2.2.1分子结构的测定 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

分子结构的测定人教版选择性必修2第二章第二节第一课时肉眼看不到分子，科学家是怎么知道分子结构的呢？思考资料卡片李比希凯库勒资料卡片红外光谱仪质谱仪X射线衍射仪资料卡片分子的结构指其处在平衡位置时的结构伸缩伸缩弯曲弯曲弯曲资料卡片共振分子吸收跟它某些化学键振动频率相同的红外线红外光谱图分析吸收峰与谱图库比对推断分子所含的官能团和化学键资料卡片实例分析某未知物分子式为C2H6O，通过红外光谱（如图）可以监测到O—H、C—H、C—O键的振动吸收，推测其结构。思考讨论红外光谱可以分析物质的官能团或化学键的相关信息，那如何测定分子的相对分子质量呢？质谱资料卡片待测物分子离子碎片离子电场加速磁场偏转获得质谱图

资料卡片分子离子M+碎片离子质荷比对应横坐标即相对分子质量C6H5CH3+C6H5CH2+92916539C5H5+C3H3+实例分析未知纯净物确定实验式确定分子式确定分子结构通过元素分析仪测定元素组成与含量通过质谱确定相对分子质量通过红外光谱确定化学键与官能团通过核磁共振谱确定CH原子种类、数量、环境CH2C3H6C:85.7%

H:14.3%M=42C=C,C-C,C-H3:2:1(CH2)n实例分析课堂小结分子结构测定一、测定方法1、早期：总结、推测2、现代：多种仪器方法测定二、红外光谱1、原理2、谱图分析：吸收峰——官能团或化学键三、质谱1、原理2、谱图分析：m/z最大值——相对分子质量四、一般步骤未知物——实验式——分子式——分子结构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，质谱显示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)CH3C.CH3CH2OH D.CH3COOH课堂练习课堂练习3．分子中的原子不是固定不动的，而是不断地

着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它某些化学键的

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，可得知各吸收峰是由哪种

、哪种

引起的，综合这些信息，可分析出分子含有何种

或

的信息。4．在质谱仪中使分子

电子变成带

电荷的

和

等粒子。由于生成的离子具有不同的

，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，化学家通过对这些峰进行系统分析，可得知样品的

。其中荷质比m/z最

的信号峰对应的荷质比的值即为该分子的

。课堂练习5、某有机物由C、H、O三种元素组成，经元素分析仪测得其元素含量为C:52.17%，H:13.04%，O:34.78%，质谱显示m/z值最大的信号峰对应的m/z为46，红外光谱发现该分子有O—H、C—H、C—C和C—O键的振动吸收，试分析该物质的分子结构。课堂练习参考答案1、C2、B3、振动振动频率化学键振动方式化学键官能团4、失去正分子离子碎片离子相对质量相对分子质量相对分子质量5、O2HCl思考：在O2、HCl这样的双原子分子中存在分子的空间结构问题吗？何谓“分子的空间结构”？“分子的空间结构”指两个以上原子构成的分子中的原子的空间关系。多样的分子空间结构多样的分子空间结构H2OV形

105°CO2直线形V形、直线形、平面三角形三原子分子有哪些空间结构？平面三角形、三角锥、正四面体形甲醛CH2OO＝CHH约120°氨气

NH3NHHH107°四原子分子有哪些空间结构？多样的分子空间结构白磷

P460°四面体形，平面四边形（少见）键角109˚28´正四面体结构五原子分子有哪些空间结构？甲烷CH4CHHHH多样的分子空间结构小组动手：搭建上述分子的球棍模型1、下列能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是（）A.甲烷分子中4个C—H键的强度相同B.甲烷分子中4个C—H键的长度相同C.甲烷的一氯代物只有1种D.甲烷的二氯代物只有1种D巩固练习2、下面说法正确的是（）A.NH3分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4分子中C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心C.H2O分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央巩固练习BC分子的空间结构与其稳定性有关组成结构性质用途皇冠形S8更稳定环己烷椅式结构比船式更稳定P4P4O6P4O10SF6C2H5OHC2H6C2H4C2H23、判断正误（1）键角为180˚的分子，空间结构是直线形

（2）键角为120˚的分子，空间结构是平面三角形

（3）空间结构是正四面体形，键角一定是109˚28´

（4）键角在90˚-109˚28´之间的分子，空间结构可能是V形巩固练习正确正确错误错误5、D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、角形(V形)、直线形。回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为

。

(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是

,写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：

。

(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间结构为

。

(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属于

。(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是

。