分子结构分析(精)

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分子结构与性质新高考化学专题讲解考点详细分析深入讲解化学高考必看最新版

数判断中心原子的杂化类型。方法如下:
①计算杂化轨道数:n= 1 (中心原子的价电子数+与中心原子结合的原子的成
2 键电子数±电荷数)。(所带电荷为正值时取“-”,所带电荷为负值时取“+”)
②判断杂化类型:当n=2,为sp杂化;n=3,为sp2杂化;n=4,为sp3杂化。如SO2: n=(6+0)=3,是sp2杂化;NO3-:n=(5+1)=3,是sp2杂化;NH3:n=(5+3)=4,是sp3
D.氢键
必备知识通关
解析：(1)每生成1 mol氯吡苯脲,需要1 mol 2-氯-4-氨基吡啶、1 mol异氰酸苯酯,反应过程中1个2-氯-4-氨基吡啶分子断裂1个σ键、1个异氰酸苯酯分子断裂1个π键,生成1个氯吡苯脲分子时新形成2个σ键,所以当σ键增加1 mol 时,π键减少的数目约为6.02×1023。(2)SCN-中存在共价键,Fe3+与SCN-以配位键结合成配离子,K+与配离子之间以离子键的形式结合,所以K3[Fe(SCN)6]中的化学键类型有离子键、共价键、配位键;寻找 SCN-的等电子体时,把N原子的价层电子增加1个,则与S原子的价层电子数相等,即可写成CS2,同理可写出其他的等电子体N2O、CO2、COS等。
CH4、NH4+、SiH4、BH4-
8
空间构型
直线形
平面三角形 V形
正四面体形三角锥形直线形
正四面体形
必备知识通关
(2)确定等电子体的方法
方法
具体阐释
示例
把分子(或离子)中的某个原
竖换法子换成该原子同族的其他元
CO2
CS2,
素原子
O3
SO2
必备知识通关

