2.2.1分子結(jié)構(gòu)的測定 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)的測定人教版選擇性必修2第二章第二節(jié)第一課時肉眼看不到分子，科學(xué)家是怎么知道分子結(jié)構(gòu)的呢？思考資料卡片李比希凱庫勒資料卡片紅外光譜儀質(zhì)譜儀X射線衍射儀資料卡片分子的結(jié)構(gòu)指其處在平衡位置時的結(jié)構(gòu)伸縮伸縮彎曲彎曲彎曲資料卡片共振分子吸收跟它某些化學(xué)鍵振動頻率相同的紅外線紅外光譜圖分析吸收峰與譜圖庫比對推斷分子所含的官能團(tuán)和化學(xué)鍵資料卡片實(shí)例分析某未知物分子式為C2H6O，通過紅外光譜（如圖）可以監(jiān)測到O—H、C—H、C—O鍵的振動吸收，推測其結(jié)構(gòu)。思考討論紅外光譜可以分析物質(zhì)的官能團(tuán)或化學(xué)鍵的相關(guān)信息，那如何測定分子的相對分子質(zhì)量呢？質(zhì)譜資料卡片待測物分子離子碎片離子電場加速磁場偏轉(zhuǎn)獲得質(zhì)譜圖

資料卡片分子離子M+碎片離子質(zhì)荷比對應(yīng)橫坐標(biāo)即相對分子質(zhì)量C6H5CH3+C6H5CH2+92916539C5H5+C3H3+實(shí)例分析未知純凈物確定實(shí)驗(yàn)式確定分子式確定分子結(jié)構(gòu)通過元素分析儀測定元素組成與含量通過質(zhì)譜確定相對分子質(zhì)量通過紅外光譜確定化學(xué)鍵與官能團(tuán)通過核磁共振譜確定CH原子種類、數(shù)量、環(huán)境CH2C3H6C:85.7%

H:14.3%M=42C=C,C-C,C-H3:2:1(CH2)n實(shí)例分析課堂小結(jié)分子結(jié)構(gòu)測定一、測定方法1、早期：總結(jié)、推測2、現(xiàn)代：多種儀器方法測定二、紅外光譜1、原理2、譜圖分析：吸收峰——官能團(tuán)或化學(xué)鍵三、質(zhì)譜1、原理2、譜圖分析：m/z最大值——相對分子質(zhì)量四、一般步驟未知物——實(shí)驗(yàn)式——分子式——分子結(jié)構(gòu)1.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2.某有機(jī)化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有C—H、O—H、C—O的振動吸收，質(zhì)譜顯示該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量是60，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2OH D.CH3COOH課堂練習(xí)課堂練習(xí)3．分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地

著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它某些化學(xué)鍵的

相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過和已有譜圖庫比對，或通過量子化學(xué)計(jì)算，可得知各吸收峰是由哪種

、哪種

引起的，綜合這些信息，可分析出分子含有何種

或

的信息。4．在質(zhì)譜儀中使分子

電子變成帶

電荷的

和

等粒子。由于生成的離子具有不同的

，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)家通過對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，可得知樣品的

。其中荷質(zhì)比m/z最

的信號峰對應(yīng)的荷質(zhì)比的值即為該分子的

。課堂練習(xí)5、某有機(jī)物由C、H、O三種元素組成，經(jīng)元素分析儀測得其元素含量為C:52.17%，H:13.04%，O:34.78%，質(zhì)譜顯示m/z值最大的信號峰對應(yīng)的m/z為46，紅外光譜發(fā)現(xiàn)該分子有O—H、C—H、C—C和C—O鍵的振動吸收，試分析該物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。課堂練習(xí)參考答案1、C2、B3、振動振動頻率化學(xué)鍵振動方式化學(xué)鍵官能團(tuán)4、失去正分子離子碎片離子相對質(zhì)量相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量5、O2HCl思考：在O2、HCl這樣的雙原子分子中存在分子的空間結(jié)構(gòu)問題嗎？何謂“分子的空間結(jié)構(gòu)”？“分子的空間結(jié)構(gòu)”指兩個以上原子構(gòu)成的分子中的原子的空間關(guān)系。多樣的分子空間結(jié)構(gòu)多樣的分子空間結(jié)構(gòu)H2OV形

105°CO2直線形V形、直線形、平面三角形三原子分子有哪些空間結(jié)構(gòu)？平面三角形、三角錐、正四面體形甲醛CH2OO＝CHH約120°氨氣

NH3NHHH107°四原子分子有哪些空間結(jié)構(gòu)？多樣的分子空間結(jié)構(gòu)白磷

P460°四面體形，平面四邊形（少見）鍵角109?28′正四面體結(jié)構(gòu)五原子分子有哪些空間結(jié)構(gòu)？甲烷CH4CHHHH多樣的分子空間結(jié)構(gòu)小組動手：搭建上述分子的球棍模型1、下列能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實(shí)是（）A.甲烷分子中4個C—H鍵的強(qiáng)度相同B.甲烷分子中4個C—H鍵的長度相同C.甲烷的一氯代物只有1種D.甲烷的二氯代物只有1種D鞏固練習(xí)2、下面說法正確的是（）A.NH3分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心B.CCl4分子中C原子處在4個Cl原子所組成的四面體的中心C.H2O分子中O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央D.CO2分子中C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央鞏固練習(xí)BC分子的空間結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)組成結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途皇冠形S8更穩(wěn)定環(huán)己烷椅式結(jié)構(gòu)比船式更穩(wěn)定P4P4O6P4O10SF6C2H5OHC2H6C2H4C2H23、判斷正誤（1）鍵角為180?的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形

（2）鍵角為120?的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形

（3）空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，鍵角一定是109?28′

（4）鍵角在90?-109?28′之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形鞏固練習(xí)正確正確錯誤錯誤5、D、E、X、Y、Z是周期表中的前20號元素，且原子序數(shù)逐漸增大。它們的最簡單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、角形(V形)、直線形。回答下列問題：(1)Y的最高價氧化物的化學(xué)式為

。

(2)上述5種元素中，能形成酸性最強(qiáng)的含氧酸的元素是

,寫出該元素的任意3種含氧酸的化學(xué)式：

。

(3)D和Y形成的化合物，其分子的空間結(jié)構(gòu)為

。

(4)D和X形成的化合物，其化學(xué)鍵類型屬于

。(5)金屬鎂和E的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)得到的產(chǎn)物是

。