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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
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。
分子结构模型（或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等替代品）。
1.搭建甲烷分子的球棍模型。
甲烷 分子式 结构式 球棍模型 结构特点
_____ _ ________ ______________________________ __________结构，________位于正四面体中
心，___________位于四个顶点上
正四面体
碳原子
4个氢原子
2.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。
（1）搭建模型
乙烷 _____________________________________
乙烯 ___________________________________________
乙炔 _____________________________________________
（2）结构比较
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 每个碳原子形成的四个 单键均指向四面体的四 个顶点 空间结构是________，分子 中的6个原子处于__________ __ 空间结构是________，分子 中的4个原子处于_________ ___
平面形
同一平面上
直线形
同一直线上
3.归纳提高
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。
碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键
结构简 式 _________________________ ____________________________
成键条 件 1个碳原子与周围4个原 子成键；碳原子之间共 用1个电子对 1个碳原子与周围3个原子 成键；碳原子之间共用2 个电子对 1个碳原子与周围2个原
子成键；碳原子之间共
用3个电子对
键角
空间结 构 碳原子与其他4个原子 形成四面体结构 双键碳原子及与之相连的 原子处于同一平面 三键碳原子及与之相连
的原子处于同一直线
1.二氯甲烷是否有同分异构体？
[答案] 二氯甲烷的结构式为 ，若二氯甲烷是平面结构，则还有另一种同分异构
体（ ），但二氯甲烷是四面体结构，所以没有同分异构体。
2.正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为 ，正己烷分子中
的所有碳原子是否在同一直线上？ 分子中的所有碳原子是
否在同一直线上？
[答案] 根据饱和碳原子的四面体结构可知，正己烷分子中的所有碳原子不在同一直线
上；根据乙炔的直线形结构可知， 分子中的所有碳原子在
同一直线上。
3.根据碳原子的成键特征，分析由4个碳原子构成的烃的结构情况，并将烃的结构简式
分别填入下表中（不考虑顺反异构）。
烷烃 ①_____________________________
烯烃 ②___________________________________________________
二烯烃 ③_______________________
炔烃 ④___________________________________
二炔烃 ⑤________________
烯炔烃 ⑥___________________
环烷烃 ⑦_ ____________________
、
、、
、
、
正四面体烷 ⑧_ ___________
续表
1.现有下列四种物质：①氨气 ②甲烷 ③四氯化碳 ④乙烷。其中空间结构是正四面体
形的是( ) 。
B
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.全部
[解析] 甲烷、四氯化碳的空间结构为正四面体形；氨气的空间结构为三角锥形；乙烷
（ ）的空间结构不是四面体形。
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( ) 。
B
A.①②③三种烃互为同系物
B.①和③结构相似，二者互为同系物
C.①②③三种烃都属于烷烃
D.③为平面结构
[解析] 根据分子的球棍模型可知，①的分子式为，②的分子式为 ，③的分子
式为，故①和③互为同系物，A项错误，B项正确；和为烷烃，
为烯烃，C项错误； 为空间结构，不是平面结构，D项错误。
3.碳原子的成键特点导致有机物种类繁多。回答下列问题：
（1） 甲烷的电子式为_ _______，结构式为_________。
甲烷分子呈__________结构， 之间的夹角为________。
正四面体
（2） 含有3个碳原子的烃中，烷烃的分子式为______，烯烃的结构简式为
______________，炔烃的结构式为_ ___________。
（3） 甲烷与氯气反应，生成的产物有___种，其中_____（填分子式）是正四面体形
分子，常用作溶剂的是____________。
5
和
（4） 相对分子质量为100的烷烃，主链上有5个碳原子的同分异构体有___种。
5
[解析] 相对分子质量为100的烷烃，设其分子式为，则 ，
解得，该烷烃的分子式为 。主链上有5个碳原子时，剩下的两个碳原子可
以组成两个甲基，当两个甲基在同一个碳原子上时，有2种结构，当两个甲基在不同
碳原子上时，也有2种结构；当两个碳原子组成乙基时，有1种结构，故共有5种同分
异构体。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
