有機化學目錄第一章緒論

1、課時安排：共課時安排：共64課時課時,課程具體章節(jié)課時安排：課程具體章節(jié)課時安排：考核辦法考核辦法：平時成績(作業(yè),考勤,課堂表現(xiàn)) 30%考試(閉卷) 70% 有機化學定義：研究碳氫化合物及其衍生物的化學。即：研究烴有機化學定義：研究碳氫化合物及其衍生物的化學。即：研究烴類及其衍生物的組成、結(jié)構(gòu)、制備、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學。類及其衍生物的組成、結(jié)構(gòu)、制備、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學。 早在歷史記載之前的上古時代人們已經(jīng)開始利用來自動植物體內(nèi)早在歷史記載之前的上古時代人們已經(jīng)開始利用來自動植物體內(nèi)的物質(zhì)，例如：燒酒、糖、染料和藥物。早在我國周朝就有關(guān)于的物質(zhì)，例如：燒酒、糖、染料和藥物。早在我國周朝

2、就有關(guān)于釀酒的記載。釀酒的記載。 17731773年：年：伊萊爾羅埃爾發(fā)現(xiàn)尿素。舍勒1776年從人的尿結(jié)石中發(fā)現(xiàn)尿酸，尿酸，1784年C.W. 從檸檬汁中結(jié)晶分離出檸檬酸。1780年從酸奶中乳酸；乳酸；18051805年提純年提純18171817年鑒定出嗎啡的結(jié)年鑒定出嗎啡的結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 一維一維二維二維三維三維 1828年年 德國化學家德國化學家 FWholer (魏勒魏勒) 由無機物氰酸氨合由無機物氰酸氨合成出有機物尿素。成出有機物尿素。NH4OCN(NH3)2CO 直到直到1845年，年，H. Kolbe合成出醋酸，合成出醋酸，1854年年M. Berthelot合成合成出油脂。由柏采里烏

3、斯提出的生活力學說被徹底否定。出油脂。由柏采里烏斯提出的生活力學說被徹底否定。 此后的此后的1850-1900年成千上萬的藥品、染料從煤焦油中合成出年成千上萬的藥品、染料從煤焦油中合成出來，從此進入到了有機合成時代。像甲醇、苯胺、塑料合成纖維等來，從此進入到了有機合成時代。像甲醇、苯胺、塑料合成纖維等都是人工合成得到的。都是人工合成得到的。 現(xiàn)在有機化合物的含義現(xiàn)在有機化合物的含義：碳氫化合物及其衍生物。碳氫化合物及其衍生物。 有機化合物除含有機化合物除含C、H兩種元素外，有的還含有兩種元素外，有的還含有N、O、S、P等元素。等元素。不含碳的有機物：不含碳的有機物：SiH4（硅烷）。硅烷）。不

4、含氫的有機物：不含氫的有機物：CCl4（四氯化碳）。四氯化碳）。 借助于近代物理學的進展，有機化學得到長足的發(fā)展，不借助于近代物理學的進展，有機化學得到長足的發(fā)展，不僅在實驗室里分離和提取了一系列天然有機產(chǎn)物，而且還合成出僅在實驗室里分離和提取了一系列天然有機產(chǎn)物，而且還合成出一些自然界未曾發(fā)現(xiàn)的化合物，并逐步興起了有機合成化學工業(yè)，一些自然界未曾發(fā)現(xiàn)的化合物，并逐步興起了有機合成化學工業(yè)，該領(lǐng)域已經(jīng)成為有機化學的重要分支與延伸。該領(lǐng)域已經(jīng)成為有機化學的重要分支與延伸。20世紀世紀30年代，隨年代，隨著石油等天然資源的開發(fā)和利用，世界進入了合成高分子材料的著石油等天然資源的開發(fā)和利用，世界進入

5、了合成高分子材料的新時代。新時代。結(jié)構(gòu)復(fù)雜種類繁多，數(shù)目龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜種類繁多，數(shù)目龐大 如：如： 有機化合物所涉及的元素種類并不多，但其數(shù)量卻比無機物多得多。有機化合物所涉及的元素種類并不多，但其數(shù)量卻比無機物多得多。目前已知有機物目前已知有機物 3000萬萬 種（種（20032003年）以上，年）以上， 且還在以上萬種且還在以上萬種年的速度增長。年的速度增長。 原因：原因：碳原子在周期表中的位置及成鍵方式?jīng)Q定了碳原子在周期表中的位置及成鍵方式?jīng)Q定了有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的普遍存在有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的普遍存在。例：例：C9H20 35種同分異構(gòu)種同分異構(gòu)體。體。 二、二、 1.1.易燃

