2.2.1分子的空间结构2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修 2

分子的空间结构 安徽·滁州 蒋华新 课题 22 十二月 2023 人教版2019 选择性必修2 第二节 分子的空间结构 第二章 分子结构与性质 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第二节 分子的空间结构 第二节 分子结构与物质的性质 2019人教版选择性必修2 1、分子结构的测定、多样的分子空间结构 2、价层电子对互斥模型 3、杂化轨道理论简介 第二节 分子的空间结构 北大校园 共价键 σ键： π键： 键参数 键能 键长 键角 衡量共价键的稳定性 成键方式“头碰头”，呈轴对称 成键方式“肩并肩”，呈镜像对称 描述分子的立体结构的重要因素 知识回顾 (1)共价键的键型 (2)共价键的参数 共价键与键参数 6 异彩纷呈的大分子 分子的世界是形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。肉眼不能看到的分子，科学家是怎样知道分子的结构的呢? 科学视野 大分子不是高分子 价值24亿的金镂玉衣 分子的空间结构 第一课时 分子结构的测定、多样的分子空间结构 走进《选择性必修2》，探索结构世界的奥秘，从学习分子的空间结构开始！ 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、质谱和晶体X射线衍射等。 红外光谱仪 分子结构的测定 导入 Leading-in 质谱仪 思考1、肉眼不能看到分子，科学家是怎样知道分子的结构的呢？ 9 珠宝的鉴定与检测 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。分子的空间结构是分子中的原子处于平衡位置时的模型。 如乙醛分子的振动模型 新课 New class 一、分子结构的测定 只有乙醛分子的原子处于平衡位置时的模型才是乙醛的空间结构。 乙醛球棍模型 乙醛填充模型 分子结构的测定 11 图2-4(P41)：红外光谱仪 分子振动需要能量，所以当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键振动频率相同的红外线，记录到图谱上呈现吸收峰。 1、红外光谱 (1)红外光谱的检测原理 —分子结构的确定 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着。 分子结构的测定 图2-5(P41)： 红外光谱仪原理示意图 12 红外光谱仪 通过记录到图谱和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。 (2)红外光谱的应用 把记录到图谱上呈现吸收峰与已有谱图库比对，判断化学键或官能团的存在。 如常见的标准谱图库 O-H N-H C-O 分子结构的测定 用红外光谱法测定分子结构 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。 A.乙醇 CH3CH2OH B.二甲醚 CH3OCH3 例如、某有机物分子式为C2H6O ，其红外光谱图如下，判断该有机物的结构简式 所以判断该有机物为乙醇 分子结构的测定 (2)红外光谱的应用 图2-6(P41)：未知物的红外光谱 C2H6O有A、B两种结构式 16 用质谱法 测定分子的相对分子质量 科学·技术·社会 (课本P42) 图2-7(课本P42)：质谱仪 现代化学常利用质谱仪(如右图)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。 质谱仪 2、质谱 ——相对分子质量的确定 (1)质谱的检测原理 在质谱仪中用高能电子流轰击样品分子，产生分子离子和碎片离子等粒子。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。 分子结构的测定 该记录仪上含有一系列峰的图即为质谱图。 图2-8(课本P41)：质谱仪原理示意图 19 用质谱法测定分子的相对分子质量 (2)质谱法的应用 ①质谱图：纵坐标表示相对丰度，横坐标表示粒子的相对质量与其电荷数之比(m/z)，简称质荷比。 化学家通过分析得知被测物的相对分子质量。 ②读数：最大质荷比就是相对分子质量 ——相对分子质量的确定 被测物的相对分子质量是92，该物质是甲苯。 即相对分子质量等于最大质荷比。 分子结构的测定 图2-8(课本P42)：甲苯分子的质谱图 21 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。某有机物样品的质荷比如图所