2-2 分子结构测定 课件 【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修二

第二章分子结构与性质

第二节分子的空间结构

第一课时分子结构的测定分子的世界形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。那么分子结构又是怎么测定的呢一、分子结构的测定？2．如今，科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、晶体X射线衍射等。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的结构。下面先介绍红外光谱，下一章还将介绍晶体X射线衍射。(1)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。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。3．红外光谱工作原理红外光谱仪测分子体结构：

红外光谱仪→吸收峰→分析官能团、化学键。(2)红外光谱仪原理示意图例如，通过红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图如上图所示，发现有O—H、C—H、和C—O的振动吸收。因此，可以初步推测该未知物中含有羟基（—OH）。透过率/%

红外光谱帮助我们确定分子中的化学键和官能团，还有什么现代化仪器帮我们确定有机物的结构呢？质谱仪现代化学常利用质谱仪（如上图）测定分子的相对分子质量。

质谱仪的基本原理（如下图所示）是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，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。1、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点是否一定在同一直线？思考与讨论迁移:两个原子构成的分子，将这2个原子看成两个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？O2HCl2、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点是否一定在同一直线上？迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？CO2H2O

在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，于是分子就有了原子的几何学关系和形状，这就是分子的空间结构。这就是所谓的分子的立体构型。二、多样的分子空间结构1、双原子分子（直线形）O2HCl直线形180°化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构空间充填模型球棍模型CO2

H2O

O:::CO:::::H:OH:::O=C=O180°直线形V形105°2、三原子(AB2型)分子的空间结构——直线形和V形化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构空间充填模型球棍模型CH2O

NH3

H:CO:::::HH:NH:::H120°107°平面三角形三角锥形3、四原子(AB3型)分子的空间结构——平面三角形和三角锥形

四原子分子其他立体构型（直线形、正四面体形）（平面三角形，三角锥形）C2H2180°P460°正四面体形BF3平面正三角形

120°化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构空间充填模型球棍模型CH4

109°28'正四面体形H:CH:::HH4、五原子(AB4型)分子的空间结构——正四面体形

P4P4O6P4O10C60椅式C6H12船式C6H12S8SF6分子空间结构与其稳定性有关。例如，上图中S8像顶皇冠，如果把其中一个向上的硫原子倒转向下，尽管也可以存在，却不如皇冠式稳定；又如，椅式C6H12比船式C6H12稳定。5、其他多原子分子C60C20C40C70多样的分子空间结构课堂小结分子结构的测定红外光谱——化学键或官能团质谱——相对分子质量三原子分子的空间结构有直线形和V形（又