6、燒；易燃燒；2.2.大多難溶于水，易溶于非極性或極性小的有機溶劑大多難溶于水，易溶于非極性或極性小的有機溶劑“相似相溶相似相溶”。 3.3.不導(dǎo)電；不導(dǎo)電；4.4.反應(yīng)速率一般較小，通常需要加反應(yīng)速率一般較小，通常需要加熱熱 或加催化劑，且副反應(yīng)較多?；蚣哟呋瘎?，且副反應(yīng)較多。5.5.熔點和沸點低；如：熔點和沸點低；如：12.2-136.464.5CH3CH2Cl147880158.5NaCl沸點沸點熔點熔點分子量分子量異丁烷異丁烷乙醇乙醇HHHHH C C O H HHHCHHHHHH C C C H CH3CH CHCH2CH2CHCH3CH36-甲基甲基-2-庚烯庚烯CH3CH2OHCH

7、3 CH CH3 CH3CH3 CH2 OH(CH3)2CHCH3CH2H2CCH2環(huán)丙烷環(huán)丙烷CCCHCCCHHHHH苯苯CCCCOHHHHO呋喃呋喃與農(nóng)林學科的關(guān)系（自學）回顧知識：原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)回顧知識：原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)1. 原子軌道和核外電子排布原子軌道和核外電子排布原子軌道：波函數(shù)（原子軌道：波函數(shù)（ ）就是原子軌道。就是原子軌道。波函數(shù)：描述核外電子運動狀態(tài)的函數(shù)。波函數(shù)：描述核外電子運動狀態(tài)的函數(shù)。描述某個電子的參數(shù)為（描述某個電子的參數(shù)為（n主量子數(shù)主量子數(shù) ，l角量子數(shù)角量子數(shù)nl決定決定能級，能級，m磁量子數(shù)磁量子數(shù)m決定軌道取向，決定軌道取向，ms自旋量子數(shù)自旋量子

8、數(shù)）一個原子的核外空間中，有許多能級不同的原子軌道，一個原子的核外空間中，有許多能級不同的原子軌道，具有不同能量的電子，在不同能級的原子軌道上運動。具有不同能量的電子，在不同能級的原子軌道上運動。從距原子核最近的內(nèi)層向外排列有：從距原子核最近的內(nèi)層向外排列有： 1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、而軌道的能級次序：而軌道的能級次序： E1s E2s E2p E3s E3p E4S E3d 不同類型的原子軌道其大小、形狀各不相同。不同類型的原子軌道其大小、形狀各不相同。電子層數(shù)電子層數(shù)1234電子亞層電子亞層1s2s2p3s3p3d形狀形狀球形球形啞鈴形球形啞鈴形十字花瓣軌道數(shù)軌道數(shù)113

9、135電子數(shù)電子數(shù)2818P 軌道軌道zzzxyxyzyxS 軌道軌道2.電子云：電子云：幾率：電子在原子核外作高速運動，用統(tǒng)計的方法可以幾率：電子在原子核外作高速運動，用統(tǒng)計的方法可以指出原子核外某處電子出現(xiàn)的機會多少，這種機會在指出原子核外某處電子出現(xiàn)的機會多少，這種機會在數(shù)學上稱為幾率。數(shù)學上稱為幾率。幾率密度：高速運動的電子在核外空間某處單位微體積幾率密度：高速運動的電子在核外空間某處單位微體積內(nèi)出現(xiàn)的幾率。內(nèi)出現(xiàn)的幾率。 在量子力學中用在量子力學中用/ /2表示。表示。電子云：用黑點疏密來表示電子在核外空間幾率密度分電子云：用黑點疏密來表示電子在核外空間幾率密度分布的圖象稱作布的圖象

10、稱作“電子云電子云”。比較：比較： 電子云圖形與原子軌道圖形相似，但無正、負之分。電子云圖形與原子軌道圖形相似，但無正、負之分。3.核外電子排布和電子構(gòu)型核外電子排布和電子構(gòu)型：原理：原理：能量最低原理：能量最低原理： 電子在核外排布時，總是首先占據(jù)能電子在核外排布時，總是首先占據(jù)能量最低的軌道，然后再順次向能量較高的軌道上填充。量最低的軌道，然后再順次向能量較高的軌道上填充。保里不相容原理保里不相容原理（不相容原理）（不相容原理）：在同一原子中，不在同一原子中，不允許有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子。即允許有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子。即在同一個原在同一個原子軌道上最多只能填充兩個自旋相反的電子

