2.2《分子的空间结构》（第1.2课时）课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

2.2 分子的空间结构 （第1.2课时 ） 年级：高二年级 学科：化学（人教版2019） 学习目标 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.能说明红外光谱等实验手段在物质结构研究中的应用。 情境导入 分子的结构我们看不见，那么科学家是怎样测定的呢？ NH3 H2O CO2 CH4 任务一 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，共价键也有细微的伸缩 分子的空间结构是分子中的原子处于平衡位置时的模型 任务一 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，共价键也有细微的伸缩 乙醛分子空间结构模型 任务一 分子结构的测定 红外光谱仪 X射线衍射仪 质谱仪 测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、质谱仪、晶体X射线衍射等 测定化学键或官能团 测定键长、键角等 测定相对分子质量 任务一 分子结构的测定 分子吸收红外线 (与化学键振动频率相同) 分析出 化学键或官能团 对比 量子化学计算 一束红外线 透过分子 红外图谱 检测仪 红外光谱仪 红外光谱仪工作原理 1. 红外光谱仪 任务一 分子结构的测定 思考：某未知物分子式为 C2H6O，请你通过红外光谱，推测其结构。 质谱仪 质谱仪原理示意图 分子离子和 碎片离子 分子 失去电子 高压电 场加速 通过狭缝进 入磁场分离 记录仪 质谱图 得出分子的 相对分子质量 分析 图谱 2. 质谱仪 质谱图中最大的质荷比 = 样品分子的相对分子质量 任务一 分子结构的测定 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），简称质荷比，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=相对分子质量 任务一 分子结构的测定 任务二 多样的分子空间结构 由两个以上原子构成的分子中的原子的几何关系和形状称为分子的空间结构。 学生活动：若将原子看成点，请你利用几何知识分析，双原子分子、三原子分子、四原子分子和五原子分子，它们在空间上可能构成什么形状？ 任务二 多样的分子空间结构 1. 双原子分子 O2 HCl 直线形 任务二 多样的分子空间结构 H2O CO2 2. 三原子分子 直线形 180° V形 105° CS2 H2SC 任务二 多样的分子空间结构 4. 四原子分子 平面三角形 键角120° 三角锥形 键角107° HCHO NH3 C2H2 白磷P4 正四面体 键角60° 直线形 键角180° 任务二 多样的分子空间结构 CH4 5. 五原子分子 CH4 109°28′ 正四面体形 任务二 多样的分子空间结构 6. 六原子分子 PCl5 三角双锥形 7. 七原子分子 正八面体形 任务二 多样的分子空间结构 类别 代表分子 结构式 分子的空间结构 双原子分子 N2 直线型 三原子分子 AB2 CO2 直线型 H2O V型 四原子分子 AB3 CH2O、BF3 平面三角型 NH3 三角锥型 五原子分子 AB4 CH4、CCl4 正四面体型 任务二 多样的分子空间结构 分子类型 键角 空间结构 实例 AB2 180◦ 直线型 CO2、BeCl2、CS2 ＜180◦ V型 H2O、H2S AB3 120◦ 平面型 BF3、BCl3、CH2O ＜120◦ 三角锥型 NH3、PH3 AB4 109◦28′ 正四面体型 CH4、CCl4 分子的空间结构与键角关系的一般规律 任务二 多样的分子空间结构 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH 任务二 多样的分子空间结构 分子空间结构与其稳定性有关 任务二 多样的分子空间结构 任务二 多样的分子空间结构 C60 C20 C40 C70 课堂小结 测定 红外光谱法 化学键或官能团 类型 相对分子质量 直线型 分子的空间结构 测定 测定 质谱法 V型 三角锥型 正四面体型 随堂练习 例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、紫外光谱 C 例2、能够快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的物理方法是 ( ) A、红外光谱法 B、质谱法 C、核磁共振氢谱法 D、色谱法 B 例3、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 随堂练习 随堂练习 例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 随堂练习 例5、(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 随堂练习 例6、正误判断 (1)键角为180˚的分子，空间结构是直线形。(　　) (2)键角为120˚的分子，空间结构是平面三角形。(　　) (3)空间结构是正四面体形，键角一定是109˚28´ 。(　　) (4)键角在90˚-109˚28´之间的分子，空间结构可能是V形 。(　　) (5)只由红外光谱就可以确定物质的分子式。(　　) (6)质谱图中的所有数据之和的平均值就是分子的相对分子质量。(　　) (7)由质谱图还可以确定化合物的元素组成。(　　) × × × √ × × √ Lavf58.12.100 $