有機化學(xué) 緒論ppt

1、Chapter 1 陶緒泉陶緒泉有有 機機 化化 學(xué)學(xué)Organic Chemistry聊城大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院聊城大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 E-mail:電話電話：8230938hapter 1本課程計劃學(xué)時：本課程計劃學(xué)時： 共共6464學(xué)時，每周學(xué)時，每周4 4學(xué)時。學(xué)時。 教材：教材： 有機化學(xué)有機化學(xué)（第二版），高占先（第二版），高占先 主編，高教出版社，主編，高教出版社，20072007年。年。Chapter 1教學(xué)參考書教學(xué)參考書: :1.1.有機化學(xué)有機化學(xué)（第二版），伍越寰編著，（第二版），伍越寰編著，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，

2、20032003年。年。2.2.基礎(chǔ)有機化學(xué)基礎(chǔ)有機化學(xué)（第三版），邢其毅（第三版），邢其毅主編，高教出版社，主編，高教出版社，20052005年。年。3.3.有機化學(xué)有機化學(xué)（第四版），東北師大等（第四版），東北師大等編，高等教育出版社，編，高等教育出版社，19931993年。年。4.4.有機化學(xué)有機化學(xué)（第二版），胡宏紋編，（第二版），胡宏紋編，高等教育出版社，高等教育出版社，19901990年。年。Chapter 1 計劃學(xué)時：計劃學(xué)時：5 實用學(xué)時：實用學(xué)時：主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：Chapter 1Chapter 11.1.1 有機化合物有機化合物 1.碳氫化合物碳氫化合物分子中只含碳和

3、氫兩種元素的分子中只含碳和氫兩種元素的化合物，又稱為化合物，又稱為烴烴。碳氫化合。碳氫化合物是有機化合物的母體。物是有機化合物的母體。碳氫化合物碳氫化合物的衍生物的衍生物碳氫化合物中的氫原子被其它碳氫化合物中的氫原子被其它原子或基團替代后的化合物。原子或基團替代后的化合物。有機化合物有機化合物含碳的化合物，或者碳氫化合含碳的化合物，或者碳氫化合物及其衍生物。元素組成：物及其衍生物。元素組成：C C、H H、O O、N N、P P、S S等。等。碳和簡單的碳和簡單的碳化合物，如碳化合物，如COCO、COCO2 2、CSCS2 2、HCNHCN等等通常被看做無機化合物。通常被看做無機化合物。Cha

4、pter 12.1 2.1 組成上的特點：組成上的特點：主要：主要：C C、 H H 其次：其次：O O，S S，P P，N.N.特點：元素種類少、原子序數(shù)小，半徑小，易形特點：元素種類少、原子序數(shù)小，半徑小，易形 成穩(wěn)定共價鍵，形成有機化合物種類繁多。成穩(wěn)定共價鍵，形成有機化合物種類繁多。Chapter 11) 液體化合物的揮發(fā)性大。液體化合物的揮發(fā)性大。2) 固體化合物的熔點低，很少超過固體化合物的熔點低，很少超過400。3) 通常不溶于水。通常不溶于水。4) 易燃燒，易燃燒，CO2和和H2O是主要燃燒產(chǎn)物。是主要燃燒產(chǎn)物。反應(yīng)速率慢，副產(chǎn)物多，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物反應(yīng)速率慢，副產(chǎn)物多，反應(yīng)

5、物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性很少達到的選擇性很少達到100%。同分異構(gòu)體較多。同分異構(gòu)體較多。2.2.2.2.性質(zhì)上的特點：性質(zhì)上的特點：C2H5OHC2H5OC2H51400C1700CH2SO4 濃CH2=CH2“多、燃、低、難、慢多、燃、低、難、慢”。Chapter 1（1 1）有機化合物分子中原子間一般以共價鍵相連）有機化合物分子中原子間一般以共價鍵相連; ; 碳原子相互結(jié)合能力強碳原子相互結(jié)合能力強, ,可相互結(jié)合成可相互結(jié)合成碳鏈或碳鏈或 碳環(huán)。碳環(huán)。（2 2）同分異構(gòu)現(xiàn)象，）同分異構(gòu)現(xiàn)象，2.3 2.3 結(jié)構(gòu)上的特點結(jié)構(gòu)上的特點 無機物性質(zhì)上特點？為什么有機物和無機物無機物性質(zhì)上特點？

6、為什么有機物和無機物之間有截然不同的區(qū)別呢？之間有截然不同的區(qū)別呢？ 分子結(jié)構(gòu)不同！分子結(jié)構(gòu)不同！Chapter 1 有機物所涉及的元素種類并不多，但其數(shù)量卻有機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比無機物多得多, ,目前發(fā)現(xiàn)的無機物僅有目前發(fā)現(xiàn)的無機物僅有幾萬幾萬（19901990年，年，20102010年年2020多萬種多萬種）種以上）種以上, ,而目前已知而目前已知有機物約有機物約 10001000萬種萬種（19901990年，年， 20102010年年30003000萬種萬種）以上以上, ,且還在以上萬種年的速度增長。且還在以上萬種年的速度增長。 Chapter 11.1

7、.2 有機化學(xué)有機化學(xué) 1. 定義定義有機化學(xué)有機化學(xué)研究有機化合物的化學(xué)，即研研究有機化合物的化學(xué)，即研究有機化合物的究有機化合物的來源、制備、來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用以及有關(guān)以及有關(guān)理理論和方法論和方法的科學(xué)。的科學(xué)。Chapter 1大體上分如下幾個階段：大體上分如下幾個階段：建立有機化合建立有機化合物物結(jié)構(gòu)理論結(jié)構(gòu)理論(19(19世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代) ) 建立建立立體化學(xué)立體化學(xué)(19(19世紀(jì)世紀(jì)7070年年代代) ) 各各分支分支學(xué)科學(xué)科的形成的形成(19(19世紀(jì)以后世紀(jì)以后) )分析分析天然有機化合物天然有機化合物(18(18世紀(jì)末世紀(jì)末1919世紀(jì)初

8、世紀(jì)初) )人工合成人工合成有機物有機物(19(19世紀(jì)初世紀(jì)初) ) 利用利用天然有機天然有機化合物化合物(18(18世紀(jì)前世紀(jì)前) )分離分離天然有機化合物天然有機化合物(18(18世紀(jì)末世紀(jì)末) )2 .有機化學(xué)發(fā)展歷史有機化學(xué)發(fā)展歷史 ( (自學(xué)自學(xué)) )Chapter 1 早在有機化學(xué)成為一門科學(xué)之前（十九世早在有機化學(xué)成為一門科學(xué)之前（十九世紀(jì)初期之前），人類就在日常生活和生產(chǎn)過程紀(jì)初期之前），人類就在日常生活和生產(chǎn)過程中大量利用和加工自然界取得的有機物。人類中大量利用和加工自然界取得的有機物。人類使用有機物的歷史很長，世界上幾個文明古國使用有機物的歷史很長，世界上幾個文明古國很早

