第二章 第二节 第1课时 多样的分子空间结构 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 第1课时 多样的分子空间结构 1 PART 01 分子结构的测定 2 分子的结构多种多样，而肉眼不能看到分子，那么我们是如何得知各种分子的结构的？ 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进行推测，如今，科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法。 做梦？ 3 01 分子结构的测定 一、红外光谱 1.原理 分子振动需要能量，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。 4 01 分子结构的测定 一、红外光谱 2.红外光谱图 横坐标：波数 纵坐标：透过率 如某未知物的分子式为C2H6O，上图为其红外光谱图，据此可推知该物质为乙醇。 5 01 分子结构的测定 二、质谱 1.原理 质谱仪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。由于生成的各种离子具有不同的质荷比，在磁场作用下达到检测器的时间有差异，其结果被记录为质谱图。 6 01 分子结构的测定 二、质谱 2.质谱图 纵坐标：粒子的相对丰度（与粒子浓度成正比） 横坐标：粒子的相对质量与电荷数之比（质荷比） 被测物的相对分子质量等于质谱图中的最大质核比 7 PART 02 多样的分子空间结构 8 02 多样的分子空间结构 注：单原子分子（稀有气体）、双原子分子不存在空间结构的问题。 一、分子的空间结构 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。 O2 HCl 9 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 1.三原子分子 化学式 CO2 H2O 电子式 结构式 空间充填模型 球棍模型 空间结构 键角 CS2、CSO与CO2一样，都是直线形结构，H2S与H2O一样，都是V形结构。 ——大多为直线形或V形 O=C=O 直线形 V形 180° 105° 10 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 2.四原子分子 化学式 HCHO NH3 电子式 结构式 空间充填模型 球棍模型 空间结构 键角 SO3、BF3均为平面三角形结构，PH3、PCl3均为三角锥形结构。 ——大多为平面三角形或三角锥形 平面三角形 三角锥形 约120° 107° 11 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 2.四原子分子 有的四原子分子有其他的特殊结构: 乙炔 H-C≡C-H 直线形 白磷 正四面体形 H2O2 H-O-O-H 12 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 3.五原子分子 化学式 CH4 电子式 结构式 空间充填模型 球棍模型 空间结构 键角 CH4、CX4和SiH4、SiF4、SiCl4分子的空间结构都是正四面体形，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3则是四面体形。 ——最常见的是四面体形 正四面体形 109°28′ 13 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 4.其他多原子分子 C6H6 C60 PCl5 三角双锥形 P4O6 14 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 4.其他多原子分子 正八面体形 S8 船式C6H12 椅式C6H12 SF6 15 02 多样的分子空间结构 二、常见的分子空间结构 4.其他多原子分子 16 02 多样的分子空间结构 三、分子空间结构对物质性质的影响 分子空间结构与其稳定性有关 S8像顶皇冠，如果把其中一个向上的硫原子倒转向下，尽管也可以存在，却不如皇冠式稳定 椅式C6H12 比 船式 C6H12稳定 17 02 多样的分子空间结构 四、等电子体与分子空间结构的关系 1.等电子体 原子总数、价电子总数相同的分子或离子互为等电子体。 互为等电子体的分子或离子具有相似的化学键特征，形成分子的空间结构相似。 2.等电子体的判断 ①同主族变换 如CO2与CS2、CF4与CCl4互为等电子体 ②左右移位补偿 如N2与CO，CO32-、NO3-与SO3互为等电子体 18 02 多样的分子空间结构 例1.下列说法正确的是（ ） A．CS2分子的立体构型是V形 B．NF3分子的立体构型是四面体形 C．键长、键角不同是导致分子构型不同的主要原因 D．正四面体形分子一定是五原子分子 C 19 PART 03 课堂总结 20 03 课堂总结