2.2.1分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型（课件 教案 学案，共3份）

第二节　分子的空间结构 基础课时8　分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型 学习目标　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 (一)知识梳理 1.分子结构的现代测定方法 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推测分子的结构。如今，科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等现代仪器和方法测定分子的结构。 2.红外光谱 项目 内容 作用 初步判断分子中含有何种化学键或官能团 原理 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，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息 原理示意图 示例 未知物质A的红外光谱图为 由上述红外光谱图判断物质A中有O—H、C—H和C—O的振动吸收，推测物质A中含有的官能团是—OH 3.质谱法 (1)目的：测定分子的相对分子质量。 (2)读谱：相对分子质量＝最大质荷比。 (3)质谱图示例(以甲苯为例) 由图可得，甲苯的相对分子质量为92。 (二)问题探究 问题1　红外光谱属于原子光谱中的吸收光谱吗？ 提示　不属于。原子光谱是原子中的电子在不同能级轨道上跃迁时吸收或释放能量所得到的光谱，红外光谱不是原子光谱，属于分子光谱。 问题2　红外光谱可以推断化学键或官能团的种类，能否确认化学键或官能团的个数？ 提示　不能。 问题3　未知物质A的质谱图为 由图可知该物质的相对分子质量是多少？ 提示　16。相对分子质量＝最大质荷比。 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；质谱分析相对分子质量，故B错误；红外光谱判断有机物分子中化学键或官能团的信息，故C正确；只根据紫外光谱是不能完全确定物质的分子结构，故D错误。 2.如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为(　　) A.CH3COOCH2CH3 B.CH3CH2CH2COOH C.HCOOCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCH2COOH 答案　A 解析　本题所给选项中有机物的结构简式分别为 。首先排除D项，因D项的分子式为C5H10O2，与题干不符；再由题图可知有不对称—CH3，还有C—O—C，则排除B、C项；而A项存在不对称—CH3、C===O与C—O—C，所以该有机物可能是CH3COOCH2CH3。 3.下图是有机物A的质谱图，则A的相对分子质量是(　　) A.29 B.43 C.57 D.72 答案　D 解析　由有机物A的质谱图可以看出，质荷比最大为72，故A的相对分子质量为72。 【题后归纳】 用红外光谱仪测定化学键或官能团信息。用质谱仪测定分子的相对分子质量，在质谱图中质荷比最大的数据代表所测物质的相对分子质量。 二、多样的分子空间结构 (一)知识梳理 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构，多原子分子中存在原子的几何学关系和形状，即所谓“分子的空间结构”。 1.三原子分子 (1)三原子分子的空间结构有直线形和V形(又称角形)两种。 (2)实例(CO2和H2O分子的空间结构) 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结 构名称 CO2 O===C===O 180° 直线形 H2O 105° V形 2.四原子分子 (1)大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种空间结构。 (2)实例(CH2O和NH3分子的空间结构) 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结 构名称 CH2O 约 120° 平面 三角形 NH3 107° 三角锥形 3.五原子分子 (1)五原子分子的空间结构更多，最常见的是四面体形。 (2)实例(CH4和CCl4分子的空间结构) 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空 ... ...