2.2.1分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定多樣的分子空間結(jié)構(gòu)價(jià)層電子對(duì)互斥模型課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第二章分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第一課時(shí)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定多樣的分子空間結(jié)構(gòu)P4O6SF6NH3P4肉眼不能看到分子，那么，科學(xué)家是怎樣知道分子的結(jié)構(gòu)的呢？一些分子的空間結(jié)構(gòu)模型分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定早年的科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律

分子結(jié)構(gòu)推測(cè)如今，科學(xué)家應(yīng)用了許多測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如紅外光譜、質(zhì)譜法、晶體X射線衍射(下一章講)等測(cè)定紅外光譜儀

質(zhì)譜儀

X射線衍射儀

一、分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定一、分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定早年的科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律

分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定推測(cè)如今科學(xué)家應(yīng)用了許多測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法如紅外光譜、晶體X射線衍射等?，F(xiàn)代儀器和方法紅外光譜儀X射線衍射儀1、紅外光譜法①紅外光譜儀原理：光源棱鏡紅外線樣品（不斷振動(dòng)的分子吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線）紅外圖譜記錄——測(cè)定分子所含化學(xué)鍵或官能團(tuán)②分子結(jié)構(gòu)的確定：紅外圖譜分析吸收峰與譜圖庫(kù)比對(duì)，或通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算推斷分子所含的官能團(tuán)和化學(xué)鍵強(qiáng)調(diào)：推斷分子所含的官能團(tuán)和化學(xué)鍵。BA課堂練習(xí)1：某未知物分子式為C2H6O，可能的結(jié)構(gòu)A或B，根據(jù)紅外光譜圖確定其結(jié)構(gòu)。分析：通過(guò)紅外光譜圖，發(fā)現(xiàn)未知物中含有O-H、C-H和C-O的振動(dòng)吸收，可初步推測(cè)該未知物中含有羥基。可以確定其結(jié)構(gòu)是A?！究茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)】P42用質(zhì)譜法測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量縱坐標(biāo)表示相對(duì)豐度，橫坐標(biāo)表示粒子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷數(shù)之比(m/z)，簡(jiǎn)稱質(zhì)荷比，化學(xué)家通過(guò)分析得知，被測(cè)物的相對(duì)分子質(zhì)量是92，該物質(zhì)是甲苯。2、質(zhì)譜法①質(zhì)譜儀原理：——測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量樣品源分子離子碎片離子質(zhì)譜圖記錄儀出現(xiàn)一系列峰分子失去電子電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)根據(jù)離子相對(duì)質(zhì)量不同分離②相對(duì)分子質(zhì)量的確定：相對(duì)分子質(zhì)量＝最大質(zhì)荷比被測(cè)物的相對(duì)分子質(zhì)量是92，該物質(zhì)是甲苯（C6H5CH3)縱坐標(biāo)是相對(duì)豐度（與粒子的濃度成正比）橫坐標(biāo)是粒子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷數(shù)之比（

)，簡(jiǎn)稱質(zhì)荷比。mz分子碎片課堂練習(xí)2：某有機(jī)化合物A的紅外光譜和質(zhì)譜圖如下圖所示，由此可判斷該有機(jī)化合物A是(

)A.甲醇 B.甲烷

C.丙烷 D.乙烯A

課堂練習(xí)3：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A、原子光譜上的特征譜線可以確定組成分子元素B、紅外光譜法是用高能電子流等轟擊樣品分子，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等微粒C、質(zhì)譜法具有快速、微量、精確的測(cè)定有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的物理方法D、通過(guò)紅外光譜法可以測(cè)知有機(jī)物所含的官能團(tuán)B核磁共振氫譜法(NMR)：分析等效氫的種類

3.如圖所示是某分子式為C4H8O2的有機(jī)物的紅外光譜圖，則該有機(jī)物可能為(

)同步練習(xí)AA．CH3COOCH2CH3

B．CH3CH2CH2COOHC．HCOOCH2CH2CH3

D．(CH3)2CHCH2COOH二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)大多數(shù)分子是由兩個(gè)以上的原子構(gòu)成的，于是分子就有了原子的幾何學(xué)關(guān)系和形狀，這就是分子的空間結(jié)構(gòu)。1、雙原子分子雙原子分子空間結(jié)構(gòu)——直線形