化学物质的分子结构分析

化学物质的分子结构分析在化学领域，对于化学物质的分子结构进行准确的分析是十分关键的。

了解化学物质的分子结构可以帮助科学家们深入了解其性质和行为，从而开发新材料、药物以及改善现有的化学过程。

本文将探讨化学物质的分子结构分析方法和技术。

一、谱学技术谱学技术是一种常用的分子结构分析方法，包括核磁共振谱学（NMR）、红外光谱学（IR）、质谱学（MS）和拉曼光谱学等。

这些技术基于不同类型的相互作用，通过测量分子与辐射的相互作用来揭示其分子结构。

1. 核磁共振谱学（NMR）核磁共振谱学是一种基于原子核之间的相互作用的分析技术。

在核磁共振谱仪中，样品被置于磁场中，并通过加以不同频率的射频脉冲来激发核自旋状态的变化。

通过分析核磁共振谱图，可以确定分子的化学环境、原子间的连接方式以及分子的对称性等信息。

2. 红外光谱学（IR）红外光谱学是一种通过测量物质对红外辐射吸收的分析技术。

不同的化学键和官能团具有特定的吸收频率和强度，因此红外光谱可以用于确定物质的分子结构。

红外光谱图显示不同波数范围内的吸收峰，每个吸收峰对应着不同的化学键或官能团。

3. 质谱学（MS）质谱学是一种通过测量物质中离子的质量和相对丰度来确定其分子结构的分析技术。

在质谱仪中，物质经过电离形成离子，并通过质量分析器进行质量筛选和分离。

通过测量不同质荷比（m/z）的离子信号相对丰度，可以确定分子的质量以及分子中各个原子的相对数量。

4. 拉曼光谱学拉曼光谱学是一种通过测量分子所产生的拉曼散射来确定分子结构的分析技术。

当物质被激发引起振动或旋转时，它们将散射光子，这种散射光子的频率往往与激发光子的频率存在差异。

通过测量散射光子频移后的拉曼光谱，可以确定物质中化学键的类型以及分子结构的对称性。

二、计算化学方法除了谱学技术，计算化学方法也是分子结构分析的重要手段之一。

计算化学方法基于量子力学理论，通过数值计算和模拟来研究分子的结构和性质。

1. 密度泛函理论（DFT）密度泛函理论是一种基于电子态密度的计算方法。

分子结构和化学键

分子结构和化学键分子结构和化学键是化学中两个重要的概念。

分子结构描述了分子中原子的相对位置和连接方式，而化学键则是连接原子的力。

一、分子结构分子结构是描述分子中原子相对位置和连接方式的方式。

目前最常用的描述方法是路易斯结构和空间结构。

1. 路易斯结构路易斯结构由美国化学家吉尔伯特·路易斯提出，采用简单的点和线表示原子和电子。

在路易斯结构中，原子通过化学键连接，而电子以点的形式表示，用于补充原子的电子。

例如，氨分子（NH3）的路易斯结构中，一个氮原子和三个氢原子通过共价键连接在一起，氮原子周围有一个孤对电子。

2. 空间结构空间结构是描述分子三维形状的方法。

根据VSEPR理论（分子形状理论），分子的最稳定状态是使电子对排斥最小的状态。

根据电子对的排列情况，分子的形状可以分为线性、角形、平面三角形、四面体等多种形式。

二、化学键化学键是连接原子的力，可以分为离子键、共价键和金属键等不同类型。

1. 离子键离子键是由离子之间的电荷吸引力形成的。

当一个原子失去一个或多个电子时，形成正离子；当一个原子获得一个或多个电子时，形成负离子。

正离子和负离子之间发生静电作用，形成离子键。

例如，氯化钠（NaCl）中，钠离子失去一个电子形成正离子（Na+），氯原子获得一个电子形成负离子（Cl-），通过电荷吸引力形成离子键。

2. 共价键共价键是由共享电子形成的。

在共价键中，原子通过共享电子对相互连接。

共有单电子对形成单键，共享两对电子形成双键，共享三对电子形成三键。

例如，氢气（H2）中，两个氢原子通过共享一个电子对形成一个共价键。

3. 金属键金属键是金属原子之间的电子云形成的强力。

金属结构中，金属原子失去价层的一个或多个电子，形成阳离子，而这些电子形成了电子云，使金属原子之间产生强烈的吸引力。

金属键是金属物质特有的键。

总结：分子结构和化学键是化学中重要的概念。

分子结构描述了分子中原子的相对位置和连接方式，常用路易斯结构和空间结构表示。

生物大分子的纯化和结构分析

生物大分子的纯化和结构分析在生物学研究中，大分子是一个非常重要的研究对象。

它们是生物体内一些重要的分子，如蛋白质、核酸、糖类等。

这些大分子的复杂性和多样性使得它们的纯化和结构分析非常具有挑战性。

本文将探讨生物大分子的纯化和结构分析的基本原理和方法。

一、生物大分子的纯化生物大分子的纯化是生物学研究中的一个基础性实验步骤，也是研究生物大分子结构和功能的前提。

生物大分子的纯化就是把它们从其他生物体内分子中分离出来，使其达到一定的纯度，以满足后续的结构和功能研究需要。

其中，蛋白质纯化是生物学研究中的一个重要问题之一，因为蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一。

1.1 分离方法生物大分子的纯化需要一系列的实验分离步骤。

根据大分子的化学性质和生物来源不同，分离方法也有所不同。

主要的方法包括：（1）分子排斥色谱（size exclusion chromatography）：根据分子的大小分离。

（2）离子交换色谱（ion exchange chromatography）：根据分子的电荷差异分离。

（3）亲和色谱（affinity chromatography）：根据分子的特异配体分离。

（4）逆向相色谱（reverse-phase chromatography）：根据分子的疏水性分离。

1.2 纯度检测生物大分子的纯度检测是生物学研究中的一个关键环节。

生物大分子的结构和功能的研究都需要高纯度的样品。

目前常用的纯度检测方法有：（1）SDS-PAGE：钠二十硫酸聚丙烯酰胺凝胶电泳。

（2）Western blotting：蛋白质的免疫印迹。

（3）UV吸收光谱：在280纳米处进行吸光度检测。

二、生物大分子的结构分析生物大分子的结构分析是生物学研究中一个非常重要的研究领域，因为分子的结构直接关系到其功能。

目前，生物大分子的结构分析主要有两种方法：晶体学和核磁共振。

2.1 晶体学晶体学是生物大分子结构分析的传统方法。

该方法要求分子能够形成晶体，然后通过X射线衍射得到分子的三维结构。

材料化学08分子结构[精]

• 键型的过渡
离子键 (极性最强)
极性共价键 (过渡状态)
非极性共价键 (无极性)
8.2.2 杂化轨道(Hybrid orbital)理论 — 价键理论的补充和发展
基本要点：
成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价电子轨道——杂化轨道
杂化前后轨道数目不变杂化后轨道伸展方向、形状发生改变
第八章分子结构
§8.1 离子键(自学) §8.2 共价键理论 §8.3 分子间力和氢键 §8.4 离子极化
§8.1 离子键(Ionic Bond)
思考题: 1. 什么是离子键？离子键的主要特征是什么？ 2. 决定离子化合物性质的因素有哪些？主要
决定离子化合物的什么性质？ 3. 各元素离子半径的变化有哪些规律？ 4. 离子的电子构型有几种？分别是何种构型？
分子轨道理论中为成键电子数与反键电子数之差的一半
键能(bond energy)：对双原子分子为解离能对多原子分子为几个键的平均解离能
键角(bond angle)：分子中键与键之间的夹角反映分子空间结构的重要因素之一
键长(bond length)：分子中两个原子核间的平衡距离
键的极性(bond polarity)：非极性共价键、极性共价键
zz ++ – –x
(s-s)
(s-p)
(p-p)
(p-p)
注：在价键理论中：
共价单键：均为键
H—Cl、H—H、H—N—H
H 共价双键：一条为键，一条为键
H2 C
CH2、O
C
O

4 3
共价叁键：一条为键，两条为键
··
:O··—O··:

生物分子的结构决定及其功能分析

生物分子的结构决定及其功能分析生物分子是构成细胞和组织的基本单位，包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。

它们的结构决定了它们的功能。

在本文中，我们将分别讨论这些生物分子的结构及其功能。

一、蛋白质蛋白质是由氨基酸残基通过肽键连接而成的大分子聚合物。

蛋白质在细胞内执行许多生物学功能，如催化酶的活性、维护结构完整性、运输分子和信号传导等。

蛋白质的结构可分为四个层次，分别是一级、二级、三级和四级结构。

一级结构是指氨基酸的线性序列，二级结构是指氨基酸的空间排列形成的α螺旋和β折叠，三级结构是指蛋白质的三维结构，最终形成的四级结构是由多个多肽链聚合而成的蛋白质复合物。

蛋白质的功能与其结构密切相关。

蛋白质的结构决定了其功能，例如酶的活性部位通常位于蛋白质的亚基之间，而蛋白质的结构变化会导致酶的活性受到抑制或促进。

二、核酸核酸是由核苷酸单元组成的大分子聚合物，包括DNA和RNA。

DNA负责遗传信息的储存和传递，而RNA则参与蛋白质合成，转运信号和储存遗传信息等功能。

核酸的基本单位是核苷酸，包括核糖、脱氧核糖、碱基和磷酸基团等组成。

碱基之间的氢键相互作用形成双螺旋结构，其中三个拐角由磷酸基团连接。

双螺旋结构保证了遗传信息的储存和传递。

不同的碱基序列会导致不同的DNA和RNA聚合物的基因编码。

从而决定了一生物体的基础结构和生命表现。

三、多糖多糖是由大量单糖分子通过糖苷键连接而成的大分子聚合物，并包括多种不同的系列，如淀粉、纤维素、壳聚糖和肝素等。

多糖的结构可以分为直线链和分支链，直线链主要包括纤维素、淀粉和壳聚糖，而分支链主要包括葡聚糖和多糖等。

多糖的结构很大程度上影响了它们的功能。

多糖在细胞和组织中发挥着不同的功能，如能量储存（淀粉）、纤维素（细胞壁）、肝素（血液凝固）和壳聚糖（外骨骼）等。

由于不同的多糖具有不同的结构，因此这些分子在不同的环境中表现出不同的化学和物理特性。

四、脂类脂类是由脂肪酸和甘油通过酯键连接而成的大分子聚合物。

原子结构和分子结构(精)

原子结构和分子结构原子是由质子、中子等组成的原子核与核外电子所构成的。

有与胆汁和化合物的化学性质主要决定与核外电子运动的状态，因此，在化学中研究原子结构主要在于解决核外电子运动的规律。

我们对于核外电子排布，只要掌握一般排布规律，按电子在核外各亚层中分布情况表示即按 ,5,7,6,5,4,6,5,4,5,4,4,3,3,2,2,114221014261026262622f s p d fs p d s p s p s p s s 例如：原子序数为18的Ar 的电子排布为6262233221p s p s s 。

又如：原子序数为24的Cr 的电子排布为51626223433221d s p s p s s 而不是42626223433221d s p s p s s 根据光谱实验得到的结果，可归纳为一个规律：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，也即下列电子结构是比较稳定的：半充满753f d p 或或; 全充满14106fd p 或或全空000f d p 或或几种杂化轨道示意图：图一：sp 轨道杂化过程示意图(sp 过程.jpg)图二：sp 杂化轨道及2BeCl 分子的构型示意图(sp.jpg)图三：2sp 杂化轨道及3BF 分子的构型示意图图四：3sp 杂化轨道及4CH 分子的构型示意图分子间力（又称范德华力）是指除了原子间较强的作用力之外的在分子之间存在的一种较弱的相互作用力。

分子间力可分为色散力、诱导力和取向力三种。

一般来说，分子量越大，分子所含的电子数越多，分子间的色散力越大。

分子的极性强度越大，分子变形性大，分子间距离小，诱导力就大。

分子的极性越强，分子间的取向力越大。

在非极性分子之间只存在色散力；在极性分子和非极性分子间存在着色散力和诱导力；在极性分子之间，存在着色散力、诱导力和取向力。

对于类型相同的分子，其分子间力常随着分子量的增大而变大。

分子间力阅读阿，物质的熔点、沸点和硬度就越高。

分子结构分析概论

5.3 分子光谱分类
5.3.1 分子吸收光谱
拉曼光谱和红外光谱一样，都是研究分子的转动和振动能级结构的，但是两者的原理和起因并不相同。
拉曼光谱是建立在拉曼散射效应基础上，利用拉曼位移研究物质结构的方法；红外光谱是直接观察样品分子对辐射能量的吸收情况。拉曼光谱是分子对单色光的散射引起---拉曼效应，因而它是间接观察分子振动能级的跃迁。
5.3 分子光谱分类
5.3.1 分子吸收光谱
拉曼光谱和红外光谱一样，都是研究分子的转动和振动能级结构的，但是两者的原理和起因并不相同。
拉曼光谱是建立在拉曼散射效应基础上，利用拉曼位移研究物质结构的方法；红外光谱是直接观察样品分子对辐射能量的吸收情况。拉曼光谱是分子对单色光的散射引起---拉曼效应，因而它是间接观察分子振动能级的跃迁。
谱
波谱
内层电外层电子分子振分子转核能级跃
子跃迁跃迁动跃迁动跃迁
迁
紫外、可见吸收光谱 Ultraviolet-Visible absorption spectrum，UV、VIS
材料吸收10~800nm波长的光子引起分子中外层电子能级跃迁（1~20eV之间）时产生的吸收光谱，也称为电子光谱。
2. 发射光谱辐射的发射：物质吸收能量后产生电磁辐
射的现象。实质：物质从高能级向低能量跃迁，损失
的能量以电磁辐射形式释放。发射光谱：物质发射辐射的强度对或
的分布。
5.1 电磁辐射与材料的相互作用
3. 散射光谱
电磁辐射与物质发生相互作用，部分偏离原入射方向而分散传播的现象。
1）分子散射
入射线与尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。
第五章分子结构分析概论