9、就掌握了釀酒、造醋和制飴糖的技術(shù)很早就掌握了釀酒、造醋和制飴糖的技術(shù)。Chapter 1 據(jù)記載據(jù)記載, ,中國古代曾制取到一些較純的有機物中國古代曾制取到一些較純的有機物質(zhì)質(zhì), ,如如沒食子酸沒食子酸(982-992)(982-992)、烏頭堿烏頭堿(1522(1522年以前年以前) )、甘露醇甘露醇(1037-1101)(1037-1101)等等; ; 16 16世紀(jì)后期世紀(jì)后期, ,西歐制得了乙醚、硝酸乙酯、氯西歐制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。由于這些有機物都是直接或間接來自動植乙烷等。由于這些有機物都是直接或間接來自動植物體，因此物體，因此,1777,1777年，瑞典化學(xué)家年，瑞典化

10、學(xué)家BergmanBergman將從動植將從動植物體內(nèi)得到的物質(zhì)稱為有機物，以示區(qū)別于有關(guān)礦物體內(nèi)得到的物質(zhì)稱為有機物，以示區(qū)別于有關(guān)礦物質(zhì)的無機物。物質(zhì)的無機物。Chapter 1 18081808年年，“有機化學(xué)有機化學(xué)”這個名稱作為一這個名稱作為一定的概念，是由柏則里（定的概念，是由柏則里（Berzelius.J Berzelius.J ，當(dāng)，當(dāng)時化學(xué)權(quán)威，瑞典科學(xué)家）提出來的，他認為，時化學(xué)權(quán)威，瑞典科學(xué)家）提出來的，他認為，有機物是從有生命的有機體中獲得的，它們的有機物是從有生命的有機體中獲得的，它們的形成一定是形成一定是借助生命力借助生命力的幫助，從動植物中得的幫助，從動植物中得到

11、的，人是無法從無機物合成有機物的到的，人是無法從無機物合成有機物的; ; Chapter 1有有生機生機之物之物- 有機化合物有機化合物(Vitalism)(Vitalism)學(xué)說學(xué)說! !Chapter 1 18281828年年，柏則里的學(xué)生，一個，柏則里的學(xué)生，一個德國德國青年科青年科學(xué)家魏勒（學(xué)家魏勒（ F.WohlerWohler）首次用無機物氰酸銨）首次用無機物氰酸銨在加熱的情況下合成了尿素。在加熱的情況下合成了尿素。 NH4OCNCO(NH2)2 魏勒的發(fā)現(xiàn)轟動了化學(xué)界，也就是對生命魏勒的發(fā)現(xiàn)轟動了化學(xué)界，也就是對生命力學(xué)說的否定，確立了有機物和無機物一樣也力學(xué)說的否定，確立了有機

12、物和無機物一樣也能用化學(xué)方法合成，推動了當(dāng)時有機工業(yè)如染能用化學(xué)方法合成，推動了當(dāng)時有機工業(yè)如染料、香料、煤焦油的發(fā)展。料、香料、煤焦油的發(fā)展。Chapter 118561856年英國人柏琴（年英國人柏琴（William Henry PerkinWilliam Henry Perkin） 制造成制造成第一種合成染料第一種合成染料，定名為苯胺紫，定名為苯胺紫 （mauveinmauvein）之后，染料始從天然的很快變成）之后，染料始從天然的很快變成 大量人工合成的。大量人工合成的。18541854年年BerthelotBerthelot合成了油脂，生命力論被徹底合成了油脂，生命力論被徹底 推翻。

13、有機化學(xué)成為一門學(xué)科。從此，有機化推翻。有機化學(xué)成為一門學(xué)科。從此，有機化 學(xué)脫下了學(xué)脫下了“生命力生命力”的神秘的面紗，恢復(fù)了它的神秘的面紗，恢復(fù)了它的的 真面目。真面目。Chapter 1 18611861年，布特列洛夫年，布特列洛夫 合成了糖類。合成了糖類。 近代有機化學(xué)近代有機化學(xué)標(biāo)志性成果標(biāo)志性成果: : 不對稱合成、復(fù)雜天然物的合成如不對稱合成、復(fù)雜天然物的合成如紫杉醇紫杉醇, ,生生物系統(tǒng)的模擬如物系統(tǒng)的模擬如葉綠素、血紅素、膽固醇、維生葉綠素、血紅素、膽固醇、維生素素B12B12 、牛胰島素、牛胰島素的全合成的全合成 （中國、（中國、19651965年）。年）。Chapter

14、12.2.有機化學(xué)的重要性有機化學(xué)的重要性（自學(xué)）（自學(xué)） 有機化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，有機化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，是化學(xué)化是化學(xué)化工、生物、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境、材料等學(xué)科工、生物、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境、材料等學(xué)科的支撐學(xué)科，的支撐學(xué)科，它誕生于它誕生于1919世紀(jì)初期世紀(jì)初期，迄今約，迄今約200200年，年，但已成為與人類生活有著密切關(guān)系的一門學(xué)科。有但已成為與人類生活有著密切關(guān)系的一門學(xué)科。有機化合物大量存在于自然界，如糧、油、棉、麻、機化合物大量存在于自然界，如糧、油、棉、麻、毛、絲、木材、糖、蛋白質(zhì)等。另外如農(nóng)藥、塑料、毛、絲、木材、糖、蛋白質(zhì)等。另外如農(nóng)藥、塑料、

15、染料、香料、醫(yī)藥、石油等大多數(shù)都是有機化合物。染料、香料、醫(yī)藥、石油等大多數(shù)都是有機化合物。Chapter 1有機化學(xué)學(xué)科已經(jīng)形成多種分支學(xué)科有機化學(xué)學(xué)科已經(jīng)形成多種分支學(xué)科（1）它為相關(guān)學(xué)科（如材料科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)它為相關(guān)學(xué)科（如材料科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境環(huán)境 科學(xué)等）的發(fā)展提供了科學(xué)等）的發(fā)展提供了理論、技術(shù)和材料理論、技術(shù)和材料。Chapter 1（2 2）工業(yè)）工業(yè)a.a.交通交通, ,運輸運輸 一輛汽車需橡膠一輛汽車需橡膠 200 200 KgKg 一架飛機需橡膠一架飛機需橡膠 600 600 KgKg（上萬個零件）（上萬個零件）Chapter 1 一艘一艘35,00035,

