2025年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊 第7章　第4節(jié)　實(shí)驗(yàn)活動(dòng)8　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)?zāi)康?/p>

1.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。

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)。

實(shí)驗(yàn)步驟

1.填寫下表，并搭建甲烷分子的球棍模型。

甲烷

分子式結(jié)構(gòu)式

CH4

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體

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)。

乙烷乙烯乙炔

分子式結(jié)構(gòu)式分子式結(jié)構(gòu)式分子式結(jié)構(gòu)式

C2H6C2H4C2H2H—C≡C—H

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

碳碳鍵是單鍵，所有原子不在

碳碳鍵是雙鍵，6個(gè)原子共平面碳碳鍵是三鍵，4個(gè)原子共直線

同一平面內(nèi)

問題和討論

1.通過以上有機(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：有機(jī)物中碳原子與周圍的原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，既可以形成單鍵，也可以形成

雙鍵和三鍵。

2.根據(jù)二氯甲烷的結(jié)構(gòu)式推測其是否有同分異構(gòu)體，并通過搭建球棍模型進(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。

提示二氯甲烷可以看作甲烷分子中的2個(gè)氫原子被2個(gè)氯原子代替的產(chǎn)物，根據(jù)甲烷的分子結(jié)構(gòu)，二氯

甲烷的分子結(jié)構(gòu)是以碳原子為中心，2個(gè)氫原子和2個(gè)氯原子為4個(gè)頂點(diǎn)的四面體結(jié)構(gòu)，H、Cl原子半徑

不同，故分子結(jié)構(gòu)不為正四面體，分子不存在同分異構(gòu)體。

3.分子中含有4個(gè)碳原子的烴可能有多少種結(jié)構(gòu)？

提示由4個(gè)碳原子組成的烴有

①烷烴：CH3CH2CH2CH3、；

②環(huán)烷烴：、；

③烯烴：CH2==CH—CH2—CH3、

、CH3—CH==CH—CH3；

④二烯烴：CH2==CH—CH==CH2；

⑤炔烴：HC≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3；

⑥其他結(jié)構(gòu)：、CH≡C—CH==CH2、CH≡C—C≡CH。

1.下列化學(xué)用語正確的是()

A.乙醇的結(jié)構(gòu)式為CH3—CH2—OH

B.丙烷的空間填充模型為

C.四氯化碳的電子式為

D.溴乙烷的分子式為C2H5Br

答案D

解析乙醇的結(jié)構(gòu)式為，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中為丙烷的球棍模型，B錯(cuò)誤；四氯化碳的電

子式為，C錯(cuò)誤。

2.(2024·大連高一期末)下圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的幾種方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，

假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫原子結(jié)合。下列說法正確的是()

A.①的一氯代物只有1種

B.②④⑤⑥互為同分異構(gòu)體

C.⑥的分子式為C4H8，其能與溴水發(fā)生反應(yīng)而使溴水褪色

D.0.1mol③在氧氣中完全燃燒生成8.96LCO2

答案B

解析A項(xiàng)，①為正丁烷，分子中含有2種氫，則一氯代物有2種，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，②④⑤⑥的化學(xué)式均為

C4H8且結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，正確；C項(xiàng)，⑥分子中不含不飽和鍵，不能與溴水發(fā)生反應(yīng)，錯(cuò)誤；

D項(xiàng)，不知道氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，不能計(jì)算生成二氧化碳的體積，錯(cuò)誤。

3.(2023·江西贛州大余中學(xué)高一期末)正己烷是優(yōu)良的有機(jī)溶劑，其球棍模型如圖，下列有關(guān)說法正確

的是()

A.正己烷的分子式為C6H12

B.正己烷的一氯代物有3種(不考慮立體異構(gòu))

C.正己烷能與溴發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色

D.主鏈上含有4個(gè)碳原子的正己烷的同分異構(gòu)體只有1種

答案B

解析根據(jù)球棍模型得到正己烷的分子式為C6H14，A錯(cuò)誤；正己烷有三種氫原子，因此正己烷的一氯代

物有3種，B正確；正己烷與溴水不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，在光照條件下和溴蒸氣反應(yīng)，也不能使酸性KMnO4溶液

褪色，C錯(cuò)誤；主鏈上含有4個(gè)碳原子的正己烷的同分異構(gòu)體有2種，碳骨架結(jié)構(gòu)分別為、

，D錯(cuò)誤。

4.(2024·大理高一期中)依據(jù)A~E幾種烴分子的結(jié)構(gòu)示意圖填空。

(1)A分子的空間結(jié)構(gòu)為。

(2)D的分子式是。

(3)C、E的關(guān)系是(填“同系物”“同分異構(gòu)體”或“同一種物質(zhì)”)。

(4)A~E表示的物質(zhì)中，屬于不飽和烴的物質(zhì)是(填字母)。

(5)分子式比C多2個(gè)CH2的飽和鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)有種，其一氯代物只有一種的同分異構(gòu)體的

結(jié)構(gòu)簡式為。

(6)分子中含有30個(gè)氫原子的飽和鏈狀烷烴的分子式為。

答案(1)正四面體形(2)C6H6(3)同一種物質(zhì)(4)BD(5)3C(CH3)4(或)(6)C14H30

解析由烴分子的結(jié)構(gòu)示意圖可知，A為甲烷、B為乙烯、C為丙烷、D為苯、E為丙烷。

(4)A~E表示的物質(zhì)中，只有B(乙烯)、D(苯)屬于不飽和烴。

(5)C為丙烷，分子式比C多2個(gè)CH2的飽和鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)有3種，分別為正戊烷、異戊烷和新戊烷；其

一氯代物只有一種的同分異構(gòu)體為新戊烷，其結(jié)構(gòu)簡式為C(CH3)4或。

(6)根據(jù)飽和鏈狀烷烴的分子通式CnH2n+2可知分子中含有30個(gè)氫原子的飽和鏈狀烷烴的分子式為C14H30。

5.(2023·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一?？计谥?乙烯是石油裂解氣的主要成分，它的產(chǎn)量通常用來衡量一個(gè)國家

石油化工的發(fā)展水平。請回答下列問題。

(1)已知乙烯與異丁烯互為同系物，寫出異丁烯在一定條件下生成聚異丁烯的化學(xué)方

程式：。

(2)某芳香烴的結(jié)構(gòu)為，它的分子式為，其一氯代物有種。

(3)分子式為C6H12的某烴的所有碳原子都在同一平面上，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為，若分子式為

C4H6的某烴中所有的碳原子都在同一條直線上，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為。

答案(1)nCH2==C(CH3)2(2)C18H144

(3)C(CH3)2==C(CH3)2CH3C≡CCH3

解析(2)由圖可知，該芳香烴的分子式為C18H14；分子為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，故一氯

代物有4種。(3)碳碳雙鍵兩端的原子共面，分子式為