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
实验步骤
1．认识甲烷分子结构，搭建甲烷分子的球棍模型
甲烷分子中的5个原子不在同一平面内，而是形成正四面体结构，碳原2.搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者结构
碳碳之间形成双键，2个
碳原子和4个氢原子在同
一平面内，C—H键、
键之间的夹角
为120°
问题讨论
1．根据乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型，归纳碳原子的成键特点及烷烃、烯烃、炔烃的化学键类型。

提示(1)碳原子成键特点：碳原子最外层有4个电子，可以和其他原子形成4个价键，既可以形成单键也可以形成双键或三键。

(2)烷烃、烯烃、炔烃分子中成键特点比较
碳碳单键碳碳双键
注含多个碳原子的烯烃及炔烃，分子中除含碳碳双键，碳碳三键和碳氢键之外，还存在和饱和碳原子间的碳碳单键。

2．根据甲烷的结构，推测验证二氯甲烷有没有同分异构体？
提示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，C—H键键长小于C—Cl键键长，故分子结构不为正四面体，分子不存在同分异构体。

3．根据碳原子的成键特点，推测4个碳原子的烃有多少种结构？
提示根据碳原子的成键特点，碳原子间可以形成单键、双键、三键，也可以形成碳链或碳环，故4个碳原子组成的常见烃可能有9种结构。

(1)形成饱和烷烃，结构简式为：CH3CH2CH2CH3、。

(2)形成烯烃：结构简式为：CH2==CH—CH2—CH3、、CH3—CH==CH—CH3。

(3)形成炔烃：结构简式：CH≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3。

(4)形成饱和环烷烃，结构简式：。

1．(2018·湖北龙泉中学模拟)有下列五种物质：①氨气②甲烷③四氯化碳④乙烷，其中立体构型是正四面体形的是()
A．①②③B．②③
C．②③④D．全部
答案B
解析甲烷、四氯化碳的立体构型为正四面体形；氨气的立体构型为三角锥形；乙烷
()的立体构型不是四面体形。

2．(2018·银川一中期末)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．①②③三种烃为同系物
B．①和③结构相似为同系物
C．①②③三种烃都属于烷烃
D．③的结构为平面结构
答案B
解析据分子的球棍模型，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为同系物，故A错误，B正确；CH4和CH3CH3为烷烃，C项错误；CH3CH3的结构为空间结构，不为平面结构，故D错误。

3．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______，甲烷的电子式是______。

(2)如果甲烷分子是平面形结构，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形结构，而是__________结构，上图__________更能反映其真实存在状况。

答案(1)C B
(2)21正四面体D
4．(2018·泉州高一检测)正丁烷在工业上主要用作溶剂，常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。

但正丁烷具有较强的毒性，挥发快，若使用不当，极易造成职业中毒。

(1)正丁烷的分子式为____________，正丁烷的结构简式为__________。

a mol正丁烷含有________ mol碳氢键，________ mol碳碳键。

(2)下列几种烃的结构：
A．
B．
C．CH2==CH—CH3
D．
E．
其中，属于同系物的为________，与正丁烷为同一物质的为________。

答案(1)C4H10CH3CH2CH2CH310a3a
(2)ABE E
解析(1)正丁烷分子式为C4H10，a mol分子中含有10a mol氢原子，故含有10a mol碳氢键，含4a mol碳原子的链烃，含有3a mol的碳碳键。

(2)A、B和E同为烷烃，分子式分别为C6H14、C5H12、C4H10，故为同系物，E和正丁烷为同一物质。