大學有機化學教案2012

1、 第一章 緒 論教學基本要求：要求學生了解有機化學的研究對象及有機化學的產(chǎn)生與發(fā)展歷史，認識有機化學與生產(chǎn)和生活的密切關系。同時，通過對共價鍵理論及其本質(zhì)的學習，達到掌握有機化合物分子結(jié)構基本理論的目的。掌握碳原子正四面體概念，掌握共價鍵屬性，了解有機化合物的分類和研究有機化合物的步驟。 教學重點和難點：本章的重點是掌握有機化合物的結(jié)構、組成和性質(zhì)的特點。難點是利用價鍵理論、分子軌道理論對共價鍵的理論解釋。第一節(jié) 有機化學的研究對象一、 有機化合物和有機化學1、有機化合物是指碳氫化合物以及從碳氫化合物衍生而得的化合物。2、有機化學是研究有機合物及其衍生物的結(jié)構特征.合成方法和理化性質(zhì)等的化學。

2、一、 有機化合物的特點 1、分子組成復雜組成元素不多，但數(shù)目龐大，結(jié)構相當復雜。2、同分異構現(xiàn)象例如：乙醇和甲醚分子式為：C2H6O 但化學結(jié)構不同。 乙醇 CH3CH2OH 甲醚 CH3OCH33、容易燃燒絕大多數(shù)有機物都是可燃的。燃燒后生成二氧化碳和水。4、難溶于水（特殊例外）很多有機物難溶于水而易溶于有機溶劑，原理依據(jù),相似相溶原理,與水形成氫鍵的能力差。5、熔、沸點低許多有機物在室溫時呈氣態(tài)和液態(tài)，常溫下呈固態(tài)的有機物其熔點一般也很低。例如：尿素 132.7°C 葡萄糖 146°C。6、反應速率較慢 經(jīng)常需要幾小時、幾天才能完成，為了加速反應，往往需加熱、光照或使用

3、催化劑等。 37、反應復雜，副反應多往往同一反應物在同一條件下會得到許多不同的產(chǎn)物。所以就降低了主要產(chǎn)物產(chǎn)率。特殊例外： 乙醇易溶于水、四氯化碳可滅火等。 三、有機化學的重要性有機化學是有機化學工業(yè)的理論基礎；研究天然有機化合物、發(fā)展染料、合成藥物、香料、生產(chǎn)乙炔、石油化工產(chǎn)品的開發(fā)利用；生物學、醫(yī)學等等都需要有堅實的有機化學知識。第二節(jié) 共價鍵的一些基本概念 一、共價鍵理論 1、價鍵理論 （1）原子軌道重疊或電子配對 基本理論在無機化學中已經(jīng)介紹了， 由一對電子形成的共價鍵叫做單鍵，用一條短直線表示，如果倆個原子各有二個或三個未成鍵的電子，構成的共價鍵則為雙鍵或叁鍵。例如： 4 （2）共價鍵

4、的飽和性 當原子的未成鍵的一個電子與某原子的一個電子配對以后，就不能再與第三個電子配對了，這就是共價鍵的飽和性。 （3）共價鍵的方向性 遵守最大重疊原理，分子的能量最低，形成最穩(wěn)定的分子。 2、分子軌道理論 它是從分子的整體出發(fā)去研究分子中每一個電子的運動狀態(tài)，認為形成化學鍵的電子是在整個分子中運動的。 分子軌道理論認為化學鍵是原子軌道重疊產(chǎn)生的，原子軌道重疊時就可以形成同樣數(shù)目的分子軌道。原子軌道組成分子軌道時，必須符合三個條件： （1）對稱匹配原則（2）原子軌道重疊最大原則（3）能量相近原則分子軌道的對稱性不同可將其分為軌道和軌道。二、共價鍵的鍵參數(shù) 1、 鍵長：形成共價鍵的兩個原子核間距

