它们的分子式相同吗？它们之间属于何种关系？ (2)I、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是什么？它们的一氯代物各有多少种？ 拓展培优 17．有A、B、C、D四种烃，其球棍模型如图所示，代表H原子，代表C原子，请回答下列问题： (1)写出D的官能团名称： ；B的电子式： 。 (2)写出A与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式： ；反应类型是 。 (3)B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为： 。 (4)下列物质中，可以通过B发生加成反应得到的是_______(填字母)。 A．CH3CH3 B．CH3CHCl2 C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br (5)写出D发生加聚反应生成高分子的化学方程式： 。为了鉴别C和D可选用 (填试剂名称)。 (6)等质量的A、B、C、D四种烃完全燃烧，消耗氧气最多的是 (写分子式)。 18．已知A～G是几种烃分子的球棍模型，据此回答下列问题： (1)上述七种烃中： ①常温下含碳量最高的气态烃是 (填结构简式)； ②能够发生加成反应的烃有 种； ③与A互为同系物的是 (填对应字母)； ④一卤代物种类最多的是 (填对应字母)。 ⑤等质量的各烃，完全燃烧耗氧量最多的是 (填结构简式)。 ⑥E分子中一个氢原子被溴取代后所得有机物的名称为 。 (2)①写出C发生加聚反应的化学方程式： 。 ②写出G合成烈性炸药(TNT)的化学方程式： 。 19．几种常见分子的球棍模型如图所示，请按要求回答下列问题。    (1)a分子的空间构型为 ：光照条件下，a与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。 (2)与a互为同系物的是 (填字母)。 (3)写出c的电子式 。 (4)d的一种同分异构体的结构简式为 (5)e中官能团为 (写结构简式)。 20．Ⅰ、按要求回答下列问题： (1)下图显示的是烃中的碳原子相互结合的几种方式。图中互为同分异构的是 。 (2)有多种同分异构体，其中主链含有五个碳原子，有两个甲基作支链的烷烃有 种，其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体，请写出其结构简式 。 Ⅱ、现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图： (3)B的电子式： ； (4)丙烯()与B互为同系物，该分子中最多 个原子共面，写出丙烯在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式 。 (5)除去C中少量B选用的最佳试剂 。 (6)A与在光照下反应能得到，关于的描述错误的是___________。 A．结构式： B．不存在同分异构体 C．二氯甲烷为正四面体结构 D．常温常压下为液体 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章 有机化合物 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 教学目标 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。 重点和难点 重点： 有机化合物分子结构 球棍模型 难点： 分子结构与球棍模型 ◆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 结构特点 碳原子与4个氢原子形成4个C—H，4个C—H的长度和强度完全相同，夹角也相同均为109°28′，甲烷分子为正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点 甲烷分子的球棍模型： 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 乙烯 乙炔 分子式 结构式 分子式 结构式 分子式 结构式 C2H6 C2H4 C2H2 H—C≡C—H 结构特点 结构特点 结构特点 6个C—H长度和强度完全相同，碳原子之间通过单键相连，分子由两个四面体构成，2个碳原子和6个氢原子不在同一个平面上 碳原子之间通过碳碳双键相连，不能旋转，4个C—H长度和强度完全相同，夹角为120°，2个碳原子和4个氢原子在同一个平面上 碳原子之间通过碳碳三键相连，2个C—H长度和强度完全相同，夹角为180°，2个碳原子和2个氢原子在同一条直线上 乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型分别为 ◆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。 