高中化学2022春人教版 选择性必修2 第二章 第二节 第1课时 分子结构的测定和多样性 价层电子对互斥模型（学案+课时练 word版含解析）

第二节　分子的空间结构 第1课时　分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型 [核心素养发展目标]　1.了解分子结构的测定方法。2.通过对典型分子空间结构的学习，认识微观结构对分子空间结构的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性。3.通过对价层电子对互斥模型的探究，建立解决复杂分子结构判断的思维模型。 一、分子结构的测定 1．分子结构的确定———红外光谱法 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，可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。 如乙醇的红外光谱： 读谱：该有机物分子中有3种不同的化学键，分别是C—H、O—H、C—O。 2．相对分子质量的确定———质谱法 用高能电子流轰击样品分子，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。分子离子和碎片离子各自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。 如甲苯分子的质谱图： 读谱：相对分子质量＝最大质荷比，甲苯的相对分子质量为92。 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 答案　C 解析　核磁共振氢谱能分析等效氢的种类，故A错误；质谱测定分子的相对分子质量，故B错误；红外光谱判断有机物分子中官能团的种类，故C正确；只根据紫外光谱不能完全确定物质的分子结构，故D错误。 2．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，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 答案　B 解析　A中不存在O—H；C中有机物相对分子质量不是60；D中还存在C==O。 二、多样的分子空间结构 观察下列几种简单的分子的空间结构模型。 (1)填写下表： 化学式 电子式 结构式 键角 分子的 空间结构 三原子分子 CO2 O==C==O 180° 直线形 H2O 105° V形 (角形) 四原子分子 BF3 120° 平面正 三角形 NH3 107° 三角锥形 五原子分子 CH4 109°28′ 正四面 体形 CH3Cl ——— 四面体形 (2)分析上表，各种分子的空间结构与下列哪些因素有关？ ①原子数目　②键能　③键长　④键角　⑤孤电子对 提示　①③④⑤ 1．四原子分子都是平面三角形或三角锥形吗？ 提示　不是。H2O2分子的结构类似于一本打开的书，两个氧原子在两页书的交接处，两个氢原子分别在翻开的书的两页上。而白磷(P4)分子为正四面体形。 2．空间结构相同的分子，其键角完全相同吗？ 提示　不一定，如P4和CH4均为正四面体形，但P4的键角是60°，CH4的键角为109°28′。 1．正误判断 (1)正四面体形的键角均为109°28′(　　) (2)SiCl4、SiH4、NH、CH3Cl均为正四面体结构(　　) (3)SF6分子的空间结构为正八面体形(　　) (4)椅式C6H12比船式C6H12稳定(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ 2．下列分子结构为正四面体形的是(　　) ①P4　②NH3　③CCl4　④CH4　⑤SO2　⑥CO2 A．①③④⑤ B．①③④⑤⑥ C．①③④ D．④⑤ 答案　C 解析　NH3的空间结构是三角锥形，SO2的空间结构是V形，CO2的空间结构是直线形。 3．(2020·南京调研)(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_____。 (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(CH ... ...