高中 化学 选择性必修2 第二章 分子结构与性质《第二节 第1课时 分子结构的测定和多样性 价层电子对互斥模型》教学设计.docxVIP

第二节分子的空间结构

第1课时分子结构的测定和多样性价层电子对互斥模型

[课程标准]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。2．知道分子的结构可以通过波谱等技术进行测定。3．能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单共价分子的空间结构。

任务一分子结构的测定

下图为某未知物质的质谱图：

质荷比的最大值是该物质的相对分子质量，由图可看出，该物质的相对分子质量是多少？

提示：相对分子质量为16。

1．红外光谱在测定分子结构中的应用

项目

内容

作用

初步判断分子中含有何种化学键或官能团

原理

当一束红外线透过分子时，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，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息

2.质谱法在测定分子相对分子质量中的应用

(1)目的：测定分子的相对分子质量。

(2)读谱：相对分子质量＝最大质荷比。

1．正误判断，错误的说明原因。

(1)早年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。

答案：正确。

(2)CH3CH2OH的红外光谱图中显示含有C—H、C—O、O—H等键。

答案：正确。

(3)质谱仪的基本原理是在质谱仪中使分子得到电子变成分子离子和碎片离子等粒子。

答案：错误，它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。

(4)化学家根据质谱图中最大质荷比推测被测物的相对分子质量。

答案：正确。

2．用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱图如下：

则由红外光谱图得乙偶姻分子中含有的化学键是______________，推测其含有的官能团是：____________________(填结构简式)。

答案：O—H、C—H和C===O—OH、

归纳总结

用红外光谱仪测定化学键或官能团信息。用质谱仪测定分子的相对分子质量，在质谱图中质荷比最大的数据代表所测物质的相对分子质量。

任务二多样的分子空间结构

问题1：H2S中，两个H—S的键角接近90°，BeCl2中两个Be—Cl的键角是180°，推测H2S和BeCl2的分子的空间结构分别是怎样的？

问题2：CH3Cl分子是正四面体形结构吗？

问题3：白磷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(P4))分子为正四面体形，其键角是否与甲烷一样也为109°28′？

问题4：NH3与BF3分子组成相似，但NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形，试写出两种分子的电子式，并结合以上分析总结分子的空间结构与哪些因素有关。

提示：问题1：H2S的空间结构是V形，BeCl2的空间结构是直线形。

问题2：C—H键与C—Cl键的键长不同，所以CH3Cl是四面体形，但不是正四面体形。

问题3：不是。白磷分子中四个P原子位于四面体顶点，因此其键角为60°。

问题，，分子的空间结构与原子数目、键长、键角、孤电子对等有关。

1．三原子分子

化学式

电子式

结构式

键角

空间结构模型

空间结构名称

CO2

O===C===O

180°

直线形

H2O

105°

V形

2.四原子分子

化学式

电子式

结构式

键角

空间结

构模型

空间结

构名称

CH2O

约120°

平面

三角形

NH3

107°

三角锥形

3.五原子分子

化学式

电子式

结构式

键角

空间结构模型

空间结构名称

CH4

109°28′

正四

面体形

1．正误判断，错误的说明原因。

(1)所有的三原子分子都是直线形结构。

答案：错误，有些三原子分子是直线形结构，有些三原子分子是V形结构。

(2)所有的四原子分子都是平面三角形结构。

答案：错误，有些四原子分子是平面三角形结构，有些四原子分子是三角锥形结构。

(3)五原子分子的空间结构都是正四面体。

答案：错误，有些五原子分子的空间结构是四面体，而非正四面体。

(4)正四面体形的键角均为109°28′。

答案：错误，P4为正四面体，键角为60°。

(5)SiCl4、SiH4、NHeq\o\al(＋,4)、CH3Cl均为正四面体结构。

答案：错误，CH3Cl为四面体结构而非正四面体结构。

2．(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为________。

(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C===S的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为________。

(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是________(填字母)。

a．两个键之间的夹角为109°28′

b．C—H键为极性共价键

c．4个C—H键的键能、键长都相等

d．二氯甲烷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C