【解析】每个碳原子形成4个共价键；烷烃中含有碳碳单键及碳氢键，烯烃中含有碳碳双键及碳氢键，可能有碳碳单键，炔烃中含有碳碳三键及碳氢键，可能有碳碳单键。 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。 【解析】二氯甲烷可看作是甲烷中的2个氢原子被2个氯原子所代替的产物，与甲烷的结构相似，故其不存在同分异构体。 3．分子中含有4个碳原子的烃可能有哪些结构？尝试用球棍模型进行探究。 【解析】分子中含有4个碳原子的烃可能有CH3CH2CH2CH3（）、（）、CH3CH===CHCH3（）、CH2===CHCH2CH3（）、（）、CH3C≡CCH3（）、CH≡CCH2CH3（）、（）、CH2===CH—CH===CH2（）、CH≡C—CH===CH2（）、（）等。 1．有机化合物分子中碳原子的成键方式 碳原子结构 最外层有4个电子，可形成4个共价键 成键原子 碳原子可与碳原子、其他非金属原子成键 成键形式 单键：都是σ键；双键：一个σ键，一个π键；三键：一个σ键，两个π键 2．有机化合物常用的表示方法 如丙烯的常见表示方法： 结构式 结构简式 键线式 球棍模型 空间填充模型 CH2＝CHCH3 【提醒】1．碳为四价，防止在碳原子上多写或少写H原子。 2．注意各原子或基团与碳原子连接时，防止连错。 3．碳碳双键及三键不能省略，如乙烯不能错写为CH2CH2。 基础达标 1．某期刊封面上有一个有机物的球棍模型，如图所示，图中“棍”代表单键、双键或三键。不同颜色的球表示氢、碳、氧原子，其中绿球代表（   ） A．氮原子 B．氢原子 C．氧原子 D．碳原子 【答案】D 【解析】由图可知，绿球周围最多可连接四个“棍”，且“棍”可代表单键、双键或三键，因此可判断绿球所代表的是碳原子，D符合题意。 答案选D。 2．有K、M、N三种烃，其球棍模型如图所示，下列说法错误的是 A．K和N结构相似，互为同系物 B．除去K中混有的M，可通入酸性溶液 C．M能与溴水发生加成反应使其褪色 D．等质量三种烃完全燃烧，消耗最多的是K 【答案】B 【解析】A．K和N分别为甲烷和乙烷，二者都属于烷烃，结构相似，且分子组成上相差1个“CH2”，二者互为同系物，A正确； B．除去K(CH4)中混有的M(CH2=CH2)，若通入酸性溶液，M(CH2=CH2)被氧化生成的CO2混在K(CH4)中，从而引入了新的杂质，B错误； C．M为乙烯，CH2=CH2分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应使其褪色，C正确； D．三种烃的最简式分别为CH4、CH2、CH3，CH4中含H量最高，则等质量三种烃完全燃烧，消耗最多的是K(CH4)，D正确； 故选B。 3．某化学小组搭建了以下球棍模型，其中表示乙醇分子的是 A．B．C． D． 【答案】D 【解析】A．表示丙烷，结构简式为，故A错误； B．表示乙烯，结构简式为，故B错误； C．表示乙酸，结构简式为，故C错误； D．表示乙醇，结构简式为，故D正确； 故选D。 4．下列球棍模型中，能表示甲烷分子的是 选项 A B 球棍模型 选项 C D 球棍模型 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．甲烷是四面体结构，A符合题意； B．B表示的是乙烯，B不符合题意； C．C表示的是乙烷，C不符合题意； D．D表示的是丙烷，D不符合题意； 故选A。 5．如图是四种常见有机物的球棍模型示意图。下列说法不正确的是 A．A与Cl2在光照条件下发生反应得到的有机物是混合物 B．B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．C分子中所有原子都在同一平面 D．D最多能与1molBr2发生加成反应 【答案】D 【分析】 由有机物的球棍模型示意图可知，A、B、C、D分别代表CH4、CH3CH3、CH2=CH2、。 【解析】A．A为CH4，CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，可以得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，即四种有机物，为混合物，故A正确； B．