5、離。鍵長的單位為。 例： 0.1530 0.1510 0.1456同一類型的共價鍵的鍵長在不同的化合物中可能稍有區(qū)別。2、 鍵角：兩個共價鍵之間的夾角。 例： 109º 28' 3、鍵能： 當A和B兩個原子（氣態(tài)）結(jié)合生成AB分子（氣態(tài)）時所放出的能量稱為鍵能。用H表示。 A（氣）+B（氣）AB（氣） 離解能：要使1molAB雙原子分子（氣態(tài)）共價鍵解離為原子（氣態(tài)）時所需要的能量也就是鍵能，或叫鍵的離解能。用D表示。 共價鍵斷裂時，必須吸熱，H為正值；形成共價鍵時放熱，H為負值。注意：雙原子分子，鍵能和離解能數(shù)值相等； 多原子分子，鍵能為離解能的平均值。鍵能越大，鍵越牢固。

6、 5 4、鍵矩：正、負電荷中心的電荷（e）與正負電荷中心之間的距離（d）的乘積稱為鍵矩。 = e d 鍵矩是用來衡量鍵極性的物理量，為一矢量，有方向性的，通常規(guī)定其方向由正到負，用箭頭表示。例如： 兩個相同的原子組成的鍵鍵矩為零；兩個不相同的原子組成的鍵均有鍵矩。 5、偶極矩：多原子分子各鍵的鍵矩向量和就是該分子的偶極矩。例如： 甲烷和四氯化碳是對稱分子，各鍵矩向量和為零，故為非極性分子。氯甲烷分子中CCl鍵矩未被抵消，=1.94D，為極性分子。 所以，鍵的極性和分子的極性是不相同的。三、共價鍵的斷裂1、均裂： 成鍵的一對電子平均分給兩個原子或原子團。 A:BA·+B· A

7、· 稱為自由基，或稱為游離基。例如： 分別叫甲基自由基和乙基自由基，通用R·表示。經(jīng)過均裂生成自由基的反應稱為自由基反應；一般在光、熱作用下進行。 2、異裂： 異裂生成正離子和負離子，有兩種異裂： 碳正離子 碳負離子 例如： 等；用通式：表示。 經(jīng)過異裂生成離子的反應稱為離子型反應；一般在酸、堿作用下進行。了解： 親電反應 親電試劑 親電體 例如：金屬離子、氫質(zhì)子等。 親核反應 親核試劑 親核體 例如：氫氧根負離子等。 第三節(jié) 誘導效應 1、定義： 在有機化合物中，由于電負性不同的取代基團的影響，使整個分子中成鍵電子云按取代基團的電負性所決定的方向而偏移的效應稱為誘導效應。

8、 2、特征： 誘導效應的特征是沿著碳鏈傳遞，并隨碳鏈的增長迅速減弱或消失。 通過靜電誘導而影響到分子的其他部分，沒有外界電場的影響也存在。3、表示形式： 一般用I來表示誘導效應。I相當于吸電子效應，+I相當于供電子效應，飽和的CH鍵的誘導效應規(guī)定為零。 6 +I I=0 -I 4、具有-I效應原子和原子團的相對強度： 同族元素： FClBrI 從上到下依次減小 同周期元素： FORNHR 從左到右依次增強 不同雜化態(tài)： 5、具有+I效應的原子團主要是烷基，相對強度是： 第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟 1、分離提純 重結(jié)晶法、升華法、蒸餾法、色層分析法以及離子交換法等。 2、純度的檢定 測定有

9、機化合物的物理常數(shù)就可以檢定其純度。如熔點、沸點、相對密度和折射率等。 3、元素分析、實驗式和分子式的確定 元素定性分析、元素定量分析、求各元素的質(zhì)量比、計算實驗式；測定相對分子質(zhì)量，確定分子式。 例如: 3.26g樣品燃燒后,得到4.74gCO2和1.92gH2O,實驗測得其相對分子量為60。 樣品 CO2 H2O 3.26g 4.74g 1.92g C相對原子質(zhì)量 12 碳質(zhì)量=CO2質(zhì)量×=4.74×=1.29g CO2相對分子質(zhì)量 44 碳質(zhì)量 1.29 ×100=×100=39.6(C)樣品質(zhì)量 3.26 H相對原子質(zhì)量×2 2氫質(zhì)量