分子的空间结构(精讲)(原卷版)

2.2 分子的空间结构（精讲）考点一孤电子对的计算【例1】（2022·四川宜宾·高二校考阶段练习）下列分子或离子中，含有孤电子对的是（） A ．H 2O B ．CH 4 C ．SiH 4 D ．NH +4【一隅三反】 1．（2022春·内蒙古赤峰·高二赤峰市元宝山区第一中学校考阶段练习）下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（） A ．H 2O B ．H 3O + C ．NH 3 D ．NH 42．（2021·全国·高二课时练习）下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是A ．H 2OB ．HClC ．+4NH D ．PCl 33（202山西吕梁·高二统考期末）下列分子或离子中，含有孤对电子相同的是 A ．2H O 、2SO B ．3NF 、3BF C ．3NH 、4CH D ．2BeCl 、2CO考点二价层电子互斥模型及其应用【例2-2】（2023山东临沂·高二校考期末）根据VSEPR 模型判断下列各组分子或离子空间结构相同的是A ．2SO 和2COB ．3BF 和3NHC ．3PH 和2H SD ．4CCl 和4NH +【例2-3】（2021秋·湖北省直辖县级单位·高二校考阶段练习）下列各组粒子的空间结构相同的是①NH 3和H 2O ；②NH 4+和H 3O +；③NH 3和H 3O +；④O 3和SO 2；⑤CO 2和BeCl 2。

A ．全部 B ．①②③⑤ C ．③④⑤ D ．②⑤【一隅三反】 1．（2021·高二课时练习）用价层电子对互斥理论判断4SiCl 分子的几何构型为 A ．正四面体型 B ．V 形 C ．三角锥型 D ．平面三角形2．（2023重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期末）下列离子的VSEPR 模型与离子的空间立体构型一致的是A ．4ClO -B ．2NO -C ．3ClO -D ．23SO -3．（2022春·北京西城·高二校考期中）下列粒子的VSEPR 模型为四面体且其空间结构为V 形的是A ．SO 2B ．SO 24-C ．H 3O +D ．OF 24．（2022春·浙江舟山·高二统考期末）下表中各粒子的σ键电子对数、孤电子对数、和空间结构全部正确5．（2022秋·吉林·高二吉林一中校考阶段练习）关于CH 4、+3CH 、-3CH 三种粒子的说法，正确的是 A ．C 原子的杂化类型都相同 B ．CH 3+是三角锥形C ．CH 3-与BCl 3构型相同D ．CH 4与NH 4+VSEPR 模型相同考点三杂化轨道及杂化类型【例4】（2023吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末）鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，【一隅三反】 1．（2023天津南开·高二天津市天津中学校考期末）下列分子的中心原子轨道杂化的类型相同的是 A ．3SO 与2SO B ．3BF 与3PCl C ．2BeCl 与2SCl D ．2H O 与2CS3．（2022春·黑龙江哈尔滨·高二校考阶段练习）根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列结果4．（2022秋·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）价电子对互斥模型(VSEPR 模型)可有效解释和预测分子考点四综合运用【例4】（2022春·山东菏泽·高二校考开学考试）氮元素及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。

生物大分子结构分析的方法

生物大分子结构分析的方法生物大分子是构成生物体的重要组成部分，如蛋白质、核酸、碳水化合物等，它们的结构对生物体的功能和特性具有决定性的影响。

准确地解析和分析生物大分子的结构是现代生物学和药物设计的重要内容，它们直接关系到生命科学的研究和生物医学的实践应用。

在生物大分子结构分析领域，多种不同的方法和技术被广泛应用。

一、X射线晶体学方法分析大分子结构X射线晶体学方法是分析生物大分子结构的主要手段之一，这种方法利用自然界中某些晶体成分的晶体学性质，将射线与晶体发生相互作用形成衍射像，并通过衍射实验来确定晶体结构。

在生物大分子的晶体学研究中，X射线晶体学是绝对核心和必不可少的分析方法，有着较高的灵敏度和精度，能直接观察和测定大分子的三维结构，所得到的数据的可信度非常高。

然而，这种方法需要获得单晶体样品，样品的制备和结晶是困难的，因此，这种方法的适用范围和效率都有一定限制。

二、核磁共振法/NMR技术分析大分子结构核磁共振技术（NMR）也是一种常用的方法，它利用物质中的核自旋状态对外磁场的响应，并测量产生的电磁信号，以获取样品结构的信息。