11、。子軌道上最多只能填充兩個自旋相反的電子。洪特規(guī)則洪特規(guī)則（多軌道原理）（多軌道原理）：在填充簡并軌道時，電子將在填充簡并軌道時，電子將盡可能多的分占不同的軌道，且自旋方向相同。盡可能多的分占不同的軌道，且自旋方向相同。 簡并軌道：原子軌道中能量相同的軌道。簡并軌道：原子軌道中能量相同的軌道。目前，解釋共價鍵本質(zhì)的理論主要有：價鍵理論、分子軌目前，解釋共價鍵本質(zhì)的理論主要有：價鍵理論、分子軌道理論和雜化軌道理論。道理論和雜化軌道理論。 價鍵理論認為價鍵理論認為：共價鍵是成鍵原子的原子軌道重疊或共價鍵是成鍵原子的原子軌道重疊或電子配對。因此，只有兩個原子各有一個電子配對。因此，只有兩個原子各有一

12、個未成對電子未成對電子，且，且自旋相反自旋相反時，才能配對成鍵時，才能配對成鍵, ,成鍵后電子處于成鍵后電子處于兩原子核之兩原子核之間間。 共價鍵的特性：飽和性和方向性。共價鍵的特性：飽和性和方向性。飽和性：一個電子與另一個電子配對后不能與第三個電子飽和性：一個電子與另一個電子配對后不能與第三個電子配對。配對。方向性：軌道總是沿重疊程度最大的方向進行。方向性：軌道總是沿重疊程度最大的方向進行。共價鍵理論共價鍵理論s - - s px - - s px - - px +x+x+x共價鍵的類型：共價鍵的類型：鍵和鍵和鍵鍵。py - - py pz - - pz 原則原則s 、p軌道之間最大程度的有

13、效重疊軌道之間最大程度的有效重疊yxz+yz+yxz+yxz+ 分子軌道：分子軌道：是以是以“形成共價鍵的電子是分布在整個形成共價鍵的電子是分布在整個分子之中分子之中”的的離域觀點離域觀點為出發(fā)點的。分子軌道即分子中價為出發(fā)點的。分子軌道即分子中價電子的運動狀態(tài)，可用電子的運動狀態(tài)，可用波函數(shù)波函數(shù)來描述。其基本要點是：來描述。其基本要點是：分子軌道是由原子軌道通過線性組合而成分子軌道是由原子軌道通過線性組合而成；組合前后的軌道數(shù)守恒組合前后的軌道數(shù)守恒：即有幾個原子軌道就可以組合：即有幾個原子軌道就可以組合成幾個分子軌道。成幾個分子軌道。電子根據(jù)電子根據(jù)、和和逐級排列在分子軌道中。逐級排列在

14、分子軌道中。成鍵原則是：成鍵原則是：軌道能量接近，能夠最大重疊，位相相同軌道能量接近，能夠最大重疊，位相相同符合符合“軌道能量接近，能夠最大重疊，位相軌道能量接近，能夠最大重疊，位相相同相同”的成鍵原則的成鍵原則能組合成能量比原子軌道能組合成能量比原子軌道低的穩(wěn)定的分子軌道低的穩(wěn)定的分子軌道 兩個氫原子組成的氫分子兩個氫原子組成的氫分子 =c11 + c22 *=c11 - c2212 *能能量量氫原子形成氫分子的軌道能級圖氫原子形成氫分子的軌道能級圖幾種類型的分子軌道幾種類型的分子軌道s spx px py py或或pz pz * * * 三、雜化軌道理論三、雜化軌道理論(P12)思考：思考

15、：CH4 分子的構(gòu)型如何，怎樣形成的呢？分子的構(gòu)型如何，怎樣形成的呢？以甲烷分子的形成為例（C原子SP3雜化）基態(tài)基態(tài)C激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)C雜化態(tài)雜化態(tài)雜化雜化雜化態(tài)雜化態(tài)雜化雜化 軌道形狀軌道形狀C原子形成的原子形成的4個個雜化雜化 軌軌道的空間分布道的空間分布v 注意兩點：注意兩點：(1)原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會發(fā)生；原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會發(fā)生；(2)能量相近通常是指：能量相近通常是指：ns與與np、ns,np與與nd或（或（n-1)d。以上是用雜化軌道理論來解釋以上是用雜化軌道理論來解釋CH4的結(jié)構(gòu)，的結(jié)構(gòu)，得到了滿意的結(jié)論。從這里我們也可以看出：得到了滿意的

