第二章 第二节 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型（教参Word）-2022-2023学年高二新教材化学选择性必修2【勤径学升·同步练测】（人教版）

第二节　分子的空间结构 第1课时　分子结构的测定　多样的分子空间结构　价层电子对互斥模型 学习目标 核心素养 1.了解分子结构的测定方法。 2.认识共价分子结构的多样性和复杂性。 3.理解价层电子对互斥模型的含义,并能判断简单分子或离子的空间结构。 1.宏观辨识与微观探析：通过认识分子结构,辨识分子结构的多样性及复杂性。 2.证据推理与模型认知：结合价层电子对互斥模型与分子的立体构型,能论证证据与模型建立及其发展之间的关系。 [对应学生用书第27页] 一、分子结构的测定 1.分子结构的最早测定方法：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,再推测分子的结构。 2.现代的分子结构测定方法：科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等现代仪器和方法测定分子的结构。 3.红外光谱工作原理 （1）原理：红外线透过分子时,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,可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。 （2）红外光谱仪原理示意图 4.质谱法：相对分子质量的测定 用高能电子流轰击样品分子,使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量,它们在磁场的作用下到达检测器的时间因相对质量而先后有别,其结果被记录为质谱图。 如甲苯分子的质谱图： 读谱：相对分子质量＝最大质荷比,甲苯的相对分子质量为92。 1.用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱图如下： 则乙偶姻分子中含有的化学键是C—H、O—H、CO,推测其含有的官能团是。 二、多样的分子空间结构 1.三原子分子的立体结构 有直线形和V形（又称角形）两种,如： 化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构 型名称 CO2 OCO 180° 直线形 H2O 105° V形 2.四原子分子 大多数采取平面三角形和三角锥形两种空间结构,如： 化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构 型名称 CH2O 约120° 平面 三角形 NH3 107° 三角 锥形 3.五原子分子 五原子分子的形状更多,最常见的是四面体形,如： 化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构 型名称 CH4 109°28' 正四面 体形 2.判断下列说法的正误（正确的打“√”,错误的打“×”）。 （1）所有的三原子分子都是直线形结构。 （　　） （2）所有的四原子分子都是平面三角形结构。 （　　） （3）五原子分子的空间结构都是正四面体。 （　　） （4）P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28'。 （　　） 答案　（1）×　（2）×　（3）×　（4）× 三、价层电子对互斥模型 1.价层电子对互斥模型 分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。 2.价层电子对 VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。 3.价层电子对的确定方法 其中： （1）a为中心原子的价电子数。 对于主族元素：a＝原子的最外层电子数。 对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数。 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数（绝对值）。 （2）x为与中心原子结合的原子数。 （3）b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,氢为1,其他原子为8减去该原子的价电子数。 4.VSEPR模型与分子或离子的空间结构 σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构。 H2O的中心原子上有2对孤电子对,与中心原子上的σ键电子对相加等于4,它们相互排斥形成四面体形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,因而H2O分子呈V形。 3.下列微粒中,含有孤电子对的是 （　　） A.SiH4 B.H2O C.CH4 D.N 答案　B [对应学生用书第28页] 要点　利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 　　乙醇和乙酸同样可以用“价电子对相互排斥而尽量远离”的原则快捷地判断它们的分子结构。 ◉问题探究 1.根据上述图示,结合价层电子对互斥理论,分析判断乙醇分子中C—O—H的空间构型是什么？ 提示　乙醇分子结构中,羟基上的氧原子有2个成键电子对和2对孤电子对（见图中乙醇结构的①②③④）,价层电子对数是4,共有4个空间取向,中心氧原子上的价电子对相互排斥而远离,呈四面体形,略去中心原子（氧原子）上的孤电子对可得C—O—H呈V形。 2.根据上述图示,结合价层电子对互斥模型分析判断乙酸分子结构中的空间构型是什么？ 提示　在乙酸分子中,中心原子是羰基（）上的碳原子,中心碳原子（羰基碳