这种方法不要求获得单晶体样品，因此有较广泛的应用范围，可以对任何有机分子进行分析。

在生物分子结构分析中，由于大分子的分子体积较大，其NMR谱线较宽，解析分子结构所需的谱线信息比较复杂，因此对输入高质量的样品和复杂的理论分析方法的要求较高。

三、电子显微镜技术分析大分子结构电子显微镜技术（EM）从1950年代开始被应用于生物大分子结构分析中，它能够对大分子的二维和三维结构进行精确观察。

在进行EM实验时，需要使用电子束较高的密度，使其能够穿透样品，进而被样品散射并成像。

这种方法对样品数量、结构大小要求不高，可以获得大分子复杂结构的高质量图像。

四、质谱技术分析大分子结构质谱技术是一种基于物质分子质量及其荷电状态判断样品成分的分析方法，是一种能够对任何有机分子进行分析的技术。

在生物大分子结构分析领域，这种方法最常用的是质谱图谱分析及派生物化学方法，通过测定生物大分子分子量、氨基酸序列、分子组成、加化学修饰等信息，来间接推测生物大分子结构和功能。

聚合物分子结构与性质分析

聚合物分子结构与性质分析聚合物是由单体分子经过聚合反应而成的高分子化合物。

聚合物有广泛的应用，例如塑料、纤维、胶、粘合剂等等。

而聚合物的性质则是由其分子结构所决定的。

因此，分析聚合物分子结构与性质的关系对于聚合物的应用与研究至关重要。

聚合物的分子结构可以通过不同的手段分析。

其中，聚合物的化学式和分子量可以通过质谱法测定。

质谱法是利用物质分子的不同质量/电荷比，分离和检测分子的方法。

对于聚合物，质谱法可以检测得到其分子量分布，进而推断出聚合度和分子结构。

此外，聚合物的分子结构还可以通过核磁共振（NMR）检测得到。

NMR技术可以通过不同的谱图，如1H NMR和13C NMR，揭示分子结构的细节信息，例如官能团分布、链结构等。

聚合物分子结构的分析可以帮助我们了解其性质的来源。

以聚乙烯（PE）为例，它由乙烯单体聚合而成，包含着大量的亚甲基（-CH2）官能团，分子结构可以表示为[-CH2-CH2-]n。

这种结构使PE具有一系列特性：热稳定性高、化学惰性、机械强度高、透明度高等。

此外，PE的晶体和无定形结构可以通过其分子结构来解释。

PE的分子链可以聚集成为长序列的无定形结构，也可以排列成具有高度规则结构的晶体。

这种分子结构的不同排列方式对PE具有显著的影响，例如影响其熔化温度和机械性能等。

除了分子结构，聚合物的性质还受到物理结构的影响。

常见的聚合物物理结构包括互穿聚合物、接枝聚合物、共聚物、共价键网络和非晶态有分散相等。

互穿聚合物是由两个或多个聚合物链相互穿插而成的高分子复合物。

互穿聚合物因其具有双重网络结构，因此表现出与单个聚合物不同的性质。

例如，互穿聚合物可以在高温和高压下表现出更高的热稳定性和机械强度。

接枝聚合物是一种特殊的聚合物体系，它的单个分子链上带有1-n个“侧枝”.接枝聚合物具有不同于线性聚合物的热特性、溶液动力学、链传递以及机械性能等表现。

共聚物是由两种或多种单体分子共同聚合。

共聚物的分子结构比单种聚合物更加复杂，因此具有更加多样的性质。

第11章化学键和分子结构（精）

第11章化学键和分⼦结构（精）第11章化学键和分⼦结构思考题1. ⾦属阳离⼦有⼏种电⼦构型？阳离⼦的极化作⽤与电⼦构型的关系如何？解：⾦属阳离⼦有⼆种类型的电⼦构型：（1）形成稀有⽓体的电⼦构型（2电⼦型和8电⼦型）（2）形成⾮稀有⽓体的电⼦构型ⅰ）9～17电⼦型：n s2 n p6 n d1～9（离⼦最外层电⼦数为9～17个）ⅱ）18电⼦型：n s2 n p6 n d10ⅲ）18+2电⼦型：(n-l)s2 (n-l)p6 (n-l)d10 n s2极化⼒与电⼦构型有关，极化⼒⼤⼩次序如下：8电⼦型＜9～17电⼦型＜18及18+2 电⼦型。