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。
分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等替代品)。
1.搭建甲烷分子的球棍模型。
甲烷
分子式 结构式 球棍模型 结构特点
　　　　 　 　　　　　　结构,　　　　　位于正四面体中心,　　　　　　　位于四个顶点上
2.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。
(1)搭建模型
乙烷
乙烯
乙炔
　(2)结构比较
乙烷 乙烯 乙炔
分子式 结构式 分子式 结构式 分子式 结构式
　　　　 　 　　　　 　　　　 H—C≡C—H
结构特点 结构特点 结构特点
每个碳原子形成的四个单键均指向四面体的四个顶点 空间结构是　　　　　,分子中的6个原子处于　　　　　　　 空间结构是　　　　　,分子中的4个原子处于　　　　　　　
3.归纳提高
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。
碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键
结构简式 —C≡C—
成键条件 1个碳原子与周围4个原子成键;碳原子之间共用1个电子对 1个碳原子与周围3个原子成键;碳原子之间共用2个电子对 1个碳原子与周围2个原子成键;碳原子之间共用3个电子对
键角 109°28' 120° 180°
空间结构 碳原子与其他4个原子形成四面体结构 双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面 三键碳原子及与之相连的原子处于同一直线
1.二氯甲烷是否有同分异构体
2.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,正己烷分子中的所有碳原子是否在同一直线上 CH3—C≡C—C≡C—CH3分子中的所有碳原子是否在同一直线上
3.根据碳原子的成键特征,分析由4个碳原子构成的烃的结构情况,并将烃的结构简式分别填入下表中(不考虑顺反异构)。
烷烃 ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
烯烃 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
二烯烃 ③　　　　　　　　　　　　　
炔烃 ④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
二炔烃 ⑤　　　　　　　　　　　
烯炔烃 ⑥　　　　　　　　　　　　
环烷烃 ⑦　　　　　　　　　
正四 面体烷 ⑧　　　　　　　　
1.现有下列四种物质:①氨气　②甲烷　③四氯化碳　④乙烷。其中空间结构是正四面体形的是(　　)。
A.①②③　 B.②③　 C.②③④　 D.全部
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.①②③三种烃互为同系物
B.①和③结构相似,二者互为同系物
C.①②③三种烃都属于烷烃
D.③为平面结构
3.碳原子的成键特点导致有机物种类繁多。回答下列问题:
(1)甲烷的电子式为　　　　　　　　,结构式为　　　　　　　　　。甲烷分子呈　　　　　　结构,C—H之间的夹角为　　　　　　　　　。
(2)含有3个碳原子的烃中,烷烃的分子式为　　　　,烯烃的结构简式为　　　　　　　　　　　　　,炔烃的结构式为　　　　　　　　　　　。
(3)甲烷与氯气反应,生成的产物有　　　种,其中　　　　　(填分子式)是正四面体形分子,常用作溶剂的是　　　　　　　　　　。
(4)相对分子质量为100的烷烃,主链上有5个碳原子的同分异构体有　　　种。
参考答案
实验步骤与结论
CH4　　正四面体　碳原子　4个氢原子　C2H6　　C2H4　C2H2　平面形　同一平面上　直线形　同一直线上
问题讨论
1.二氯甲烷的结构式为,若二氯甲烷是平面结构,则还有另一种同分异构体(),但二氯甲烷是四面体结构,所以没有同分异构体。
2.根据饱和碳原子的四面体结构可知,正己烷分子中的所有碳原子不在同一直线上;根据乙炔的直线形结构可知,CH3—C≡C—C≡C—CH3分子中的所有碳原子在同一直线上。
3.①CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2
②CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、
CH2C(CH3)2　③CH2CH—CHCH2
④HC≡C—CH2CH3、CH3—C≡C—CH3
⑤HC≡C—C≡CH　⑥HC≡C—CHCH2
⑦、　⑧
迁移应用
1.B　解析　甲烷、四氯化碳的空间结构为正四面体形;氨气的空间结构为三角锥形;乙烷()的空间结构不是四面体形。
2.B　解析　根据分子的球棍模型可知,①的分子式为CH4,②的分子式为C2H4,③的分子式为C2H6,故①和③互为同系物,A项错误,B项正确;CH4和CH3CH3为烷烃,C2H4为烯烃,C项错误;CH3CH3为空间结构,不是平面结构,D项错误。
3.(1)H　　正四面体　109°28'
(2)C3H8　CH2CHCH3　
(3)5　CCl4　CHCl3和CCl4
(4)5　解析　(4)相对分子质量为100的烷烃,设其分子式为CnH2n+2,则12n+2n+2=100,解得n=7,该烷烃的分子式为C7H16。主链上有5个碳原子时,剩下的两个碳原子可以组成两个甲基,当两个甲基在同一个碳原子上时,有2种结构,当两个甲基在不同碳原子上时,也有2种结构;当两个碳原子组成乙基时,有1种结构,故共有5种同分异构体。

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