電位差計的使用與

1、共價鍵的形成及其屬性共價鍵的形成及其屬性有機化合物的結(jié)構(gòu)有機化合物的結(jié)構(gòu)【必須掌握的內(nèi)容必須掌握的內(nèi)容】 1. 有機化合物及有機化學。有機化合物及有機化學。 2. 有機化合物構(gòu)造式的表示方法。有機化合物構(gòu)造式的表示方法。 3. 共價鍵的形成共價鍵的形成價鍵法（價鍵法（sp3、sp2 sp雜化、雜化、鍵與鍵與鍵）和分子軌道法。鍵）和分子軌道法。 4. 共價鍵的基本屬性及誘導效應。共價鍵的基本屬性及誘導效應。 5. 共價鍵的斷鍵方式及有機反應中間體。共價鍵的斷鍵方式及有機反應中間體。 6. 有機化合物的酸堿概念。有機化合物的酸堿概念。 共價鍵的形成及共價鍵的屬性、誘導效應。共價鍵的形成及共價鍵的屬

2、性、誘導效應。 【本章重點【本章重點】 第一章第一章 緒緒 論論有機化合物與有機化學有機化合物與有機化學 1、有機化合物：、有機化合物：烴及其衍生物烴及其衍生物(烴：碳氫化合物烴：碳氫化合物) 2、有機化學：、有機化學：研究有機化合物研究有機化合物來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應用來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應用及其變化規(guī)律及其變化規(guī)律的科學。的科學。 3.有機化合物的研究對象有機化合物的研究對象 有機化學是從有機化學是從分子水平分子水平上研究物質(zhì)世界最豐富多彩的部分上研究物質(zhì)世界最豐富多彩的部分 有有機化合物。機化合物。簡單有機小分子化合物簡單有機小分子化合物（組成、價鍵、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、鑒定、反應、（組

3、成、價鍵、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、鑒定、反應、合成）合成）復雜有機化合物復雜有機化合物（結(jié)構(gòu)、鑒定、合成）（結(jié)構(gòu)、鑒定、合成） 大分子大分子化合物化合物（ 結(jié)構(gòu)、鑒定、合成、相互作用）結(jié)構(gòu)、鑒定、合成、相互作用） 超分子超分子（分子識別、分子識別、分子組裝、功能）分子組裝、功能）三項內(nèi)容：三項內(nèi)容：分離、結(jié)構(gòu)、反應和合成分離、結(jié)構(gòu)、反應和合成 分離分離 從自然界或反應產(chǎn)物通過蒸餾、結(jié)晶、吸附、萃取、升華等從自然界或反應產(chǎn)物通過蒸餾、結(jié)晶、吸附、萃取、升華等操作孤立出單一純凈的有機物。操作孤立出單一純凈的有機物。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 對分離出的有機物進行化學和物理行為的了解，闡明對分離出的有機物進行化學和物理行為的了解

4、，闡明 其結(jié)其結(jié)構(gòu)和特性。構(gòu)和特性。反應和合成反應和合成 從某一有機化合物從某一有機化合物(原料原料)經(jīng)過一系列反應轉(zhuǎn)化成一經(jīng)過一系列反應轉(zhuǎn)化成一已知的或新的有機化合物已知的或新的有機化合物(產(chǎn)物產(chǎn)物)。4 4、有機化學的產(chǎn)生和發(fā)展、有機化學的產(chǎn)生和發(fā)展 有機化學作為一門學科誕生于：有機化學作為一門學科誕生于：1919世紀初世紀初有有生機生機之物之物 碳化合物碳化合物 碳氫化合物。碳氫化合物。十八世紀前，利用天然有機物。十八世紀前，利用天然有機物。 我國古代對天然有機物的利用：植物染料、釀酒、制醋、中草藥（神農(nóng)本草我國古代對天然有機物的利用：植物染料、釀酒、制醋、中草藥（神農(nóng)本草經(jīng)，漢末）、造

5、紙（漢朝）經(jīng)，漢末）、造紙（漢朝） 其他國家，如古代印度、巴比倫、埃及、希臘和羅馬也都在染色、釀酒對天其他國家，如古代印度、巴比倫、埃及、希臘和羅馬也都在染色、釀酒對天然有機物進行了利用。埃及人用靛藍和茜素作木乃伊裹布的染料，古猶太人祈禱然有機物進行了利用。埃及人用靛藍和茜素作木乃伊裹布的染料，古猶太人祈禱者披巾上的藍色是從一種地中海魚中提取出來的。者披巾上的藍色是從一種地中海魚中提取出來的。 十八世紀，分離天然有機物。十八世紀，分離天然有機物。 瑞典化學家舍勒（瑞典化學家舍勒（ScheeleScheele，K.WK.W）酒石酒石+ +硫酸硫酸酒石酸晶體（酒石酸晶體（17701770年，第一篇

6、論文）年，第一篇論文）檸檬檸檬檸檬酸（檸檬酸（17841784年）年）蘋果蘋果蘋果酸（蘋果酸（17851785年）年）酸牛奶酸牛奶乳酸（乳酸（17801780年）年）五倍子五倍子五倍子酸（五倍子酸（1786）焦性沒食子酸。焦性沒食子酸。其他人的工作：其他人的工作：尿尿尿素（尿素（1773年）年）馬尿馬尿馬尿酸（馬尿酸（1829）脂肪脂肪膽固醇（膽固醇（1815年）年）鴉片鴉片嗎啡（嗎啡（18051805年）年）植物中植物中生物堿、金雞鈉堿、辛可寧（生物堿、金雞鈉堿、辛可寧（18201820年）年） 16751675年年 法國勒梅里（法國勒梅里（N.LemeryN.Lemery）法國化學家）法國

7、化學家首次首次提出提出 有機化合物有機化合物18061806年年 瑞典瑞典 貝齊里烏斯貝齊里烏斯（J.BerzeliusJ.Berzelius）首次引用有機化）首次引用有機化提出了有機化學的概念提出了有機化學的概念 提出提出生命力學說生命力學說 1828年年 德國化學家德國化學家 FWohler (魏勒魏勒) 由由無機物氰酸氨無機物氰酸氨合成出有機物尿素合成出有機物尿素。NH4OCN(NH3)2CO Wohler給瑞典化學家JBerzelius的信中這樣寫到： 我應當告訴您的是：我制造出尿素，而且不求助于腎或動物我應當告訴您的是：我制造出尿素，而且不求助于腎或動物無論是人或犬。無論是人或犬。

8、1845年，柯爾伯年，柯爾伯(H.kolber) 制得醋酸；用碳、硫磺、氯制得醋酸；用碳、硫磺、氯氣和水為原料。實現(xiàn)了氣和水為原料。實現(xiàn)了從單質(zhì)到有機物的完全合成從單質(zhì)到有機物的完全合成 生命力學說逐漸被拋棄生命力學說逐漸被拋棄1854年柏賽羅年柏賽羅(M.berthelot) 合成了油脂、合成了油脂、1861年布特列洛年布特列洛夫合成了糖類。夫合成了糖類。有機元素分析方法有機元素分析方法 有機化合物均含有：碳和氫有機化合物均含有：碳和氫v1781年年 法國法國 拉瓦錫拉瓦錫（A.Lavoisier）1830年年 德國德國 李比希李比希（J.Liebiy） v19世紀中期進入了煤焦油合成時代世

9、紀中期進入了煤焦油合成時代v20世紀世紀40年代至今年代至今 石油和天然氣合成時代，石油和天然氣合成時代，v合成了許多復雜的有機化合物合成了許多復雜的有機化合物v有機物可來源于生物體也可由無機物轉(zhuǎn)化而來。有機物可來源于生物體也可由無機物轉(zhuǎn)化而來。v 迄今已知的化合物超過迄今已知的化合物超過20002000萬萬( (主要通過人工合成主要通過人工合成 ) )，其中絕大多數(shù)是，其中絕大多數(shù)是有機化合物。有機化合物。 v在有機分析和合成發(fā)展的同時，有機結(jié)構(gòu)理論得到在有機分析和合成發(fā)展的同時，有機結(jié)構(gòu)理論得到了迅速的發(fā)展和完善。了迅速的發(fā)展和完善。v18571857年凱庫勒和庫帕各自獨立提出年凱庫勒和庫

10、帕各自獨立提出有機化合物中有機化合物中碳原子都是四價碳原子都是四價的，的，相互結(jié)合成碳鏈相互結(jié)合成碳鏈v18611861年布特列洛夫提出了年布特列洛夫提出了化學結(jié)構(gòu)化學結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)可推出結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)可推出結(jié)構(gòu)v18651865年凱庫勒提出了年凱庫勒提出了苯的構(gòu)造式苯的構(gòu)造式。v18741874年范特霍夫和勒貝爾分別提出了年范特霍夫和勒貝爾分別提出了碳的四面體結(jié)構(gòu)碳的四面體結(jié)構(gòu)，建立了分子的立，建立了分子的立體概念，說明了旋光異構(gòu)現(xiàn)象。體概念，說明了旋光異構(gòu)現(xiàn)象。v1885年拜爾提出了年拜爾提出了張力學說張力學說，至此，有機結(jié)構(gòu)理論基本建立起來。，至此，有機結(jié)構(gòu)理論基本建