B为CH3CH3，性质比较稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确； C．C为CH2=CH2，CH2=CH2为平面结构，即CH2=CH2分子中所有原子都在同一平面，故C正确； D．D为，1mol中有1mol碳碳三键，最多能与2molBr2发生加成反应，故D错误； 故答案为：D。 6．两种常见烃①②的球棍模型如图所示，下列叙述错误的是 A．庚烷与①互为同系物 B．可以用酸性高锰酸钾溶液将二者区分开 C．可以用溴水除去①中混有的②杂质 D．等质量的①②充分燃烧时，②消耗的更多 【答案】D 【分析】由题中球棍模型可知，①为乙烷，②为乙烯，据此作答。 【解析】A．①为乙烷，与庚烷互为同系物，A项正确； B．乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烯含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化断键，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确； C．乙烷不能与溴水反应，但乙烯可以与溴水发生加成反应生成油状液体，因此可以用溴水除去乙烷中的乙烯，C项正确； D．烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程为，假设质量都为1g，则乙烷的物质的量为，由以上可知，消耗消耗的量为，乙烯的物质的量为，消耗消耗的量为，所以消耗的量最多的是①乙烷，D项错误； 故选D。 7．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A．正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 B．正己烷的一氯代物有3种 C．正己烷的分子式为C6H12，其沸点是同分异构体中最低的 D．正己烷所有原子可能在同一平面上 【答案】B 【解析】A．正己烷是饱和烷烃，不能与溴水发生反应，A错误； B．正己烷的一氯代物有3种，分别是：、、，B正确； C．正己烷的分子式为，烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低，所以正己烷其沸点是同分异构体中最高的，C错误； D．正己烷是饱和结构，每个碳原子连接的四个原子构成四面体结构，所有原子不可能在同一平面上，D错误； 故选B。 8．四种常见有机物的球棍模型如图，小球代表C、H、O三种原子。下列说法不正确的是 A．a与氯气在光照条件下反应，得到的产物都不溶于水 B．b中所有原子都在同一个平面 C．b和c都能使酸性高锰酸钾溶液褪色且反应类型相同 D．c和d可用碳酸钠溶液鉴别 【答案】A 【分析】根据球棍模型可知，a、b、c、d分别为甲烷、乙烯、乙醇和乙酸。 【解析】A．甲烷与氯气在光照条件下反应，取代产物为氯代烷烃和HCl，其中HCl极易溶于水，A错误； B．乙烯分子为平面结构，所有原子都在同一个平面，B正确； C．乙烯中含有碳碳双键，乙醇中含有羟基，均可以被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色，反应类型均为氧化反应，C正确； D．乙酸含有羧基，具有酸性，可与碳酸钠溶液反应生成气体，乙醇不反应，因此可以用碳酸钠溶液鉴别乙醇和乙酸，D正确； 答案选A。 9．下列对球棍模型的认知或表达不正确的是 A．乙炔的分子结构： B．二氯甲烷存在2种同分异构体：与 C．聚乙烯的分子结构(局部)： D．乙烯与水加成： 【答案】B 【解析】 A．乙炔是直线形分子，分子结构：，A正确； B．二氯甲烷只有一种结构，因为甲烷的四个氢原子完全等效，B错误； C．聚乙烯中没有双键，则分子结构(局部)为：，C正确； D．乙烯与水发生加成反应，D正确； 故选B。 10．正丁烷的球棍模型如图。下列有关正丁烷的说法中不正确的是    A．分子式为 B．分子中每个碳原子形成了4个共价键 C．与异丁烷在性质上存在一定差异 D．一定条件下可以与卤素单质发生反应 【答案】A 【解析】A．由正丁烷的球棍模型可以写出其分子式为C4H10，A错误； B．正丁烷属于烷烃，所含碳原子是饱和碳原子，分子中每个碳原子形成了4个共价，B正确； C．正丁烷与异丁烷是同分异构体，化学性质相似，物理性质上存在一定差异，例如正丁烷的熔点大于异丁烷，C正确； D．