化学人教版（2019）选择性必修2 2.2.1分子结构的测定及价层电子对互斥模型

第二节

分子的空间结构

第1课时

分子结构的测定人教版（2019）化学选择性必修二第二章分子结构与性质1.通过对典型分子空间结构的学习,认识微观结构对分子空间结构的影响,了解共价分子结构的多样性和复杂性。2.能应用价层电子对互斥模型进行解释和预测分子的空间结构。3.知道分子的结构可以通过红外光谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。在影片中，检测中心的专家肉眼并不能准确地鉴定样本材质，而是借助了现代科学仪器——红外光谱仪。那么红外光谱仪为什么能测定出分子的结构？通过红外光谱分析我们应该怎样去确定分子的结构呢？分子结构的测定1.红外光谱（1）工作原理分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。当一束红外光线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。通过红外光谱图，发现未知物中含有O-H、C-H和C-O的振动吸收，可初步推测该未知物中含有羟基。（2）谱图分析红外光谱帮助我们确定分子中的化学键和官能团，还有什么现代化仪器帮我们确定有机物的结构呢？质谱仪现代化学常利用质谱仪（如上图）测定分子的相对分子质量。2.质谱仪（1）工作原理在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，对这些峰进行系统分析，可知分子的相对分子质量。（2）谱图分析纵坐标表示相对丰度，横坐标表示粒子的相对质量与其电荷数之比（m/z），简称荷质比，化学家通过分析得知，被测物的相对分子质量是92，该物质是甲苯。相对分子质量＝最大质荷比1.设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是(

)A.甲醇(CH3OH)

B.甲烷

C.丙烷

D.乙烯B2.如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图,则该有机物可能为(

)A.CH3COOCH2CH3

B.CH3CH2CH2COOHC.HCOOCH2CH2CH3

D.(CH3)2CHCH2COOHA观看视频：美丽的化学结构1、利用几何知识分析，空间分布的两个点是否一定在同一直线？迁移:两个原子构成的分子，将这2个原子看成两个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？O2HCl2、利用几何知识分析，空间分布的三个点是否一定在同一直线上？迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？CO2H2O多样的分子空间结构1.双原子分子（直线形）O2HCl大多数分子是由两个以上原子构成的，在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，于是分子就有了原子的几何学关系和形状，这就是分子的空间结构。2.三原子(AB2型)分子的空间结构——直线形和V形化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构空间充填模型球棍模型CO2

H2O

O:::CO:::::H:OH:::O=C=O180°直线形V形105°3、四原子(AB3型)分子的空间结构——平面三角形和三角锥形

化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构空间充填模型球棍模型CH2O

NH3

H:CO:::::HH:NH:::H120°107°平面三角形三角锥形四原子分子其他立体构型（直线形、正四面体形）（平面三角形，三角锥形）C2H2

180°P460°正四面体形BF3120°平面正三角形分子类型键角空间结构实例AB2180°直线形CO2、BeCl2、CS2<180°V形H2O、H2SAB3120°平面三角形BF3、BCl3<120°三角锥形NH3、PH3AB4109°28′正四面体形CH4、CCl4分子的空间结构与键角的关系4、五原子(AB4型)分子的空间结构——正四面体形

化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构空间充填模型球棍模型CH4

109°28'正四面体形H:CH:::HH5、其他多原子分子P4P4O6P4O10C60椅式C6H12