搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点
【教学目标】
知识与技能:
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。
过程与方法:
1.通过搭建球棍模型真正提高学生的思维能力,归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。
2.对同分异构体及同分异构现象有一个整体的认识,能准确判断同分异构体及其种类的多少。
情感态度与价值观:
1.体会物质之间的普遍性与特殊性。
2.认识到事物不能只看到表面,要透过现象看本质。
【教学重难点】
重点:了解使用模型研究物质结构的方法。
难点:归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型,准确判断同分异构体及其种类的多少。
【教学过程】
一、实验原理
有机化合物分子的立体模型常用的有凯库勒模型和斯陶特模型。应用最广泛的是凯库勒模型。它用不同大小和不同颜色的圆球代表不同的原子或官能团,用木棍代表化学键,因此又称为球棍模型。
碳原子最外层有4个电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。科学实验证明,甲烷分子里,1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子为中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。键角均为109º28’。
键长:原子核间的距离称为键长,越小键能越大,键越稳定。
键角:分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角,决定了分子的空间构型。
键能:以共价键结合的双原子分子,裂解成原子时所吸收的能量称为键能,键能越大,化学键越稳定。
二、实验步骤
观察甲烷、乙烯、乙炔的球棍模型,思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系?
观察乙烷分子的模型
当碳原子与4个原子以单键相连时,碳原子与周围的4个原子都以四面体取向成键。
三、问题和讨论https://www.shimengyuan.com/nianji/2432.html
1.碳原子成键规律:
①当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键。
②当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。
③当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时,形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。
④烃分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
⑤只有单键可以在空间任意旋转。
2.二氯甲烷有同分异构体吗?
提示:因为甲烷空间结构为正四面体而不是平面型,所以二氯甲烷无同分异构体。
3.4个碳原子相互结合可能有多少种方式?https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/2055.html
提示:碳原子间能相互结合成共价键(单键、双键、叁键……)可以形成碳链,也可以形成碳环。
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