10、=H2O 質(zhì)量×=1.92×=0.213g H2O相對分子質(zhì)量 18 氫質(zhì)量 0.213×100=×100=6.53(H)樣品質(zhì)量 3.26(O)=100-(39.6+6.53)=53.87計算原子數(shù)目比: 39.6 C：=3.30 3.30/3.30=1 12 7 6.53 H：=6.53 6.53/3.30=1.98 1 53.87 O：=3.37 3.37/3.30=1.02 16 11.981.02121樣品的實驗式為CH2O。測其分子量為60，故分子式為C2H4O2。 4、結(jié)構式的確定應用現(xiàn)代物理方法如X衍射、紅外光譜法、核磁共振譜和質(zhì)譜等能快

11、速、準確地得到分子的結(jié)構式。分子的結(jié)構包括分子的構造、構型和構象。5、構造式的寫法 也可以用簡略式書寫： 第五節(jié) 有機化合物的分類和官能團一、按碳架分類1、開鏈化合物 分子中碳原子相互結(jié)合成碳鏈 的化合物 2、碳環(huán)化合物 分子中碳原子相互結(jié)合成 碳環(huán)的化合物 （1）脂環(huán)化合物 分子中碳原子相互結(jié)合成碳環(huán) （2）芳香族化合物 分子中碳原子連接成特殊的芳香環(huán) 3、雜環(huán)化合物 這類化合物具有環(huán)狀結(jié)構,但是組成環(huán)的原子除碳外,還有氧.硫.氮等其他元素的原子 二、按官能團分類 8 雙鍵 烯烴 二烯烴 羰基 醛和酮 叁鍵 炔烴 羧基 羧酸 脂環(huán) 脂環(huán)烴 ?；?羧酸衍生物 苯環(huán) 芳香烴 硝基 硝基化合物 鹵

12、素 鹵代烴 氨基 胺 羥基 醇和酚 雜原子 雜環(huán) 醚鍵 醚 糖類 、甾類、高分子化合物表15 重要官能團的名稱和式子 化合物類別 官能團 官能團名稱 實例 烯 烴 C=C 雙 鍵 CH2=CH2 炔 烴 CC 三 鍵 CHCH 鹵 代 烴 X 鹵 素 C6H5Cl 醇 和 酚 OH 羥 基 CH3CH2OH C6H5OH 醚 C-O-C 醚 鍵 C2H5OC2H5 醛 和 酮 C=O 羰 基 CH3CHO CH3COCH3 羧 酸 COOH 羧 基 CH3COOH 硝基化合物 NO2 硝 基 C6H5NO2 胺 NH2 氨 基 C6H5NH2 偶氮化合物 N=N 偶氮基 C6H5N=NC6H5

13、 重氮化合物 N=N 重氮基 C6H5N=NCl 硫醇和硫酚 SH 巰 基 C2H5SH C6H5SH 磺 酸 SO3H 磺酸基 C6H5SO3H 官能團（functional groups）是決定某類化合物的主要性質(zhì)的原子,原子團或特殊結(jié)構.顯然,含有相同官能團的有機化合物具有相似的化學性質(zhì)。 作 業(yè)： P13-14 1、2、3、4 9 第 二 章 烷 烴教學基本要求： 要求學生掌握烷烴的命名法、同系列和同分異構現(xiàn)象，碳原子的正四面體概念，氧化、裂解和鹵代的化學性質(zhì)以及自由基鏈的反應機理；了解烷烴分子結(jié)構與物理性質(zhì)的關系；了解烷烴在自然界的存在及主要用途。 教學重點難點： 重點是烷烴的系統(tǒng)命

14、名法，構型，構象的表示方法，自由基反應歷程。 難點是自由基反應歷程。 教學時數(shù)： 4課時第一節(jié) 烷烴的同系列和同分異構現(xiàn)象 一、烷烴的同系列 表2-1 一些烷烴的名稱和分子式 烷 烴 分子式 英文名 烷 烴 分子式 英 甲烷 CH4 methane 十一烷 C11H24 undecane 乙烷 C2H6 ethane 十二烷 C12H26 dodecane 丙烷 C3H8 propane 十三烷 C13H28 tridecane 丁烷 C4H10 butane 十四烷 C14H30 tetradecane 戊烷 C5H12 pentane 十五烷 C15H32 pentadecane 己烷 C