16、000噸的輪船需橡噸的輪船需橡膠膠 60 60 T Tb.建筑業(yè)建筑業(yè) 建筑涂料建筑涂料, ,粘和劑粘和劑, ,塑料門窗塑料門窗, ,排水管排水管, ,壁紙壁紙, ,地板地板革等。革等。c.紡織紡織, ,印染用化學(xué)品印染用化學(xué)品d.造紙用化學(xué)品造紙用化學(xué)品（3 3）農(nóng)業(yè)）農(nóng)業(yè) 農(nóng)用化學(xué)品農(nóng)用化學(xué)品: :殺蟲劑殺蟲劑, ,除草劑除草劑, ,殺菌劑殺菌劑, ,植物生植物生長調(diào)節(jié)劑長調(diào)節(jié)劑, ,有機肥料有機肥料, ,塑料地膜等。塑料地膜等。Chapter 1 (4)(4)醫(yī)藥醫(yī)藥 （左旋霉素，具有生理活性）（左旋霉素，具有生理活性） （右旋霉素，無生理活性）（右旋霉素，無生理活性）HOHHNHCOC

17、HCl2CH2OHNO2HHCH2OHNO2OHCl2CHCONH95%95%以上的藥物為有機化合物以上的藥物為有機化合物Chapter 1Chapter 11.2.1 共價鍵的形成共價鍵的形成 1. 有機化合物分子中共價鍵形成的兩種理論有機化合物分子中共價鍵形成的兩種理論 價鍵理論價鍵理論 分子軌道理論分子軌道理論 價鍵理論價鍵理論（電子配對法）（電子配對法） 從形成共價鍵的電子只處于形成共價鍵兩原子之間的從形成共價鍵的電子只處于形成共價鍵兩原子之間的定域觀點定域觀點出發(fā)，解決分子中原子間互相連接（成鍵）問題出發(fā)，解決分子中原子間互相連接（成鍵）問題的理論是價鍵理論。的理論是價鍵理論。雜化軌

18、道理論雜化軌道理論是它的發(fā)展，這種方法是它的發(fā)展，這種方法處理的結(jié)果，對分子的空間形象描述得直觀、清楚、容易處理的結(jié)果，對分子的空間形象描述得直觀、清楚、容易理解，是常用的方法。理解，是常用的方法。Chapter 1+1 s1 s分子軌道氫 分 子2 p1 s+2 p1 s+1 s2 p基本要點：基本要點：（a a）形成共價鍵的兩個電子，必須自旋方向）形成共價鍵的兩個電子，必須自旋方向相反；相反；（b b）元素原子的共價數(shù)等于該原子的未成對）元素原子的共價數(shù)等于該原子的未成對電子數(shù)（電子數(shù)（共價鍵具有飽和性共價鍵具有飽和性）；）；（c c）最大重疊原理（）最大重疊原理（共價鍵具有方向性共價鍵具

19、有方向性）。）。Chapter 1 分子軌道理論分子軌道理論 以以“形成共價鍵的電子是分布在整個分子形成共價鍵的電子是分布在整個分子之中之中”的的離域觀點離域觀點為基礎(chǔ)處理分子中原子相互為基礎(chǔ)處理分子中原子相互連接問題的方法稱為分子軌道理論。這種方法連接問題的方法稱為分子軌道理論。這種方法對電子離域體系描述得更為確切。多用于處理對電子離域體系描述得更為確切。多用于處理具有明顯離域現(xiàn)象的有機分子結(jié)構(gòu)，如芳環(huán)、具有明顯離域現(xiàn)象的有機分子結(jié)構(gòu)，如芳環(huán)、1，3-丁二烯等共軛體系。丁二烯等共軛體系。Chapter 1 當(dāng)原子組成分子時，形成共價鍵的電子是運動當(dāng)原子組成分子時，形成共價鍵的電子是運動于整個

20、分子區(qū)域。于整個分子區(qū)域。分子中價電子的運動狀態(tài)即分子分子中價電子的運動狀態(tài)即分子軌道，可用波函數(shù)軌道，可用波函數(shù)來描述。來描述。 的具體形式可用的具體形式可用薛定諤方程薛定諤方程求得，但很復(fù)雜。常用量子力學(xué)的近似求得，但很復(fù)雜。常用量子力學(xué)的近似計算法計算法-原子軌道線形組合原子軌道線形組合來求。來求。Chapter 1兩原子軌道組合形成分子軌道時，必須符合兩原子軌道組合形成分子軌道時，必須符合三個組合原則：三個組合原則：能量相近原則、對稱性原則能量相近原則、對稱性原則和最大重疊原則；和最大重疊原則；所形成的分子軌道數(shù)目等于參與組合的原子所形成的分子軌道數(shù)目等于參與組合的原子軌道數(shù)目；軌道數(shù)

21、目；每一個分子軌道具有相應(yīng)的能量，其能量隨每一個分子軌道具有相應(yīng)的能量，其能量隨構(gòu)成分子軌道的原子軌道類型不同以及分子構(gòu)成分子軌道的原子軌道類型不同以及分子軌道的重疊方式不同而異。軌道的重疊方式不同而異。基本要點：基本要點：Chapter 12. 分子軌道分子軌道（1） 鍵分子軌道鍵分子軌道 兩個碳原子的兩個碳原子的2p軌道波函數(shù)軌道波函數(shù)yc 進行線性組合得到進行線性組合得到y(tǒng)1 和和y2 y2= yc1-yc2 較高能量分子軌道較高能量分子軌道 反鍵軌道反鍵軌道p* y1= yc1+yc2 較低能量分子軌道較低能量分子軌道 成鍵軌道成鍵軌道p 用圖表示：用圖表示：分子軌道法處理乙烯中的分子

22、軌道法處理乙烯中的p 鍵的結(jié)果鍵的結(jié)果 y1 稱作成鍵稱作成鍵p軌道，用軌道，用p 表示；表示； y2 稱作反鍵稱作反鍵p軌道，用軌道，用p *表示，兩原子間有節(jié)點。表示，兩原子間有節(jié)點。 p + p - p-*p ppChapter 1（2）共軛共軛 p 鍵分子軌道鍵分子軌道 1，3-丁二烯（丁二烯（CH2=CH-CH=CH2)四個碳原子的四個四個碳原子的四個p軌道線性組合成四個能量不等的軌道線性組合成四個能量不等的p軌道：軌道： y1 、 y2 、 y3 、 y4 。能能 量量CCCC423y1三個節(jié)點三個節(jié)點無無 節(jié)節(jié) 點點一個節(jié)點一個節(jié)點兩個節(jié)點兩個節(jié)點CCCCy1 、 y2是成鍵分子

23、軌道，是成鍵分子軌道， y3 、 y4 是反鍵分子軌道是反鍵分子軌道四個成鍵電子離域分布在四個碳原子的周圍。四個成鍵電子離域分布在四個碳原子的周圍。Chapter 1HCHHH甲烷的立體結(jié)構(gòu)109028價鍵理論無法解釋有機物如甲烷的結(jié)構(gòu)。價鍵理論無法解釋有機物如甲烷的結(jié)構(gòu)。 用雜化軌道法處理碳原子形成的共價鍵用雜化軌道法處理碳原子形成的共價鍵!C的電子組態(tài)：的電子組態(tài)：1s2 2s2 2px1 2py12pz 應(yīng)用價鍵理論說明應(yīng)用價鍵理論說明甲烷分子的形成：甲烷分子的形成：Chapter 13. 用雜化軌道法處理碳原子形成的共價鍵用雜化軌道法處理碳原子形成的共價鍵 基本思路基本思路：在形成化學(xué)

24、鍵時，原子的能級相近的價軌：在形成化學(xué)鍵時，原子的能級相近的價軌道進行道進行“混合混合”，即，即“雜化雜化”，形成新的價軌道，價電，形成新的價軌道，價電子的排布也隨之改變，利用雜化軌道與其它原子形成共子的排布也隨之改變，利用雜化軌道與其它原子形成共價鍵。價鍵。 軌道的軌道的“雜化雜化”、“成鍵成鍵”等過程是同時完成的。等過程是同時完成的?；疽c：基本要點：（a a）元素的原子在成鍵時可變成激發(fā)態(tài)，能量相近的原）元素的原子在成鍵時可變成激發(fā)態(tài)，能量相近的原子軌道可以重新組合成新的原子軌道，稱雜化軌道。子軌道可以重新組合成新的原子軌道，稱雜化軌道。（b b）雜化軌道的數(shù)目等于參與雜化的原子軌道數(shù)

25、目，并）雜化軌道的數(shù)目等于參與雜化的原子軌道數(shù)目，并包含原子軌道的成分。包含原子軌道的成分。（c c）雜化軌道的方向性更強，成鍵能力增大）雜化軌道的方向性更強，成鍵能力增大。Chapter 1（a a） sp3雜化雜化：C的電子組態(tài)：1s2 2s2 2px1 2py12pz，其中2s2 2px1 2py1 2pz為價軌道，其中的電子為價電子。Chapter 1 C在形成化學(xué)鍵時，在形成化學(xué)鍵時，2s軌道與三個軌道與三個2p軌道雜化軌道雜化形成四個形成四個能級相等、形狀相同的能級相等、形狀相同的sp3雜化軌道，每個軌道中一個電子。雜化軌道，每個軌道中一個電子。spsp3 3雜化軌道形狀雜化軌道形

26、狀雜化軌道能量處雜化軌道能量處于于2s和和2p軌道能軌道能量之間量之間 四個四個spsp3 3軌道互成軌道互成109.5109.5的角，的角，指向四面體的四個頂角。指向四面體的四個頂角。C的四個sp3軌道Chapter 1 氫原子沿氫原子沿spsp3 3軌道的對稱軸方向接近軌道的對稱軸方向接近C C，H H的的1s1s軌道與軌道與spsp3 3軌道的電子云能最軌道的電子云能最大限度的重疊，形成四個穩(wěn)定的、彼此大限度的重疊，形成四個穩(wěn)定的、彼此夾角為夾角為109.5109.5的的CHCH鍵，即為甲鍵，即為甲烷烷CHCH4 4分子。分子。甲烷的甲烷的CH鍵鍵雜化與成鍵同時完成雜化與成鍵同時完成Ch

27、apter 1這是這是C C能形成碳鏈和碳環(huán)的化學(xué)鍵的基礎(chǔ)能形成碳鏈和碳環(huán)的化學(xué)鍵的基礎(chǔ)C的的sp3軌道與另一個軌道與另一個C的的sp3軌道沿著各自的對軌道沿著各自的對稱軸成鍵，就形成稱軸成鍵，就形成CC鍵鍵：Chapter 1 C C的的spsp3 3軌道也可以與鹵原子軌道也可以與鹵原子X X的的 p p 軌道重疊，軌道重疊，形成形成CXCX鍵：鍵： 同樣，同樣，C的的sp3軌道還可以與軌道還可以與 O、N 等原子的等原子的雜化軌道形成雜化軌道形成 CO、CN 等等鍵。鍵。 Chapter 1(b) sp2雜化雜化 碳原子的碳原子的 2s 軌道與二個軌道與二個 2p 軌道雜化，形成軌道雜化，

28、形成三個能量相等、形狀相同的三個能量相等、形狀相同的sp2軌道：軌道： 三個三個sp2軌道互成軌道互成120，在一個平面上，與未雜化的，在一個平面上，與未雜化的2pz軌道垂直。軌道垂直。碳的sp2和pz軌道：Chapter 1 CC 鍵的形成：鍵的形成： 兩個兩個sp2雜化的雜化的C原子沿著各自原子沿著各自sp2軌道軸接近形軌道軸接近形成成CC的的 鍵的同時兩個鍵的同時兩個2pz軌道也接近軌道也接近,從從p軌道軌道的側(cè)面互相重疊，形成的側(cè)面互相重疊，形成CC 鍵，即鍵，即C=C重鍵同重鍵同時形成。時形成。pzpz軌道軌道:Chapter 1 乙烯分子的形成：乙烯分子的形成： 剩下的剩下的sp2

29、軌道與四個氫原子的軌道與四個氫原子的1s軌道重疊，軌道重疊，形成四個形成四個CH 鍵，即乙烯分子。鍵，即乙烯分子。 乙烯的分子結(jié)構(gòu)乙烯的分子結(jié)構(gòu)Chapter 1(c) sp雜化雜化： 碳原子的碳原子的2s軌道與一個軌道與一個2p軌道雜化，形成兩個能量相等、軌道雜化，形成兩個能量相等、形狀相同的形狀相同的sp軌道。軌道。 兩個兩個sp雜化軌道互成雜化軌道互成180，在一，在一條直線上的兩個條直線上的兩個sp軌道與未雜化的軌道與未雜化的2py、2pz軌道所在的平面垂直。軌道所在的平面垂直。碳的碳的sp、2py、2pz軌道軌道Chapter 1 C-C三重鍵的形成三重鍵的形成： 兩個兩個sp雜化的

30、雜化的C原子沿著各自原子沿著各自sp軌道軸接近，軌道軸接近，形成形成CC 鍵的同時，兩個鍵的同時，兩個2py和兩個和兩個2pz軌道也軌道也互相接近，從互相接近，從p軌道的側(cè)面重疊，形成兩個軌道的側(cè)面重疊，形成兩個CC 鍵鍵,即即CC三重鍵同時形成。三重鍵同時形成。乙炔的兩個乙炔的兩個鍵鍵:Chapter 1 乙炔分子的形成：乙炔分子的形成： 兩個兩個sp軌道與兩個軌道與兩個H的的1s軌道形成兩個軌道形成兩個C-H 鍵鍵,即乙炔分子形成。即乙炔分子形成。 在乙炔分子的在乙炔分子的CC三重鍵中，一個三重鍵中，一個鍵，兩個互鍵，兩個互相垂直的相垂直的鍵，鍵， 電子形成筒狀分布。電子形成筒狀分布。乙炔

31、三重鍵電子云乙炔三重鍵電子云:乙炔的乙炔的鍵鍵Chapter 1HCHHHCCHHHHCCHHChapter 1(3) sp3、sp2、sp軌道的比較：軌道的比較： spsp3 3、spsp2 2、spsp軌道的形狀相似，都是軸對軌道的形狀相似，都是軸對稱。稱。spsp3 3、spsp2 2、spsp軌道可以自身和相互間形成軌道可以自身和相互間形成 C-C C-C 鍵，形成飽和的、不飽和的碳鏈或鍵，形成飽和的、不飽和的碳鏈或碳環(huán)如：碳環(huán)如： sp3 sp2 sp2 sp sp CCCCC 不同雜化方式的軌道形狀、不同雜化方式的軌道形狀、s s 成分的多寡及不成分的多寡及不同雜化碳原子的電負性。

32、同雜化碳原子的電負性。sspsp2sp3p電負性：Chapter 1 (4) 不等性雜化不等性雜化 sp3、sp2、sp雜化同一組雜化軌道中的雜化同一組雜化軌道中的s和和p的成分相同，軌道的夾角也相等，稱為的成分相同，軌道的夾角也相等，稱為等性雜化。等性雜化。 在形成某種分子如環(huán)丙烷時，在形成某種分子如環(huán)丙烷時，2s與三個與三個2p軌軌道雜化，得到的一組雜化軌道，每個軌道中的道雜化，得到的一組雜化軌道，每個軌道中的s和和p的成分不是相等的，軌道的能級、夾角也不的成分不是相等的，軌道的能級、夾角也不完全相等，這一組軌道稱為完全相等，這一組軌道稱為不等性雜化軌道。不等性雜化軌道。這這組軌道與相同原

33、子形成的組軌道與相同原子形成的 鍵強度不全相等鍵強度不全相等。Chapter 14.4.其它原子的雜化其它原子的雜化 不僅僅碳原子在形成化學(xué)鍵時發(fā)生軌道雜化，不僅僅碳原子在形成化學(xué)鍵時發(fā)生軌道雜化，在有機化合物中，其它原子（雜原子）在形成化學(xué)在有機化合物中，其它原子（雜原子）在形成化學(xué)鍵時也能發(fā)生鍵時也能發(fā)生sp3、sp2、sp雜化。如：雜化。如： 在在 H3COCH3 中，中，O為為sp3 雜化。雜化。 在在 CO 中，中，C是是sp2 雜化，雜化，O也是也是sp2雜化雜化。 在在CN 中中，C、N都是都是sp雜化。雜化。Chapter 1 鍵與鍵與 鍵的差異：鍵的差異： 鍵鍵 鍵鍵 存在的

34、情況存在的情況 a.可以單獨存在可以單獨存在 必須與必須與 鍵共存鍵共存 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 Chapter 1 鍵鍵 鍵鍵鍵的形成情況鍵的形成情況 成鍵軌道沿軸向在線成鍵軌道沿軸向在線 成鍵軌道對稱軸平行，成鍵軌道對稱軸平行，上相互重疊。上相互重疊。 從側(cè)面重疊。從側(cè)面重疊。 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 鍵所在平鍵所在平核的連核的連線上呈圓柱形分布線上呈圓柱形分布 面面的上下兩方呈塊狀分布。的上下兩方呈塊狀分布。 b. 鍵有一個對稱軸，軸鍵有一個對稱軸，軸

35、只有對稱面，對稱面上只有對稱面，對稱面上上電子上電子云密度最大。云密度最大。 的電子的電子云密度最小（云密度最?。?0）。）。 Chapter 1 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 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), , 能相對自由旋轉(zhuǎn)能相對自由旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)的結(jié)果改變了連在兩成鍵旋轉(zhuǎn)的結(jié)果改變了連在兩成鍵原子上的原子空間排列原子上的原子空間排列 c鍵的可極化度：較小鍵的可極化度：較小 較大較大, 鍵易流動鍵易流動 Chapter 11.2.2 共價鍵的基本屬性共價鍵的基本

36、屬性 1. 共價鍵性質(zhì)的重要性共價鍵性質(zhì)的重要性 有機化合物中原子主要是共價鍵連接有機化合物中原子主要是共價鍵連接的，共價鍵決定了有機化合物的性質(zhì)的，共價鍵決定了有機化合物的性質(zhì)。 共價鍵的基本性質(zhì)：共價鍵的基本性質(zhì)： 鍵長、鍵角、鍵能和鍵的極性。鍵長、鍵角、鍵能和鍵的極性。Chapter 12. 鍵長鍵長 鍵長鍵長：形成共價鍵的兩個原子核之間的距形成共價鍵的兩個原子核之間的距離稱為鍵長。離稱為鍵長。d：a、b兩原子的鍵長兩原子的鍵長r1：b原子的范德華半徑原子的范德華半徑r2: b原子的共價半徑原子的共價半徑r3: a原子的共價半徑原子的共價半徑r4: a原子的范德華半徑原子的范德華半徑Ch

37、apter 1 影響鍵長的因素：影響鍵長的因素： 不同原子成鍵，鍵長與原子半徑有關(guān)。不同原子成鍵，鍵長與原子半徑有關(guān)。相同原子成鍵鍵長：單鍵相同原子成鍵鍵長：單鍵 雙鍵雙鍵 三鍵三鍵。 無論無論CC還是還是CH，鍵長都與，鍵長都與C的雜化狀態(tài)有的雜化狀態(tài)有關(guān)。關(guān)。Chapter 1原子的雜化狀態(tài)及分子中其它鍵對鍵長的影響原子的雜化狀態(tài)及分子中其它鍵對鍵長的影響Chapter 13. 鍵角鍵角 一個原子至少與兩個原子成鍵時，這個原子的一個原子至少與兩個原子成鍵時，這個原子的鍵與鍵之間的夾角稱為鍵與鍵之間的夾角稱為鍵角鍵角。 鍵角的大小鍵角的大小與成鍵原子的體積，特別是成鍵的與成鍵原子的體積，特別

38、是成鍵的中心原子的雜化狀態(tài)有關(guān)，也受分子中的其它原子中心原子的雜化狀態(tài)有關(guān)，也受分子中的其它原子的影響。的影響。Chapter 14. 鍵能鍵能 定義定義 由原子形成共價鍵所放出的能量，或共價鍵斷由原子形成共價鍵所放出的能量，或共價鍵斷裂成兩個原子所吸收的能量稱為該鍵的裂成兩個原子所吸收的能量稱為該鍵的鍵能鍵能。后。后者又稱者又稱鍵的解離能鍵的解離能。鍵能的單位：。鍵能的單位：kJ/mol。 例例1. H2(g)2H 吸收吸收436.0 kJ/mol能量，即能量，即 HH 鍵的鍵能，也稱鍵的鍵能，也稱為為HH的解離能（的解離能（Ed=436.0 kJ/mol表示）。表示）。Chapter 1例

39、例2. 甲烷分子中有四個甲烷分子中有四個CH鍵，其解離能如下：鍵，其解離能如下：每一種每一種C-H鍵的解離能鍵的解離能Ed不相等。不相等。 在甲烷中在甲烷中CH鍵的鍵能是各鍵的鍵能是各CH鍵解離能的平鍵解離能的平均值：（均值：（423+439+448+347）/4=414 kJ/mol 化合物的鍵能數(shù)據(jù)可從手冊中查到化合物的鍵能數(shù)據(jù)可從手冊中查到。Chapter 1常見共價鍵的鍵能常見共價鍵的鍵能(單位：單位：kJ/mol, 25oC, 氣相）氣相）Chapter 1 鍵能的用途鍵能的用途（自學(xué)）（自學(xué)） 可用鍵能數(shù)據(jù)估計化學(xué)反應(yīng)的焓變可用鍵能數(shù)據(jù)估計化學(xué)反應(yīng)的焓變例例1估算甲烷氯化生成二氯甲

40、烷的反應(yīng)焓：估算甲烷氯化生成二氯甲烷的反應(yīng)焓： CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl生成新鍵放熱：生成新鍵放熱：2個個CCl 2339=678 kJ/mol 2個個HCl 2432=864 kJ/mol斷裂舊鍵吸熱：斷裂舊鍵吸熱：2個個CH 2414=828 kJ/mol 2個個ClCl 2 243=486 kJ/molHm=(678+864)-(828+486)=228 kJ/mol 即：每生即：每生成成1 mol的的CH2Cl2,放出放出228 kJ/mol能量。能量。Chapter 1例例2估計乙烯加氫生成乙烷的反應(yīng)焓估計乙烯加氫生成乙烷的反應(yīng)焓即：每生成即：每生成1 mol的乙烷，放

41、出的乙烷，放出128 kJ/mol的熱。的熱。Chapter 1 注意：注意： 鍵能與鍵解離能是兩個不同的概念，鍵能與鍵解離能是兩個不同的概念，兩者兩者有聯(lián)系又有區(qū)別，鍵能是分子中同種鍵解離能有聯(lián)系又有區(qū)別，鍵能是分子中同種鍵解離能的平均值。的平均值。 手冊中給的鍵能多數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（手冊中給的鍵能多數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（25，氣，氣相）值相）值。 在熱力學(xué)計算時，化學(xué)鍵斷裂吸收的能量在熱力學(xué)計算時，化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為正值；化學(xué)鍵形成放出的能量為負值。為正值；化學(xué)鍵形成放出的能量為負值。Chapter 15. 鍵的極性和極化性鍵的極性和極化性 極性鍵和非極性鍵極性鍵和非極性鍵 兩個電負性不同的原子形成共

42、價鍵，成鍵的兩電子兩個電負性不同的原子形成共價鍵，成鍵的兩電子的電子云非均勻分布在兩原子的周圍，電負性大的原子的電子云非均勻分布在兩原子的周圍，電負性大的原子周圍有較多的電子云，電負性小的原子周圍有較少的電周圍有較多的電子云，電負性小的原子周圍有較少的電子云，即鍵的兩端出現(xiàn)微小正、負電荷，常用子云，即鍵的兩端出現(xiàn)微小正、負電荷，常用+和和-表表示，這種現(xiàn)象稱為鍵的極性，這種鍵稱為示，這種現(xiàn)象稱為鍵的極性，這種鍵稱為極性共價鍵極性共價鍵。例如：例如： 如果形成共價鍵的兩原子電負性相同，成鍵電子均勻如果形成共價鍵的兩原子電負性相同，成鍵電子均勻分布在兩原子周圍，這種鍵無極性，稱為分布在兩原子周圍，

43、這種鍵無極性，稱為非極性共價鍵非極性共價鍵。例：例：HH，ClCl，CH3CH3等。等。Chapter 1 鍵極性的度量鍵極性的度量 定性的相對比較：定性的相對比較： 鍵的極性大小鍵的極性大小主要取于成鍵兩原子的電負性值主要取于成鍵兩原子的電負性值之差。例如，之差。例如，HO鍵極性大于鍵極性大于HN 鍵的極性。鍵的極性。碳、氮元素在不同雜化狀碳、氮元素在不同雜化狀態(tài)下的電負性值：態(tài)下的電負性值：Chapter 1 定量的度量：定量的度量： 由鍵偶極矩由鍵偶極矩=qd （又稱（又稱鍵矩鍵矩）來度量。）來度量。 ：鍵偶極矩：鍵偶極矩 單位：單位：Cm q ：正電荷或負電荷中心電荷量：正電荷或負電荷

44、中心電荷量 單位：單位：C d ：正負電荷中心間距離：正負電荷中心間距離 單位：單位：m常見共價鍵的偶極矩：常見共價鍵的偶極矩：Chapter 1 極性鍵的表示：極性鍵的表示： 偶極矩是向量，用一箭頭表示指向鍵的負電偶極矩是向量，用一箭頭表示指向鍵的負電荷端。如：荷端。如：Chapter 1 鍵的極化性鍵的極化性 鍵的極化性鍵的極化性 在外電場作用下，共價鍵的極性發(fā)生變化稱在外電場作用下，共價鍵的極性發(fā)生變化稱做做鍵的極化性。鍵的極化性。 帶電荷的試劑（分子、離子等）都可以看作外帶電荷的試劑（分子、離子等）都可以看作外電場。例如在極性溶劑中，電場。例如在極性溶劑中，CX鍵的極性變大，鍵的極性變

45、大，就是碳鹵鍵的極化性。就是碳鹵鍵的極化性。Chapter 1 用極化度來度量鍵的極化性用極化度來度量鍵的極化性 極化度極化度反映成鍵兩原子核電荷對共價鍵的電子反映成鍵兩原子核電荷對共價鍵的電子對約束的相對程度，極化度不僅與成鍵原子的體積、對約束的相對程度，極化度不僅與成鍵原子的體積、電負性、鍵的種類有關(guān)，還與外電場強度有關(guān)電負性、鍵的種類有關(guān)，還與外電場強度有關(guān)。 碳鹵鍵的極化度順序：碳鹵鍵的極化度順序： CI CBr CCl CF； C=C的極化度比的極化度比C-C的大；的大； 外電場越強（帶電荷多）鍵的極化度越大。外電場越強（帶電荷多）鍵的極化度越大。 成鍵電子和原子核都在運動中，也能使

46、非極性成鍵電子和原子核都在運動中，也能使非極性鍵在鍵在瞬間產(chǎn)生極性。瞬間產(chǎn)生極性。Chapter 1 p 分子的極性由組成分子的各共價鍵極性決定的。分子的極性由組成分子的各共價鍵極性決定的。p 分子的極性大小用分子的偶極分子的極性大小用分子的偶極矩矩度量。度量。p 分子的偶極分子的偶極矩矩等于組成分子的各共價鍵偶極等于組成分子的各共價鍵偶極矩矩的和。的和。例：例：CH4的偶極矩為零的偶極矩為零 非極性分子非極性分子CH3Cl的偶極矩為的偶極矩為6.2410-30 Cm極性分子極性分子6. 極性分子極性分子 Chapter 1一些常見化合物氣態(tài)時的偶極矩：一些常見化合物氣態(tài)時的偶極矩： 絕大多數(shù)

