内容正文:
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
一、分子结构的测定
红外光谱仪
X射线衍射仪
质谱仪
(一)红外光谱仪
分子中的原子不是固定不动的,而是不断地振动着的。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,再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱库比对,或通过量子化学计算,可以得知各吸收峰是由哪种化学键、哪种振动方式引起的,综合这此信息,可分析出分中含有何种化学键或官能团的信息。
某物质的红外光谱图
该物质含有O-H、C-H和C-O的振动吸收
学以致用 提升关键能力 校本P33
1. 的一种标准谱图如图所示,它是( )
A.核磁共振氢谱 B.质谱 C.红外光谱 D.紫外光谱
C
知识点一
5
校本P37
2.某有机化合物的分子式为 ,其红外光谱如图所示。该有机化合物
的结构简式为( )
A.
B.
C.
D.
B
课堂◆巩固自测
6
(二)质谱仪
现代化学常利用质谱仪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。
纵坐标表示相对丰度(与粒子的浓度成正比),横坐标表示粒子的相对质量与其电荷数之比(m/z),简称荷质比,化学家通过分析得知,被测物的相对分子质量是92,该物质是甲苯。
最大的质荷比就是相对分子质量
校本P33
1.如图是有机化合物A的质谱图。A的相对分子质量是( )
A.29 B.43 C.57 D.72
D
课堂◆巩固自测
9
校本P37
3.设 的质荷比为 ,某有机化合物样品的质荷比如图所示(假设离子
均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机化合物
可能是( )
A.甲醇
B.甲烷
C.丙烷
D.乙烯
B
知识点一
10
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
CH2O
NH3
CH4
O
:
:
:
C
O
:
:
:
:
:
H
:
O
H
:
:
:
H
:
C
O
:
:
:
:
:
H
H
:
N
H
:
:
:
H
H
:
C
H
:
:
:
H
H
180°
109°28′
107°
约120°
105°
直线形
正四面体形
三角锥形
平面三角形
V形
二、多样的分子空间结构
正四面体,键角60°
椅式比船式稳定
皇冠型
正八面体形
•
学以致用 提升关键能力 校本P34
1.下列分子的空间结构模型正确的是( )
A.&2& B.&3& C.&4& D.&5&
D
知识点二
14
校本P34
2.现有分子: ; ; ; ; 。
其空间结构为正四面体形的是( )
A.①②③ B.①③⑤ C.②③④ D.③④⑤
A
知识点二
15
③价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对,包括σ键电子对
和中心原子上的孤电子对。
三、价层电子对互斥模型(VSEPR)
②中心原子周围的电子对按尽可能互相远离的位置排布,使彼此间
的排斥能最小,能量最低,物质最稳定。
阅读教材P44-46
①分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果
2
4
3
5
6
(1)VSEPR模型:
(二)价层电子对数目与立体结构
立体结构
价层电子对数
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布
2 3 4
直线形 平面三角形 四面体
5
三角双锥体
6
八面体
★确定中心原子价层电子对
(1)σ键电子对:
由分子式确定,即σ键个数
(三)根据价层电子对互斥模型判断分子立体构型
(2)中心原子上的孤电子对
=(a―xb)/2
中心原子为主族元素时,
a等于最外层电子数(价电子数)
x为与中心原子结合的原子数
b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,
氢为1, 其他原子 = 8 - 价电子数
中心原子价层