内容正文:
第二节 分子的空间结构
第1课时
第二章 分子结构与性质
1
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。
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。
学习目标
情境导入
测定化学键或官能团
测定相对分子质量
红外光谱仪
质谱仪
X射线衍射仪
测定键长、键角等
一、分子结构的测定
1.红外光谱法
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。
——测定化学键或官能团
红外光谱图
下图是有机物A(C2H6O)的红外光谱谱图,从图中能获得哪些信息?
示例
某有机物A的分子式为C4H10O,红外光谱图如图所示,则A的结构简式为( )
A.CH3CH2OCH2CH3
B.CH3OCH2CH2CH3
C.CH3CH2CH2CH2OH
D.(CH3)2CHOCH3
A
对点训练
2.质谱法
质谱仪原理示意图
待测物
分子离子碎片离子
电场加速
磁场偏转
质谱图
高能电子流轰击
——测定分子的相对分子质量
甲苯分子的质谱图
确定相对分子质量
最大
质荷比
质谱图
质荷比:分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值
甲苯的相对分子质量为92
分子离子
碎片离子
示例
最大的质荷比=相对分子质量
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,则该有机物可能( )
A.CH3OH
B.C3H8
C.C2H4
D.CH4
D
对点训练
二、多样的分子空间结构
1.双原子分子(直线形)
O2
HCl
直线形
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。
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
H H
O
C
O
O
O=C=O
H H
O
180°
直线形
105°
V 形
(角形)
2.三原子分子(直线形或V形)
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
甲醛
CH2O
NH3
C
H
O
H
H H
N
H
约
120°
平面三角形
107°
三角锥形
O=C
H
H
H H
N
H
3.四原子分子(平面三角形或三角锥形)
C2H2 180°
P4 60°正四面体形
BF3
平面正三角形 120°
H2O2 H-O-O-H
H2O2分子不是直线形,两个H原子犹如在半展开的书的两页上,两个氧原子则在书的夹缝上。
3.四原子分子其他立体构型(直线形或正四面体形)
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 H
C
H
H
C
H
H
H
H
4.五原子分子(四面体形)
多样的分子空间结构
P4O6
SF6
P4
P4O10
C60
S8
椅式C6H12
船式C6H12
课本第44页
分子空间结构与其稳定性有关
又如,椅式C6H12 比 船式 C6H12稳定。
108°
例如,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。
测定分子结构方法
晶体X射线衍射法(下章研究)
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
课堂小结
课堂检测
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( )
A.质谱
B.红外光谱
C.紫外光谱
D.核磁共振氢谱
B
课堂检测
课堂检测
3.下列分子的空间结构为直线形的是( )
A.H2O
B.NH3
C.CH4
D.CO2
D
课堂检测
4.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 ( )
A.甲醇 B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
A
本课已结束,记得复习及完成课后作业哦~
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