15、6H14 hexane 二十烷 C20H42 icosane 庚烷 C7H16 heptane 三十烷 C30H62 triacontane 辛烷 C8H18 octane 一百烷 C100H202 hectane壬烷 C9H20 nonane 葵烷 C10H22 decane 烷烴通式 CnH2n+2 從表21可知，符合一個通式，結(jié)構相似、化學性質(zhì)也相似，物理性質(zhì)有規(guī)律變化的一系列化合物稱為同系列。符合烷烴通式的一系列化合物稱為烷烴的同系列。 二、烷烴的同分異構現(xiàn)象 分子式相同，而構造式不同的異構體稱為同分異構體，又稱構造異構體。 對于低級烷烴的同分異構體的數(shù)目和構造式，可利用碳干的不同推導

16、出來。 例：寫出庚烷的同分異構體的構造式（僅寫碳干，省略氫原子）。 1、寫出庚烷的最長（7個碳）直鏈式。 2、寫出少一個碳原子的直鏈式作為主鏈，把一個碳作支鏈（甲基），依次連在主鏈碳上，得二個異構體。 3、寫出少二個碳原子的直鏈式作為主鏈，把二個碳當作二個支鏈或當作一個支鏈（乙基），依次連在主鏈碳上，得五個異構體。4、寫出少三個碳原子的直鏈式作為主鏈，把三個碳當作三個取代基，得一個異構體。其它的都是重復的，不算數(shù)。 這樣，庚烷的同分異構體有9個。用碳干式表示。 為了方便和清楚，可以用構造式或簡式表示。 或鋸架式表示。 三、伯、仲、叔和季碳原子與伯、仲、叔氫 與一個碳原子相連的稱為伯碳原子或一級

17、（primary）碳原子。 1°與二個碳原子相連的稱為仲碳原子或二級（secondary）碳原子。 2° 與三個碳原子相連的稱為叔碳原子或三級（tertiary）碳原子。 3° 與四個碳原子相連的稱為季碳原子或四級（quaternary）碳原子。 4° 伯碳上的氫為伯氫；仲碳上的氫為仲氫；叔碳上的氫為叔氫。 第二節(jié) 烷烴的命名一、普通命名法 由一到十個碳原子的烷烴分別用甲、乙、丙、丁葵烷表示。十一起用漢文數(shù)字表示。烷烴的英文名詞尾用-ane。 為了區(qū)別異構體，分別用正（normal）、異（iso）、新（neo）某烷表示。例： 正己烷（n-hexane）

18、異己烷（i-hexane） 新己烷（neohexane） 為了學習系統(tǒng)命名法，先了解烷基的名稱。 二、烷基1、 小分子烷烴去掉一個氫原子剩下的原子團稱為烷基；相應的英文只需將詞尾“ane”改為“yl”。 表2-3 一價烷基的名稱 烷 基 中文名 英文名不 通用符號 2、去掉兩個氫原子的稱為亞基。 亞甲基 1，2亞乙基 亞乙基 1，3亞基 3、去掉三個氫原子的稱為次基。 次甲基 次乙基 三、系統(tǒng)命名法 中國化學會根據(jù)IUPAC命名法和結(jié)合漢字特點制定的原則。1、 選取主鏈選最長碳鏈，且含取代基最多。2、 編號從靠近取代基最近的一端開始編號，用1、2、3、等表示。3、 寫出取代基位次和名稱 小的在

19、前，大的在后；如有幾個相同的取代基合并一處。4、 支鏈上有小取代基時應和名稱一起放在括號內(nèi)。5、 如有幾個不同的取代基時，按次序規(guī)則較優(yōu)的基團寫在后面，簡單基團寫在前面。常見烷基的排列順序：甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<異戊基<異丁基<異丙基6、英文名稱中的一、二、三、四等數(shù)字用相應的詞頭“mono”、“di”、“tri”、“tetra”等表示。例1： 2甲基4,5二乙基庚烷 4，5-diethyl-2-methylheptane 例2： 3-甲基-4-乙基-5-丙基壬烷 4-ethyl-3-methyl-5-propylnonane例3：

