2.2 分子的空间结构 课件 -2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

分子空间结构 分子的世界形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。 H2O CH3CHOHCHOH NH3 H2O2 1.红外光谱仪—— 测定分子的化学键和官能团 红外光谱仪 一、分子结构的测定 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，再记录到谱图上呈现吸收峰。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。 红外光谱法测定分子结构的原理： 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。 通过红外光谱图，发现未知物中含有O-H、C-H和C-O的振动吸收。则能推断未知物为？ 例如：已知C2H6O存在乙醇CH3CH2OH、二甲醚CH3OCH3两种同分异构体。 CH3CH2OH 如今，科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，除了红外光谱法，还有质谱法、晶体X射线衍射等。 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 推测 测定 分子结构 2.质谱法—— 测定分子的相对分子质量 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，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因质量不同而先后有别，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。------质谱图。 相对分子质量 ＝最大质荷比  例如，图2-9的纵坐标是相对丰度（与粒子的浓度成正比），横坐标是粒子的相对质量与其电荷数之比 m/z ， 简称质荷比。化学家通过分析得知， m/z ＝92的峰是甲苯分子的正离子（C6H5CH3+ ）， m/z＝91的峰是丢失一个氢原子的甲苯正离子（C6H5CH2+）， m/z ＝65的峰是分子碎片……因此，便可推测被测物的相对分子质量是92，该物质是甲苯（C6H5CH3）。 最简式 相对分子质量 官能团、关键化学键 分子结构 推知 1.下列关于红外光谱法测定分子结构的说法中，不正确的是( ) A.红外线透过分子时,分子会吸收特定频率的红外线 B.分子中原子是固定不动的 C.红外光谱法可初步判断有机物分子中基团的种类 D.所用仪器为红外光谱仪 B A. 由红外光谱图可知，该有机化合物中至少有三种不同的化学键 B. 由质谱图可知，该有机化合物的相对分子质量为46 C. 由A的红外光谱图得知其元素组成可能为C、H、O三种元素 D. 若A的分子式为C2H6O，则分子结构为二甲醚（CH3—O—CH3） 2. 已知某有机化合物A的红外光谱图和质谱图如下所示，下列说法中错误的是(　　) D 二、常见的分子空间结构 在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，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。 双原子分子 把原子看成"点" 直线形 三个原子分子 直线形 V形 四原子分子 CH2O平面三角形 键角约1200 NH3三角锥形 键角1070 P4正四面体 键角600 C2H2直线形 键角1800 五原子分子 CH4正四面体 键角109028， C60 C40 1. 可以准确判断有机物分子中含有哪些官能团的分析方法是(　　) A. 核磁共振氢谱 B. 质谱 C. 红外光谱 D. 原子光谱 C 2. 下列分子的空间结构模型正确的是(　　) A. CO2的空间结构模型： B. H2O的空间结构模型： C. NH3的空间结构模型： D. CH4的空间结构模型： D 1．已知氮化硅的化学式为Si3N4，可用作LED的基质材料。Si3N4可由SiH4和NH3在一定条件下反应制得，该反应还生成一种单质气体。 （1）写出生成Si3N4的化学方程式： 。 （2）已知SiH4的结构与CH4类似。在SiH4和NH3中，分子的空间结构为四面体形的是 ，空间结构为三角锥形的是 。 作业 2. 用橡皮泥制作CO2、H2O、CH4、HCHO、NH3、C2H4的分子空间 结构模型。 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$