考点7 分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型-2022-2023学年高二化学核心考点归纳与分层测试（人教版2019选择性必修2）

考点7 分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型 【核心考点梳理】 考点一、分子结构的测定 早年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进行推测，现代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。 1．红外光谱在测定分子结构中的应用 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。当一束红外线透过分子时，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，综合这些信息，可分析分子中含有何种化学键或官能团的信息。 2．质谱法在测定分子相对分子质量中的应用 现代化学常利用质谱仪测定分子的相对分子质量。它的基本原理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。 【典型例题】 例1．（2022春·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习）已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是 A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子 C．仅由A的核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数 D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3－O－CH3 例2．（2022春·江苏连云港·高二统考期中）仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是 A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式 B．图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同的化学键 C．图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78 D．图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3②为二甲醚 考点二、多样的分子空间结构 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构，多原子分子中存在原子的几何学关系和形状，即所谓“分子的空间结构”。 1．三原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CO2 O==C==O 180° 直线形 H2O 105° V形 2.四原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH2O 约120° 平面三角形 NH3 107° 三角锥形 3．五原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH4 109°28′ 正四面体形 CCl4 109°28′ 正四面体形 4.其他多原子分子的空间结构 【典型例题】 例1．（2023·浙江·诸暨中学高二期中）在白磷分子(P4)中,四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷分子的说法正确的是(　　) A.白磷分子中的键角为109°28' B.分子中共有4对共用电子对 C.白磷分子中的键角为60° D.分子中有6对孤电子对 例2．（2022秋·四川绵阳·高二四川省绵阳南山中学校考阶段练习）六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是 A．各原子均为8电子稳定结构 B．S原子轨道杂化方式与中的S一样 C．六氟化硫分子中只含极性键 D．键是键，键长可能不相等 考点三、价层电子对互斥模型 1．价层电子对互斥模型(VSEPR model)：对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。 2．价层电子对的计算 (1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。 (2) σ键电子对数的计算 由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中， O有2对σ键电子对。NH3分子中， N有3对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算：中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数； 对主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子所带电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋离子所带电荷数。 ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1