20、 2，3，9三甲基4丙基8異丙基5-（1，1二甲基丁基）十一烷 注:國外一些書上取代基的書寫次序與我國不同,他們是根據(jù)英文字母順序而排列。 第三節(jié) 烷烴的構型一、碳原子的四面體概念范特霍夫和勒貝爾同時提出碳正四面體的概念。碳位于中心，四個原子或原子團在四面體的頂點上。 例如：甲烷分子的構型是正四面體。四個碳氫鍵的鍵長都是0.109nm，鍵角為109°28。 常用凱庫勒模型和斯陶特模型來表示。二、碳原子的 SP³雜化 原子軌道雜化理論設想是: 基態(tài) 激發(fā)態(tài) 雜化軌道 每一個SP³ 雜化軌道占1/4S成分和3/4P成分，對稱軸之間互成109°28。三、雜化軌

21、道特點： 1、更強的方向性； 2、四個雜化軌道完全相等； 3、四個鍵之間盡可能遠離。四、烷烴分子的形成 見書2426面；了解清楚。五、鍵的特點：電子云沿鍵軸近似于圓柱形對稱分布，成鍵的兩個原子可以圍繞著鍵軸自由旋轉(zhuǎn)。 六、分子立體結(jié)構的表示方法 1、 契形透視式 2、鋸架透視式 3、紐曼（Newman M S）投影式 表示前面的碳原子及其鍵； 表示后面的碳原子及其鍵。 還有一種表示方法為費歇爾投影式，詳見第六章。 第四節(jié) 烷烴的構象 一、乙烷的構象構象：所謂構象（conformation）是指在有一定構造的分子通過單鍵的旋轉(zhuǎn)，形成各原子或原子團的空間排列。乙烷的許多構象中，交叉式或叫反疊式構象

22、（antiperiplanar，簡寫為ap）、重疊式或叫順疊式構象（synperiplanar，簡寫為sp）是兩種極限的構象。 交叉式（反疊式） 重疊式（順疊式） 透視式 Newman式 交叉式構象中三對氫原子距離最遠，能量最低，最穩(wěn)定；重疊式構象中三對氫原子的距離最近，能量最高，最不穩(wěn)定。由交叉式轉(zhuǎn)變?yōu)橹丿B式時吸收12.5kJ/mol的能量；由重疊式轉(zhuǎn)變?yōu)榻徊媸綍r會放出12.5kJ/mol的能量。 二、正丁烷的構象 對位交叉式 鄰位交叉式 部分重疊式 全重疊式 反疊式 順錯式 反錯式 順疊式同乙烷一樣,正丁烷以C2C3單鍵旋轉(zhuǎn)時也有許多不同的構象式,但是以上四種是主要構象。全重疊式能量最高，

23、對位交叉式能量最低。 第五節(jié) 烷烴的物理性質(zhì)有機化合物的物理性質(zhì)一般包括狀態(tài)、相對密度、沸點、熔點、溶解度和折光率等。 1、物質(zhì)的狀態(tài) C14個碳的烷烴常態(tài)下是氣體；C516個碳的烷烴是液體；C17個碳以上的烷烴是固體。 2、沸點液體的沸點高低取決于分子間引力的大小；分子間的引力稱為范德華引力（靜電引力、誘導力、色散力）。正烷烴是非極性分子，引力是由色散力所產(chǎn)生的。正烷烴的沸點隨碳原子數(shù)目增加而升高。正烷烴的沸點大于同數(shù)碳原子支鏈烷烴，支鏈越多，沸點越低。 例：沸點： 36.1 27.9 9.5 3、熔點 熔點的高低取決于分子排列緊密程度，排列越緊密，色散力越大，熔點越高。 正烷烴的熔點也是隨

