分子的空间结构课件【备课精研+高效课堂】 高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质益阳市一中高二化学备课组益阳市一中高二化学备课组 二二OO二二年下期二二年下期第二节第二节 分子的空间分子的空间结构结构(共共2 2课时）课时）2第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM 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？第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构3第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM一、分子结构的测定如今，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。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。第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构4第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM1 1 1 1、红外光谱法红外光谱法红外光谱法红外光谱法原理：红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率振动频率相同的红外相同的红外线，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，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可以得知分子中含有何种化学键化学键或或官能团官能团的信息。的信息。第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构5第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM【实例分析【实例分析】某未知物分子式为某未知物分子式为C C2 2H H6 6O O，通过红外光谱（如图）可以监测到，通过红外光谱（如图）可以监测到OHOH、CHCH、COCO键的振动吸收，推测其结构。键的振动吸收，推测其结构。第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构6第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM2 2 2 2、质谱法测定相对分子质量质谱法测定相对分子质量质谱法测定相对分子质量质谱法测定相对分子质量原理：原理：原理：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。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。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。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。【科学【科学 技术技术 社会】社会】第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构7第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM质谱法测定分子结构质谱法测定分子结构【实例分析【实例分析】C6H5CH3+C6H5CH2+92916539C5H5+C3H3+相对分子质量相对分子质量 最大质荷比，最大质荷比，甲苯的相对甲苯的相对分子质分子质量为量为9292。第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构8第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构课堂练习课堂练习1、某有机化合物分子的质谱图如下，则该分子的相对分子质量为某有机化合物分子的质谱图如下，则该分子的相对分子质量为()A A2727 B B31 31 C C4545 D D46462.2.某某有有机机化化合合物物由由碳碳、氢氢、氧氧三三种种元元素素组组成成，其其红红外外光光谱谱图图只只有有CHCH、OHOH、COCO的的振振动动吸吸收收，质质谱谱显示显示该有机物的相对分子质量是该有机物的相对分子质量是6060，则该有机物的结构简式是（，则该有机物的结构简式是（）A.CHA.CH3 3CHCH2 2OCHOCH3 3 B.CHB.CH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH3 3 C.CHC.CH3 3CHCH2 2OHOH D.CH D.CH3 3COOHCOOH9第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM二、多样的分子空间结构 大多数分子是由两个以上原子构成的，由于原子间排列的空间顺序不一样，大多数分子是由两个以上原子构成的，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分子的空间结构。第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构1 1、双原子分子（直线形）、双原子分子（直线形）O2HCl10第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM2 2、三原子三原子(ABAB2 2型型)分子的空间结构分子的空间结构直线形和直线形和V V形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 O:C O:H:O H:O=C=O180直线形V形105第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构11第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM3 3、四原子四原子(AB(AB3 3型型)分子的空间结构分子的空间结构平面三角形和三角锥形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 H:C O:HH:NH:H120107平面三角形三角锥形第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构12第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM*四原子分子其他立体构型（直线形、正四面体形）四原子分子其他立体构型（直线形、正四面体形）C2H2 直线形 180P4 60 正四面体形BFBF3 3平面正三角形 120第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构13第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM4 4、五原子五原子(AB(AB4 4型型)分子的空间结构分子的空间结构正四面体形正四面体形 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 10928正四面体形H:C H:HH5 5、其他多原子分子、其他多原子分子第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构14第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM第一课时第一课时 分子结构的测定分子结构的测定 多样的分子空间结构多样的分子空间结构解析解析：PClPCl3 3、NHNH3 3都为三角锥形；都为三角锥形；CHCH2 2O O的空间结构虽为平面三角形，但不是正三角形。的空间结构虽为平面三角形，但不是正三角形。课堂练习课堂练习1 1下列描述说明分子的空间结构分别是什么形状？下列描述说明分子的空间结构分别是什么形状？(1)(1)硫化氢硫化氢(H(H2 2S)S)分子中，两个分子中，两个HSHS夹角都接近夹角都接近9090。(2)(2)二硫化碳二硫化碳(CS(CS2 2)分子中，两个分子中，两个C=SC=S夹角是夹角是180180。(3)(3)甲硅烷甲硅烷(SiH(SiH4 4)分子中，任意两个分子中，任意两个SiHSiH的夹角都是的夹角都是1092810928。提提示示：用用键键角角可可直直接接判判断断分分子子的的空空间间结结构构。三三原原子子分分子子键键角角为为180180时时为为直直线线形形，小小于于180180时时为为V V形形。S S、O O同同主主族族，因因此此H H2 2S S和和H H2 2O O分分子子的的空空间间结结构构相相似似，为为V V形形；CSCS2 2和和COCO2 2分分子子的的空空间间结结构构相相似似，为为直直线线形形；由由甲烷分子的空间结构可判断甲烷分子的空间结构可判断SiHSiH4 4分子的空间结构为正四面体形。分子的空间结构为正四面体形。2 2下列分子的空间结构为平面正三角形的是下列分子的空间结构为平面正三角形的是()A APClPCl3 3 B BBClBCl3 3 C CNHNH3 3 D DCHCH2 2O O第二章 分子结构与性质益阳市一中高二化学备课组益阳市一中高二化学备课组 二二OO二二年下期二二年下期第二节第二节 分子的空间分子的空间结构结构(共共2 2课时）课时）第二课时第二课时 价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介 16第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COMCO2 直线形 180H2O V形 105CH2O 平面三角形 约120NH3 三角锥形 107 三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？思考与思考与讨论讨论价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型(VSEPR models)17第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM价层电子对数键电子对数+孤电子对数判断VSEPR理想模型略去孤电子对得到分子空间结构中心原子无孤电子对的分子：VSEPR理想模型就是其分子的空间结构。若有孤电子对：先判断VSEPR理想模型，后略去孤电子对，便可得到分子的空间结构。三、价层电子对互斥理论（三、价层电子对互斥理论（VSEPRVSEPR模型）模型）预测分子结构的简单理论 内容内容：价层电子对互斥模型认为，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。18第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM计算计算价层电子对数价层电子对数 键电子对数键电子对数+中心原子孤电子对数中心原子孤电子对数1、键电子对数可从化学式来确定 键电子对数=中心原子结合的原子数2、中心原子上的孤电子对数a、根据电子式直接确定19第二课时 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论简介WWW.YOURWEB.COM（a-xb）a a:分子分子分子分子 ：a a a a为中心原子的价电子数为中心原子的价电子数为中心原子的价电子数为中心原子的价电子数 阳离子阳离子阳离子阳离子：a a a a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；阴离子阴离子阴离子阴离子：a a a a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。x x：为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子数b b：为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数为与中心原子