2.2.1多样分子的空间结构及测定 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 课时一 多样分子的空间结构及测定 猪七爷素材淘宝店：https://shop149141837.taobao.com 学习目标 1、知道分子的结构是可以测定的，红外光谱技术是测定物质结构的基本方法;能说明红外光谱等实验手段在物质结构研究中的应用。 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。 思考 01 C60 02 金刚石 03 S8 科学家是怎么知道分子结构的呢？ 分子空间结构的测定 01 分子空间结构的测定 李比希 凯库勒 01 分子空间结构的测定 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 分子结构 推测 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、质谱法、晶体X射线衍射(下一章讲)等 测定 01 分子空间结构的测定 红外光谱仪 01 分子空间结构的测定 实验室的仪器——红外光谱仪的价格 国产—傅里叶红外光谱仪 ¥ 14.5万 进口—XDS RLA近红外光谱仪 ¥50万-100万 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。原子与原子结合依靠的是原子间的化学键，这些化学键就像弹簧，通过震动来化解原子间的伸缩振动，从而保持物质的状态。 01 分子空间结构的测定 可近似地看成谐振子的简谐振动 乙醛分子空间结构模型 分子的空间结构是分子中的原子处于平衡位置时的模型 方法一：红外光谱测定法 测定分子的化学键和官能团 01 分子空间结构的测定 红外光谱仪原理示意图 当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些 的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 。通过和已有 比对，或通过 计算，可以得知各吸收峰是由哪种 、哪种 方式引起的，综合这些信息，可分析分子中含有何种 或 的信息 化学键 吸收峰 谱图库 量子化学 化学键 振动 化学键 官能团 方法一：红外光谱测定法 01 分子空间结构的测定 思考讨论 某未知物分子式为C2H6O，根据共价键成键数目规律，写出可能的结构式，并根据红外光谱确定结构 【思考】 用什么办法确定呢？？ 红外光谱 01 分子空间结构的测定 某未知物的红外光谱 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 01 分子空间结构的测定 方法二：质谱法 测定分子的相对分子质量 样品源分子在离子化室失去电子，会碎裂成不同大小碎片的分子和离子，在加速盘会因为质量与所带电荷比值（质荷比）不同而依次进入离子捕集器，采集放大离子信号，记录质谱图 01 分子空间结构的测定 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。 m z 相对分子质量＝最大质荷比 （原子数目不变，只失去一个电子） 被测物的相对分子质量是92，该物质是甲苯（C6H5CH3) 01 分子空间结构的测定 思考讨论 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 (　 　 ) CH3OH 01 分子空间结构的测定 【例1】可以准确判断有机物分子中含有哪些官能团的分析方法是( ) A.核磁共振氢谱 B.质谱 C.红外光谱 D.紫外光谱 C 01 分子空间结构的测定 【例2】2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机分子的结构进行分析的质谱法。其方法是让极少量(10－9 g左右)的化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到 ……然后测定其质荷比β。设H＋的质荷比为1，某有机物样品的质荷比如图(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子多少有关)，则该有机物可能( ) A.CH3OH B.C3H8 C.C2H4 D.CH4 D 多样的分子空间结构 02 多样的分子空间结构 神州十二号俯瞰地球 02 多样的分子空间结构 DNA分子双螺旋结构 02 多样的分子空间结构 石墨 C60 02 多样的分子空间结构 大多数分子是由两个以上原子构成的，于是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。 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构 三原子分子 化学式 电子式 分子的空间结构