24、碳原子個數(shù)增加而升高。 偶數(shù)碳原子烷烴熔點大于鄰位奇數(shù)烷烴。 直鏈烷烴的熔點大于支鏈烷烴。高度對稱的烷烴熔點在同數(shù)碳原子烷烴中最高。例： 熔點： -129.7 -159.9 -16.6 4、相對密度 隨碳原子數(shù)目的增加逐漸增大。 分子間引力增大，分子間的距離相應減小，相對密度就增大。 5、溶解度 烷烴不溶于水，溶于某些非極性有機溶劑。可用“相似相溶”原理解釋之。 例：石蠟不溶于水而溶于汽油。 思考題: P43-44 2、4、5、7 作 業(yè): P43-44 1、3、6、8 第六節(jié) 烷烴的化學性質(zhì) 化學性質(zhì)穩(wěn)定，與強酸、強堿、氧化劑、還原劑等都不反應。可用作溶劑。但在燃燒、高溫和光照時可以發(fā)生一些

25、反應。一、氧化反應（oxidation reaction）這就是汽油和柴油作為內(nèi)燃機燃料的基本變化和根據(jù)。如果燃燒不完全，會產(chǎn)生大量CO，也就是煤氣中毒的主要原因。高級烷烴在催化劑作用下，可以發(fā)生部分氧化，生成高級脂肪酸，以工業(yè)化生產(chǎn)。二、熱裂反應（pyrolysis reaction） 在高溫及無氧的條件下發(fā)生鍵斷裂的反應為熱裂反應。 其它烷烴在8001100時熱裂產(chǎn)物主要是乙烯，其次是丙烯、丁烯、丁二烯等。 另一種是應用催化劑的熱裂，稱為催化熱裂。三、鹵代反應（helogenation reaction） 1、鹵素反應活性 2、反應條件除氟外，在常溫和黑暗中不發(fā)生鹵代反應，在紫外光漫射或高

26、溫下氯和溴易發(fā)生反應。3、甲烷的氯代反應 甲烷的氯代往往生成四種產(chǎn)物的混合物，但是控制一定反應條件和原料比，可使其中一種氯代物成為主要產(chǎn)品。400450，甲烷:氯氣=10:1 幾乎完全是一氯甲烷；400左右，甲烷:氯氣體=0.263:1 主要生成四氯化碳。4、其它烷烴的鹵代 （1）氯代 43 57在丙烷分子中伯氫有6個，仲氫2個，按理產(chǎn)率應是3:1，這在高溫（450）時確實如此，但是在常溫下為43:57。通過計算就可以得出不同氫原子的反應活性來。 仲氫 57/2 4 -= - 伯氫 43/6 1即： 仲氫和伯氫的相對活性為4:1同理，利用異丁烷的氯代可算出： 叔氫和伯氫的相對活性為5:1實驗結(jié)

27、果也表明，叔氫、仲氫、伯氫在常溫條件下的相對活性為5:4:1。利用這一關系式可以計算出其他烷烴的氯代產(chǎn)率。 例： 1-氯丁烷 6 1 3-=-×-=-2-氯丁烷 4 4 8 1-氯甲烷=3÷（3+8）=27 2-氯甲烷=8÷（3+8）=72 ( 2 ) 溴代反應 叔氫:仲氫:伯氫=1600:82:1 例： 叔丁烷的溴代反應 >99 痕跡 第七節(jié) 烷烴鹵代反應歷程 一、甲烷的氯代歷程鏈引發(fā)(chain initiation)： 由光和熱提供能量，氯分子發(fā)生均裂，生成氯游離基。 鏈傳遞(chain propagation)： 每一步都消耗一個活潑質(zhì)點，有產(chǎn)生一個