鍵角180°H2O2N2HClO=ON≡NH-ClH-H2、三原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)空間充填模型球棍模型CO2

H2O

HCNO:::CO:::::H:OH:::O=C=O180°直線形V形105°三原子分子空間結(jié)構(gòu)——直線形和V形（又稱角形）直線形180°H—C≡NH:CN:::3、四原子分子四原子分子空間結(jié)構(gòu)——平面三角形、三角錐形、直線形或四面體形化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)空間充填模型球棍模型CH2O

NH3

C2H2H:CO:::::HH:NH:::HH:CC::H::120°107°平面三角形三角錐形180°直線形H-C≡C-H4、五原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)空間充填模型球棍模型CH4

109°28'正四面體形H:CH:::HH空間結(jié)構(gòu)——構(gòu)型更多，主要是四面體形問(wèn)題：五原子分子都是正四面體形結(jié)構(gòu)嗎提示：不是。如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，雖為四面體形結(jié)構(gòu)，但由于碳原子所連的四個(gè)原子不相同，使四個(gè)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角不全相等，所以并不是正四面體形結(jié)構(gòu)。一些分子的空間結(jié)構(gòu)模型【資料卡片】P44正八面體形足球烯皇冠形?己烷>分子空間結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)正四面體鍵角60°P49分子空間結(jié)構(gòu)模型用橡皮泥制作分子的空間結(jié)構(gòu)模型為什么甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形而不是正方形？【思考交流1】空間結(jié)構(gòu)：正四面體形鍵角：109°28′CHHHH········為什么甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形而不是正方形？【思考交流1】成鍵電子對(duì)之間存在相互排斥作用，為減小斥力，相互之間盡可能遠(yuǎn)離，因此分子的空間結(jié)構(gòu)受到影響。一般，分子盡可能采取對(duì)稱的空間結(jié)構(gòu)以減小斥力CHHHH········1．2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家馬丁·卡普拉斯、邁克爾·萊維特、阿里耶·瓦謝勒，以表彰他們“在開(kāi)發(fā)多尺度復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)模型方面所做的貢獻(xiàn)”。這種用電腦取代木棒作試驗(yàn)?zāi)Ｐ停呱爽F(xiàn)代化學(xué)研究手段的一次新飛躍。下列不屬于現(xiàn)代化學(xué)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的手段的是A．X射線 B．天平C．質(zhì)譜

D．核磁共振理解應(yīng)用B理解應(yīng)用2.科學(xué)家最近研制出有望成為高效火箭推進(jìn)劑的N(NO2)3，如圖。已知該分子中N—N—N鍵鍵角都是108.1°，下列有關(guān)N(NO2)3的說(shuō)法不正確的是D

A．該分子中既含有非極性鍵又含有極性鍵B．分子中四個(gè)氮原子不共平面C．該物質(zhì)既有氧化性又有還原性D.15.2g該物質(zhì)含有6.02×1022個(gè)原子3.下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是(

)A.CO2的空間結(jié)構(gòu)模型B.H2O的空間結(jié)構(gòu)模型C.NH3的空間結(jié)構(gòu)模型D.CH4的空間結(jié)構(gòu)模型D4.下列分子的空間結(jié)構(gòu)與分子中共價(jià)鍵鍵角對(duì)應(yīng)正確的是(

)A.V形：105°

B.平面正三角形：120°C.三角錐形：109°28′D.正四面體形：109°28′5.下列物質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)與CH4相同的是(

)A.H2OB.P4C.NH3D.CO2

BB6.下列常見(jiàn)分子的空間結(jié)構(gòu)或鍵角正確的是(

)A．CH2O：三角錐形B．NH3：鍵角109°28′C．H2O：鍵角180°D．CH4：正四面體形理解應(yīng)用D二、多樣的