搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)8一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.加深對(duì)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。2.初步了解使用模型研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。二、實(shí)驗(yàn)用品分子結(jié)構(gòu)模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等代用品)。三、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1.寫出甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四種分子的分子式和結(jié)構(gòu)式,根據(jù)碳原子間的成鍵特點(diǎn)搭建四種分子的球棍模型,并注意對(duì)比在表示有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)時(shí)與其結(jié)構(gòu)式的異同。2.結(jié)合有機(jī)物分子的球棍模型體會(huì)有機(jī)物分子的空間結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.填寫下表,并搭建甲烷分子的球棍模型。名稱分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)搭建后的球棍模型甲烷CH4甲烷分子中4個(gè)C—H的長(zhǎng)度和強(qiáng)度相同,相互之間的夾角相同(109°28′);構(gòu)成了以

為中心,4個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的

結(jié)構(gòu)碳原子正四面體2.填寫下表,并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,比較三者的空間結(jié)構(gòu)。名稱分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)搭建后的球棍模型乙烷C2H6

碳原子間以碳碳單鍵結(jié)合,剩余價(jià)鍵均和氫原子結(jié)合,碳原子成

鍵,最多有

個(gè)原子共平面44乙烯C2H4

碳原子間以

結(jié)合,剩余價(jià)鍵結(jié)合氫原子,鍵角為120°,分子中2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子共平面乙炔C2H2

碳原子間以

結(jié)合,每個(gè)碳原子結(jié)合1個(gè)氫原子,鍵角為180°,分子中2個(gè)碳原子和2個(gè)氫原子在

碳碳雙鍵H—C≡C—H碳碳三鍵同一條直線上五、問(wèn)題和討論1.通過(guò)以上有機(jī)物分子球棍模型的搭建,歸納碳原子的成鍵特征和各類烴分子中的化學(xué)鍵類型。提示:碳原子的成鍵特征是與周圍的原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,可以是鏈狀,也可以形成環(huán)狀;可以形成C—C、CC或C≡C。2.根據(jù)二氯甲烷的結(jié)構(gòu)式推測(cè)其是否有同分異構(gòu)體,并通過(guò)搭建球棍模型進(jìn)行驗(yàn)證,體會(huì)結(jié)構(gòu)式與分子空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。3.分子中含有4個(gè)碳原子的烴可能有哪些結(jié)構(gòu)?嘗試用球棍模型進(jìn)行探究。提示:分子中含有4個(gè)碳原子的烴可能有鏈烴、環(huán)烴等結(jié)構(gòu)。球棍模型示例如圖所示。(后6種暫用碳骨架代替)?！簩?shí)驗(yàn)專練』1.現(xiàn)有①②③三種烴,它們的球棍模型如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.①②③三種烴互為同系物B.①和③結(jié)構(gòu)相似,互為同系物C.①②③三種烴都屬于烷烴D.③的結(jié)構(gòu)為平面結(jié)構(gòu)B解析:根據(jù)分子的球棍模型知,①的分子式為CH4,②的分子式為C2H4,③的分子式為C2H6,則①和③互為同系物,故A錯(cuò)誤,B正確;CH4和CH3CH3為烷烴,CH2CH2為烯烴,故C錯(cuò)誤;CH3CH3的結(jié)構(gòu)為空間立體結(jié)構(gòu),不是平面結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤。2.某烴R的分子式為C5H8,可能有如下幾種球棍模型(或碳骨架模型),則R不可能是(

)A.① B.②

C.③ D.④B解析:②的分子式為C5H10,則不能為R物質(zhì),B符合題意。3.下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是(

)D4.下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),按要求回答下列問(wèn)題。(1)甲烷的球棍模型是

(填字母,下同),甲烷的電子式是

。

(2)如果甲烷分子是平面結(jié)構(gòu),則CH2Cl2應(yīng)該有

種結(jié)構(gòu),實(shí)際CH2Cl2有

種結(jié)構(gòu),證明甲烷分子不是平面結(jié)構(gòu),而是

結(jié)構(gòu),上圖

(填字母)更能反映其真實(shí)存在狀況。

CB21正四面體D5.某些有機(jī)化合物的分子模型如圖所示。乙、丙回答下列問(wèn)題。(1)屬于空間填充模型的是

(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。

解析:(1)乙、丙能表示原子的相對(duì)大小及連接形式,屬于空間填充模型。(2)表示同一種有機(jī)化合物的是

。

解析:(2)甲、丙分別是甲烷的球棍模型、空間填充模型,表示同一種有機(jī)化合物。甲、丙(3)上述有機(jī)物,屬于同系物的是

,通式為

。

解析:(3)甲、乙、丙、丁、戊的分子式分別為CH4、C2H6、CH4、C3H8、C5H12,通式為CnH2n+2(n≥1)。甲