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第二節 分子的空間結構
課時1 分子的空間結構及其測定
1. 了解分子空間結構的測定方法
2. 結合實例了解共價分子具有特定的空間結構
一些常見分子的空間結構如下
肉眼看不到分子，科學家是如何知道分子結構的？
一、紅外光譜法
分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。
一、紅外光譜法
當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現吸收峰。通過和已有譜圖庫比對，或通過量子化學計算，可以得知各吸收峰是由哪種化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。
傅里葉變換紅外光譜儀
一、紅外光譜法
舉個例子
C2H6O 可能為：CH3CH2OH 或 CH3OCH3
根據紅外光譜圖可以看出
分子中含 O—H、C—H、C—O
可確定該有機物為 CH3CH2OH
乙醇 二甲醚
二、質譜法
在質譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。
由于生成的離子具有不同的相對質量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進入磁場得以分離，在記錄儀上呈現一系列峰，化學家對這些峰進行系統分析，便可得知樣品分子的相對分子質量。
二、質譜法
相對分子質量＝最大質荷比
有機分子離子或碎片離子的相對質量與電荷數的比值，即質荷比。
質譜圖中質荷比的最大值等于樣品分子的相對分子質量（與相對豐度無關）。
三、多樣的分子空間結構
多原子分子中存在原子的幾何學關系和形狀，即所謂“分子的空間結構”。
兩個原子構成的分子，原子在空間上可能構成什么形狀？
N2
O2
HCl
兩個原子構成的分子，空間結構只能是直線形
三、多樣的分子空間結構
三個原子構成的分子，原子在空間上可能構成什么形狀？
化學式 電子式 結構式 鍵角 分子的空間結構模型 空間結構
空間充填模型 球棍模型
CO2
H2O
H H
O
C
O
O
O=C=O
H H
O
180°
直線形
105°
V 形
（角形）
三、多樣的分子空間結構
四個原子構成的分子，原子在空間上可能構成什么形狀？
化學式 電子式 結構式 鍵角 分子的空間結構模型 空間結構
空間充填模型 球棍模型
甲醛 CH2O
NH3
C
H
O
H
H H
N
H
約
120°
平面三角形
107°
三角錐形
O=C
H
H
H H
N
H
三、多樣的分子空間結構
四個原子構成的分子，原子在空間上可能構成什么形狀？
乙炔 C2H2
180°
P4
60°
直線形
正四面體形
BF3
120°
平面正三角形
三、多樣的分子空間結構
五個原子構成的分子，原子在空間上可能構成什么形狀？
化學式 電子式 結構式 鍵角 分子的空間結構模型 空間結構
空間充填模型 球棍模型
CH4
109°28′
（正）
四面體形
H H
C
H
H
C
H
H
H
H
資料卡片—— 一些分子的空間結構模型
知識導圖

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