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
[核心素养发展目标] 1.了解分子结构的测定方法。2.通过对典型分子空间结构的学习，认识微观结构对分子空间结构的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性。3.通过对价层电子对互斥模型的探究，建立解决复杂分子结构判断的思维模型。
一、分子结构的测定
科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等方法测定分子结构，应用质谱法测定分子的相对分子质量。
1.红外光谱
(1)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，可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。
(2)实例
某未知物的红外光谱图：
读谱：该物质中有C—H、O—H、C—O化学键，并推测可能含有羟基官能团。
2.质谱法
甲苯分子的质谱图：
读谱：相对分子质量=最大质荷比，甲苯的相对分子质量为92。
1.如图所示是某分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为( )
A.CH3COOCH2CH3
B.CH3CH2CH2COOH
C.HCOOCH2CH2CH3
D.(CH3)2CHCH2COOH
答案 A
解析 该物质分子中至少含有两个甲基，且不对称，含有碳氧双键和碳氧单键。A项，CH3COOCH2CH3分子中存在不对称—CH3、C—O—C和C==O，且分子式为C4H8O2，正确；B项，CH3CH2CH2COOH分子中含有1个—CH3，且不存在C—O—C，错误；C项，HCOOCH2CH2CH3分子中只含有1个—CH3，错误；D项，(CH3)2CHCH2COOH分子中存在对称—CH3，不存在C—O—C，且含有5个碳原子，错误。
2.如图是有机物A的质谱图，则A的相对分子质量是( )
A.29 B.43 C.57 D.72
答案 D
解析 由有机物A的质谱图可以看出，最大质荷比为72，故A的相对分子质量为72。