甲烷和氯气在光照下可以发生取代反应，正丁烷和甲烷时同系物，则一定条件下可以与卤素单质发生反应，D正确； 选A。 综合应用 11．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好。异辛烷震爆现象很小，其辛烷值定为100，如图是异辛烷的球棍模型，下列说法不正确的是    A．异辛烷所有碳原子在同一平面上 B．异辛烷与氯气发生取代反应，生成4种一氯代物 C．异辛烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．是异辛烷的同系物 【答案】A 【解析】A．异辛烷分子中含有饱和碳原子，根据甲烷分子为正四面体结构可知，该有机物分子中不可能所有碳原子共平面，选项A错误； B．(CH3 )3CCH2CH(CH3 )2中含有4种氢原子，它的一氯代物共有4种同分异构体，选项B正确； C．异辛烷属于烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项C正确； D．CH3CH2CH3与异辛烷相差5个CH2原子团，属于饱和烷烃，故是同系物，选项D正确； 答案选A。 12．（双选）乙醇分子的球棍模型和乙醇分子与水分子之间的氢键如图。下列说法正确的是 A．乙醇与金属钠反应时断裂化学键② B．乙醇与灼热的铜丝反应时断裂化学键②④ C．乙醇的沸点远大于丁烷 D．乙醇可与水任意比例互溶，与图示的氢键有关 【答案】CD 【解析】A．乙醇与金属钠反应生成乙醇钠和氢气，断裂的是①，A错误； B．乙醇发生催化氧化反应生成乙醛。断裂的是①③，B错误； C．乙醇中含有羟基，可以形成分子间氢键，而丁烷分子间仅依靠范德华力，故乙醇的沸点远大于丁烷，C正确； D．乙醇中含有羟基，能和水分子形成氢键，所以其可以与水任意比例互溶，D正确； 故选CD。 13．（双选）《化学教育》期刊封面刊载如图所示的有机物M(只含C、H、O)的球棍模型图。不同大小、颜色的小球代表不同的原子，小球之间的“棍”表示共价键，既可以表示三键，也可以表示双键，还可以表示单键。下列有关M的推断正确的是 A．M的分子式为C12H10O2 B．M与足量氢气在一定条件下反应的产物的环上一氯代物有7种 C．M能发生中和反应、取代反应、加成反应 D．一个M分子最多有11个原子共面 【答案】AC 【解析】A．根据球棍模型推出M的化学式为C12H10O2，A正确； B．M与足量氢气在一定条件下发生加成反应，得到，环上有10种不同的氢，因此环上一氯代物有10种，B错误； C．M中有羧基和苯环，能发生中和反应、取代反应、加成反应，C正确； D．M分子中含有萘环，因此一个M分子最多有22个原子共面，D错误； 故选AC。 14．（双选）①②是两种常见烃的球棍模型，则下列叙述正确的是 A．都能发生加成反应 B．都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．都能在空气中燃烧 D．等物质的量的①②完全燃烧时，产生CO2的量相同 【答案】CD 【解析】A．①是乙烷，乙烷不含碳碳双键，不能发生加成反应，A错误； B．①是乙烷，乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，②是乙烯，乙烯含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误； C．①是乙烷、②是乙烯，都能在空气中燃烧产生二氧化碳和水，C正确； D．等物质的量的乙烷和乙烯含有的碳原子数量相同，完全燃烧产生的CO2的量相同，D正确； 故答案选CD。 15．几种烷烃分子的球棍模型如图： (1)C的名称为 。 (2)D的一氯代物有 种；B的二氯代物有 种。 (3)B与E碳骨架不同，二者结构不相似，不属于同系物 (填“正确”或“错误”)。 (4)相互间是同分异构体的是 。(填标号) 【答案】(1)正戊烷 (2) 4 6 (3)错误 (4)C、D、E 【分析】根据球棍模型知，A是丙烷，B是正丁烷，C是正戊烷，D是异戊烷，E是新戊烷。 【解析】（1）由上述分析可知，C是正戊烷； （2） 异戊烷分子中共有4种化学环境不同的氢原子，其一氯代物有4种：；．正丁烷的二氯代物共有6种，即CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3，CH3CHClCHClCH3； （3）B与E都是烷烃，结构相似，组成上相差一个CH2原子团，属于同系物，故说法错误； （4）C、D、E分子式都是C5H12，结构不同，互为同分异构体。 16．