高中化学人教版 (2019)必修 第二册搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点教案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点教案，共5页。
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。
2.填写下表，并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者的空间结构。
问题和讨论
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：有机物中碳原子与周围的原子形成4个共价键，既可以形成单键，也可以形成双键和三键。
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，体会结构式与分子空间结构之间的关系。
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，H、Cl原子半径不同，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？
提示 由4个碳原子组成的烃有
①烷烃：CH3CH2CH2CH3、；
②环烷烃：、；
③烯烃：CH2==CH—CH2—CH3、
、CH3—CH==CH—CH3；
④二烯烃：CH2==CH—CH==CH2；
⑤炔烃：HC≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3；
⑥其他结构：、CH≡C—CH==CH2、CH≡C—C≡CH。
1.下列化学用语正确的是( )
A.乙醇的结构式为CH3—CH2—OH
B.丙烷的空间填充模型为
C.四氯化碳的电子式为
D.溴乙烷的分子式为C2H5Br
答案 D
解析 乙醇的结构式为，A错误；B项中为丙烷的球棍模型，B错误；四氯化碳的电子式为，C错误。
2.(2024·大连高一期末)下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。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原子结合。下列说法正确的是( )
A.①的一氯代物只有1种
B.②④⑤⑥互为同分异构体
C.⑥的分子式为C4H8，其能与溴水发生反应而使溴水褪色
D.0.1 ml ③在氧气中完全燃烧生成8.96 L CO2
答案 B
解析 A项，①为正丁烷，分子中含有2种氢，则一氯代物有2种，错误；B项，②④⑤⑥的化学式均为C4H8且结构不同，互为同分异构体，正确；C项，⑥分子中不含不饱和键，不能与溴水发生反应，错误； D项，不知道气体所处的温度和压强，不能计算生成二氧化碳的体积，错误。
3.(2023·江西赣州大余中学高一期末)正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图，下列有关说法正确的是( )
A.正己烷的分子式为C6H12
B.正己烷的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色
D.主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体只有1种
答案 B
解析 根据球棍模型得到正己烷的分子式为C6H14，A错误；正己烷有三种氢原子，因此正己烷的一氯代物有3种，B正确；正己烷与溴水不会发生反应，在光照条件下和溴蒸气反应，也不能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种，碳骨架结构分别为、，D错误。
4.(2024·大理高一期中)依据A~E几种烃分子的结构示意图填空。
(1)A分子的空间结构为 。
(2)D的分子式是 。
(3)C、E的关系是 (填“同系物”“同分异构体”或“同一种物质”)。
(4)A~E表示的物质中，属于不饱和烃的物质是 (填字母)。
(5)分子式比C多2个CH2的饱和链状烷烃的结构有 种，其一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为 。
(6)分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为 。
答案 (1)正四面体形 (2)C6H6 (3)同一种物质 (4)BD (5)3 C(CH3)4 (或) (6)C14H30
解析 由烃分子的结构示意图可知，A为甲烷、B为乙烯、C为丙烷、D为苯、E为丙烷。
(4)A~E表示的物质中，只有B(乙烯)、D(苯)属于不饱和烃。
(5)C为丙烷，分子式比C多2个CH2的饱和链状烷烃的结构有3种，分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷；其一氯代物只有一种的同分异构体为新戊烷，其结构简式为C(CH3)4 或。
(6)根据饱和链状烷烃的分子通式CnH2n+2可知分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为C14H30。
5.乙烯是石油裂解气的主要成分，它的产量通常用来衡量一个国家石油化工的发展水平。请回答下列问题。
(1)已知乙烯与异丁烯互为同系物，写出异丁烯在一定条件下生成聚异丁烯的化学方程式： 。
(2)某芳香烃的结构为，它的分子式为 ，其一氯代物有 种。
(3)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为 ，若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为 。
答案 (1)nCH2==C(CH3)2 (2)C18H14 4
(3)C(CH3)2==C(CH3)2 CH3C≡CCH3
解析 (2)由图可知，该芳香烃的分子式为C18H14；分子为对称结构，含有4种不同化学环境的氢，故一氯代物有4种。(3)碳碳双键两端的原子共面，分子式为C6H12的某烃的不饱和度为1，所有碳原子都在同一平面上，则含有碳碳双键且碳原子均直接在碳碳双键两端，故该烃的结构简式为C(CH3)2==C(CH3)2；碳碳三键两端的原子共线，分子式为C4H6的某烃分子中所有的碳原子都在同一条直线上，故该烃的结构简式为CH3C≡CCH3。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
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
H—C≡C—H
结构特点
结构特点
结构特点
碳碳键是单键，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