搭建球棍模型認識有機化合物分子結構的特點實驗活動8一、實驗目的1.加深對有機化合物分子結構的認識。2.初步了解使用模型研究物質結構的方法。二、實驗用品分子結構模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等代用品)。三、實驗方案設計1.寫出甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四種分子的分子式和結構式,根據碳原子間的成鍵特點搭建四種分子的球棍模型,并注意對比在表示有機物的空間結構時與其結構式的異同。2.結合有機物分子的球棍模型體會有機物分子的空間結構和結構特點。四、實驗步驟1.填寫下表,并搭建甲烷分子的球棍模型。名稱分子式結構式結構特點搭建后的球棍模型甲烷CH4甲烷分子中4個C—H的長度和強度相同,相互之間的夾角相同(109°28′);構成了以

為中心,4個氫原子為頂點的

結構碳原子正四面體2.填寫下表,并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,比較三者的空間結構。名稱分子式結構式結構特點搭建后的球棍模型乙烷C2H6

碳原子間以碳碳單鍵結合,剩余價鍵均和氫原子結合,碳原子成

鍵,最多有

個原子共平面44乙烯C2H4

碳原子間以

結合,剩余價鍵結合氫原子,鍵角為120°,分子中2個碳原子和4個氫原子共平面乙炔C2H2

碳原子間以

結合,每個碳原子結合1個氫原子,鍵角為180°,分子中2個碳原子和2個氫原子在

碳碳雙鍵H—C≡C—H碳碳三鍵同一條直線上五、問題和討論1.通過以上有機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鍵類型。提示:碳原子的成鍵特征是與周圍的原子形成4個共價鍵,可以是鏈狀,也可以形成環狀;可以形成C—C、CC或C≡C。2.根據二氯甲烷的結構式推測其是否有同分異構體,并通過搭建球棍模型進行驗證,體會結構式與分子空間結構之間的關系。3.分子中含有4個碳原子的烴可能有哪些結構?嘗試用球棍模型進行探究。提示:分子中含有4個碳原子的烴可能有鏈烴、環烴等結構。球棍模型示例如圖所示。(后6種暫用碳骨架代替)。『實驗專練』1.現有①②③三種烴,它們的球棍模型如圖所示。下列說法正確的是(

)A.①②③三種烴互為同系物B.①和③結構相似,互為同系物C.①②③三種烴都屬于烷烴D.③的結構為平面結構B解析:根據分子的球棍模型知,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錯誤,B正確;CH4和CH3CH3為烷烴,CH2CH2為烯烴,故C錯誤;CH3CH3的結構為空間立體結構,不是平面結構,故D錯誤。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,B符合題意。3.下列化學用語正確的是(

)D4.下列各圖均能表示甲烷的分子結構,按要求回答下列問題。(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構,則CH2Cl2應該有

種結構,實際CH2Cl2有

種結構,證明甲烷分子不是平面結構,而是

結構,上圖

(填字母)更能反映其真實存在狀況。

CB21正四面體D5.某些有機化合物的分子模型如圖所示。乙、丙回答下列問題。(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大小及連接形式,屬于空間填充模型。(2)表示同一種有機化合物的是

。

解析:(2)甲、丙分別是甲烷的球棍模型、空間填充模型,表示同一種有機化合物。甲、丙(3)上述有機物,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