戊烷的球棍模型如下： (1)它们的分子式相同吗？它们之间属于何种关系？ (2)I、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是什么？它们的一氯代物各有多少种？ 【答案】(1)相同；互为同分异构体 (2)正戊烷、异戊烷、新戊烷， 3、 4、1 【分析】由球棍模型可知，Ⅰ为正戊烷、Ⅱ为异戊烷、Ⅲ为新戊烷。 【解析】（1）由分析可知，Ⅰ为正戊烷、Ⅱ为异戊烷、Ⅲ为新戊烷，三者的分子式都为，但结构不同，互为同分异构体，故答案为：相同；互为同分异构体； （2）由分析可知，Ⅰ为正戊烷、Ⅱ为异戊烷、Ⅲ为新戊烷，正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中含有的氢原子类型分别为3、4、1，一氯代物分别有3种、4种、1种，故答案为：正戊烷、异戊烷、新戊烷， 3、 4、1。 拓展培优 17．有A、B、C、D四种烃，其球棍模型如图所示，代表H原子，代表C原子，请回答下列问题： (1)写出D的官能团名称： ；B的电子式： 。 (2)写出A与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式： ；反应类型是 。 (3)B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为： 。 (4)下列物质中，可以通过B发生加成反应得到的是_______(填字母)。 A．CH3CH3 B．CH3CHCl2 C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br (5)写出D发生加聚反应生成高分子的化学方程式： 。为了鉴别C和D可选用 (填试剂名称)。 (6)等质量的A、B、C、D四种烃完全燃烧，消耗氧气最多的是 (写分子式)。 【答案】(1) 碳碳双键 (2) CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 取代反应 (3)CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br (4)ACD (5) nCH2=CH—CH3 酸性高锰酸钾溶液(其他合理答案也可) (6)CH4 【解析】（1） 根据所给模型，可知D为丙烯，B为乙烯，其电子式为； （2）A为甲烷，其与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl，反应类型是取代反应； （3）乙烯和溴发生加成反应，化学方程式为； （4）A．H2和乙烯加成可以得到甲烷，A符合题意； B．乙烯通过加成反应不能得到，B不符合题意； C．H2O和乙烯加成可以得到乙醇，C符合题意； D．HBr和乙烯加成可以得到CH3CH2Br，D符合题意。 选择ACD； （5） D发生加聚反应生成高分子的化学反应方程式为nCH2=CH—CH3；D含有碳碳双键，而C无，鉴别C和D可用酸性高锰酸钾溶液； （6）等质量的上述A、B、C、D四种物质燃烧时，H元素质量分数越大，耗氧量越多，甲烷、乙烯、乙烷、丙烯中，H元素质量分数分别为25%、14.3%、20%、14.3%，完全燃烧消耗氧气最多的是甲烷。 18．已知A～G是几种烃分子的球棍模型，据此回答下列问题： (1)上述七种烃中： ①常温下含碳量最高的气态烃是 (填结构简式)； ②能够发生加成反应的烃有 种； ③与A互为同系物的是 (填对应字母)； ④一卤代物种类最多的是 (填对应字母)。 ⑤等质量的各烃，完全燃烧耗氧量最多的是 (填结构简式)。 ⑥E分子中一个氢原子被溴取代后所得有机物的名称为 。 (2)①写出C发生加聚反应的化学方程式： 。 ②写出G合成烈性炸药(TNT)的化学方程式： 。 【答案】(1) 4 BE G 1-溴丙烷、2-溴丙烷 (2) 【分析】由球棍模型可知，烃分子A、B、C、D、E、F、G分别为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、苯、甲苯； 【解析】（1）①含碳量=碳原子质量/分子摩尔质量，常温下是气态的烃有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷，其中含碳量最高的是乙炔； ②发生加成反应需要含有双键或三键结构，故能够发生加成反应的有乙烯、乙炔、苯、甲苯； ③A为甲烷，属于烷烃，其同系物有乙烷和丙烷； ④计算每种物质的等效氢，甲烷、乙烷、乙烯、乙炔和苯环只有一种等效氢，丙烷有两种，甲苯有4种，故一卤代物种类最多的是甲苯； ⑤等质量的烃完全燃烧时其耗氧量取决于该烃分子中的氢的质量分数,其值越大,耗氧量越大，通过计算各物质的含氢量，甲烷的含氢量为25%，相较于其他物质的含氢量最、较高，故等质量的烃完全燃烧的耗氧量最多的是甲烷； ⑥E为丙烷，有两种等效氢，其上的氢原子被溴原子取代后可能有两种产物，分别是1-溴丙烷和2-溴丙烷； （2）①乙炔的聚合反应生成聚乙炔，其方程式为： ； ②烈性炸药（TNT）的主要成分为三硝基甲苯，甲苯合成三硝基甲苯的方程式为。 