11、立起來。v20世紀初建立了價鍵理論世紀初建立了價鍵理論。 v 20世紀世紀30年代建立了量子化學理論：年代建立了量子化學理論：化學鍵的化學鍵的微觀本質(zhì)微觀本質(zhì) 誘導效應誘導效應 、共軛效應、及共振論、共軛效應、及共振論v 20世紀世紀60年代將現(xiàn)代物理方法用到測定分子結(jié)年代將現(xiàn)代物理方法用到測定分子結(jié)構(gòu)上構(gòu)上，確定了許多復雜有機化合物的結(jié)構(gòu)：糖、蛋，確定了許多復雜有機化合物的結(jié)構(gòu)：糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、膽甾醇、血紅素、葉綠素等白質(zhì)、氨基酸、膽甾醇、血紅素、葉綠素等v有機化學的各有機化學的各分支學科分支學科形成形成 v藥物化學、香料化學、染料化學、農(nóng)藥化學、環(huán)境化學、有藥物化學、香料化學、染料化學

12、、農(nóng)藥化學、環(huán)境化學、有機新材料化學機新材料化學等學科。等學科。v19011998年，諾貝爾化學獎共年，諾貝爾化學獎共90項，其中有機化學方面的項，其中有機化學方面的v 化學獎化學獎55項，占化學獎項，占化學獎61%。 當今世界有機化學：當今世界有機化學：1 1、很多復雜的分子結(jié)構(gòu)被闡明，其中很多具有強烈的生理作用，為其他學科、很多復雜的分子結(jié)構(gòu)被闡明，其中很多具有強烈的生理作用，為其他學科提出了大量研究課題提出了大量研究課題2 2、合成與天然物完全相同的分子、合成與天然物完全相同的分子3 3、對天然分子進行改性、對天然分子進行改性4 4、用計算機進行有機合成的設計工作、用計算機進行有機合成的

13、設計工作當代有機化學發(fā)展的一個重要趨勢：與生命科學的結(jié)合。當代有機化學發(fā)展的一個重要趨勢：與生命科學的結(jié)合。 19801980年年(DNA) 1997(DNA) 1997年年(ATP)(ATP)與生命科學有關的化學諾貝爾獎與生命科學有關的化學諾貝爾獎八項；八項； 1 1、有機化學以其價鍵理論、構(gòu)象理論、各種反應及其反應機理成為現(xiàn)代生物、有機化學以其價鍵理論、構(gòu)象理論、各種反應及其反應機理成為現(xiàn)代生物化學和化學生物學的理論基礎；化學和化學生物學的理論基礎；2 2、對蛋白質(zhì)、氨基酸的分離、提取，開創(chuàng)了研究生命物質(zhì)的新時代。、對蛋白質(zhì)、氨基酸的分離、提取，開創(chuàng)了研究生命物質(zhì)的新時代。 3 3、有機化

14、學特別是生物有機化學參與研究項目：有機化學特別是生物有機化學參與研究項目：研究信息分子和受體識別的研究信息分子和受體識別的機制機制; ;4 4、發(fā)現(xiàn)自然界中分子進化和生物合成的基本規(guī)律、發(fā)現(xiàn)自然界中分子進化和生物合成的基本規(guī)律; 5、作用于新的生物靶點的新一代治療藥物的前期基礎研究作用于新的生物靶點的新一代治療藥物的前期基礎研究;6 6、發(fā)展提供結(jié)構(gòu)多樣性分子的組合化學、發(fā)展提供結(jié)構(gòu)多樣性分子的組合化學;7 7、對于復雜生物體系進行靜態(tài)和動態(tài)分析的新技術。、對于復雜生物體系進行靜態(tài)和動態(tài)分析的新技術。 有機化學中，有機合成占有獨特的核心地位。有機化學中，有機合成占有獨特的核心地位。 1989年

15、美國年美國Harvard大學大學kishi教授等完成教授等完成?？舅睾？舅?palytoxin)的全的全合成。合成。21世紀，要實現(xiàn)世紀，要實現(xiàn)“理想的理想的”合成法。強調(diào)合成法。強調(diào)實用、環(huán)境友好、資源可實用、環(huán)境友好、資源可持續(xù)利用。持續(xù)利用。簡單原料、條件溫和，經(jīng)過簡單步驟，快速、高選擇性、高效地轉(zhuǎn)簡單原料、條件溫和，經(jīng)過簡單步驟，快速、高選擇性、高效地轉(zhuǎn)化為目標分子。化為目標分子。 綠色合成綠色合成 有機新材料有機新材料(分子材料分子材料)化學?；瘜W。1. 1、化學結(jié)構(gòu)種類多；化學結(jié)構(gòu)種類多；2. 2、 能夠有目的地改變功能分子的結(jié)構(gòu)，進行功能組合和集成；能夠有目的地改變功能分子的

