2.2 分子的空间结构 第1课时-2023-2024学年高二化学同步教学精品课件（人教版2019选择性必修2）

第二章 第二节 分子的空间结构 0 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 新课引入 肉眼不能看到分子，科学家是怎样知道分子的结构的呢？ 一、分子结构的测定 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、晶体X射线衍射、质谱仪等。 红外光谱仪 质谱仪 X射线衍射仪 一、分子结构的测定 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。 1.红外光谱 红外光谱图 分析吸收峰 与谱图库比对 推断分子所含的官能团和化学键 一、分子结构的测定 红外光谱图 分析吸收峰 与谱图库比对 推断分子所含的官能团和化学键 某未知物的红外光谱 例如，通过红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图如上图所示，发现有O—H、C—H、和C—O的振动吸收。因此，可以初步推测该未知物中含有羟基（—OH）。 质谱仪 现代化学常利用质谱仪（如上图）测定分子的相对分子质量。 红外光谱可以分析物质的官能团或化学键的相关信息，要确定该未知物的结构，还必须知道该未知物的相对分子质量，那如何测定分子的相对分子质量呢？ 一、分子结构的测定 2.质谱仪 质谱仪原理示意图 ——测定分子的相对分子质量 待测物 分子离子碎片离子 电场加速 磁场偏转 获得质谱图 一、分子结构的测定 C6H5CH3+ C6H5CH2+ 92 91 65 39 C5H5+ C3H3+ 相对分子质量＝最大质荷比，甲苯的相对分子质量为92 2.质谱仪 实例分析-甲苯分子的质谱图 质荷比 对应横坐标即相对分子质量 练一练 1. 某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H、O—H、C—O的振动吸收，质谱显示该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是（ ） A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3 C.CH3CH2OH D.CH3COOH B 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。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 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，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。 二、多样的分子空间结构 1.双原子分子（直线形） O2 HCl 直线形 180° 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构 二、多样的分子空间结构 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 O : : : C O : : : : : H : O H : : : O=C=O 180° 直线形 V形 105° 2.三原子(AB2型)分子的空间结构——直线形和V形 二、多样的分子空间结构 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 H : C O : : : : : H H : N H : : : H 120° 107° 平面三角形 三角锥形 3.四原子(AB3型)分子的空间结构——平面三角形和三角锥形 二、多样的分子空间结构 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 4.五原子(AB4型)分子的空间结构——正四面体形 二、多样的分子空间结构 正八面体 椅式C6H12比船式C6H12稳定 阅读课本P44资料卡片：一些分子的空间结构模型 课堂小结 测定分子结构方法 晶体X射线衍射法 红外光谱法 化学键或官能团 质谱法 相对分子质量 分子空间结构 三原子 直线形 V形 四原子 平面三角形 三角锥形 五原子 形状很多，主要正四面形 随堂练习 1．现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是(　　 ) A．质谱法 B．晶体 射线衍射法 C．核磁共振氢谱法 D．红外光谱法 A 2．能够测定分子结构和化学键的方法是(　　 )