47、有機化合物分子都有共價鍵，絕大多數(shù)有機化合物分子都有共價鍵，共價鍵的鍵共價鍵的鍵長、鍵能反映鍵的強度，分子的熱穩(wěn)定性；長、鍵能反映鍵的強度，分子的熱穩(wěn)定性；鍵角反映分鍵角反映分子的空間形象；子的空間形象；鍵偶極鍵偶極矩矩或鍵的極性反映分子化學(xué)反應(yīng)或鍵的極性反映分子化學(xué)反應(yīng)活性和影響分子的物理性質(zhì)?；钚院陀绊懛肿拥奈锢硇再|(zhì)。Chapter 1 1.2.3 有機化合物的分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)式有機化合物的分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)式 p結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(structure) (structure) 分子中原子間的排列次序，分子中原子間的排列次序，原子相互間的立體位置、化學(xué)鍵的結(jié)合狀態(tài)以及分原子相互間的立體位置、化學(xué)鍵的結(jié)合狀

48、態(tài)以及分子中電子的分布狀況等各項內(nèi)容的總和。子中電子的分布狀況等各項內(nèi)容的總和。p分子的性質(zhì)不僅取決于其元素組成，更取決于分子分子的性質(zhì)不僅取決于其元素組成，更取決于分子的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)?！敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”，這是，這是有機化學(xué)教與學(xué)的主線。有機化學(xué)教與學(xué)的主線。p構(gòu)造構(gòu)造分子中原子間相互連接的順序叫做分子的分子中原子間相互連接的順序叫做分子的構(gòu)造。構(gòu)造。 Chapter 1 有機化合物構(gòu)造式表示法有機化合物構(gòu)造式表示法 1. 概念概念分子中原子間相互連接的順序分子中原子間相互連接的順序叫分子的構(gòu)造。叫分子的構(gòu)造。構(gòu)造式構(gòu)造式表示分子構(gòu)造的化學(xué)式叫構(gòu)造式。表示

49、分子構(gòu)造的化學(xué)式叫構(gòu)造式。分子的構(gòu)造分子的構(gòu)造Chapter 12. 有機化合物分子構(gòu)造式表示有機化合物分子構(gòu)造式表示 有機化合物是含碳的化合物。碳與本身或有機化合物是含碳的化合物。碳與本身或H、O、N、P、S、X等原子以四個共價鍵相連?？傻仍右运膫€共價鍵相連?？尚纬商兼?、碳環(huán)，也可與雜原子（除碳以外原子）形成碳鏈、碳環(huán)，也可與雜原子（除碳以外原子）形成雜鏈或雜環(huán)。碳原子可以單鍵、雙鍵、三鍵形成雜鏈或雜環(huán)。碳原子可以單鍵、雙鍵、三鍵方式與自身或其它原子相連。因此分子式已不能方式與自身或其它原子相連。因此分子式已不能表示唯一的化合物，必須用構(gòu)造式表示表示唯一的化合物，必須用構(gòu)造式表示。Chap

50、ter 1 路易斯構(gòu)造式路易斯構(gòu)造式：也稱電子構(gòu)造式。用兩個圓點也稱電子構(gòu)造式。用兩個圓點表示形成共價鍵的兩個電子，放到成鍵兩原子表示形成共價鍵的兩個電子，放到成鍵兩原子之間。這種表示優(yōu)點是各原子的成鍵關(guān)系、價之間。這種表示優(yōu)點是各原子的成鍵關(guān)系、價電子數(shù)清楚。電子數(shù)清楚。構(gòu)造式的書寫方法：構(gòu)造式的書寫方法： 短線構(gòu)造式短線構(gòu)造式：用一短線表示一個共價鍵，放在用一短線表示一個共價鍵，放在成成鍵兩原子間。其缺點是書寫麻煩，占篇幅。鍵兩原子間。其缺點是書寫麻煩，占篇幅。Chapter 1 縮簡構(gòu)造式縮簡構(gòu)造式：把成鍵的兩原子放在一起，必要把成鍵的兩原子放在一起，必要 時再用短線表示共價鍵，這是目前

51、使用較為普時再用短線表示共價鍵，這是目前使用較為普遍的書寫方法。遍的書寫方法。 鍵線式構(gòu)造式鍵線式構(gòu)造式：只表示出只表示出碳鏈或碳環(huán)碳鏈或碳環(huán)（統(tǒng)稱碳架（統(tǒng)稱碳架或分子骨架）和除碳氫原子以外的原子或基團與或分子骨架）和除碳氫原子以外的原子或基團與碳原子連接關(guān)系，在鏈或環(huán)的碳原子連接關(guān)系，在鏈或環(huán)的端點端點、折角處折角處表示表示一個碳原一個碳原 子，這種方法簡便，表示清楚，被普遍子，這種方法簡便，表示清楚，被普遍接受。接受。Chapter 1各種表示方法如下表各種表示方法如下表：BrOHCH3CH2CH2CH3CH3(CH2)2CH3CH3CHCH2CH3CH3CHBrCH2CH3BrCH3CH

52、3CHCH2OH(CH3)2CHCH2OHH CCCC HHHHHHHHHH CCCC HHHBrHHHHHH CCCHHCHHHHHHOH.H.CHHHH.C.C C.HHH HH.H.CHH.C.CC.HHHHH.H.CHHHH.C.C C.HHH HHBrOH化合物L(fēng)ewis構(gòu)造式短線構(gòu)造式縮簡構(gòu)造式鍵線構(gòu)造式丁烷2-甲基 丙醇2-溴丁 烷或或或Chapter 1（2）Chapter 1苯的構(gòu)造式苯的構(gòu)造式 CCCCCCHHHHHHCCCCCCHHHHHHCHCHCHCHCHCH或路易斯式路易斯式短線式短線式鍵線式鍵線式縮簡式縮簡式Chapter 1 共振論是鮑林共振論是鮑林(Pauli

53、ng L)在在1933年提出來的，年提出來的，其基本要點如下其基本要點如下: 當(dāng)一個分子，離子或自由基按照價鍵理論可以當(dāng)一個分子，離子或自由基按照價鍵理論可以寫出現(xiàn)兩個以上的經(jīng)典結(jié)構(gòu)時，這些結(jié)構(gòu)式構(gòu)成寫出現(xiàn)兩個以上的經(jīng)典結(jié)構(gòu)時，這些結(jié)構(gòu)式構(gòu)成一個一個共振雜化體共振雜化體，共振雜化體接近實際分子共振雜化體接近實際分子 。1. 共振論概念共振論概念1.2.4 共振論簡介共振論簡介 或或離域體系的分子、離子或自由基不能用一個離域體系的分子、離子或自由基不能用一個經(jīng)典結(jié)構(gòu)式表示，需用幾個可能的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式表示，需用幾個可能的原子核位置不原子核位置不變，只有電子對排布變化變，只有電子對排布變化的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式