16、結(jié)構(gòu)，進行功能組合和集成； 3 3、能夠在分子層次上組裝功能分子，調(diào)控材料的性能。、能夠在分子層次上組裝功能分子，調(diào)控材料的性能。當前研究的熱點領域：當前研究的熱點領域：1. 1. 具有潛在光、電、磁等功能的有機分子的合成和組裝具有潛在光、電、磁等功能的有機分子的合成和組裝2. 2. 分子材料中的電子、能量轉(zhuǎn)移和一些快速反應過程的研究；分子材料中的電子、能量轉(zhuǎn)移和一些快速反應過程的研究；3. 3. 研究分子結(jié)構(gòu)、排列方式與材料性能的關系，發(fā)展新的分子組裝的方法，探研究分子結(jié)構(gòu)、排列方式與材料性能的關系，發(fā)展新的分子組裝的方法，探討產(chǎn)生特殊光電磁現(xiàn)象的機制；討產(chǎn)生特殊光電磁現(xiàn)象的機制；探索新型分

17、子材料在光電子學和微電子學中的應用探索新型分子材料在光電子學和微電子學中的應用 我國的有機化學：我國的有機化學： 我國古代對天然有機物的利用：植物染料、釀酒、制醋、中我國古代對天然有機物的利用：植物染料、釀酒、制醋、中草藥（神農(nóng)本草經(jīng)，漢末）、造紙（漢朝）草藥（神農(nóng)本草經(jīng)，漢末）、造紙（漢朝） 1965年，我國在世界上第一次合成了具有生命活性的蛋白年，我國在世界上第一次合成了具有生命活性的蛋白質(zhì)質(zhì)結(jié)晶牛胰島素，突破了一般有機物和生物高分子的界限結(jié)晶牛胰島素，突破了一般有機物和生物高分子的界限 1981年，我國又完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工合年，我國又完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工合成

18、，為探索人類的生命奧秘及防止疾病邁出了可喜的一步。成，為探索人類的生命奧秘及防止疾病邁出了可喜的一步。 5 5、有機化學的重要性、有機化學的重要性有機化學是許多現(xiàn)代科學技術的基礎有機化學是許多現(xiàn)代科學技術的基礎生命科學（生物化學，分子生物學等）生命科學（生物化學，分子生物學等）醫(yī)藥學（藥物化學，病理學，生化分析等）醫(yī)藥學（藥物化學，病理學，生化分析等）農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)化學，農(nóng)用化學品等）農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)化學，農(nóng)用化學品等）石油（石油化工等）石油（石油化工等）材料科學（高分子化學，功能材料等）材料科學（高分子化學，功能材料等）食品（食品化學，營養(yǎng)學，添加劑等）食品（食品化學，營養(yǎng)學，添加劑等）日用化工（染料

19、，涂料，化裝品等日用化工（染料，涂料，化裝品等）7 7、教學參考書、教學參考書：1、基礎有機化學基礎有機化學（第二版），邢其毅等編，高教出版社（第二版），邢其毅等編，高教出版社2、基礎有機化學習題解答與解題示例基礎有機化學習題解答與解題示例 邢其毅等編，北邢其毅等編，北京大學出版社京大學出版社3 3、有機化學有機化學（第二版），鄆魁宏主編，高等教育出版社（第二版），鄆魁宏主編，高等教育出版社4、有機化學學習及解題指導有機化學學習及解題指導,華北、東北九所高等師范院華北、東北九所高等師范院校合編，科學教育出版社出版校合編，科學教育出版社出版5、有機化學提要、例題和習題有機化學提要、例題和習題,王

20、永梅、王桂林主編，天王永梅、王桂林主編，天津大學出版社出版津大學出版社出版6、有機化學有機化學（第三版），曾昭瓊主編，高等教育出版社（第三版），曾昭瓊主編，高等教育出版社有機化合物的特點有機化合物的特點 有機化合物的特點通?？捎梦鍌€字概括：有機化合物的特點通?？捎梦鍌€字概括：“多、燃、多、燃、低、難、慢低、難、慢”。 1 1組成和結(jié)構(gòu)之特點組成和結(jié)構(gòu)之特點 有機化合物種類繁有機化合物種類繁多多、數(shù)目龐大（已知有七百多萬種、且、數(shù)目龐大（已知有七百多萬種、且還在不但增加）還在不但增加）但組成元素少但組成元素少 （C， H， O， N ，P， S， X等）等）原因：原因： 1） C原子自身相互結(jié)合

