![結構 異構物 結構異構物：分子式相同但 原子連接方式不同 者 位置異構物： CH 3 CH 2 CH 2 Cl , CH 3 CH Cl CH 3 官能 [ 基 ] 異構物： CH 3 O CH 3 , CH 3 CH 2 OH 骨幹異構物 ： 戊烷 C 5 H 12 之三種結構異構物 正戊烷 n -pentane 2- 甲基丁烷 2-methylbutane 2,2- 二甲基丙烷 2,2-dimethylpropane](https://image.slidesharecdn.com/992t29-110412011334-phpapp01/75/992-t-29-10-2048.jpg)
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992 t 29分子模型(含串珠)
本文提供分子模型及晶体结构的教学内容，包括所需器材、实验目的和详细的分子形状与性质的理论基础。通过使用串珠和其他模型，学生能够了解分子间的相互作用、分子形状与极性的关系以及晶体结构的基本概念。实验流程详细描述了如何进行分子模型的构建和晶体模型的观察记录。
992 t 29分子模型(含串珠)
- 1. E29: 分子模型與晶體結構 (含串珠 ) 領取專用器材： 串珠分子模型教具一盒 ( 檢查各色串珠數目 ) 黑球： 14 顆 白球： 16 顆 紅球： 6 顆 藍球： 6 顆 綠球： 6 顆 其他： 8 顆 隨意貼黏土 有機分子模型 MOLYMOLD 教具一盒 黑球 : 12 顆 白球 : 20 顆 紅球 : 6 顆 藍球 : 4 顆 黃球 : 2 顆 綠球 : 4 顆 灰球、紫球： 1 顆 四台公用數位相機可借用 ( 洽助教登記借用） 準備個人器材： 數位相機 、 隨身碟 、色紙一張
- 2. 實驗目的 以串珠及隨意貼黏土 分子型物質模型離子固體之晶體結構 以 MOLYMOLD 模型組 （新） 有機分子 球 - 棍模型 異構物 瞭解物質三度空間立體配置 MOLYMOD
- 3. 一、分子形狀與性質 分子型物質：分子間作用力影響其性質 分子間作用力大 飽和蒸汽壓低，沸點高，汽化熱大，臨界溫度高… 分子間作用力 非極性分子：分散力 極性分子 ：分散力、 偶極 - 偶極作用力 分子之極性 極性共價鍵 分子形狀 分子形狀 路易斯結構式 電子對互斥理論 CS 2 ：直線形非極性， SO 2 ：彎曲形極性
- 4. 預測分子型物質之形狀 畫路易斯電子點式 價殼層電子對互斥理論(VSEPR): 孤對電子斥力較鍵結電子斥力大 預測分子形狀 黏組成分子模型 瞭解分子的立體形狀與 極性關係 計算總價電子數 原子間以單鍵連接 周圍原子先滿足八隅體 剩餘電子放在中心原子上 中心原子符合八隅體 中心原子不足八隅體時，試以多鍵 電子對需放在斥力最小的位置 預測電子對形狀 未鍵結電子對斥力大於鍵結電子對 再考慮原子連接所成的 分子形狀 依據鍵的極性及分子形狀 預測分子極性 中心原子電子對形狀：四面體形 S SCl 2 彎曲形極性分子 SCl 2
- 5. 範例 4 對電子 （ 四面體 ） 5 對電子 （ 雙三角錐 ） PF 5 SO 4 2-
- 6. 範例 6 對電子 （八面體） 圖片來源： Zumdahl, S. S. CHEMICAL PRINCIPLES 5th Ed.; Houghton Mifflin Co.: Boston, 2005. SF 6
- 7. 二、晶體結構與性質 晶形固體：組成之粒子在空間重複規則排列 晶體排列方式影響物質熔點、密度、延展性等7 大晶系、 14 布拉維斯晶格（ Bravais lattices ） http://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_system 簡單立方 體心立方 面心立方
- 8. 晶體結構 晶體結構 配位數：鄰接原子數 最密堆積：六方最密堆積 (ABAB) 、 立方最密堆積 (ABCABC) 離子型晶體 R+/r- ： 0.2~0.4 四面體洞 R+/r- ： 0.4~0.7 八面體洞 R+/r- ： > 0.7 立方體洞 四面體洞 立方體洞 (C) (D) C.N.= 4 C.N.= 6 八面體洞 NaCl
