2.2 課時(shí)1 分子結(jié)構(gòu)測定 多樣分子空間結(jié)構(gòu) 課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

分子結(jié)構(gòu)的測定與多樣性多樣的分子空間結(jié)構(gòu)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.了解分子結(jié)構(gòu)的測定方法。2.通過對典型分子空間結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)微觀結(jié)構(gòu)對分子空間結(jié)構(gòu)的影響，了解共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。

分子世界是如此異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。

肉眼不能看到的分子，那么，科學(xué)家是怎樣知道分子的結(jié)構(gòu)的呢？一、分子結(jié)構(gòu)的測定早年科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測，現(xiàn)代科學(xué)家應(yīng)用了許多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如紅外光譜、晶體X射線衍射以及質(zhì)譜儀等紅外光譜儀X射線衍射儀質(zhì)譜儀測定化學(xué)鍵或官能團(tuán)測定鍵長、鍵角等測定相對分子質(zhì)量1、紅外光譜——測定分子的化學(xué)鍵和官能團(tuán)

分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。原子與原子結(jié)合依靠的是原子間的化學(xué)鍵，這些化學(xué)鍵就像彈簧，通過震動(dòng)來化解原子間的伸縮振動(dòng)，從而保持物質(zhì)的狀態(tài)。不同的化學(xué)鍵振動(dòng)頻率、振動(dòng)方式是不相同的。紫外光譜檢測儀紅外圖譜光源紅紅外紫靛藍(lán)橙黃綠紅外光譜儀分子吸收紅外線(與化學(xué)鍵振動(dòng)頻率相同)分析出化學(xué)鍵或官能團(tuán)對比量子化學(xué)計(jì)算一束紅外線透過分子紅外圖譜檢測儀分子式為C2H6O2、質(zhì)譜法測定——測定分子的相對分子質(zhì)量在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對分子質(zhì)量。質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀原理示意圖分析圖譜分子離子和碎片離子分子失去電子高壓電場加速通過狹縫進(jìn)入磁場分離記錄儀質(zhì)譜圖得出分子的相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量＝最大質(zhì)荷比質(zhì)譜儀圖質(zhì)譜：縱坐標(biāo)表示相對豐度，橫坐標(biāo)表示粒子的相對質(zhì)量與其電荷數(shù)之比（m/z），簡稱荷質(zhì)比，化學(xué)家通過分析得知，被測物的相對分子質(zhì)量是92，該物質(zhì)是甲苯。2.如圖有機(jī)物A質(zhì)譜圖，則A的相對分子質(zhì)量是A.29

B.43

C.57

D.72D1.下列關(guān)于紅外光譜法測定分子結(jié)構(gòu)的說法中，不正確的是(）A.紅外線透過分子時(shí),分子會(huì)吸收特定頻率的紅外線B.分子中原子是固定不動(dòng)的C.紅外光譜法可初步判斷有機(jī)物分子中基團(tuán)的種類D.所用儀器為紅外光譜儀B思考與討論1、利用幾何知識(shí)分析一下，空間分布的兩個(gè)點(diǎn)是否一定在同一直線？遷移:兩個(gè)原子構(gòu)成的分子，將這2個(gè)原子看成兩個(gè)點(diǎn)O2HCl2、空間分布的三個(gè)點(diǎn)是否一定在同一直線上？CO2H2O二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)在多原子構(gòu)成的分子中，由于原子間排列的空間順序不一樣，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)。單原子分子(稀有氣體分子)、雙原子分子不存在空間結(jié)構(gòu)三原子分子化學(xué)式電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)式鍵角CO2H2O直線形V形180?105?180?105?四原子分子化學(xué)式電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)式CH2ONH3平面三角形三角錐形鍵角約120?107?120?107?四原子分子其他立體構(gòu)型（直線形、正四面體形）C2H2

180°P460°正四面體形BF3平面正三角形120°H2O2

H-O-O-HH2O2分子不是直線形，兩個(gè)H原子猶如在半展開的書的兩頁上，兩個(gè)氧原子則在書的夾縫上。五原子分子化學(xué)式電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)式CH4CCl4正四面體形正四面體形鍵角109°28′109°28′其他多原子分子的空間結(jié)構(gòu)P4P4O6P4O10C60椅式C6H12船式C6H12S8SF6分子空間結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)又如，椅式C6H12比

船式C6H12穩(wěn)定。108°例如，S8像頂皇冠，如果把其中一個(gè)向上的硫原子倒轉(zhuǎn)向下，盡管也可以存在，卻不如皇冠式穩(wěn)定。分子的空間結(jié)構(gòu)與鍵角關(guān)系的一般規(guī)律分子類型鍵角空間結(jié)構(gòu)實(shí)例AB2180?直線形CO2、BeCl2、CS2＜180?V形H2O、H2SAB3120?平面三角形BF3、BCl3、CH2O＜120?三角錐形NH3、PH3AB4109?28′正四面體形CH4、CCl4

C60

C70

C240(1)四原子分子一定都是平面三角形或三角錐形(

)(2)正四面體形的鍵角均為109°28′(

)(3)SiCl4、SiH4、NH、CH3Cl均為正四面體結(jié)構(gòu)(

)(4)SF6分子的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形(

)(5)椅式C6H12比船式C6H12穩(wěn)定(

)1.判斷正誤。C2.可以準(zhǔn)確判斷有機(jī)物分子中含有哪些官能團(tuán)的分析方法是(

)A．核磁共振氫譜 B．質(zhì)譜C．紅外光譜 D．紫外光譜×××√√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.(1)硫化氫(H2S)分子中，兩個(gè)H—S的夾角接近90°，說明H2S分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(2)二硫化碳(CS2)分子中，兩個(gè)C==S的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(3)能說明CH4分子不是平面四邊形，