21、能力強原子自身相互結(jié)合能力強2) 結(jié)合的方式多種多樣（單鍵、雙鍵、三鍵、鏈狀、環(huán)狀）結(jié)合的方式多種多樣（單鍵、雙鍵、三鍵、鏈狀、環(huán)狀）3) 同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象 （構(gòu)造異構(gòu)、構(gòu)型異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)）普遍（構(gòu)造異構(gòu)、構(gòu)型異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)）普遍例如，例如，C2H6O就可以代表乙醇和甲醚兩種不同的化合物就可以代表乙醇和甲醚兩種不同的化合物 2、性質(zhì)上的特點性質(zhì)上的特點A、 物理性質(zhì)方面特點物理性質(zhì)方面特點 1) 揮發(fā)性大，熔點、沸點揮發(fā)性大，熔點、沸點低低2) 水溶性差水溶性差 （大多不容或（大多不容或難難溶于水，易溶于有機溶劑溶于水，易溶于有機溶劑B B、化學性質(zhì)方面的特點、化學性質(zhì)方面的特點1)

22、易易燃燃燒燒2) 熱穩(wěn)定性差，易受熱分解（許多化合物在熱穩(wěn)定性差，易受熱分解（許多化合物在200300度度就分解）就分解）3) 反應速度反應速度慢慢4) 反應復雜，副反應多反應復雜，副反應多 共價鍵的形成及其屬性共價鍵的形成及其屬性一、共價鍵的形成一、共價鍵的形成 共價鍵的成鍵條件共價鍵的成鍵條件； 共價鍵的飽和性共價鍵的飽和性； 共價鍵的方向性共價鍵的方向性。+1 s1 s分子軌道氫 分 子2 p1 s+2 p1 s+1 s2 p 1價鍵理論：價鍵理論： 2、雜化軌道理論、雜化軌道理論sp3、 sp2、 sp 雜化雜化 （1）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

23、成分的多寡及不同雜化碳原子的電負性是不同的。不同雜化碳原子的電負性是不同的。著重強調(diào)兩個問題：著重強調(diào)兩個問題：sspsp2sp3p電負性： （2） 鍵與鍵與 鍵的差異：鍵的差異： 鍵鍵 鍵鍵存在的情況存在的情況1、可以單獨存在。、可以單獨存在。2、存在于任何共價鍵中。存在于任何共價鍵中。 1、必須與、必須與 鍵共存。鍵共存。2、僅存在于不飽和鍵中。僅存在于不飽和鍵中。 鍵的形成情鍵的形成情況況成鍵軌道沿軸向在直線上成鍵軌道沿軸向在直線上相互重疊。相互重疊。 成鍵軌道對稱軸平行，從側(cè)成鍵軌道對稱軸平行，從側(cè)面重疊。面重疊。 電子云的分電子云的分布情況布情況1、 電子云集中于兩原子電子云集中于兩

24、原子核的連核的連線上，呈圓柱形分線上，呈圓柱形分布。布。2 2、 鍵有一個對稱軸，鍵有一個對稱軸，軸上電子軸上電子云密度最大。云密度最大。 1、 電子云分布在電子云分布在 鍵所鍵所在平面在平面的上下兩方，呈塊狀的上下兩方，呈塊狀分布分布。 2、只有對稱面，對稱面上、只有對稱面，對稱面上的電子的電子云密度最?。ㄔ泼芏茸钚。?0）鍵的性質(zhì)鍵的性質(zhì)1、鍵能較大。鍵能較大。2 2、鍵的旋轉(zhuǎn)：以鍵的旋轉(zhuǎn)：以 鍵連接鍵連接的兩原的兩原子可相對的自由旋子可相對的自由旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 3 3、鍵的可極化度：較小。、鍵的可極化度：較小。1 1、鍵能較小。、鍵能較小。 2 2、鍵的旋轉(zhuǎn)：以鍵的旋轉(zhuǎn)：以 鍵連接鍵連接的兩

