2.2.1 分子结构的测定 多样的分子空间结构课件-2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

2.2.1 分子结构的测定 多样的分子空间结构 教 学 目 标 1.知道分子的结构是可以测定的，通过识别红外光谱图和质谱图，确定分子中的共价键和分子的相对分子质量，掌握分子微观结构的科学测定方法。 2.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，体会共价分子的多样性和复杂性。能借助实物模型等建立对分子的空间结构的直观认识。 教 学 重 点 识别红外光谱图和质谱图，了解共价分子的空间结构。 情景导入 2 一、分子结构的测定 1、分子结构的确定——红外光谱法 不同的官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置，可初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团。 如乙醇的红外光谱： 读谱：该有机物分子中有3种不同的化学键，分别是C—H、O—H、C—O键。 B A 课堂练习1.某未知物分子式为C2H6O，可能的结构 A或B，根据红外光谱图确定其结构。 分析：通过红外光谱图，发现未知物中含有O-H、C-H和C-O的振动吸收，可初步推测该未知物中含有羟基。可以确定其结构是A。 课堂练习2.在研究有机物的组成和结构时，可用于确定化学键和官能团信息的方法是 ( ) A.质谱法 B.红外光谱法 C.核磁共振氢谱法 D.燃烧法 B 用红外光谱法测定分子结构 2、相对分子质量的确定——质谱法 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。甲苯分子的质谱图： 读谱：相对分子质量 = 最大质荷比,即甲苯的相对分子质量为92。 课堂练习3.能够快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的方法是 ( ) A.红外光谱法 B.质谱法 C.核磁共振氢谱法 D.色谱法 B 课堂练习4.质谱法能够对有机分子结构进行分析，其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室，样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子，然后测定其质荷比。其有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关),该有机物可能是（ ） A.甲醇(CH3OH) B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯 B 练习2.某有机化合物A的红外光谱和质谱图如下图所示，由此可判断该有机化合物A是 (　 　) A.甲醇 B.甲烷 C.乙烯 D.乙醇 A　 课 堂 检 测 练习1.下列说法错误的是（ ） A.原子光谱上的特征谱线可以确定组成分子元素 B.红外光谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微粒 C.质谱法能快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的方法 D.通过红外光谱法可以测知有机物所含的官能团 B 用质谱法测定分子的相对分子质量 质谱仪 在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，分子就有了原子的几何学关系和形状，这就是分子的空间结构,即所谓的分子立体构型。 二、多样的分子空间结构 1、双原子分子 H2 O2 N2 HCl O=O N≡N H-Cl H-H 双原子分子空间结构——直线形 键角180° 2、三原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构 空间充填模型 球棍模型 CO2 H2O HCN O : : : C O : : : : : H : O H : : : O=C=O 180° 直线形 V形 105° 三原子分子空间结构——直线形和V形（又称角形） 直线形 180° H—C≡N H : C N : : : 3、四原子分子 四原子分子空间结构——平面三角形、 三角锥形、直线形、四面体形 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构 空间充填模型 球棍模型 CH2O NH3 C2H2 H : C O : : : : : H H : N H : : : H H : C C : : H : : 120° 107° 平面三角形 三角锥形 180° 直线形 H-C≡C-H 四面体形 4、五原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构 空间充填模型 球棍模型 CH4 109°28' 正四面体形 H : C H : : : H H 空间结构——构型更多，主要是四面体形。 课堂练习5.根据元素周期律并结合本节所学知识，你能推断出PCl3、SiCl4分子的空间结构吗？ NH3分子的空间结构为三角锥形，CH4分