2.2課時(shí)1分子的空間結(jié)構(gòu)課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)

分子的空間結(jié)構(gòu)

課時(shí)11.知道分子的結(jié)構(gòu)是可以測定的，紅外光譜技術(shù)是測定物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法；2.能說明紅外光譜等實(shí)驗(yàn)手段在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用；3.結(jié)合實(shí)例了解共價(jià)分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)。分子式為C2H6O的物質(zhì)有兩種有可能的分子結(jié)構(gòu)：乙醇二甲醚怎么利用現(xiàn)代儀器鑒定有機(jī)物中的羥基官能團(tuán)呢？一、分子結(jié)構(gòu)的測定1.紅外光譜

分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是處于不斷振動(dòng)著的。紅外線透過分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到譜圖上呈現(xiàn)吸收峰。

通過和已有譜圖庫比對，或通過量子化學(xué)計(jì)算，可以得知分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。紫外光譜檢測儀紅外圖譜測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析官能團(tuán)、化學(xué)鍵。光源紅紅外紫靛藍(lán)橙黃綠透過率/%

通過紅外光譜儀測得某未知物的紅外光譜圖如上圖所示，發(fā)現(xiàn)有O－H、C－H、和C－O的振動(dòng)吸收。因此，可以初步推測該未知物中含有羥基（－OH）?；瘜W(xué)式：C2H6O乙醇CH3CH2OH二甲醚

CH3OCH3質(zhì)譜儀現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀（如上圖）測定分子的相對分子質(zhì)量?？茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)用質(zhì)譜法測定分子的相對分子質(zhì)量樣品源真空泵放大器記錄器磁場離子化室加速盤及狹縫電子流狹縫離子捕獲器分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰?；瘜W(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對分子質(zhì)量。質(zhì)譜儀原理示意圖質(zhì)譜：縱坐標(biāo)表示相對豐度，橫坐標(biāo)表示粒子的相對質(zhì)量與其電荷數(shù)之比（m/z），簡稱荷質(zhì)比，化學(xué)家通過分析得知，被測物的相對分子質(zhì)量是92，該物質(zhì)是甲苯?！纠磕秤袡C(jī)化合物樣品的質(zhì)譜圖如右圖所示，則該有機(jī)化合物可能是（）A.甲醇B.甲烷C.乙烷D.乙烯相對豐度/%1008060402001015質(zhì)荷比B二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)[思考]在H2、O2、HCl這樣的雙原子分子中存在分子的空間結(jié)構(gòu)問題嗎？何謂“分子的空間結(jié)構(gòu)”？HClH2O2

大多數(shù)分子是由兩個(gè)以上原子構(gòu)成的，于是分子就有了原子的幾何學(xué)關(guān)系和形狀，這就是分子的空間結(jié)構(gòu)。1.三原子(AB2型)分子的空間結(jié)構(gòu)CO2H2O①直線形結(jié)構(gòu)式②V形分子的空間結(jié)構(gòu)模型O=C=O180°105°OHH2.四原子(AB3型)分子的空間結(jié)構(gòu)大多數(shù)四原子分子采取平面三角形和三角錐形兩種空間結(jié)構(gòu)。107°甲醛（CH2O）氨（NH3）①平面三角形②三角錐形120°結(jié)構(gòu)式分子的空間結(jié)構(gòu)模型P4

正四面體形BF3平面正三角形

C2H2

直線形③四原子分子其他立體構(gòu)型（直線形、正四面體形）60°120°180°3.五原子(AB4型)分子的空間結(jié)構(gòu)[思考]五原子分子都是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？

不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，雖為四面體結(jié)構(gòu)，但由于碳原子所連的四個(gè)原子不相同，四個(gè)原子電子云的排斥力不同，使四個(gè)鍵的鍵角不全相等，所以并不是正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷(CH4)109°28′①正四面體形結(jié)構(gòu)式分子的空間結(jié)構(gòu)模型P4P4O6P4O10C60椅式C6H12船式C6H12S8SF6分子空間結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)。如上圖中S8像頂皇冠，如果把其中一個(gè)向上的硫原子倒轉(zhuǎn)向下，盡管也可以存在，卻不如皇冠式穩(wěn)定；又如，椅式C6H12比船式C6H12穩(wěn)定。4.其他多原子分子1.判斷正誤。(1)四原子分子一定都是平面三角形或三角錐形(

)(2)正四面體形的鍵角均為109°28′(

)(3)SiCl4、SiH4、NH、CH3Cl均為正四面體結(jié)構(gòu)(

)(4)SF6分子的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形(

)(5)椅式C6H12比船式C6H12穩(wěn)定(

)[練一練]3.下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是(

)2.可以準(zhǔn)確判斷有機(jī)物分子中含有哪些官能團(tuán)的分析方法是(

)A．核磁共振氫譜 B．質(zhì)譜C．紅外光譜 D．紫外光譜CA．CO2的空間結(jié)構(gòu)模型：

B．H2O的空間結(jié)構(gòu)模型：

C．NH3的空間結(jié)構(gòu)模型：

D．CH4的空間結(jié)構(gòu)模型：

D4.(1)硫化氫(H2S)分子中，兩個(gè)H—S的夾角接近90°，說明H2S分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(2)二硫化碳(CS2)分子中，兩個(gè)C==S的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(3)能說明CH4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是__________(填字母)。a．兩個(gè)鍵之間的夾角為109°28′b．C—H為極性共價(jià)鍵c．4個(gè)C—H的鍵能、鍵長都相等d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一種(不存在同分異構(gòu)體)

V形

直線形

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