19．几种常见分子的球棍模型如图所示，请按要求回答下列问题。    (1)a分子的空间构型为 ：光照条件下，a与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。 (2)与a互为同系物的是 (填字母)。 (3)写出c的电子式 。 (4)d的一种同分异构体的结构简式为 (5)e中官能团为 (写结构简式)。 【答案】(1) 正四面体 (2)b、d (3)   (4)CH3CH2CH2CH2CH3或C(CH3)4 (5)-COOH 【解析】（1）a是甲烷，空间结构为正四面体，在光照条件下与氯气反应可生成一氯甲烷，其化学方程式为：，故答案为：正四面体；； （2）a是甲烷，其同系物应属于烷烃，符合条件的为b-乙烷和d异-戊烷，故答案为：b、d； （3）c为乙烯，C和C原子共用2对共用电子对，其电子式为：  ； （4）d为异戊烷，其同分异构体为正戊烷和新戊烷，结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3和C(CH3)4，故答案为：CH3CH2CH2CH2CH3或C(CH3)4； （5）e为乙酸，官能团为羧基，其结构简式为-COOH，故答案为：-COOH。 20．Ⅰ、按要求回答下列问题： (1)下图显示的是烃中的碳原子相互结合的几种方式。图中互为同分异构的是 。 (2)有多种同分异构体，其中主链含有五个碳原子，有两个甲基作支链的烷烃有 种，其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体，请写出其结构简式 。 Ⅱ、现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图： (3)B的电子式： ； (4)丙烯()与B互为同系物，该分子中最多 个原子共面，写出丙烯在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式 。 (5)除去C中少量B选用的最佳试剂 。 (6)A与在光照下反应能得到，关于的描述错误的是___________。 A．结构式： B．不存在同分异构体 C．二氯甲烷为正四面体结构 D．常温常压下为液体 【答案】(1)B与E (2) 4 (3) (4) 7 nCH2=CH-CH3 (5)溴水 (6)C 【解析】（1） A的结构简式为，其分子式为C5H12； B的结构简式为，其分子式为C6H12； C的结构简式为，其分子式为C5H8； D的结构简式为，其分子式为C5H10； E的结构简式为，其分子式为C6H12； F的结构简式为，其分子式为C6H14； G的结构简式为，其分子式为C4H8； 则互为同分异构体的是BE； （2） C7H16的同分异构体中，主链含有五个碳原子，有两个甲基作支链，可以通过让两个甲基按照由心到边移动，即可得到同分异构体的结构简式，共计是4种：、、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH2CH3；其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体，即有四种不同的氢的是； （3） B是乙烯，电子式：； （4） 丙烯(CH2=CH-CH3)与乙烯互为同系物，该分子中与碳碳双键相连的原子以及甲基中1个氢原子共平面，即最多7个原子共平面；丙烯在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式为：nCH2=CH-CH3； （5）除去乙烷中少量乙烯，选用溴水，乙烯与溴水反应生成1，2-二溴乙烷（液体）； （6）A．二氯甲烷的结构式正确，A正确； B．二氯甲烷中的两个氯原子完全等效，不存在同分异构体，B正确； C．二氯甲烷中碳氯键和碳氢键长度不一，不是正四面体结构，C错误； D．常温常压下，二氯甲烷为液体，D正确； 故选C。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $