2.2 分子的空间结构 第1课时 分子结构的测定（教学课件）-【生动课堂】2025-2026学年高二化学同步教学系列（人教版2019选择性必修2）

该高中化学课件聚焦分子结构的测定方法及多样的分子空间结构，以“肉眼不可见分子的结构如何测定”设问导入，通过苯结构测定的历史案例衔接现代仪器分析（红外光谱、质谱法），再结合H₂O、CO₂等分子实例构建知识支架，帮助学生梳理从历史推测到现代技术的认知脉络。 其亮点在于融合化学观念（结构决定性质）与科学思维（如红外光谱解析C₂H₆O结构的证据推理），通过历史探究（凯库勒苯环假说）与现代仪器原理（质谱法测定相对分子质量）结合的教学方法，辅以课堂练习（H₂S空间结构判断）。助力学生形成微观结构认知与科学探究能力，为教师提供逻辑清晰、可操作性强的教学资源。

第二节 分子的空间结构 第1课时 分子结构的测定 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 第二章 分子结构与性质 01.分子结构的测定 知识导航 02.多样的分子空间结构 引·新课导入 请你思考！ 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？ 分子结构的测定 01 探·知识奥秘 1. 分子结构的测定 一、分子结构的测定 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。 例如：苯的结构的测定 19世纪欧洲许多国家都使用煤气照明，煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生了浓厚兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体，从中得到了苯——一种无色油状液体。 Michael Faraday (1791-1867) 探·知识奥秘 一、分子结构的测定 1. 分子结构的测定 苯的分子式确定 法拉第发现苯以后，法国化学家热拉尔立即对苯的组成进行测定。 他发现苯仅由碳、氢两种元素组成，其中碳元素的质量分数为92.3%，苯的相对分子质量为78。 苯的分子式为C6H6 探·知识奥秘 1. 分子结构的测定 一、分子结构的测定 苯的结构确定 1865～1866年凯库勒提出苯的结构 （1）6个碳原子构成平面六边形环。 （2）每个碳原子均连接一个氢原子。 （3）环内碳碳单双键交替。 X射线衍射法证实了苯分子结构是平面正六边形 “ ” 问题思考 你知道吗？ 现代科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法 下面先介绍红外光谱，下一章还将介绍晶体X射线衍射。 红外光谱仪 质谱仪 X射线衍射仪 探·知识奥秘 2. 分子结构的测方法 一、分子结构的测定 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是原子间的化学键，这些化学键就像弹簧，通过震动来化解原子间的伸缩振动，从而保持物质的状态。 探·知识奥秘 2. 分子结构的测方法 ⑴红外光谱 一、分子结构的测定 探·知识奥秘 2. 分子结构的测方法 ⑴红外光谱 ①红外光谱原理示意图 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，再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，可以得知各吸收峰是由哪种化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析分子中含有何种化学键或官能团的信息。 一、分子结构的测定 探·知识奥秘 2. 分子结构的测方法 ⑴红外光谱 ②通过红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图 某未知物分子式为C2H6O，通过红外光谱（如图）可以监测到O—H、C—H、C—O键的振动吸收，推测其结构。 一、分子结构的测定 探·知识奥秘 2. 分子结构的测方法 ⑵用质谱法测定分子的相对分子质量 一、分子结构的测定 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。 探·知识奥秘 一、分子结构的测定 2. 分子结构的测方法 ⑵用质谱法测定分子的相对分子质量 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（ ），简称质荷比。 对应横坐标即相对分子质量 练·课堂练习 1， 某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H、O—H、C—O的振动吸收，质谱显示该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是（ ） A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3 C.CH3CH2OH D.CH3COOH B 一、分子结构的测定 “ ” 问题思考 请你回忆！ 甲烷分子是什么形状的? 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。 多样的分子空间结构 02 探·知识奥秘 1.双原子分子（直线型） 二、多样的分子空间结构 O2 HCl 双原子分子不存在空间结构 2.三原子分子立体结构（有直线形和V形） H2O CO2 105° 180◦ 探·知识奥秘 ３.四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体） 二、多样的分子空间结构 CH2O O＝C H H 120◦ 平面三角形 NH3 107° 三角锥形 探·知识奥秘 二、多样的分子空间结构 ３.四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体） C2H2 180◦ 直线形 P4 60° 正四面体形 探·知识奥秘 ４.五原子分子立体结构 二、多样的分子空间结构 CH4 109°28′ 最常见的是正四面体 探·知识奥秘 二、多样的分子空间结构 5.其它：形形色色的分子 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH 探·知识奥秘 5.其它：形形色色的分子 二、多样的分子空间结构 C60 C20 C40 C70 探·知识奥秘 二、多样的分子空间结构 资料卡片 分子世界是如此异彩纷呈，美不胜收，常 使人流连忘返。 分子空间结构与其稳定性有关。例如，图 2-13中的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。 一些分子的空间结构模型 皇冠形 正八面体形 练·课堂练习 meiyangyang8602 二、多样的分子空间结构 2，(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为______。 (2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C==S的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为_______。 V形 直线形 (3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是____(填字母)。 a.两个键之间的夹角为109°28′ b.C—H为极性共价键 c.4个C—H的键能、键长都相等 d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体) ad 理·核心要点 分子结构的测定 分子结构的测定 多样的分子空间结构 分子结构的测定 分子结构的测方法 双原子分子 三原子分子立体结构 四原子分子立体结构 红外光谱 质谱法 五原子分子立体结构 其它：形形色色的分子 练·课堂练习 meiyangyang8602 3.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.紫外光谱 C 4.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 练·课堂练习 5.2002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(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子多少有关)，则该有机物可能( ) A、CH3OH B、C3H8 C、C2H4 D、CH4 D 练·课堂练习 6. 根据以下信息确定某有机化合物的组成:(1)测定实验式:该有机化合物含C、H、O三种元素,经燃烧实验测得其碳的质量分数为64.86%,氢的质量分数为13.51%,则其实验式是　　　　　　。 (2)确定分子式:图1-2-8是该有机化合物的质谱图,则其相对分子质量为　　　　,分子式为　　　　　。 C4H10O　 74 C4H10O Thank You https://www.zxxk.com/user/13354804 感谢 您的聆听 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $