參考45課時(shí)01緒論

1、有機(jī)化學(xué)關(guān) 麗 Tel: ; 663935微信公眾號(hào)：gdpu-youji第一章 緒 論重點(diǎn)講解問題一、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)二、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)理論三、共價(jià)鍵的幾個(gè)重要參數(shù) 四、有機(jī)酸堿理論主講：關(guān)麗第一節(jié) 有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)主講：關(guān)麗早期有機(jī)化合物的定義：從動(dòng)植物中獲得的物質(zhì)1828， Friedrich Wohler1845年，柯爾柏合成了醋酸（CH3COOH）Friedrich Wohler (1800-1882) Germany Lead cyanate Water Ammonia Urea Lead hydroxide主講：關(guān)麗之后，不斷有有機(jī)物被人工合成，如石蠟烴、醇、脂肪酸、甘

2、油、蘋果酸、甲醛糖、毒芹堿和尿酸等特別是在1854年，貝特羅合成了脂肪這一發(fā)現(xiàn)引起巨大轟動(dòng)，因?yàn)橹臼羌?xì)胞組織內(nèi)的物質(zhì)它的人工合成意味著 “生命力論”被徹底推翻主講：關(guān)麗19世紀(jì)初隨著測(cè)定物質(zhì)組成方法的建立和發(fā)展,在測(cè)定許多有機(jī)化合物的組成中發(fā)現(xiàn), 它們都含有碳,是碳的化合物主講：關(guān)麗有機(jī)化合物(Organic Compounds)：含碳的化合物有機(jī)化學(xué)(Organic Chemistry)：研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和合成方法的一門科學(xué)現(xiàn)代定義:自然界中碳的循環(huán)有機(jī)化合物構(gòu)造表示方法：蛛網(wǎng)式 縮寫式 鍵線式CH3CH(CH3)2有機(jī)化合物的性質(zhì)特點(diǎn)乙醇bp 78.6 二甲醚 bp-23主講：關(guān)

3、麗1)同分異構(gòu)：具有相同組成而結(jié)構(gòu)不同的化合物。例如：乙醇和二甲醚 C2H6O2）大部分有機(jī)化合物易燃，對(duì)熱不穩(wěn)定(CCl4除）3）熔、沸點(diǎn)低（分子間力弱）4）難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑如苯、乙醚等（乙醇除外）5）反應(yīng)速度慢，條件苛刻6）副反應(yīng)多，產(chǎn)物復(fù)雜主講：關(guān)麗第二節(jié) 共價(jià)鍵碳原子的電子排布為1s22s22p2有機(jī)化合物中碳原子為四價(jià)C除能與其它元素結(jié)合外，還可以和其它C以單鍵、雙鍵和叁鍵相互結(jié)合成碳鏈或碳環(huán)構(gòu)成有機(jī)分子最主要的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵一、路易斯共價(jià)鍵理論（八隅律）元素原子進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，通過電子轉(zhuǎn)移或共用電子對(duì)的方式達(dá)到穩(wěn)定的惰性元素的電子構(gòu)型共價(jià)鍵（covalent bonds）:成鍵

4、的兩個(gè)原子各提供一個(gè)電子，通過共用一對(duì)電子相互結(jié)合的化學(xué)鍵。離子鍵（ionic bonds）:原子間通過電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生正負(fù)離子，兩者相互吸引所形成的化學(xué)鍵。路易斯（Lewis）結(jié)構(gòu)式：（解決共價(jià)鍵是如何形成的）二、現(xiàn)代共價(jià)鍵理論（一）原子軌道和電子云 原子軌道：描述核外電子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)函數(shù)。 電子云：描述電子在核外出現(xiàn)的幾率密度；s軌道圍繞原子核呈球形對(duì)稱，p軌道呈啞鈴形。A. 原子的成鍵電子在成鍵前需是未成對(duì)電子，且自旋方向相反（即原子軌道可以重疊）元素原子的共價(jià)數(shù)等于該原子的未成對(duì)電子數(shù)。1、共價(jià)鍵的形成是原子軌道相互重疊的結(jié)果C. 一對(duì)電子成單鍵，兩對(duì)成雙鍵，三對(duì)成三鍵B. 成鍵電子處于成鍵

5、原子的控制范圍之內(nèi)2、共價(jià)鍵的飽和性（二）價(jià)鍵法理論3、共價(jià)鍵的方向性(決定著分子的空間構(gòu)型) 原子軌道重疊是存在一定的方向性，只有沿軸向的重疊才能達(dá)到最大重疊，從而使成鍵最強(qiáng)。原子核帶正電，成鍵原子間存在斥力，只有在電子云的最大延展-軸向才能達(dá)到電子云的有效重疊。最大重疊 不是最大重疊最大重疊 不是最大重疊三、 雜化軌道理論-Hybridization雜化軌道：能量相近的原子軌道經(jīng)能量均化的過程所形成的能量相等的軌道C 1s22s22p2 （1） sp3 雜化(Hybridization) 2px 2py 2pz2s激發(fā)態(tài)激發(fā) 2px 2py 2pz2ssp3雜化軌道Sp3雜化sp3 Hyb

