《分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型》拓展课件.pptxVIP

《分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互斥模型》;;;自主预习

分子结构的测定

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结构。

2.如今,科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等现代仪器和方法测定分子结构。?;3.红外光谱仪的工作原理。

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,通过和已有谱图库对比,或通过量子化学计算,得知化学键或官能团的信息。?;4.用质谱法测定分子的相对分子质量。

(1)基本原理: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,对这些峰进行分析可得知样品分子的相对分子质量。?;(2)认识质谱图。;二、多样的分子空间结构

1.常见分子的空间结构。;;2.一些分子的空间结构模型。

分子空间结构与其稳定性有关。如S8的空间结构为皇冠式时稳定;椅式C6H12比船式C6H12稳定。?;三、价层电子对互斥模型

1.价层电子对互斥模型。

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。?

2.中心原子上价层电子对的计算。

(1)价层电子对包括:分子中的中心原子与结合原子间的

σ键电子对和中心原子上的孤电子对。?;(2)计算。

①σ键电子对的计算。

可由化学式确定,即中心原子形成几个σ键,就有几个σ键电子对。如H2O分子中,O有2个σ键电子对;NH3分子中,N有3个σ键电子对。?

②中心原子上的孤电子对的计算。

中心原子上的孤电子对数=;a.a表示中心原子的价电子数。?

对于主族元素:a=原子的最外层电子数。?

对于阳离子:a=中心原子的价电子数-离子的电荷数。

对于阴离子:

a=中心原子的价电子数+离子的电荷数(绝对值)。

b.x表示与中心原子结合的原子数。?

c.b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,氢为1,其他原子=8-该原子的价电子数。?;(3)几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数。;3.VSEPR模型与分子或??子的空间结构。

σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数→VSEPR模型

分子或离子的空间结构。;由于孤电子对有较大斥力,含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。?;预习检测

1.利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录,可初步判断该有机化合物分子()。

A.具有的同分异构体数

B.含有的原子个数

C.含有的化学键或官能团种类

D.分子式

答案:C;2.已知利用质谱仪测定某物质的相对分子质量,所得质谱图如下所示,由此确定该物质的相对分子质量为()。

?

A.15 B.29

C.40 D.44

答案:D;3.(2020天津南开期末)下列分子的空间结构为V形的是()。

A.CO2 B.H2

C.H2O D.CH4

答案:C;4.下列分子的空间结构模型正确的是()。;解析:CO2的空间结构为直线形,A项错误。H2O的空间结构为V形,B项错误。NH3的空间结构为三角锥形,C项错误。CH4的空间结构为正四面体形,D项正确。;5.H2O2的结构式为H—O—O—H,下列有关H2O2的说法正确的是()。

A.是直线形分子 B.是三角锥形分子

C.氧原子有1个孤电子对 D.氧原子的价层电子对数为4

答案:D;解析:H2O2中的每个氧原子有6个价电子,每个氧原子形成了2个σ键,故还有4个电子没有成键,每个氧原子上的孤电子对数为2,价层电子对数为4,C项错误,D项正确。以氧原子为中心的三个原子呈V形结构,H2O2中相当于有两个V形结构,故不可能是直线形或三角锥形分子,A、B两项错误。;6.H2O的中心原子上有个孤电子对,与中心原子上的

键电子对相加,可知中心原子的价层电子对数等于,它们相互排斥形成形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,因而H2O分子呈形。?

答案:2σ4四面体V;1.根据价层电子对互斥模型,判断下列分子或者离子的空间结构不是三角锥形的是()。

A.PCl3 B.H3O+

C.HCHO D.PH3

答案:C;解析:PCl3中P上的σ键电子对数为3,孤电子对数为1,其价层电子对互斥模型为四面体形,分子的空间结构为三角锥形;H3O+和PH3中中心原子上的σ键电子对数和孤电子对数均分别为3和1,两者的空间结构均为三角锥形;HCHO的中