2.2.1 分子结构的测定和多样性 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 第二节 分子的空间结构 新人教版 化学 选修第二册 第一课 分子结构的测定 我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。你了解青蒿素分子的组成和结构测定的方法吗？ 早年科学家主要靠对物质的____________进行系统总结得出规律后进行推测 化学性质 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 、 等 红外光谱 晶体X射线衍射 分子结构的测定 沉淀溶解平衡的建立 红外光谱仪 质谱仪 X射线衍射仪 环节一 分子空间结构的测定方法 紫外光谱、核磁共振氢谱等 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。 分子的空间结构是分子中的原子处于平衡位置时的模型 1、红外光谱——分析含有的化学键或官能团 检测仪 样品 棱镜 光源 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 紫外 红外 红外图谱 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的振动频率相同的红外线，记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库对比，或通过量子化学计算，可以得知各吸收峰对应的化学键。 某未知物的红外光谱 思考与讨论：某未知物分子式为C2H6O，通过红外光谱（如图）可以监测到O—H、C—H、C—O键的振动吸收，推测其结构。 C2H6O 可能为：CH3CH2OH 或 CH3OCH3 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？ 质谱仪原理示意图 2、质谱仪——测定分子的相对分子质量 电子流轰击样品分子后变成不同相对质量的分子离子和碎片离子。通过狭缝进入磁场后分离，在记录仪上呈现一系列峰。 质谱图 C6H5CH3+ C6H5CH2+ 92 91 65 39 C5H5+ C3H3+ 质荷比 对应横坐标即相对分子质量 质荷比：粒子的相对质量与其电荷数之比 质荷比最大值即为其相对分子质量 1.2002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 2.如图所示是某分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能 为( 　 ) A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2CH2COOH C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCH2COOH A 3．下列说法中不正确的是(　　) A．可用光谱仪鉴定元素 B．可用红外光谱仪判断分子的结构 C．可用质谱仪确定分子的相对分子质量 D．可用焰色试验确定所有金属 D 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。 O2 CO 多样分子的空间结构 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构。 化学式 电子式 分子的空间结构模型 结构式 键角 CO2 O=C=O 直线形 180◦ H2O V形 105◦ 三原子分子 化学式 电子式 分子的空间结构模型 结构式 键角 CH2O 平面三角形 120◦ NH3 三角锥形 107◦ 四原子分子 化学式 电子式 分子的空间结构模型 结构式 键角 CH4 正四面体形 109°28′ CCl4 正四面体形 109°28′ 五原子分子 一些分子的空间结构模型 【资料卡片】P44 P4 正四面体 P4O6 P4O10 C60 足球烯 船式C6H12 椅式C6H12 S8 皇冠形 SF6 正八面体 乙炔 C2H2 180° P4 60° 直线形 正四面体形 BF3 120° 平面正三角形 四个原子构成的分子，原子在空间上可能构成什么形状？ 20 课堂检测 1．下列分子的立体构型是正四面体形的是(　　)A．CH4 B．NH3 C．H2O D．C2H4 2．下列分子的立体结构模型正确的是(　　)A．CO2的立体结构模型 B．PH3的立体结构模型 C．H2S的立体结构模型 D．CH4的立体结构模型 3.下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是(　　)A．C2H2　 B．CS2 C．NH3 D．C6H6 A D C Lavf57.25.10