28、新活潑質(zhì)點。 鏈終止： 活潑質(zhì)點被消耗，不再產(chǎn)生了。 二、鹵素對甲烷的相對反應活性 以甲烷一鹵代為例說明： （見P38頁 表26） 因氟代放熱太多，反應太劇烈，難以控制；而碘代需要吸熱，反應較難進行，故一般講鹵代反應主要是指氯代和溴代。她們的反應活性為： 氟 > 氯 > 溴 > 碘反應熱并不能完全反映反應的活性大小,只有反應的活化能才能真正反映反應的活性.以甲烷第二步反應為例: X·+ HCH3HX + ·CH3 鹵 素 Cl Br I E活kJ·mol-1 16.7 77.8 136.4 反應所需活化能越小，反應活性越大，故反應活性有： 氯 &

29、gt; 溴 > 碘 三、烷烴對鹵代反應的相對活性與烷基自由基的穩(wěn)定性 1、烷烴的鹵代反應相對活性： 叔氫、仲氫、伯氫的活性次序是：3°>2°>1°； 2、各種烷基自由基形成的難易程度： 以甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷形成自由基為例，觀察形成的難易程度。 鍵能越小，自由基越容易生成。 因為3°的鍵能 < 2°的鍵能 < 1°的鍵能 < 甲基自由基的鍵能，故有下面形成難易次序。 CH3·> 1°> 2°> 3° 3、烷基自由基的穩(wěn)定性 即三級 >

30、; 二級 > 一級 > 甲基自由基 越穩(wěn)定的自由基越容易生成，這就解釋了烷烴分子中不同類形氫的反應活性次序。 第八節(jié) 過渡態(tài)理論 1、反應進程： 始態(tài)（反應物）過渡態(tài)終態(tài)（產(chǎn)物） 2、反應位能變化： 見書P40頁圖214：反應物A、BC處于能谷a點，產(chǎn)物AB、C處于能谷c點，過渡態(tài)ABC處于能壘b點。 3、反應的活化能： 過渡態(tài)（b）和反應物（a）之間的內(nèi)能差稱為反應的活化能（activation energy）。用E活表示。也就是發(fā)生反應所需要克服的能壘。 4、放熱或吸熱： 產(chǎn)物的能谷低于反應物時為放熱反應， 產(chǎn)物的能谷高于反應物時為吸熱反應。 5、甲烷氯代反應的兩步反應： 第一

31、步為吸熱反應 第一步反應的活化能 第二步為放熱反應 第二步反應的活化能 6、幾個重點介紹： 中間體：CH3·, R·處于能谷，可以分離出來，可證明其存在； 過渡態(tài)：ClHCH3處于能壘，不可以分離出來，無法證明其存在。 因為E1>E2，故第一步反應為決定速度的一步。 7、自由基結(jié)合： 自由基是活性中間體，結(jié)合時不需要活化能。 Cl·+ ·ClClCl 第九節(jié) 烷烴的制備一、偶聯(lián)反應武慈合成法（1）制得的烷烴比原料鹵代烴的碳原子增加一倍；用的鹵代烷為溴代烷和碘代烷，并且是伯鹵代烷； 產(chǎn)率低，副反應多，不能用仲、叔鹵代烷作原料。 2、柯爾貝法： 陽極

32、陰極六碳以上脂肪酸合成烷烴產(chǎn) 二、還愿反應 鹵代烴、醇、醛、酮、羧酸及衍生物等還原得烷烴，將在以后的章節(jié)中介紹。 第十節(jié) 甲烷和天燃氣一、燃料 天然氣的主要成分是甲烷，還含有其他烷烴。 甲烷存在于自然界中，是石油氣、天然氣、沼氣的主要成分。 無色、無味、溶于有機溶劑中；可用作熱源、化工原料。 1、燃燒 易燃燒、火焰呈青白色。 是煤礦中瓦斯爆炸的表現(xiàn)形式。 二、化工原料 1、當甲烷不完全燃燒，生成炭黑。 2、部分氧化 3、裂解生成乙炔 甲烷經(jīng)過3000左右的電弧區(qū)，發(fā)生裂解反應生成乙炔和氫氣。 4、生成合成氣 甲烷與水蒸汽混合在725 通過鎳催化劑，可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐谎趸己蜌錃?；用來合成氨、尿素、?/p>