16、結(jié)論。從這里我們也可以看出： 形成共價鍵時，形成共價鍵時，價電子軌道價電子軌道中原已成對的電子有可能受到與中原已成對的電子有可能受到與之成鍵的原子之成鍵的原子的干擾而被的干擾而被激發(fā)激發(fā)成單電子；同一原子中能量相近的成單電子；同一原子中能量相近的原子軌道有可能改變原有狀態(tài)，混雜起來并重新組合成新的原子原子軌道有可能改變原有狀態(tài)，混雜起來并重新組合成新的原子軌道，這一過程稱為原子軌道的軌道，這一過程稱為原子軌道的雜化雜化，雜化后組成的新軌道稱為，雜化后組成的新軌道稱為雜化軌道。雜化軌道。同一原子軌道中有幾個能級相近的原子軌道雜化，雜化后得到同一原子軌道中有幾個能級相近的原子軌道雜化，雜化后得到數(shù)

17、目相同的雜化軌道。數(shù)目相同的雜化軌道。雜化軌道比原來未雜化的軌道成鍵能力強，形成的化學鍵更穩(wěn)雜化軌道比原來未雜化的軌道成鍵能力強，形成的化學鍵更穩(wěn)定。定。 4個等能量的雜化軌道，每個軌道各占個等能量的雜化軌道，每個軌道各占1/4 s 成分，成分，3/4 p 成分。成分。C：等性等性sp3雜化雜化 ，軌道間夾角，軌道間夾角109.5，正四，正四面體。例如：烷烴分子中的碳原子。面體。例如：烷烴分子中的碳原子。2P22S22P32S1雜化雜化 軌道形狀軌道形狀4個個雜化雜化 軌道的空間分布軌道的空間分布：不等性不等性sp3雜化，例如水分子中的氧原子，雜化，例如水分子中的氧原子，雜化軌道間夾角雜化軌道

18、間夾角 104.5。2S22P4：不等性不等性sp3雜化，例如氨氣分子中的氮原子，雜化，例如氨氣分子中的氮原子，雜化軌道間夾角雜化軌道間夾角107。2S22P3 3個等能量的雜化軌道，每個軌道個等能量的雜化軌道，每個軌道各占各占1/3 s 成分，成分，2/3 p 成分。成分。一個未參與雜化一個未參與雜化的的 p軌道，與軌道，與3個雜化軌道所在的平面垂直。個雜化軌道所在的平面垂直。C：等性等性sp2雜化，軌道間夾角雜化，軌道間夾角120，平面三，平面三角型，例如烯烴分子中碳碳雙鍵的碳原子。角型，例如烯烴分子中碳碳雙鍵的碳原子。2P22S22P1碳原子的碳原子的雜化軌道雜化軌道3個個雜化雜化 軌道

19、的空間分布軌道的空間分布120 2S22P42P2：不不等性等性sp2雜化，例如酚羥基、雜環(huán)化合物雜化，例如酚羥基、雜環(huán)化合物中的氧原子。中的氧原子。：不等性不等性sp2雜化，例如雜環(huán)化合物分子中的氮雜化，例如雜環(huán)化合物分子中的氮原子。原子。2S22P32P2 2個等能量的雜化軌道，軌道間夾個等能量的雜化軌道，軌道間夾角角180，直線型，直線型，每個軌道各占每個軌道各占1/2 s 成分，成分，1/2 p 成分，成分，2個未參與雜化的個未參與雜化的 p 軌道互相垂直，軌道互相垂直，并且分別與并且分別與2個雜化軌道所在的直線垂直。個雜化軌道所在的直線垂直。C：等性等性sp雜化，雜化，例如炔烴分子中

