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(共19张PPT)
搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点
实验活动8
一、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。
二、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)。
三、实验方案设计
1.写出甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种分子的分子式和结构式,根据碳原子间的成键特点搭建四种分子的球棍模型,并注意对比在表示有机物的空间结构时与其结构式的异同。
2.结合有机物分子的球棍模型体会有机物分子的空间结构和结构特点。
四、实验步骤
1.填写下表,并搭建甲烷分子的球棍模型。
名称 分子式 结构式 结构特点 搭建后的球棍模型
甲烷 CH4 甲烷分子中4个C—H的长度和强度相同,相互之间的夹角相同(109°28′);构成了以 为中心, 4个氢原子为顶点的 结构
碳原子
正四面体
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。
名称 分子式 结构式 结构特点 搭建后的球棍模型
乙烷 C2H6 碳原子间以碳碳单键结合,剩余价键均和氢原子结合,碳原子成 键,最多有 个原子共平面
4
4
乙烯 C2H4 碳原子间以 结合,剩余价键结合氢原子,键角为120°,分子中 2个碳原子和4个氢原子共平面
乙炔 C2H2 碳原子间以 结合,每个碳原子结合1个氢原子,键角为180°,分子中2个碳原子和2个氢原子在
碳碳双键
H—C≡C—H
碳碳三键
同一条直线上
五、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。
提示:碳原子的成键特征是与周围的原子形成 4个 共价键,可以是链状,也可以形成环状;可以形成C—C、C C或C≡C。
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哪些结构 尝试用球棍模型进行探究。
提示:分子中含有4个碳原子的烃可能有链烃、环烃等结构。球棍模型示例如图所示。
(后6种暂用碳骨架代替)。
『实验专练』
1.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,互为同系物
C.①②③三种烃都属于烷烃
D.③的结构为平面结构
B
解析:根据分子的球棍模型知,①的分子式为CH4,②的分子式为C2H4,③的分子式为C2H6,则①和③互为同系物,故A错误,B正确;CH4和CH3CH3为烷烃,CH2 CH2为烯烃,故C错误;CH3CH3的结构为空间立体结构,不是平面结构,故D错误。
2.某烃R的分子式为C5H8,可能有如下几种球棍模型(或碳骨架模型),则R不可能是(　 　)
A.① B.②
C.③ D.④
B
解析:②的分子式为C5H10,则不能为R物质,B符合题意。
3.下列化学用语正确的是(　 　)
D
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　　　　(填字母,下同),甲烷的电子式是　　　　。
(2)如果甲烷分子是平面结构,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结构,而是　 　
结构,上图　　　　(填字母)更能反映其真实存在状况。
C
B
2
1
正四面体
D
5.某些有机化合物的分子模型如图所示。
乙、丙
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)。
解析:(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式,属于空间填充模型。
(2)表示同一种有机化合物的是　　　　。
解析:(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型、空间填充模型,表示同一种有机化合物。
甲、丙
(3)上述有机物,属于同系物的是　 　　　　　,通式为　　　　　　　。
解析:(3)甲、乙、丙、丁、戊的分子式分别为CH4、C2H6、CH4、C3H8、C5H12,通式为CnH2n+2(n≥1)。
甲(或丙)、乙、丁、戊
CnH2n+2(n≥1)
(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)。
甲、丙
16.7%
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