第二章第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)1課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因成功提取青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。你了解青蒿素分子的組成和結(jié)構(gòu)測(cè)定的方法嗎？從青蒿素的結(jié)構(gòu)式中我們可以看到，青蒿素包含的原子多，原子連接關(guān)系復(fù)雜，還含有過(guò)氧鍵，醚鍵，酯基等官能團(tuán)。我國(guó)研究人員從1973年初開(kāi)始測(cè)定青蒿素的組成與結(jié)構(gòu)，研究工作于1976年基本結(jié)束，歷時(shí)四年。下面讓我們一起看看科學(xué)家運(yùn)用了怎樣的手段與方法，測(cè)定出了這些肉眼看不見(jiàn)的分子結(jié)構(gòu)。1.質(zhì)譜——測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)譜儀原理示意圖在質(zhì)譜儀中使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(duì)質(zhì)量，它們?cè)诟邏弘妶?chǎng)加速后，通過(guò)狹縫進(jìn)入磁場(chǎng)得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，對(duì)這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對(duì)分子質(zhì)量。質(zhì)譜圖C6H5CH3+C6H5CH2+92916539C5H5+C3H3+質(zhì)荷比對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)即相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)荷比：粒子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷數(shù)之比

質(zhì)荷比最大值即為其相對(duì)分子質(zhì)量1.2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)之一是發(fā)明了對(duì)有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的質(zhì)譜法。某有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如圖(假設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷，信號(hào)強(qiáng)度與該離子多少有關(guān))，則該有機(jī)物可能()A.CH3OH B.C3H8C.C2H4 D.CH4D研究人員利用高分辨質(zhì)譜儀測(cè)定出青蒿素的相對(duì)分子質(zhì)量為282.33。元素分析結(jié)果表明，青蒿素分子中含有63.8%的C、7.9%的H和28.3%的O。結(jié)合以上數(shù)據(jù)可推知，青蒿素的分子式為_(kāi)_________。C15H22O52.紅外光譜——分析含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。分子的空間結(jié)構(gòu)是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。分子振動(dòng)需要能量，所以當(dāng)一束紅外線透過(guò)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，記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。檢測(cè)儀樣品棱鏡光源光譜紅橙黃綠藍(lán)靛紫紫外紅外紅外圖譜分子吸收跟它某些化學(xué)鍵振動(dòng)頻率相同的紅外線這些吸收峰和化學(xué)鍵種類、振動(dòng)方式是有對(duì)應(yīng)關(guān)系的，利用這種關(guān)系，就可以分析出分子中含有的化學(xué)鍵和官能團(tuán)信息。例如未知物分子式為C2H6O，它的紅外光譜如下圖所示，那它是乙醇（CH3CH2OH）還是二甲醚（CH3OCH3）

通過(guò)紅外光譜圖，發(fā)現(xiàn)未知物中含有O-H、C-H和C-O的振動(dòng)吸收，可初步推測(cè)該未知物中含有羥基。故該未知物為乙醇CH3CH2OH。2.如圖所示是某分子式為C4H8O2的有機(jī)物的紅外光譜圖，則該有機(jī)物可能

為(

)A．CH3COOCH2CH3

B．CH3CH2CH2COOHC．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCH2COOHA3．下列說(shuō)法中不正確的是(

)A．可用光譜儀鑒定元素B．可用紅外光譜儀判斷分子的結(jié)構(gòu)C．可用質(zhì)譜儀確定分子的相對(duì)分子質(zhì)量D．可用焰色試驗(yàn)確定所有金屬

D二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)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)。單原子分子(稀有氣體分子)、雙原子分子不存在空間結(jié)構(gòu)O2HCl1.三原子分子空間結(jié)構(gòu)直線形和V形(角形)三原子分子化學(xué)式電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)式鍵角CO2O=C=O直線形180?H2OV形105?2.四原子分子空間結(jié)構(gòu)平面三角形和三角錐形等四原子分子化學(xué)式電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)式鍵角CH2O平面三角形120?NH3三角錐形107?3.五原子分子空間結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)的是四面體形五原子分子化學(xué)式電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)式鍵角CH4正四面體形109°28′CCl4正四面體形109°28′一些分子的空間結(jié)構(gòu)模型【資料卡片】P44P4

正四面體P4O6P4O10C60

足球烯船式C6H12椅式C6H12S8

皇冠形SF6正八面體3.能說(shuō)明CH4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是()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(zhǎng)都相等D.二氯甲烷(CH