20、碳碳三鍵的例如炔烴分子中碳碳三鍵的碳原子。碳原子。2P22S22P2碳原子的碳原子的sp雜化軌道雜化軌道2個個sp雜化雜化 軌道的空間分布軌道的空間分布180 109.5.sp3雜化軌道形狀 碳原子的sp3雜化軌道甲烷分子.120.psp2Z碳原子的sp2雜化軌道和未雜化的pz乙烯分子乙炔的鍵乙炔分子 3.3. 鍵與鍵與 鍵的差異：鍵的差異： 不同雜化方式的軌道形狀、不同雜化方式的軌道形狀、s 成分的多寡及不同雜化碳原成分的多寡及不同雜化碳原子的電負性。子的電負性。sspsp2sp3p電負性： 鍵鍵 鍵鍵 存在的情況存在的情況 a a可以單獨存在?？梢詥为毚嬖凇?必須與必須與 鍵共存鍵共存。

21、b存在于任何共價鍵中。存在于任何共價鍵中。 僅存在于不飽和鍵中。僅存在于不飽和鍵中。 鍵鍵 鍵鍵鍵的形成情況鍵的形成情況 a成鍵軌道沿軸向在直線成鍵軌道沿軸向在直線 成鍵軌道對稱軸平行，成鍵軌道對稱軸平行，上相互重疊。頭碰頭上相互重疊。頭碰頭 從側(cè)面重疊。肩并肩從側(cè)面重疊。肩并肩 電子云的分布情況電子云的分布情況 a 電子云集中于兩原子電子云集中于兩原子 電子云分布在電子云分布在 鍵所鍵所核的連核的連線上，呈圓柱形分布。線上，呈圓柱形分布。 在平面在平面的上下兩方，呈塊的上下兩方，呈塊 狀分布。狀分布。 b 鍵有一個對稱軸，軸鍵有一個對稱軸，軸 只有對稱面，對稱面上只有對稱面，對稱面上上電子上

22、電子云密度最大。云密度最大。 的電子的電子云密度最?。ㄔ泼芏茸钚。?0）。）。 鍵鍵 鍵鍵 鍵的性質(zhì)鍵的性質(zhì) a鍵能：較大。鍵能：較大。 較小。較小。 穩(wěn)定（穩(wěn)定（重疊程度大重疊程度大） 易反應(yīng)（易反應(yīng)（重疊程度小重疊程度?。?b鍵的旋轉(zhuǎn)：以鍵的旋轉(zhuǎn)：以 鍵連接鍵連接 以以 鍵連接的兩原子不鍵連接的兩原子不的兩原的兩原子可相對的自由旋轉(zhuǎn)。子可相對的自由旋轉(zhuǎn)。 能相對能相對自由旋轉(zhuǎn)。自由旋轉(zhuǎn)。 c鍵的可極化度：較小。鍵的可極化度：較小。 較大。較大。 4.總結(jié)：總結(jié)： 碳碳單鍵、雙鍵、叁鍵碳碳單鍵、雙鍵、叁鍵單鍵單鍵 H3CCH3 雙鍵雙鍵 H2C=CH2 叁鍵叁鍵 HCCH碳雜碳雜化類化類型型

23、含含S成分成分雜雜化化軌軌道道數(shù)數(shù)未雜未雜化軌化軌道數(shù)道數(shù)雜化軌雜化軌道構(gòu)型道構(gòu)型夾角夾角鍵長鍵長C與與C間間鍵型鍵型軌道軌道示意示意圖圖單單鍵鍵sp31/440正四面正四面體體109280.1541個個 鍵鍵見書見書P8-10雙雙鍵鍵sp21/331平面三平面三角型角型120 0.1341個個 鍵鍵1個個 鍵鍵叁叁鍵鍵sp1/222直線型直線型180 0.1201個個 鍵鍵2個個 鍵鍵 ：用來表征共價鍵性質(zhì)的物理量：用來表征共價鍵性質(zhì)的物理量 以共價鍵結(jié)合的兩個原子核之間的距離以共價鍵結(jié)合的兩個原子核之間的距離鍵長。鍵長鍵長。鍵長共價鍵強度共價鍵強度 分子中某一原子與另外兩原子形成的共價分子

24、中某一原子與另外兩原子形成的共價鍵在空間的夾角鍵在空間的夾角鍵角。鍵長和鍵角決定了鍵角。鍵長和鍵角決定了分子的立體形狀。例如：分子的立體形狀。例如：HHHHCC CHHHHNH3CCH3CH3H C C H 在一個大氣壓和在一個大氣壓和25下，將下，將1mol氣態(tài)雙原氣態(tài)雙原子分子離解為子分子離解為2mol氣態(tài)中性原子所需要的能量氣態(tài)中性原子所需要的能量離解能。雙原子分子：離解能離解能。雙原子分子：離解能 = 鍵能，兩鍵能，兩種不同原子組成的多原子分子：鍵能種不同原子組成的多原子分子：鍵能 = 共價鍵共價鍵的平均離解能。的平均離解能。 鍵能鍵能共價鍵強度共價鍵強度。 鍵能與鍵的離解能的差異：鍵