6、ridizationsp3 Hybridization（2） sp2 HybridizationC 1s22s22p2 2s22px12py12pz0 2s12px12py12pz1 1s + 1px + 1py + 1pz 3 sp2 + 1 pz激發(fā)Sp2雜化軌道 2px 2py 2pz2s 2px 2py 2pz2sp軌道激發(fā)態(tài)sp2sp2 HybridizationTo form a planer carbon（3） sp HybridizationC 1s22s22p2 2s22px12py12pz0 2s12px12py12pz1 1s + 1px + 1py + 1pz 2 sp

7、 + 1 py + 1pz激發(fā) 2px 2py 2pz2s 2px 2py 2pz2sSp雜化Sp雜化軌道p軌道激發(fā)態(tài)sp HybridizationTo form a linear carbon四、共價(jià)鍵的屬性0.1530nm 0.1510nm 0.1456nm(2)鍵角:兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角,取決于成鍵的原子軌道,決定著分子的空間構(gòu)型。(1)鍵長(zhǎng):分子中兩個(gè)成鍵原子核之間的距離 C-H 0.109nm C-C 0.154nm同類共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)在不同化合物分子中稍有差異(3) 鍵能: 兩成鍵原子在形成共價(jià)鍵的過程中釋放的能量，或者共價(jià)鍵斷裂形成兩個(gè)原子的過程中所吸收的能量。鍵的解離能：分子中某

8、一給定的共價(jià)鍵斷裂生成原子或者自由基所吸收的能量。（雙原子分子：鍵的解離能與鍵能相同。）鍵能：可判斷鍵的穩(wěn)定性+ - + - (4)極性: 不同的原子吸引電子能力不同引起的非極性共價(jià)鍵：兩個(gè)相同原子組成的共價(jià)鍵，成鍵電子云對(duì)稱地分布在兩個(gè)核周圍極性共價(jià)鍵：兩個(gè)不同原子形成的共價(jià)鍵，成鍵電子云非對(duì)稱地分布在兩核周圍，電負(fù)性大的原子一端電子云密度較大，具有部分負(fù)電荷性質(zhì)，另一端電子云密度較小，具有部分正電荷性質(zhì)。如：鍵的極性大小取決于原子的電負(fù)性差。離子鍵極性共價(jià)鍵電負(fù)性差1.7電負(fù)性差 0.71.6鍵的極性由偶極矩或鍵矩(dipol moment)來度量，偶極矩是向量，一般用箭頭表示指向鍵的負(fù)電

9、荷端，如：第三節(jié) 分子的極性和分子間的作用力(一)分子的極性(polarity) A. 雙原子分子的偶極矩就是鍵的偶極矩 B. 多原子分子的偶極矩是組成分子的所有 共價(jià)鍵的偶極矩的向量之和。分子的極性也用偶極矩來表示。CCl4的偶極矩為 0分子的極性越大，分子間相互作用力越大，直接影響其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等。(二)分子間的相互作用包括： 氫鍵（ Hydrogen Bond） 偶極-偶極作用力 色散力分子間作用力（范德華力）第四節(jié) 有機(jī)化合物的分類和有機(jī)反應(yīng)的類型基本骨架 由碳-碳鍵和碳-氫鍵構(gòu)成一、有機(jī)化合物的分類有機(jī)分子的官能團(tuán)官能團(tuán)：有機(jī)分子中具有一定性質(zhì)的部分原子的集合。含官能團(tuán)的有機(jī)化

10、合物：可看作是碳?xì)浠衔镏袣浔桓鞣N不同官能團(tuán)取代后的產(chǎn)物，即烴的衍生物。有機(jī)化合物按官能團(tuán)分為：烯烴、炔烴、鹵代烴、醇/酚、醚、醛/酮、羧酸及其衍生物、胺、腈、硝基化合物、磺酸等。雙鍵 C=C 三鍵 醚（Ethers） R-O-R醇（Alcohols） R-OH 醛（Aldehydes）R(H)C=O 酮羧酸及其衍生物 RCOOH, RCOOR胺基 -NR2鹵素 -X氰基 -CN 磺酸基 -SO3H（二）共價(jià)鍵的斷裂和有機(jī)反應(yīng)類型離子型反應(yīng)：根據(jù)試劑的類型,可分為親電反應(yīng)和親核反應(yīng)。碳負(fù)離子碳正離子自由基異裂(活性中間體)(活性中間體)(活性中間體)自由基反應(yīng)離子型反應(yīng)第五節(jié) 有機(jī)酸堿概念一. 勃朗斯德酸堿理論-酸堿質(zhì)子理論 凡能給出質(zhì)子的