25、原的兩原子不能自由旋轉(zhuǎn)。子不能自由旋轉(zhuǎn)。3 3、鍵的可極化度：較大。、鍵的可極化度：較大。3、分子軌道理論、分子軌道理論簡介簡介 * 要點要點*軌道軌道電子電子軌道軌道電子電子實例：實例：1、乙烯乙烯2、1，3-丁二烯丁二烯3、苯苯二、共價鍵的屬性二、共價鍵的屬性1 1、鍵長：鍵長：以共價鍵鍵合的兩個原子核間的距離為鍵長。以共價鍵鍵合的兩個原子核間的距離為鍵長。 2 2、鍵角：鍵角：同一原子上的兩個共價鍵之間的夾角。同一原子上的兩個共價鍵之間的夾角。 3 3、鍵能：鍵能：氣態(tài)時原子氣態(tài)時原子A A和原子和原子B B結(jié)合成結(jié)合成1 1molAmolA-B-B雙原子分子雙原子分子（氣態(tài)）所放出的能

26、量。（氣態(tài)）所放出的能量。 4 4、鍵的極性和鍵矩鍵的極性和鍵矩 三、三、誘導效應：誘導效應： 由于成鍵原子由于成鍵原子電負性不同電負性不同所引起的，所引起的，電子云電子云沿鍵鏈沿鍵鏈（包括（包括鍵和鍵和鍵）鍵）按按一定方向移動的效應一定方向移動的效應，或者說是鍵，或者說是鍵的極性通過鍵鏈依次誘導傳遞的效應，稱為誘導效應的極性通過鍵鏈依次誘導傳遞的效應，稱為誘導效應（Inductive effectsInductive effects），通常用），通常用“I I”表示。表示。 從下面幾組數(shù)據(jù)中找找規(guī)律從下面幾組數(shù)據(jù)中找找規(guī)律： (CH3)3CCOOHCH3CH2COOHCH3COOHHCOOH

27、pKa5.504.844.763.77 + I 效應：效應：(CH3)3C ( (CH3)2CH CH3CH2 CH3CXCHCY+II效應效應標 準ICH2COOHBrCH2COOHClCH2COOHFCH2COOHpKa3.182.902.862.59 - -I 效應：效應：F ClCl BrBr I ICH3COOHClCH2COOHCl2CHCOOHCl3CCOOHpKa4.762.861.360.63 取代羧酸的酸性與在烴基同一位置上引入取代羧酸的酸性與在烴基同一位置上引入- -I基團的數(shù)目有關，基團的數(shù)目有關，數(shù)目越多，酸性越強。數(shù)目越多，酸性越強。 CH3CH2CH2COOHCl

28、CH2CH2CH2COOHCH3CHClCH2COOHCH3CH2CHClCOOHpKa4.824.524.062.80 取代羧酸的酸性與取代羧酸的酸性與- -I基團離羧基的距離有關，距離越遠，影響基團離羧基的距離有關，距離越遠，影響越小。越小。 吸電子誘導效應（吸電子誘導效應（- - I）：）： 供電子誘導效應（供電子誘導效應（+ I）：）：HOCOO(CH3)3C(CH3)2CHCH3CH2CH3NR3+NO2SO2RCNSO2ArCOOHFClBrIOArCOORORCORSHOH=CCRC6H5CH=CH2H 原子或基團的吸電子能力順序如下：原子或基團的吸電子能力順序如下： 有機化學反

29、應的類型和試劑的分類有機化學反應的類型和試劑的分類一、共價鍵的斷裂方式：一、共價鍵的斷裂方式： 均裂：均裂：成鍵的一對電子平均分給兩個原子或原子成鍵的一對電子平均分給兩個原子或原子團。均裂生成的團。均裂生成的帶單電子的原子或原子團帶單電子的原子或原子團稱為稱為自由基自由基，或游離基?；蛴坞x基。自由基不帶電荷，呈電中性。有很高的化學活性。自由基不帶電荷，呈電中性。有很高的化學活性。 自由基反應：自由基反應：通過共價鍵的通過共價鍵的均裂均裂而進行的反應。而進行的反應。 自由基反應一般在自由基反應一般在光或熱光或熱的作用下進行。的作用下進行。 2、異裂：異裂：成鍵的一對電子保留在一個原子或原子團成鍵

30、的一對電子保留在一個原子或原子團上。上。異裂生成了異裂生成了正離子正離子或或負離子負離子。有機化合物異裂生。有機化合物異裂生成成碳正離子（碳正離子（R+R+）或或碳負離子（碳負離子（R-R-）。離子型反應：離子型反應：通過共價鍵的通過共價鍵的異裂異裂而進行的反應。離子型而進行的反應。離子型反應一般在反應一般在酸、堿等極性試劑酸、堿等極性試劑的作用下進行。它又分為的作用下進行。它又分為親核反應親核反應和和親電反應。親電反應。二、有機中間體二、有機中間體自由基自由基碳正離子（碳正離子（R+R+）碳負離子（碳負離子（R-R-）。C+CH3CH3CH3C.HHH(CH3)3C+的結(jié)構(gòu)sp2sp3H3C