54、表示。的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式表示。Chapter 1HCOOe21e21HCOOHCOO:-共振雜化體共振雜化體共振結(jié)構(gòu)共振結(jié)構(gòu)（1）共振結(jié)構(gòu)共振結(jié)構(gòu)（2）共振如苯分子是由下列式子參加共振的：如苯分子是由下列式子參加共振的：Chapter 1 離域體系離域體系： 所有原子共平面，電子分散在有關(guān)原子上的體系，所有原子共平面，電子分散在有關(guān)原子上的體系，分子、離子、自由基都可成為離域體系。分子、離子、自由基都可成為離域體系。H2CCHCH22121H2CCHCH2H2CCHCH2Chapter 1共振符號共振符號平衡平衡 這些可能的這些可能的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式經(jīng)典結(jié)構(gòu)式稱為稱為極限式極限式，任何一個，任何一個極限式

55、都不反映該分子的真實結(jié)構(gòu)。極限式都不反映該分子的真實結(jié)構(gòu)。電子對、單電子偏移方向電子對、單電子偏移方向說明說明：Chapter 12.書寫共振結(jié)構(gòu)書寫共振結(jié)構(gòu)( (極限式極限式) )的規(guī)則的規(guī)則必須遵守價鍵理論，氫原子的外層電子數(shù)不能超必須遵守價鍵理論，氫原子的外層電子數(shù)不能超 過過2個。第二周期元素最外層電子數(shù)不能超過個。第二周期元素最外層電子數(shù)不能超過8個，個， 碳為碳為4價。價。原子核的相對位置不能改變，只允許電子排布上有原子核的相對位置不能改變，只允許電子排布上有 所差別。所差別。Chapter 1但不能寫成環(huán)狀結(jié)構(gòu)但不能寫成環(huán)狀結(jié)構(gòu) Chapter 1在所有極限式中，未共用電子數(shù)必須

56、相等。在所有極限式中，未共用電子數(shù)必須相等。3.3.共振結(jié)構(gòu)的貢獻：共振結(jié)構(gòu)的貢獻： 穩(wěn)定的共振結(jié)構(gòu)對共振雜化體貢獻大；相等的穩(wěn)定的共振結(jié)構(gòu)對共振雜化體貢獻大；相等的共振結(jié)構(gòu)對共振雜化體貢獻相等。共振結(jié)構(gòu)對共振雜化體貢獻相等。Chapter 1 4. 共振結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的估計共振結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的估計 （1）共價鍵數(shù)目多的穩(wěn)定。）共價鍵數(shù)目多的穩(wěn)定。 （2）所有原子具有惰性氣體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。）所有原子具有惰性氣體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。（3）電荷分離不穩(wěn)定，越遠越不穩(wěn)定。）電荷分離不穩(wěn)定，越遠越不穩(wěn)定。H2CCHCHCH2H2CCHCHCH2H2CCHCHCH2H2COCH3H2COCH3HCClH2CCHClH2C

57、穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定Chapter 1 （4） 在電負性更大的原子上帶負電荷的結(jié)構(gòu)比負在電負性更大的原子上帶負電荷的結(jié)構(gòu)比負電荷在電負性較小的原子上的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定；同樣，電荷在電負性較小的原子上的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定；同樣，正電荷在電負性小的原子上比電負性大的原子更加正電荷在電負性小的原子上比電負性大的原子更加穩(wěn)定。穩(wěn)定。 （5）鍵角和鍵長有改變的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。）鍵角和鍵長有改變的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 Chapter 1 在其他條件相同時，如果寫出主要共振式越在其他條件相同時，如果寫出主要共振式越 多，分子則越穩(wěn)定多，分子則越穩(wěn)定 。（7）共振能（離域能）：最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與雜化體的能）共振能（離域能）：最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與雜化體的能

58、量差。量差。共振論共振論價鍵理論的延伸和發(fā)展！價鍵理論的延伸和發(fā)展！ Chapter 11.2.5 鍵的極性在鏈上傳遞鍵的極性在鏈上傳遞誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)1. 鹵代羧酸的酸性鹵代羧酸的酸性 取代酸的酸性取代酸的酸性 羧酸的酸性大小可用酸在水溶液中解離平衡常羧酸的酸性大小可用酸在水溶液中解離平衡常數(shù)表示：數(shù)表示：Chapter 1酸性變化的規(guī)律酸性變化的規(guī)律： 酸中的氫被鹵原子取代，酸性增強；被烷基取代，酸性變?nèi)酢Ｋ嶂械臍浔畸u原子取代，酸性增強；被烷基取代，酸性變?nèi)酢?在烴基的同一位置引入的鹵原子數(shù)多，酸性增加得多；引入烷在烴基的同一位置引入的鹵原子數(shù)多，酸性增加得多；引入烷 基多，酸性變?nèi)醯枚唷?/p>

59、基多，酸性變?nèi)醯枚唷?引進的鹵原子離羧基近，酸性大。引進的鹵原子離羧基近，酸性大。 引進鹵原子形成的碳鹵鍵極性大，酸性增加。引進鹵原子形成的碳鹵鍵極性大，酸性增加。 Chapter 1酸性變化的規(guī)律酸性變化的規(guī)律： 酸中的氫被鹵原子取代，酸性增強；被烷基取酸中的氫被鹵原子取代，酸性增強；被烷基取代，酸性變?nèi)?。代，酸性變?nèi)酢?在烴基的同一位置引入的鹵原子數(shù)多，酸性增在烴基的同一位置引入的鹵原子數(shù)多，酸性增加得多；引入烷基多，酸性變?nèi)醯枚唷＜拥枚?；引入烷基多，酸性變?nèi)醯枚唷?引進的鹵原子離羧基近，酸性大。引進的鹵原子離羧基近，酸性大。 引進鹵原子形成的碳鹵鍵極性大，酸性增加。引進鹵原子形成的碳鹵鍵

60、極性大，酸性增加。 Chapter 1 誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng) 鹵原子取代氫原子后形成鹵原子取代氫原子后形成X-C極性鍵，使成鍵電極性鍵，使成鍵電子偏向鹵原子子偏向鹵原子XC,與這個與這個X-C鍵相接的共價鍵的成鍵鍵相接的共價鍵的成鍵電子對受極性鍵的影響產(chǎn)生極化，如此影響下去，電子對受極性鍵的影響產(chǎn)生極化，如此影響下去， ，到羥基的，到羥基的O-H時，使時，使O-H的成鍵電子的成鍵電子對也偏向氧原子，對也偏向氧原子，H原子以質(zhì)子原子以質(zhì)子H+的形式離開的趨勢的形式離開的趨勢增大，酸性變大。增大，酸性變大。 誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)：由極性鍵誘導(dǎo)作用產(chǎn)生的沿價鍵鏈傳由極性鍵誘導(dǎo)作用產(chǎn)生的沿價鍵鏈傳遞的電子對偏