第二章 第二节 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 课件1-2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课件PPT（人教版2019）

第1课时　分子结构的测定　多样的分子空间结构 第二节 分子的空间结构 化学 1.知道分子的结构可以通过波谱等技术进行测定。 2.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构。 学习目标 学习重难点 重点： 共价分子具有特定的空间结构。 难点： 利用波谱等技术测定分子的结构。 导入新课 一、分子结构的测定 [引入]各种分子结构的真实形态与大小 导入新课 一、分子结构的测定 [情境设问] 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,如红外光谱、晶体X射线衍射等。 刚才我们已经见识到了丰富多彩的分子结构。既然肉眼不能看到分子,那么科学家是怎样知道分子的结构的呢? 课堂探究 一、分子结构的测定 1.红外光谱法 利用红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图,根据光谱图,可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。 [原理] 课堂探究 一、分子结构的测定 [举例] 通过红外光谱测定化学键: 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。 课堂探究 一、分子结构的测定 2.质谱法 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。其中带正电荷的分子离子和碎片离子的相对质量与其电荷数之比的最大值即为该分子的相对分子质量。 课堂探究 一、分子结构的测定 [原理] 质谱仪的基本原理(如下图所示)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。 课堂探究 一、分子结构的测定 [举例] 由上图可以判断该物质的相对分子质量是92。 导入新课 二、多样的分子空间结构 [情境设问] 在O2、HCl这样的双原子分子中存在分子的空间结构问题吗?何谓“分子的空间结构”? 分子的空间结构指两个以上原子构成的分子中的原子的空间关系。 课堂探究 二、多样的分子空间结构 1.三原子分子的空间结构 三原子分子有直线形和V形(又称角形)两种空间结构。例如: 化学式 结构式 键角 分子的空间结构模型 分子的空间结构名称 CO2   180°   直线形 H2O   105°   V形 课堂探究 二、多样的分子空间结构 2.四原子分子的空间结构 大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种空间结构。例如: 化学式 结构式 键角 分子的空间结构模型 分子的空间结构名称 CH2O   约120°   平面三角形 NH3   107°   三角锥形 课堂探究 二、多样的分子空间结构 3.五原子分子的空间结构 以甲烷为例： 课堂探究 二、多样的分子空间结构 3.五原子分子的空间结构 五原子分子的形状更多,最常见的是四面体形。例如: 化学式 结构式 键角 分子的空间结构模型 分子的空间结构名称 CH4   109°28'   正四面体形 CCl4   109°28'   正四面体形 课堂探究 二、多样的分子空间结构 [思考] 将4个充满气的气球用皮筋扎在一起,这4个气球是一个什么样的状态?这种状态对你理解甲烷的空间结构有何启示? 四个方向利用排斥呈现正四面体形。甲烷分子呈正四面体形。 课堂探究 二、多样的分子空间结构 [资料卡片] 一些分子的空间结构模型。 分子空间结构与其稳定性有关。例如,上图中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;又如,椅式C6H12比船式C6H12稳定。 课外拓展 二、多样的分子空间结构 漂亮的分子 Caffeine-C8H10N4O2 Table Sugar-C12H22O11 Vanillin-C8H8O3 Indigo-C16H10N2O2 超分子和自组装 装有客体分子的分子烧瓶 互锁分子 分子所罗门结 DNA 某有机化合物样品的质谱图如下图所示,则该有机化合物可能是(　 　) A.甲醇 B.甲烷 C.乙烷 D.乙烯 课堂练习 【高考例题1】 B 下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是 (　 ) A.键角为180°的分子,空间结构是直线形 B.键角为120°的分子,空间结构是平面三角形 C.键角为60°的分子,空间结构可能是正四面体形 D.键角为90°~109°28'之间的分子,空间结构可能是V形 课堂练习 【高考例题2】 B 课堂小结 一、分子结构的测定 1.红外光谱法——化学键或官能团 2.质谱法——相对分子质量 二、多样的分子空间结构 1.三原子分子的空间结构:直线形和V形(又称角形) 2.四原子分子的空间结构:平面三角形和三角锥形 3.五原子分子的空间结构:四面体形 布置作业 完成学案中的【素养专练】。 谢谢大家 $$