第一课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构

(共15张PPT)
第二节 第一课时
分子结构的测定 多样的分子空间结构
[目标]1.通过识别红外光谱图、质谱图。
2.了解分子结构的多样性。
[重点]通过质谱图识别出相对分子质量
[难点]多样的分子空间结构
一、目标导学
[时间]15min
[内容]阅读教材p.41-44、笔记,完成下列任务：
1.红外光图谱能获得什么信息？
2.质谱法的用途？如何从质谱图中获取物质的相分子质量？3.常见物质的结构及键角
CO2、H2O、甲醛（CH2O）、NH3、CH4、P4、S8、SF6
二、自主学习
红外光谱仪
质谱仪
X射线衍射仪
一、分子结构的测定
测定化学键或官能团
测定相对分子质量
测定键长、键角等
三、合作学习
红外光谱—化学键/官能团
分子中的原子不是固定不动的，而是处于不断振动着的。红外线透过分子时，分子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计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。
透过率/%
波数/cm-1
上图是通过红外光谱仪测得某物质的红外光谱图。发现含有O-H、C-H和C-O的振动吸收，可初步推测该物质含有羟基。
质谱法—相对分子质量
质谱仪的基本原理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。
图的纵坐标是相对丰度（与粒子的浓度成正比），横坐标是粒子的相对质量与其电荷数之比(m/z)，简称质荷比。通过分析得知，m/z＝92的峰是甲苯分子的正离子(C6H5CH3+)，m/z＝91的峰是丢失一个氢原子的甲苯正离(C6H5CH2+), m/z＝65的峰是分子碎片···因此，便可推测被测物的相对分子质量是92，该物质是甲苯（C6H5CH3)。
最右侧的就是相对分子质量。
二、多样的分子空间结构
大多数分子是由两个以上的原子构成的，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。
[1]双原子分子—直线形
O2
N2
HCl
[2]三原子分子—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 CO2
H2O
[问题]CS2和H2S的空间结构？
C
O
C
O
H
H
O=C=O
O
H
H
180。
105。
直线形
V形
[3]四原子分子—平面三角形和三角锥形
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
C2H2:直线形。
P4:正四面体形。
N
H
H
H
N
H
H
H
120。
107。
平面
三角形
三角锥型
C
O
H
H
O=C
H
H
[4]五原子分子—常见四面体形
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 CH4
CCl4:正四面体形。
C
H
H
H
H
109°28'
C
H
H
H
H
正四
面体
分子空间结构与其稳定性有关。
[达标检测1]下列说法中不正确的是( )
A.测定分子结构的现代仪器和方法有红外光谱、晶体X射线衍射等
B.红外光谱属于原子光谱中的吸收光谱
C.红外光谱可测定分子中含有化学键或官能团的信息
D.当红外光透过分子，分子会吸收与它的某些化学键的振动频率相同的红外线
[达标检测2]下列说法错误的是( )
A.核磁共振氢谱图可以推知有机物分子中有几种不同类型氢原子及他们的数目
B.红外光谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微粒
C.质谱法具有快速、微量、精确的特点
D.通过红外光谱法可以测知有机物所含的官能团
B
B
四、复述检测
[达标检测3]下列分子的空间结构模型正确的是 ( )
A.CO2的空间结构模型
B.H2O的空间结构模型
C.NH3的空间结构模型
D.CH4的空间结构模型
D
[达标检测4]下列分子的空间结构与分子中共价键键角对应正确的是 ( )
A.V形：105° B.平面正三角形：120°
C.三角锥形：109°28 D.正四面体形：109°28
[达标检测5]下列物质分子的空间结构与CH4相同的是( )
A. H2O B. P4 C. NH3 D. CO2
B
B