31、 的結(jié)構(gòu)CH3CH3HC.(CH3)2CH的結(jié)構(gòu).三、有機試劑的類型：三、有機試劑的類型：試劑可分為試劑可分為自由基試劑自由基試劑、離子試劑離子試劑。離子試劑又分為離子試劑又分為親核試劑親核試劑和和親電試劑親電試劑1 1、親電試劑：、親電試劑：在反應過程中接受電子或共用電子（這在反應過程中接受電子或共用電子（這些電子原屬于另一反應物分子的）的試劑。些電子原屬于另一反應物分子的）的試劑。2 2、親核試劑：、親核試劑：在反應過程中供給電子的試劑。在反應過程中供給電子的試劑。四、有機反應的基本類型：四、有機反應的基本類型：1 1、按共價鍵斷裂的方式分類：、按共價鍵斷裂的方式分類：1）自由基反應：自由

32、基反應：通過共價鍵的均裂而進行的反應。通過共價鍵的均裂而進行的反應。自由基反應一般在光或熱的作用下進行。自由基反應一般在光或熱的作用下進行。2 2）離子型反應：）離子型反應：通過共價鍵的異裂而進行的反應。通過共價鍵的異裂而進行的反應。離子型反應一般在酸、堿等極性試劑的作用下進行。離子型反應一般在酸、堿等極性試劑的作用下進行。它又分為親核反應和親電反應。它又分為親核反應和親電反應。3 3）周環(huán)反應：）周環(huán)反應：通過環(huán)狀過度態(tài)而進行的反應。通過環(huán)狀過度態(tài)而進行的反應。親電反應和親核反應親電反應和親核反應 ：由親電試劑進攻而發(fā)生由親電試劑進攻而發(fā)生的反應為親電反應。由親核試劑進攻而發(fā)生的的反應為親電

33、反應。由親核試劑進攻而發(fā)生的反應為親核反應。反應為親核反應。自 由 基 反 應周 環(huán) 反 應 離 子 型 反 應取 代 反 應 加 成 反 應消 除 反 應重 排 反 應氧 化 還 原 反 應有機化合物的結(jié)構(gòu)有機化合物的結(jié)構(gòu) 分子中原子之間相互連接的順序叫做分子的分子中原子之間相互連接的順序叫做分子的構(gòu)造。構(gòu)造。 表示分子構(gòu)造的化學式叫做表示分子構(gòu)造的化學式叫做構(gòu)造式。構(gòu)造式。 無機化合物無機化合物：一個分子式只代表一個化合物，一個分子式只代表一個化合物，如：如：H2SO4 只代表硫酸。只代表硫酸。 有機化合物有機化合物：一個分子式可代表多個化合物，如：一個分子式可代表多個化合物，如：C2H5

34、OH 即代表乙醇又代表甲醚。即代表乙醇又代表甲醚。 有機化合物構(gòu)造式的表示方法通常有：有機化合物構(gòu)造式的表示方法通常有： H:C:C:C:C H:H H H HH H H HCCCCHHHHHHHHHHCH3CH2CH2CH3CH3(CH2)2CH3或路易斯構(gòu)造式短線（或網(wǎng)絡）構(gòu)造式構(gòu)造簡式鍵線式 較常用的為較常用的為構(gòu)造簡式構(gòu)造簡式和和鍵線式鍵線式。如：。如：有機化合物的分有機化合物的分類類一、按碳架分類一、按碳架分類1 1、開鏈化合物：、開鏈化合物：碳原子相互結(jié)合形成鏈狀碳原子相互結(jié)合形成鏈狀2 2、碳環(huán)化合物：、碳環(huán)化合物：含有碳原子組成的碳環(huán)含有碳原子組成的碳環(huán)1 1）、脂環(huán)化合物）、

35、脂環(huán)化合物2 2）、芳香族化合物）、芳香族化合物3 3、雜環(huán)化合物：、雜環(huán)化合物：是環(huán)狀化合物，這種環(huán)是由碳原子和其是環(huán)狀化合物，這種環(huán)是由碳原子和其他元素的原子共同組成他元素的原子共同組成二、按官能團二、按官能團分類分類官能團：官能團：是指有機化合物分子中是指有機化合物分子中特別能起化學反應特別能起化學反應的一的一些原子或原子團。它常?？梢詻Q定化合物的主要性質(zhì)。些原子或原子團。它常?？梢詻Q定化合物的主要性質(zhì)。 研究有機化合物的一般步驟研究有機化合物的一般步驟1 1、分離提純：、分離提純：重結(jié)晶、升華法、蒸餾法、色層分析法重結(jié)晶、升華法、蒸餾法、色層分析法以及離子交換法等以及離子交換法等2 2