2. 简要说明离⼦特征对离⼦极化⼒和变形性的影响。

解:（1）离⼦特征对离⼦极化⼒的影响：a、离⼦的电荷：在离⼦半径相近、外层电⼦构型相同的条件下，离⼦的正电荷越多，极化⼒越⼤；b、离⼦的半径：在离⼦的外层电⼦构型相同、电荷相同的条件下，离⼦的半径越⼩，极化⼒越⼤；c、离⼦的电⼦构型：在离⼦的半径相近、电荷相同的情况下，不同电⼦构型的阳离⼦，其极化作⽤⼤⼩如下：18、18+2电⼦型＞9～17电⼦型＞8电⼦型。

d、复杂离⼦的极化⼒相对较⼩。

（2）离⼦特征对离⼦变形性的影响a、离⼦的半径：在离⼦的外层电⼦构型相同、电荷相同的条件下，离⼦的半径越⼤，变形性越⼤；b、离⼦的电荷：在离⼦外层电⼦构型相同的条件下，离⼦的正电荷越少、负电荷越多，变形性越⼤；c、离⼦的电⼦构型：在离⼦的半径相近、电荷相同的情况下，18和18+2电⼦型及9-17电⼦型的离⼦⽐8电⼦型的离⼦变形性要⼤。

3. 以银的卤化物AgX为例说明离⼦的相互极化作⽤对物质颜⾊、⽔溶性、热稳定性的影响。

解: Ag+为18电⼦型阳离⼦，极化作⽤较强，卤素阴离⼦的变形性越⼤，相互极化作⽤越强。

故有相互极化作⽤的强弱顺序：AgF＜AgCl＜AgBr＜AgI化合物颜⾊依次渐深；⽔溶性依次减弱；热稳性依次降低。

4. 原⼦轨道重叠形成共价键必须满⾜哪些原则？σ键和π键有何区别？解: 含有成单电⼦的原⼦轨道发⽣最⼤重叠才可以形成稳定的共价键。

第二章分子结构(精)

第二章分子结构2-3 σ键可由s-s、s-p和p-p原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH(气态分子)、HCl、Cl2分子里的σ键分别属于哪一种？答：对LiH分子：Li的电子排布1s22s1；H的电子排布1s1∴形成LiH分子时，Li的2s1电子与H的1s1电子配对成键；或Li的2s轨道电子云与H的1s轨道电子云“头碰头”地重叠形成σ键，所以该σ键称为s-s型σ键。

2s1sLi HLi-Hs-s型σ键表示由两个s轨道电子云重叠形成的σ键。

类似分析，HCl分子中，H 1s1；Cl 1s22s22p63s23p5形成共价键时，H的1s电子云与Cl的3p轨道电子云“头碰头”重叠，即s-p型σ键。

1sH3pCl H-Cl而Cl2分子中，Cl 1s22s22p63s23p5Cl 与Cl形成共价键时，2个3p轨道“头碰头”地重叠，即p-p型σ键。

3pCl3pClCl-Cl2-5 用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出它们的立体结构，用短横代表分子的σ键骨架，标明分子构型的几何图形名称。

答：①CO2分子：为AX2E m型m=（C的族价-O的化合价·O的个数）·1/2=（4-2×2）=0∴应为AX2型（∵m=0,∴无E m项），即AY2型根据VSEPR理论：AY2型应为直线分子∴CO2分子为直线型，O=C=O②H 2O 分子：为AX 2E m 型，其m 为m=（O 的族价-H 的化合价·H 的个数）·1/2=（6-1×2）=2 （即二个孤对） ∴ 应为AX 2E 2型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 4型应为正四面体不考虑孤对，实际的分子应为弯型（角型）③NH 3分子：为AX 3E m 型m=（N 的族价-H 的化合价·H 的个数）·1/2=（5-1×3）=1（即一个孤对） ∴ 应为AX 3E 1型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 4型应为正四面体H H不考虑孤对，实际分子的几何图形应为三角锥型④CO 32-分子：为AX 3E m 型，m=（C 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（4-2×3+2）=0 （即没有孤对） ∴ 应为AX 3E 0型，即AY 3型根据VSEPR 理论：AY 3型应为平面三角形分子 ∴CO 32-分子的几何图形为平面三角形COOO120°120°2-⑤PO 33-：AX 3E mm=（P 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（5-2×3+3）=1 （即一对孤对） ∴ 应为AX 3E 1型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 3型应为四面体OO 3-若不考虑孤对，PO 33-分子的实际几何图形为三角锥形⑥PO 3- ：AX 3E mm=（P 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（5-2×3+1）=0 （即没有孤对） ∴ 应为AX 3E 0型，即AY 3型根据VSEPR 理论：AY 3型应为平面三角形分子 ∴PO 3-分子的几何图形为平面三角形POOO120°120°-⑦PO 43- ：AX 3E mm=（P 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（5-2×4+3）=0 （即没有孤对）∴ 应为AX 3E 0型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 3型应为四面体型离子OO3-2-9 借助VSEPR 模型、杂化轨道模型、π键与σ键、大π键以及等电子体等概念，讨论OF 2、ClF 3、SOCl 2、XeF 2、SF 6、PCl 5的分子结构。