25、能與鍵的離解能的差異：雙原子分子雙原子分子：鍵能：鍵能即是鍵的離解能。即是鍵的離解能。多原子分子：多原子分子：鍵能則泛指分子中鍵能則泛指分子中幾個同類型鍵的離解能的平均值幾個同類型鍵的離解能的平均值。 原子成鍵時，對成鍵電子的原子成鍵時，對成鍵電子的吸引能力。吸引能力吸引能力。吸引能力原子的電負性原子的電負性。兩。兩成鍵原子的電負性差別成鍵原子的電負性差別鍵的極性鍵的極性。常見。常見原子電負性大小次序原子電負性大小次序 FClBrI，F(xiàn)ONC H3C Cl 各個鍵偶極矩的矢量和，分子各個鍵偶極矩的矢量和，分子分子的極性分子的極性。 分子中正負電荷中心不重合，分子中正負電荷中心不重合，00，存在

26、固有偶存在固有偶極。該分子為極性分子。反之，為非極性分子。極。該分子為極性分子。反之，為非極性分子。 偶極矩是向量，帶有方向性，一般以偶極矩是向量，帶有方向性，一般以“ ”來表示，箭頭表示從正電荷到負電荷的方向。大?。簛肀硎?，箭頭表示從正電荷到負電荷的方向。大小：=q qd d， CClClClCl=0CClHHH=6.47 10 -30 C mHHClCCl=3.28 10 -30 C m 鍵的極性鍵的極性：鍵的極性大小取決于成鍵兩原子電負性的差值，與鍵的極性大小取決于成鍵兩原子電負性的差值，與外界條件無關(guān)，是外界條件無關(guān)，是永久永久的性質(zhì)。的性質(zhì)。 鍵的極化性：鍵的極化性：鍵的鍵的極化性極

27、化性是共價鍵在是共價鍵在外電場的作用下外電場的作用下，使鍵的，使鍵的極性發(fā)生變化極性發(fā)生變化。鍵的極化性用鍵的。鍵的極化性用鍵的來度量，其大小除來度量，其大小除與成鍵原子的體積、電負性和鍵的種類有關(guān)外，還與與成鍵原子的體積、電負性和鍵的種類有關(guān)外，還與外電場強外電場強度度有關(guān)，是有關(guān)，是暫時暫時的性質(zhì)。的性質(zhì)。 外電場誘導(dǎo)下產(chǎn)生的偶極外電場誘導(dǎo)下產(chǎn)生的偶極誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極 引起鍵的極化引起鍵的極化 外加條件使共價鍵極性改變的能力外加條件使共價鍵極性改變的能力鍵的可極化度。成鍵原鍵的可極化度。成鍵原子半徑子半徑 共價鍵的可極化度共價鍵的可極化度。 鍵的鍵的是決定有機物性質(zhì)的重要因素。是決定有機物

28、性質(zhì)的重要因素。 小結(jié)小結(jié)：鍵長與鍵能鍵長與鍵能 反映了鍵的強度，即分子的熱穩(wěn)定性。反映了鍵的強度，即分子的熱穩(wěn)定性。 鍵角鍵角 反映了分子的空間形象反映了分子的空間形象鍵矩和鍵的極化性鍵矩和鍵的極化性 反映了分子的化學反應(yīng)活性，并影響反映了分子的化學反應(yīng)活性，并影響它們的物理性質(zhì)。它們的物理性質(zhì)。 極性分子極性分子固有偶極固有偶極分子定向排列分子定向排列靜電引力靜電引力取向力。取向力。(一個極性分子的偶極正端與另一個極性分子的偶極負端的相互一個極性分子的偶極正端與另一個極性分子的偶極負端的相互吸引作用吸引作用) 極性分子的固有偶極誘導(dǎo)另一個極性分子或非極性分子產(chǎn)極性分子的固有偶極誘導(dǎo)另一個極