36、、純度的檢定：、純度的檢定：測定熔點、沸點、相對密度和折射率測定熔點、沸點、相對密度和折射率等等3 3、實驗式和分子式的確定：、實驗式和分子式的確定：元素定性分析和定量分析元素定性分析和定量分析、測其分子量，確定實驗式和分子式。、測其分子量，確定實驗式和分子式。4 4、結(jié)構(gòu)式的確定：、結(jié)構(gòu)式的確定： 化學方法化學方法 官能團分析、化學降解及合成官能團分析、化學降解及合成 物理方法物理方法 紅外紅外(IR)(IR)、紫外、紫外(UV)(UV)、核磁、核磁(NMR)(NMR)、質(zhì)譜、質(zhì)譜(MS)(MS)、氣液色譜和、氣液色譜和X X衍射等。衍射等。 六六. 酸堿概念酸堿概念1. 勃朗斯德勃朗斯德(

37、Brnsted)酸堿質(zhì)子論酸堿質(zhì)子論 酸酸是是質(zhì)子質(zhì)子的的給予體給予體，堿堿是是質(zhì)子質(zhì)子的的接受體接受體酸(A)堿(B) + 質(zhì)子(H+) HClH+ + Cl- NH3 + H+NH4+ 酸 共軛堿 堿 共軛酸HCl + CH3CH2OCH2CH3CH3CH2OCH2CH3 + Cl-H+ 酸 堿 堿的共軛酸 酸的共軛堿NH4+ + OH-NH3 + H2OHSO4- + NH3NH4+ + SO42-OHNH2+ H3O+OH+NH3+ H2OOHNH2+ OH-O-NH2+ H2O 酸堿酸堿可以帶正電荷可以帶正電荷或或帶負電荷帶負電荷或為或為中心分子中心分子, 在一個反應中是在一個反應中

38、是 酸，而在另一個反應中可以是堿。酸，而在另一個反應中可以是堿。平衡主要趨向形成更弱的酸和更弱的堿。平衡主要趨向形成更弱的酸和更弱的堿。HCl(氣) + H2OH3O+ + Cl-HOH + NH3NH4+ + OH- 酸堿強度表示：酸堿強度表示：pKa 、pKb 酸或堿越強，其酸或堿越強，其pK值越小值越?。x解常數(shù)（離解常數(shù)K值越大）。值越大）。酸性越強，解離出質(zhì)子后的共軛堿的堿性越弱。酸性越強，解離出質(zhì)子后的共軛堿的堿性越弱。酸性： CH3COOH OH H2O共軛堿的堿性： CH3COO- O- OH-如何判斷化合物的酸性強弱？如何判斷化合物的酸性強弱？主要取決于化合物主要取決于化合物

39、離解出離解出H+后的負離子穩(wěn)定性后的負離子穩(wěn)定性。負離子越穩(wěn)定負離子越穩(wěn)定則原來的化合物則原來的化合物酸性越強。酸性越強。HCH3 HNH2 HOH HFpKa 49 34 15.7 3.2負離子穩(wěn)定性：H3C- H2N- OH- H2CCH2 CH3CH3酸性：酸性：H2O H2S 0,H 0,吸熱；吸熱；常用符號常用符號 D（A-B）表示。 HHHHHH+ +H H H=+436kJ/molH=+436kJ/mol；D=436kJ/molD=436kJ/molA(A(氣氣)+B()+B(氣氣)AB()AB(氣氣) )ClClClClClCl+ +Cl Cl D =+242kJ/molD =+242kJ/molClCl+Cl+ClCl2 Cl2 H=-242kJ/molH=-242kJ/mol 鍵能與鍵的離解能的差異：鍵能與鍵的離解能的差異： 雙原子分子：雙原子分子：鍵能即是鍵的離解能。鍵能即是鍵的離解能。 多原子分子：多原子分子：鍵能則泛指分子中幾個同類型鍵的鍵能則泛指分子中幾個同類型鍵的離解能的平值離解能的平值。12=12+121=12+2=1212能量成鍵軌道反鍵軌道“+”與“ ”表示波的位相能量成鍵軌道反鍵軌道