33、醇等。 5、了解天然氣的儲藏、開采、應用。 思考題：P44-45 9、11、13 作 業(yè)：P44-45 10、12、14、15 第三章 單烯烴教學基本要求： 要求學生掌握單烯烴的結(jié)構和命名，特別是同分異構現(xiàn)象與構形；掌握單烯烴的化學性質(zhì)；初步掌握親電加成反應的歷程，學會用電子效應、碳正離子的穩(wěn)定性去證明有機反應規(guī)律；了解單烯烴的來源和制備方法，及其在工業(yè)生產(chǎn)上的重要意義。教學重點難點： 本章的重點是單烯烴的結(jié)構、命名（包括順反命名）、化學性質(zhì)和誘導效應及其應用、單烯烴的制備。難點是親電加成反應歷程及其應用，誘導效應及其應用。教學時數(shù)： 6學時 單烯烴是指分子中含有一個碳碳雙鍵（），符合通式的不

34、飽和開鏈烴。 第一節(jié) 烯烴的結(jié)構 1、烯烴的雙鍵特征：一個鍵和一個鍵。 2、雜化： 雜化軌道理論認為，在成鍵時是一個S軌道和2個P軌道雜化，組成三個等同的雜化軌道。對稱軸之間成120º夾角。 3、乙烯分子的形成： 鍵 4個鍵 鍵 4、鍵的特點：（1） 鍵沒有對稱軸，不能自由旋轉(zhuǎn)；（2） 鍵不能自主成鍵，只能與共存；（3） 鍵不如鍵穩(wěn)定，容易破裂，故容易發(fā)生化學反應；（4） 鍵的鍵能為264.4kJmol,比鍵的鍵345.6kJmol小；（5） C=C雙鍵的鍵長0.134nm比C-C單鍵的鍵長0.154nm更短。 5、丙烯的結(jié)構： 第二節(jié) 烯烴的同分異構和命名一、烯烴的同分異構現(xiàn)象除了

35、碳干異構外，還有雙鍵的位置異構以及由雙鍵引起的順反異構。所以，烯烴的異構現(xiàn)象比烷烴多。例：戊烯的異構 所以，戊烯有6個異構體。注意：如果在同一個雙鍵碳原子上聯(lián)有兩個相同的原子或原子團時，則沒有順反異構體。二、烯基 表3-1 烯基的名稱 烯基 中文名 英文名 三、烯烴的系統(tǒng)命名1、選主鏈（含雙鍵的最長碳鏈）；2、編號（從靠近雙鍵的一端開始）； 3、標明雙鍵的位置（放在烯烴的前面）； 4、其它同烷烴相同，英文名稱只需將詞尾“ane”改為“ene”。 5、順、反命名法： 兩個相同的基團在同一側(cè)時為順式，在兩側(cè)時為反式。 6、Z、E命名法： 兩個大基團在同側(cè)時為（Z）構型，在兩側(cè)時為（E）構型。例：4

36、甲基3庚烯 寫出其構型并命名。 （Z）-4甲基3庚烯 （E）-4甲基3庚 8、常見基團的順序規(guī)則： （1）幾種原子的順序 IBrClSPONCDH (2) 幾種常見的烷基的順序 例：命名或?qū)懗鰳嬙焓剑?） 命名：（E）-1-氯1溴2碘4甲基1己烯（2） （Z）-3甲基4乙基5-異丙基3辛烯 構造式： 第三節(jié) 烯烴的物理性質(zhì) 烯烴的物理性質(zhì)與烷烴相似，見52頁表32。不多介紹。 但順反異構體有點差異：沸點：順式反式 與分子的極性有關。熔點：反式順式 與分子的對稱性有關。 第四節(jié) 烯烴的化學性質(zhì) 一、親電加成1、 與酸的加成： （1）與鹵化氫的加成： a、鹵化氫活潑性次序： HIHBHCl b、不對稱烯烴加成： 遵守馬氏規(guī)則；即氫原子加在含氫較多的碳上，鹵原子加在含氫較少的碳上。 80 凡反應中鍵的形成或斷裂，有兩種以上取向而有一主要產(chǎn)物生成者稱為區(qū)位選擇性。 馬爾科夫尼科夫規(guī)則是歷