1、实验活动实验活动 8 8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点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(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 分子的空间结构是正四面体 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 HCCH 结构特点 结构特点 结构特点 碳碳键是单键
2、，所有原子不在 同一平面内 碳碳键是双键，6 个原子共 平面 碳碳键是三键，4 个原子 共直线 问题讨论 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 CC、C=C 或 CC。 烃 链烃 烷烃 化学键类型CC 烯烃 化学键类型C=C 炔烃 化学键类型CC 环烃 环烷烃：化学键类型CC，环状结构 苯和苯的同系物：化学键类型含有 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。 提示 二氯甲烷可
3、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， CH 键长小于 CCl 键长， 故分子结构不为正四面体， 分子不存在同分异构体。 3分子中含有 4 个碳原子的烃可能有多少种结构？尝试用球棍模型进行探究。 提示 由 4 个 C 原子组成的烃有 烷烃：CH3CH2CH2CH3、 环烷烃： 烯烃：CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3 二烯烃：CH2=CHCH=CH2 炔烃：HCCCH2CH3、CH3CCCH3 其他结构：、CHCCH=CH2 1(2020 蚌埠
4、一中高一检测)下列对有机物的叙述正确的是( ) A有两种结构 B只有一种结构 C含有非极性键 D有四种结构 答案 B 解析 甲烷分子的空间结构是正四面体。该有机物可看成甲烷分子中的氢原子分别被两个氯 原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、 两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，均处在相邻的位置，故该有机物只有一种结构， A、D 项错误，B 项正确；该有机物中的化学键全部是极性键，C 项错误。 考点 甲烷的分子结构 题点 甲烷的分子结构及应用 2(2018 湖北龙泉中学模拟)有下列四种物质：氨 甲烷 四氯化碳 乙烷，其中空 间结构是正四面体的是( ) A
5、 B C D 答案 B 解析 甲烷、 四氯化碳的空间结构是正四面体； 氨的空间结构是三角锥； 乙烷() 的空间结构不是四面体。 考点 有机物中碳原子成键特点 题点 有机物中碳原子成键特点 3(2018 银川一中期末)现有三种烃，它们的球棍模型如图所示： 下列说法正确的是( ) A三种烃为同系物 B和结构相似，为同系物 C三种烃都属于烷烃 D的结构为平面结构 答案 B 解析 据分子的球棍模型，的分子式为 CH4，的分子式为 C2H4，的分子式为 C2H6， 则和为同系物，故 A 错误，B 正确；CH4和 CH3CH3为烷烃，故 C 错误；CH3CH3的结 构为空间结构，不为平面结构，故 D 错误
6、。 考点 有机物中碳原子成键特点 题点 同系物与同分异构体判断及分子结构 4如图所示为 4 个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子 上其余的化学键都是与氢结合，下图属于烷烃的为( ) A B C D 答案 B 解析 据信息的分子式为 C4H10，的分子式为 C4H8，的分子式为 C5H12，的分子式 为 C4H6，故属于烷烃的只有和，故选 B。 考点 有机物中碳原子成键特点 题点 烷烃的判断 5(2020 杭州建兰中学检测)下列化学用语正确的是( ) A聚丙烯的结构简式为CH2CH2CH2 B丙烷的空间充填模型为 C四氯化碳的电子式为 D溴乙烷的分子式为 C2H5B
7、r 答案 D 解析 聚丙烯的结构简式为，A 错误；B 项中为丙烷的球棍模型，错误；四 氯化碳的电子式为，C 错误。 考点 有机物的组成及结构 题点 有机物的组成及结构 6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)2 1 正四面体 D 考点 甲烷的组成与结构 题点 甲烷分子的空间结构 7某些有机化合物的分子模型如图所示。 回答下列问题： (1)属
8、于空间充填模型的是_(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”，下同)。 (2)表示同一种有机化合物的是_。 (3)上述有机物，属于同系物的是_，通式为_。 (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)。 答案 (1)乙、丙 (2)甲、丙 (3)甲(或丙)、乙、丁、戊 CnH2n2 (4)甲、丙 16.7% 解析 (1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式，属于空间充填模型。 (2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间充填模型，表示同一种有机化合物。 (3)甲、乙、丙、丁、戊的分子式为 CH4、C2H6、CH4、C3H8、C5H12，通式为 CnH2n2(n1)。 (4)烷烃的通式为 CnH2n2，随 n 值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，故含碳量最低的是甲 烷，含氢量最低的分子是戊烷，戊烷中氢元素的质量分数是 112 125112100%16.7%。 考点 有机物中碳原子结构特点 题点 烷烃的组成与结构