29、性分子或非極性分子產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，極性分子間、極性分子和非極性分子間固有偶極生誘導(dǎo)偶極，極性分子間、極性分子和非極性分子間固有偶極與誘導(dǎo)偶極之間的靜電引力與誘導(dǎo)偶極之間的靜電引力誘導(dǎo)力。誘導(dǎo)力。 分子中的電子及各原子的原子核的運動分子中的電子及各原子的原子核的運動 瞬時偶極，極瞬時偶極，極性分子間、極性分子和非極性分子間、非極性分子間通過性分子間、極性分子和非極性分子間、非極性分子間通過產(chǎn)生的作用力產(chǎn)生的作用力色散力。當非極性分子在一起時，盡管色散力。當非極性分子在一起時，盡管分子的偶極矩為零但分子中分子的偶極矩為零但分子中運動中可運動中可以產(chǎn)生瞬時偶極，瞬時偶極間的相互作用成為色散力。這種力以

30、產(chǎn)生瞬時偶極，瞬時偶極間的相互作用成為色散力。這種力有飽和性和方向性，極性、非極性分子中都存在，對有飽和性和方向性，極性、非極性分子中都存在，對 。 氫原子與X（氟、氧、氮等）以共價鍵結(jié)合，若與的原子Y（與X相同的也可以）接近，在X與Y之間以氫為媒介，生成形式的一種，稱為。（X與Y可以是同一種類原子，如水分子之間的氫鍵） XHYR 方向性和飽和性方向性和飽和性分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵 例例1：甲醇分子間氫鍵：甲醇分子間氫鍵 （熔沸點高）（熔沸點高）O HCH3O HCH3CH3O H ：鄰硝基苯酚：鄰硝基苯酚 分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵（熔沸點低）（熔沸點低）m.pm.p=45=

31、45，間硝基苯酚間硝基苯酚 m.pm.p=96=96對硝基苯酚對硝基苯酚 m.pm.p=114=114O HCH3O HHO HCH3HO H例例2：甲醇分子與水分子間氫鍵（溶解度大）：甲醇分子與水分子間氫鍵（溶解度大）OHN OO boiling point （b.p.） 分子間作用力分子間作用力 b.p.形成氫鍵的能力形成氫鍵的能力分子極性分子極性相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量分子間距離分子間距離 melting point (m.p.) 分子間作用力、分子對稱性分子間作用力、分子對稱性 m.p. solubility (s) 用溶質(zhì)與溶劑分子間作用力取代用溶質(zhì)與溶劑分子間作用力取代溶質(zhì)分子間、

32、溶劑分子間作用力。溶質(zhì)分子間、溶劑分子間作用力。 相似相溶相似相溶順反異構(gòu)順反異構(gòu)（幾何異構(gòu)）（幾何異構(gòu)）旋光異構(gòu)旋光異構(gòu)（光學異構(gòu)）（光學異構(gòu)）構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu) 官能團異構(gòu)官能團異構(gòu) 位置異構(gòu)位置異構(gòu) 互變異構(gòu)互變異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)立體異構(gòu)同分異構(gòu)同分異構(gòu)2開鏈開鏈環(huán)狀環(huán)狀有機反應(yīng)試劑及酸堿理論有機反應(yīng)試劑及酸堿理論（p23）1.瑞典科學家(Arrhenius) 于1887年提出了（Arrhenius酸堿理論）。該電離理論中，酸堿的定義是：凡在電離出的陽離子全部都是H+的物質(zhì)叫酸；電離出的陰離子全部都是OH-的物質(zhì)叫堿，。2.(Franklin)于1905年提出，其

33、內(nèi)容是：凡是在溶劑中產(chǎn)生該溶劑的特征陽離子溶劑的特征陽離子的溶質(zhì)叫酸酸，產(chǎn)生該溶劑的特征陰離子溶劑的特征陰離子的溶質(zhì)叫堿堿例如：液氨中存在如下平衡：因此在液氨中電離出NH4+的是酸，例如NH4Cl，電離出NH2-的是堿，例如NaNH2。液態(tài)N2O4中存在如下平衡：因此在液態(tài)N2O4中電離出NO+的是酸，例如NOCl，電離出NO3-的是堿，例如AgNO3。酸堿溶劑理論中，在一種溶劑中的酸，在另一種溶劑中可能是一種堿。3.(J.N.Bronsted)和(Lowry)于1923年提出了（Bronsted酸堿理論），對應(yīng)的酸堿定義是：”凡是能夠(H+)的物質(zhì)都是；凡是能夠的物質(zhì)都是。4. 1923年，

