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课件网) 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型 目 标 素 养 1.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构,并可运用相关理论和模型进行解释和预测。形成证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 2.知道分子的结构可以通过红外光谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。形成宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的化学学科核心素养。 知 识 概 览 一、分子结构的测定 1.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结构。 2.红外光谱仪的工作原理。 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,再记录到谱图上呈现吸收峰,通过和已有谱图库对比,或通过量子化学计算,得知 化学键 或官能团的信息。 3.用质谱法测定分子的相对分子质量。 (1)基本原理:在质谱仪中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。由于生成的离子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,对这些峰进行分析可得知样品分子的 相对分子质量 。 (2)认识质谱图。 微解读质谱图中,根据分子离子的质荷比可以确定分子的相对分子质量,根据碎片离子的质荷比可以获得分子结构的部分信息。 微训练1 1.有机化合物C3H6O2的红外光谱如图所示,则该有机化合物可能含有( )。 A.醚键、酯基 B.醚键、醛基 C.羟基、酮羰基 D.酯基 答案:D 2.利用质谱仪测定某物质的相对分子质量所得质谱图如下,由此确定该物质的相对分子质量为( )。 A.15 B.29 C.40 D.44 答案:D 二、多样的分子空间结构 1.常见分子的空间结构。 2.一些分子的空间结构模型。 分子空间结构与其稳定性有关。如S8的空间结构为 皇冠 式时稳定; 椅 式C6H12比 船 式C6H12稳定。 微判断(1)所有的三原子分子都是直线形结构。( ) (2)所有的四原子分子都是平面三角形结构。( ) (3)五原子分子的空间结构都是正四面体。( ) (4)正四面体形的键角均为109°28'。( ) (5)SiCl4、SiH4、 、CH3Cl均为正四面体结构。( ) (6)SF6分子的空间结构为正八面体形。( ) × × × × × √ 三、价层电子对互斥模型 1.价层电子对互斥模型。 分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥 的结果。 2.中心原子上价层电子对的计算。 (1)价层电子对包括:分子中的中心原子与结合原子间的 σ键电子对 和 中心原子上的孤电子对 。 (2)计算。 ①σ键电子对的计算。 可由化学式确定,即中心原子形成几个σ键,就有几个σ键电子对。如H2O分子中,O有 2 个σ键电子对;NH3分子中,N有 3 个σ键电子对。 ②中心原子上的孤电子对的计算。 中心原子上的孤电子对数= a.a表示中心原子的 价电子数 。 对于主族元素:a= 原子的最外层电子数 。 对于阳离子:a= 中心原子的价电子数 - 离子的电荷数 。 对于阴离子: a= 中心原子的价电子数 + 离子的电荷数(绝对值) 。 b.x表示 与中心原子结合的原子数 。 c.b表示与中心原子结合的原子 最多能接受的电子数 ,氢为 1 ,其他原子= 8-该原子的价电子数 。 (3)几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数。 3.VSEPR模型与分子或离子的空间结构。 σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数→VSEPR模型 分子或离子的空间结构。 由于孤电子对有较大斥力,含孤电子对的分子的实测键角几乎都 小于 VSEPR模型的预测值。价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。 微思考AB4型微粒的空间构型可能有哪些 提示:可能有正四面体形 ... ...