- 9. 三、有機分子之結構 ( 新增) 碳原子 4 個價電子 sp 3 混成軌域、 C-C 單鍵、鍵角 109.5 o sp 2 混成軌域、 C=C 雙鍵、鍵角 120 o 同分異構物 結構異構物 立體異構物 幾何異構物 光學異構物 鏡像異構物 非鏡像異構物 MOLYMOD
- 10. 結構 異構物 結構異構物：分子式相同但原子連接方式不同 者 位置異構物： CH 3 CH 2 CH 2 Cl , CH 3 CH Cl CH 3 官能 [ 基 ] 異構物： CH 3 O CH 3 , CH 3 CH 2 OH 骨幹異構物 ： 戊烷 C 5 H 12 之三種結構異構物 正戊烷 n -pentane 2- 甲基丁烷 2-methylbutane 2,2- 二甲基丙烷 2,2-dimethylpropane
- 11. 順反異構物 順反異構物 （即幾何異構物）C=C 雙鍵不能旋轉 原子連接相同，有 C=C 或環，取代基空間配置不同 順式：位於雙鍵或環之同側 反式：位於雙鍵或環之異側 反 式 1,2- 二氯乙烯之順反異構物 順 式 1,4- 二 甲基環己烷之 順反異構物 順式 反式
- 12. 手性碳（ chiral carbon） 具四個不同取代基之碳 ， 以 C* 標示 鏡像異構物 與鏡像分子無法完全重疊者 可讓 平面 偏 極 光（ plane-polarized light ）旋轉 順時鐘旋轉 ： 右旋光性， dextrorotatory ，以 ( ＋ ) 或 d - 表示 逆時鐘旋轉 ： 左旋光性， levorotatory ，以 ( － ) 或 l - 表示 鏡像異構物： 旋轉角度相同但方向相反 鏡像異構物（手性分子） 2- 丁醇之鏡像異構物 ( ＋ )-2- 丁醇 ( － )-2- 丁醇
- 13. 環己烷之構形 構形（ Conformation） : 分子因單鍵旋轉使三度空間排列改變 環己烷：椅型、船型 椅型，能量較低 船型
- 14. 乙烷分子之構形 Eclipsed，交會構型 紐曼投影式 Newman Projection Staggered ，相錯構型，能量較低
- 15.
- 16. 實驗流程 I：分子形狀與晶體結構 ( 一 ) 分子形狀 確認並補齊分子模型盒中各顏色的串珠數量 完成表 29-1 的形狀預測 黏組分子模型 、 預測極性 拍照記錄 ( 二 ) 晶體結構 依表 29-2 與圖 29-3 完成晶體模型 拍照記錄 結束並整理模型盒 觀察配位數 、 單位晶胞原子數
- 17. 實驗流程 II ：有機分子模型（新增）( 三 ) 有機分子 確認並補齊 有機分子 模型盒中各色球數量 畫出 有機分子 結構 依組成 有機分子 球棍模型 觀察並拍照記錄 結束並整理模型盒
- 18. 注意事項 晶體模型：實驗講桌有一盒組裝範例參考 助教可示範立方最密堆積(ccp) 即為面心立方 (fcc) 學生課前先完成表 29-1 分子及有機分子結構 實驗課中再利用串珠建構其分子模型 建構分子模型後立即拍照，即可拆掉進行下一分子模型的建構 實驗結束隨意貼黏土請勿隨意丟棄，可重複使用 再次確認補齊教具盒中各顏色串珠的數目 數位相機，清除檔案，歸還，檢查補充電池
- 19. 選作實驗 III ：C 20 串珠分子 每一珠代表一 sp 2 軌域 三珠連接點為 C 原子 金必耀，莊宸，左家靜：串珠分子模型的美妙世界 http://proj3.sinica.edu.tw/~chem/servxx6/files/paper_2742_1231482907.pdf 跟前面的模型不一樣 !
- 20. 均為 5 珠環鄰逢 3 珠串連 5 珠環於線中央 C 20 串珠分子模型 (30 珠 1 米線 )
- 21. C 20 串珠分子模型(30 珠 1 米線 ) 1. 右手串珠 3. 保持 5 珠環 (4+1, 2+3.. ） 2. 左手穿孔交叉成環 4. 逢 3 珠串連 (1+ 4 )X 2 (2+ 3 )X 4 (3+ 2 )X 2 (2+ 3 )X 1 (4+ 1 )X 2