基礎化學(二) 實驗2

(1)

實驗二、示範實驗─分子在三度空間的模型

　 Q：甲烷、乙烷及丙烷中的單鍵可否自由轉動？這三個分子的形狀是否屬於平面形？ A：甲烷、乙烷及丙烷皆為烷類，烷類分子結構中的碳－碳單鍵（C－C）皆可自由轉動，具有四個單鍵的碳原子鍵角為109.5°，因此這三個分子的形狀不是平面形。 Q：乙烯、乙炔及苯的碳－碳多鍵可否自由轉動？描述這三個分子的形狀為何？ A：有機化合物中的碳－碳雙鍵（C＝C）與碳－碳參鍵（C≡C）皆不可以轉動，其中 C＝C 雙鍵的2 個碳與其直接連接的 4 個原子都在同一平面上，C≡C 參鍵的 2 個碳與其直接連接的 2 個原子都在同一直線上。乙烯與苯的分子結構中含有碳－碳雙鍵，兩者皆為平面形分子；乙炔分子結構中含有碳－碳參鍵，為直線形分子。 Q：順丁烯二酸或反丁烯二酸的分子在沒有打斷化學鍵的情況下，能否將順丁烯二酸轉成反丁烯二酸？ A：有機化合物中碳－碳雙鍵（C＝C）不可以轉動，因此含有碳－碳雙鍵（C＝C）之順、反異構物無法經由碳－碳雙鍵（C＝C）的轉動而互變。一、單選題： (　Ｂ　) 1. 下列何種分子與 H2O2具有相同的鍵結形式與幾何形狀？【84.學測】 (A) N2F2 (B) S2Cl2　　 (C) C2H2 (D) H2O (　Ｂ　) 2. 下列哪個分子式可以有芳香烴之異構物？【84.日大】 (A) C7H5Cl5 (B) C7H5Cl3　(C) C7H6Cl6 (D) C7H6Cl4 (　Ａ　) 3. 化合物甲的結構式如右圖，下列哪一選項是化合物甲的正確中文系統命名？ (A) 6-甲基-3-辛酮　　　　 (B) 2-乙基-5-庚酮 (C) 3-甲基-6-辛酮　　　　 (D) 1,2-二甲基-5-庚醛 (E) 1,2-二甲基-3-庚醛【98.指考】

(2)

分子在三度空間的模型-1-◎ 價電子為原子中位在最外層的電子，美國化學家路易斯提出八隅體法則，他認為第二週期元素所形成的分子，其中每個組成原子周圍環繞的電子數會傾向和氖原子的價電子數一樣，共八個電子。這些環繞的電子，有的會形成化學鍵，稱為鍵結電子對；有的僅依附在該原子周遭，稱為未鍵結電子對或孤對電子，每一鍵結電子對與未鍵結電子對皆由兩個電子組成，故第二週期元素所形成的分子，其組成原子的周圍皆會有4 對電子對。兩個原子間可能具有一對、二對或三對鍵結電子對分別稱為單鍵、雙鍵或參鍵。回答下列4.、5. 題：【99.學測】 (　Ｂ　) 4. 臭氧分子（O3）內共有幾個價電子？ (A) 16　　(B) 18　　(C) 20　　(D) 22　　(E) 24 (　Ｃ　) 5. 臭氧分子（O3）內共有幾對鍵結電子對？ (A) 1　　(B) 2　　(C) 3　　(D) 4　　(E) 5 (　A　) 6. 分子式為 C4H8的化合物具有許多同分異構物，這些異構物可能屬於下列哪些類別？【91.指考】 (A)烷類、烯類　　(B)烯類、炔類 (C)炔類、烷類　　(D)芳香類、烷類二、多選題： ( ＢＣ ) 7. 下列各化合物，何者具有順反異構物？【89.日大】Ｄ (A) CH2＝CHF (B) CHBr＝CHCl (C) CHCl＝CH－CH＝CH2 (D) CH3CH2＝CHCH2CH3 (E) BrCH2CBr＝CH2 ( ＡＢ ) 8. 下列各組有機化合物中，何組為同分異構物？【80.日大】Ｃ (A)乙醇、甲醚　　　　　(B)丙醛、丙酮 (C)乙酸、甲酸甲酯　　　(D)乙胺、乙醯胺 (E)苯、1,3,5－己三烯 ◎ 根據下列提供的資料，回答 9.、10. 題：【91.指考】直線形：N2、O2、CO、CO2、C2H2

彎曲形：H2O、H2S、O3、NO2

平面三角形：CO32－、NO3－、SO3、BF3

三角錐形：NH3、PH3、SO32－ ( ＤＥ ) 9. 分子偶極矩是分子內各個鍵矩的向量和，下列何者分子偶極矩不為零？ (A) CO2　　(B) C2H2　　(C) SO3　　(D) NH3　　(E) NO2 ( ＣＤ )10. 有關於上面分子或離子的結構，下列何者是合理的推論？ (A)只有雙原子分子才可能有直線形的結構 (B)相同形狀的分子，其原子的價電子總數必相等

(3)

分子在三度空間的模型-2-(C)同族元素與氫原子結合成化合物時，氫原子的數目常相等 (D)分子中所含有原子的價電子總數為 24 者，為平面三角形 (E)根據上述的分子與離子構造，可以預測 NO2－不可能是彎曲形 (ＢＤ )11.右圖的分子模型，僅含碳氫氧氮四種元素，圖中一短線連結代表單鍵，＝短線連結代表雙鍵。有關此分子模型的敘述，哪些正確？【103.學測】 (A)碳與氫的原子個數總和為 21 (B)碳與氧的原子個數總和為 11 (C)氮與氧的原子個數總和為 4 (D)氮與氫的原子個數總和為 14 (E)碳與氮的原子個數總和為 9 三、非選題： 12. 請依 IUPAC 系統命名法命名下列化合物：【81.日大】　(1) 　(2) 　(3) CH3CH2CH(CH2CH2CH3)CH(CH3)CH2CH3 ■：(1) 2,4,4－三甲基己烷； (2) 2,6－二甲基－4－乙基辛烷； (3) 3－甲基－4－乙基庚烷

(4)

一、單選題　 1.Ｂ　 2.Ｂ　 3.Ａ　 4.Ｂ　 5.Ｃ　　 6.Ａ〔解析〕 1. ；(A) ； (B) ；(C) H－C≡C－H； (D) 。二、多選題　 7.ＢＣＤ　 8.ＡＢＣ　 9.ＤＥ　10.ＣＤ　 11.ＢＤ三、非選題　　12.(1) 2,4,4－三甲基己烷；　　(2) 2,6－二甲基－4－乙基辛烷；　　(3) 3－甲基－4－乙基庚烷