生物大分子结构的确定和分析

生物大分子结构的确定和分析生物大分子是生命现象中的重要组成部分，它们具有特殊的形态和特性，并发挥着重要的生命功能。

生物大分子主要包括蛋白质、核酸、多糖等。

在研究生物大分子的结构和特性方面，分析其分子结构是至关重要的。

本文将讨论生物大分子结构的确定和分析方法。

一、蛋白质的结构分析蛋白质是生物大分子中最为重要的一种，具有多样化的功能。

蛋白质的结晶结构是确定蛋白质空间结构的最可靠方法。

X射线晶体学是蛋白质结构分析的主要方法，其原理是通过晶体学原理，把X射线束照射到蛋白质晶体上，得到X射线衍射图样，并借此求出晶体的结构信息。

这种方法具有特异性、精度高、有丰富的化学信息和定量信息等特点。

蛋白质NMR是另外一种常用的蛋白质结构分析方法。

它与X射线晶体学相比，具有解析速度快、样品要求低的优点。

其原理是通过检测原子核的自旋振荡来分析分子的物理、化学、动态行为，从而得出蛋白质的结构与功能信息。

但NMR方法对于大蛋白质的分析存在困难，此时需要采用先将大蛋白质裂解为更小的多肽小片段，再进行NMR分析。

二、核酸的结构分析核酸是生物大分子中的重要成分，也是生命现象发生的重要基础。

核酸的结构分析是研究在生物体内发挥重要作用的核酸分子机制的必要先决条件。

其结构的分析方法主要有X射线晶体学方法和NMR方法。

核酸X射线晶体学分析需要合适的晶体结构，因此种类相对少。

对于那些无法结晶的核酸，可以使用核磁共振(X射线散射)、电子拍打等其他方法进行分析，比如在使用核磁共振方法分析DNA和RNA构象时，可以采用双量子滤波技术、核自旋互换技术等方法探测共振信号。

三、多糖的结构分析多糖是生物大分子中的另一种常见成分，包括碳水化合物、纤维素、凝胶等。

多糖结构的分析是研究生物大分子生理功能的重要手段之一。

多糖结构分析的方法有光学色谱法、核磁共振技术、质谱分析法等。

多糖分子的NMR分析通常无法提供分子的完整信息。

分子裂解后，通过查找碎片给出完整信息可能会非常困难。

水的分子结构与性质分析

水的分子结构与性质分析水是地球上最常见的物质之一，我们每天喝水、洗澡、洗衣服、洗碗等等都与水分子有关。

而水分子的结构与性质至关重要，本文就将对水分子的结构与性质进行分析。

一、水分子的结构水分子的化学式为H2O，由一氧化氢(H)和一个氧原子(O)组成。

而水分子的结构是呈现为V形。

氧原子位于分子的中心位置，形成一顶角向下的V形。

两个氢原子位于顶角的两侧，与氧原子形成两条斜线，使整个分子呈现为一个楔形。

这个楔形结构使得水分子在空间中具有极性。

二、水分子的极性水分子具有极性，这是由氧原子与氢原子形成的共价键所决定的。

氧原子比氢原子电负性高，所以氧原子带有部分负电荷，而氢原子带有部分正电荷。

这种差异的电荷分布，使得水分子在空间中具有正负电荷不平衡的性质，从而成为极性分子。

这种极性的存在使得水分子有很强的极性作用力。

三、水分子的性质水分子极性的存在决定了水分子的大部分性质。

我将从三个方面对其进行讨论：1. 溶解性由于水分子极性的存在，它们可以与带有部分电荷的其他分子相互作用，从而促进溶解。

这也就解释了为什么水是天然溶剂的原因。

水溶解许多离子，例如钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成的盐，因为水分子可以与离子周围的磁场相互作用，从而使得它们在水中分散开来。

2. 表面张力由于水分子极性作用力的存在，使得水分子在表面的张力非常大。

这也就解释了为什么水滴可以在平滑的表面上形成球型。

这个现象是由于表面张力使得水分子在表面聚集起来，从而形成一个球型的形状。

3. 比热容水分子的极性作用力以及氢键的存在，使得水分子具有较大的比热容。

这意味着在加热一定量的水分子时，需要输入更多的能量才能使它们温度升高。

同样，在降温时也需要输入更多的能量，才能降低水分子的温度。

这种比热容的存在使得水成为一种较有效的热传递载体。

结论总之，水分子的V形结构、极性以及氢键的存在决定了水分子的独特性质。

水进化为地球上最为重要的物质之一，正是因为这些独特特性，使得它在生命起源的过程中扮演着非常重要的角色。

乙醇水溶液的拉曼光谱与分子结构分析研究(精选文档)

ｉｓｇｒｅａｔｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ．Ｓｏｉｔｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｎｄ
Ｆｌｕｏｒｏｌ０９３ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ缌ｗｅｌｌａｓａｌａｓｅｒ诵ｔｌｌａｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ５３２．０ｎｍ．ＳｕｂｔｒａｃｔｂａｓｅｌｉｎｅｆｒｏｍｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｌｄａｔａａｎｄｓｍｏｏｔｈｔｈｅＣｕｒｖｅ，ａｎｄｔｈｅＧａｕｓｓｉａｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｆｉｔｌｏｃａｌｐｅａｋａｒｅａｆｕＩｔｈｅＬＷｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｎａｌｙｚｅＲａｍａｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｒｅｅｌｏｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｅｔｈａｎｏｌａｎｄｗａｔｅｒｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆ
ｄｅｅｐｐｈｙｓｉｃａｌｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｒｏｎｏｕｎｃｅｓｕｐｓａｎｄｄｏｗｎｓ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｔｃｏｎｔａｉｎｅｄｎｅｅｄｓｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙ．ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅ
ｃａｎＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ
ｃｌｕｓｔｅｒｓ．ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｖａｌｕａｂｌｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｗａｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄａｌｃｏｈｏｌ
研究生签名：啼瞿、阳．搬Ｄ年∥月歹徊
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分子结构分析

