内容正文:
学习目标:
1.知道分子的结构可以通过波谱等技术进行测定。
2.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构。
3.在理解价层电子对互斥模型的基础上,对分子的空间构型进行解释和预测。
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间构型
第1课时 分子的空间构型、价电子互斥理论
人教版(2019)选择性必修二 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构
肉眼不能看到分子,科学家是怎样知道分子的结构的呢?
问题与思考
早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。如今,科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法,如红外光谱、晶体X射线衍射等。
学习任务一:怎么测定分子结构
1.什么是红外光谱法
分子中的原子不是固定不动的,而是不断振动着的。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(如图)。
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通过和已有谱库比对,或通过量子化学计算,可以得知各吸收峰是由哪种化学键、哪种振动方式引起的,综合这此信息,可分析出分中含有何种化学键或官能团的信息。
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由以上光谱图可初步推测该分子中含有官能团羟基-OH。
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用质谱法测定分子的相对分子质量
现代化学常利用质谱仪(如图2-7)测定分子的相对分子质量。它的基本原理(如图2-8)是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,化学家对这些峰进行系统分析,便可得知样品分子的相对分子质量。
科学•技术•社会
2.什么是质谱法
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例如,图2-9的纵坐标是相对丰度(与粒子
的浓度成正比),横坐标是粒子的相对质
量与其电荷数之比( ),简称质荷比。
化学家通过分析得知, =92的峰是甲苯
分子的正离子( C6H5CH3+), =91的
峰是丢失一个氢原