34、提出了（Lewis酸堿理論）：是，是。酸堿反應(yīng)是酸從堿接受一對電子，形成配位鍵，得到一個酸堿加合物的過程，該理論體系下的酸堿反應(yīng)被稱為酸堿加合反應(yīng)。酸堿加合反應(yīng)。擴大了酸堿的范圍。不論是否在水溶液中，只要能夠釋放出質(zhì)子的物質(zhì)，都是酸，例如NH4+、HCO3-、HSO4-、HS-、HPO42-、H2O。能接受質(zhì)子，如NH3、Na2CO3、F-、Cl-、Br-、I-、HSO4-、SO42-等物質(zhì)都是堿。擴大了酸堿反應(yīng)的范圍。酸堿電離理論中的中和，強酸置換弱酸，酸堿的電離，鹽類的水解，氨氣與氯化氫氣體的反應(yīng)等，都是酸堿反應(yīng) 。酸堿質(zhì)子理論在處理有質(zhì)子傳遞的酸堿反應(yīng)時優(yōu)勢較大，因為相較于電離理論，質(zhì)子

35、理論的適用范圍更寬；相較于電子理論，質(zhì)子理論的定量計算更完備。 電子對接受體電子對接受體 電子對給予體電子對給予體電子對的受體電子對的受體Lewis酸堿酸堿NH3 + BF3H3N BF3+-H2SO4 + ROHROH+ + HSO4-HH2SO4 + C2H5OC2H5 C2H5OC2H5+ + HSO4-H酸堿反應(yīng)示例：酸堿反應(yīng)示例：Lewis能接受電子對的分子：能接受電子對的分子：BF3，AlCl3， SnCl4，ZnCl2，F(xiàn)eCl3等；等； 金屬離子：金屬離子：Li+，Ag+，Cu2+等；等； 正離子：正離子：R+，RC+=O，Br+，+NO2，H+等。等。Lewis 含孤電子對的

36、分子：含孤電子對的分子：RNH2，ROH，ROR，RCHO，RCOR，RSH等；等； 負離子：負離子：X- -，OH- -，RO- -，SH- -，R- -等；等； 烯烴或芳香族化合物。烯烴或芳香族化合物。 Lewis 大多數(shù)有機反應(yīng)都涉及大多數(shù)有機反應(yīng)都涉及富電子分子富電子分子與與缺電子分子缺電子分子之間的反應(yīng)。反應(yīng)過程中新鍵的形成往往發(fā)生在富電之間的反應(yīng)。反應(yīng)過程中新鍵的形成往往發(fā)生在富電子分子提供電子對的部位，這種子分子提供電子對的部位，這種富電子分子富電子分子稱為稱為 Lewis 帶孤電子對的負離子（例帶孤電子對的負離子（例OH- -），），含富電子基團的中性分子（如含富電子基團的中性

37、分子（如NH3）。）。 親核試劑分子中富電子的某一個原子或區(qū)域稱為親核試劑分子中富電子的某一個原子或區(qū)域稱為。負離子的親核中心是帶孤電子對的原子和。負離子的親核中心是帶孤電子對的原子和負電荷，中性分子的親核中心通常是帶孤電子對的原負電荷，中性分子的親核中心通常是帶孤電子對的原子（如氮或氧）或重鍵（如烯烴，炔烴，芳環(huán)）。子（如氮或氧）或重鍵（如烯烴，炔烴，芳環(huán)）。 Lewis 缺電子的分子缺電子的分子稱為稱為正離子（如碳正正離子（如碳正離子），某些中性分子（如羰基或鹵代烷），他們往離子），某些中性分子（如羰基或鹵代烷），他們往往是往是Lewis。 分子中缺電子的某一個原子或區(qū)域稱為分子中缺電子的某一個原子或區(qū)域稱為。正離子的親電中心是帶正電的原子（如碳。正離子的親電中心是帶正電的原子（如碳正離子的碳原子），中性分子的親電中心是官能團中正離子的碳原子），中性分子的親電中心是官能團中缺電子的原子（如連在氧、氮、鹵素等電負性強的原缺電子的原子（如連在氧、氮、鹵素等電負性強的原子上的碳或氫原子）。子上的碳或氫原子）。 三三按共價鍵的斷裂方式分為自由基反應(yīng)、離子反應(yīng)按共價鍵的斷裂方式分為自由基反應(yīng)、離子反應(yīng)和協(xié)同反應(yīng)和協(xié)同反應(yīng)自由基型自由基型離子型離子型異裂異裂均裂均裂A B A + BA B A+ + B離子型離子型反應(yīng)反應(yīng)：缺電