分子结构分析分子结构是化学领域中的重要概念之一，它对于了解物质的性质和反应机制具有至关重要的作用。

通过对分子结构的分析，我们可以揭示分子的构成和排列方式，从而深入理解化学现象。

本文将对常用的分子结构分析方法进行介绍，并探讨其在不同领域的应用。

一、X射线衍射分析X射线衍射是一种常见且有效的分子结构分析方法。

通过将X射线照射到样品上，并测量衍射光的强度和角度，可以确定晶体中的原子排列方式和原子间的距离。

这为研究晶体的结构提供了重要的线索。

X射线衍射分析广泛应用于材料科学、生物化学等领域。

在材料科学中，利用X射线衍射可以确定材料的晶体结构，进而了解其物理性质和制备方法。

在生物化学中，X射线衍射可用于确定生物大分子（如蛋白质和核酸）的结构，有助于揭示其功能和与其他分子的相互作用。

二、核磁共振分析核磁共振（NMR）是一种基于原子核间相互作用的分析技术。

通过在外加磁场下，核自旋发生共振吸收和辐射能量的规律，可以推断出样品中不同原子核的种类、数量以及它们之间的化学环境和空间排列关系。

核磁共振分析在有机化学和生物化学中有广泛的应用。

在有机化学中，核磁共振可以确定有机分子的结构，通过分析峰的化学位移和耦合常数，识别各个原子核的环境和化学键的链接方式。

在生物化学中，核磁共振可以用于研究蛋白质和核酸的结构和动态过程，为药物设计和疾病治疗提供重要的参考。

三、质谱分析质谱（MS）是一种通过分析样品中分子的质荷比分布，推断出其分子结构和相对丰度的分析方法。

在质谱仪中，样品经过电离和解离过程生成离子，然后根据离子的质荷比比例和相对丰度，结合质谱数据库中的信息，可以确定分子的质量和结构。

质谱分析在有机化学、环境科学等领域得到了广泛应用。

在有机化学中，质谱可用于分析有机化合物的分子结构，鉴定未知化合物的组成及其相对含量。

在环境科学中，质谱被用于分析环境样品中的有机污染物，评估环境质量和污染源的追踪。

综上所述，分子结构分析是化学研究中的重要内容，通过不同的技术手段可以揭示物质的组成和排列方式。

分子骨架分析报告

分子骨架分析报告1. 引言分子骨架分析是一种重要的化学分析方法，用于研究和确定有机分子的结构和性质。

通过分析分子中的主要骨架结构，我们可以了解分子的空间构型、键长和键角等关键参数，从而进一步探索其化学性质和反应机理。

本报告将介绍分子骨架分析的步骤和方法，并以实例说明其应用。

2. 分子骨架分析步骤2.1 确定主要骨架分子骨架是指由原子间的共价键连接而成的主要连续框架结构。

在进行分子骨架分析之前，我们需要先确定分子中的主要骨架结构。

通常情况下，我们可以通过以下步骤来确定主要骨架：1.找出分子中的环状结构，并标记环上的原子；2.根据分子中的双键和三键，找出候选的主要骨架；3.通过分子的实验数据（如质谱、红外光谱等）和化学直觉，进一步筛选确定主要骨架。

2.2 画出初始结构确定主要骨架之后，我们可以开始绘制分子的初始结构。

在绘制初始结构时，可以使用化学绘图软件或手工绘图工具。

确保绘制的结构准确无误，并将骨架结构以直线或虚线的形式表示，以便于后续的分析和讨论。

2.3 确定键长和键角确定分子的键长和键角是分子骨架分析的关键步骤。

通过实验测量数据或理论计算方法，我们可以确定分子中各个键的长度和角度。

这些数据对于进一步研究分子的空间构型和化学性质非常重要。

2.4 分析键的性质在确定了键长和键角之后，我们可以进一步分析分子中不同键的性质。

例如，通过计算键的键能、键级或电荷分布等参数，我们可以预测分子的稳定性和反应性。

这些分析结果对于理解分子的化学性质和反应机理具有重要的指导意义。

3. 实例分析以乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）为例，我们将展示如何进行分子骨架分析。

3.1 确定主要骨架乙酸乙酯的主要骨架由乙酸根离子（CH3COO-）和乙酯根离子（CH2CH3O-）连接而成。

3.2 画出初始结构根据主要骨架确定的结果，我们可以画出乙酸乙酯的初始结构，如下所示：O||CH3 - C - O - CH2CH3||H3.3 确定键长和键角通过实验或计算，我们可以确定乙酸乙酯中各个键的长度和角度。