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画出键合正确的小分子

一幅图看起来整齐,却可能违反考官一眼就能看出的规则。

本页内容
  1. 正确的图要遵守哪些规则?
  2. 怎样一步步画出来?
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么

要正确画出小分子,就让每个原子拥有它通常的键数:碳四个、氧两个、氢一个。每根键画成一条线,完成前数一数每个原子上的线。

这项技能建立在识别官能团和键合与结构的共价键知识上。每当题目说”画出展开式”,就会用到。

正确的图要遵守哪些规则?

  • 每个碳恰好有 4 个键,双键算 2。
  • 每个氢恰好有 1 个键。
  • 每个氧恰好有 2 个键,可以是两个单键或一个双键。
  • 展开式画出每个原子和每根键。不留空原子,也不漏掉任何 C-H 键。

遵守这些数字的图,才可能对应真实的分子。不遵守的图不可能正确,不管原子看起来如何。

怎样一步步画出来?

  1. 写出碳骨架,即用单键连起来的 C 链。
  2. 加上官能团,放在正确位置:C=C、-OH 或 -COOH。
  3. 用氢补满每个碳剩下的键,直到每个碳有四个键。
  4. 检查氧有两个键,每个氢有一个键。
  5. 数总键数,必要时与分子式再核对一次。

例题

画出乙醇 C₂H₆O 的展开式。

骨架。 两个碳相连:C-C。官能团。 在一个碳上接 -OH:C-C-O-H。

用氢补满。 左边的碳有一个键(连另一个碳),所以需要三个氢。右边的碳已有两个键(连 C 和 O),所以需要两个氢。

    H   H
    |   |
H - C - C - O - H
    |   |
    H   H

检查。 左碳:三个 H 加一个 C,共 4。右碳:两个 H、一个 C、一个 O,共 4。氧:一个 C 和一个 H,共 2。每个氢有一个键。数原子得 2 个 C、5 + 1 = 6 个 H、1 个 O,与 C₂H₆O 相符。

再看乙烯 C₂H₄ 作对比。双键用掉每个碳四个键中的两个,所以每个碳只接两个氢。

H       H
  \   /
   C = C
  /   \
H       H

每个碳有 2 个 H,加上双键(算 2),共 4 个键。这与 C₂H₄ 相符。

要留意的错误

典型的失误是画出有五个键的碳,常常是在已有双键的碳上又多加了一个氢。

错误的图: 一个碳与另一个碳以双键相连,又接了三个氢。

这个碳有 2 + 3 = 5 个键。碳最多只能有四个键。

完成前逐个数碳。有五个键,就去掉一个氢;只有三个键,就是漏了一个氢。

同样的数法也能发现只画了一个键或三个键的氧原子。

自我检测

1. 画出甲醇 CH₃OH 的展开式,并数出碳上的键数。

查看答案
    H
    |
H - C - O - H
    |
    H

碳有三个 C-H 键和一个 C-O 键,共 4 个键。氧有一个 C-O 键和一个 O-H 键,共 2 个键。

2. 一个乙烷分子 C₂H₆ 中共有多少个共价键?

查看答案

一个 C-C 键加六个 C-H 键,共 7 个键。

3. 一位学生画了一个碳原子,带有一个 C=C 双键、一个 C-C 单键和两个 C-H 键。这样可以吗?说明理由。

查看答案

不可以。双键算 2,单键算 1,两个 C-H 键算 2,这个碳共有 5 个键。碳只形成四个键,所以必须去掉一个 C-H 键。

接下来学什么

画对结构后,你就可以在识别饱和与不饱和结构中依据双键区分分子。方程式配平推理训练器提供用同样习惯数原子的快速练习。

如果你慢慢画时是对的,一赶时间就出错,一对一线上化学补习可以和你一起建立快速的自我检查流程。

常见问题

有机分子中每种原子形成几个键?

在 IGCSE 层次,碳形成四个共价键,氢一个,氧两个,氯一个。双键算作该原子的两个键。对照这些数字检查每个原子,是交卷前找出画图错误最快的方法。

什么是展开式?

展开式(displayed formula)把每个原子和每个共价键都用线画出来,没有任何省略,所以你可以数每个原子上的键。像 CH3CH2OH 这样的结构简式更短,会把原子归在一起,但省略了部分键。请读题看它要哪一种。

需要画出键角吗?

在 IGCSE 的展开式中,目的是显示哪个原子与哪个原子相连,而不是三维形状,画成直角即可。重要的是每个原子的键数正确、每根键都画出来。如有其他要求,请看试卷中的指令词。

更新于:

下一步

如果你画的展开式原子对了、键却错了,一对一的老师可以看着你画,在违反规则的那一根键上叫停。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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