1、有機(jī)化學(xué)導(dǎo)言教材及參考資料：1 葉孟兆有機(jī)化學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000年第一版版（教材） 徐 壽 昌 有 機(jī) 化 學(xué) 高 等 教 育 出 版 社 ， 1 9 9 3 年 第 二 版 （ 參 考 ）趙建莊有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)高等教育出版社， 2003年7月第1版第（教材）授課學(xué)時(shí)及安排： 90學(xué)時(shí)（學(xué)分），其中理論教學(xué)60學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)30學(xué)時(shí)。第一章第一章 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物 在遠(yuǎn)古時(shí)期：人類(lèi)就開(kāi)始利用和加工有機(jī)化合物，并創(chuàng)造了許多提取和精制有機(jī)化合物的方法，如提取染料、香料，制酒、釀醋。人們把自然界的物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)： 在化學(xué)發(fā)展早期： 有機(jī)化合物

2、大多是從動(dòng)植物中得到，人們認(rèn)為有機(jī)物是與生命有關(guān)的，是受動(dòng)植物體內(nèi)“生命力”作用產(chǎn)生的，不能人工合成，有機(jī)物與無(wú)機(jī)物是完全對(duì)立的，不能相互轉(zhuǎn)化有機(jī)物只能在一種神秘的“生命力”作用下在活的有機(jī)體中生成，在實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有“生命力”，因此，不可能由簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物合成。“生命力”學(xué)說(shuō)使有機(jī)合成成為禁區(qū)，阻礙有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。1828年德國(guó)化學(xué)家武勒（E.Wohler）在研究氰酸鹽的過(guò)程中，意外地發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物尿素的生成。得到原來(lái)要從尿中獲得的尿素。這是人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里第一次由無(wú)機(jī)物制得的有機(jī)物。武勒給當(dāng)時(shí)化學(xué)界的權(quán)威貝齊里烏斯（J.J.Berzelius）的信中說(shuō)：“我制造出尿素，而且

3、不求助于腎臟或動(dòng)物無(wú)論是人或犬”。尿素的人工合成，沖破了有機(jī)物來(lái)源于生物體以及無(wú)機(jī)物與有機(jī)物之間的絕對(duì)界限，動(dòng)搖了“生命力”學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)。 KOCN+NH4ClNH4OCN+KCl 到19世紀(jì)中葉， 更多的有機(jī)化合物被合成：1845年柯?tīng)柊?(H.Kolbe)合成醋酸；1854年貝特羅 (M.Berthelot)合成油脂； 1861年，俄國(guó)化學(xué)家布特列洛夫（Butleroff）合成了糖類(lèi)物質(zhì)等。在客觀事實(shí)面前，唯心主義的“生命力”學(xué)說(shuō)終于徹底被推翻了?！吧Α睂W(xué)說(shuō)雖然早已被拋棄，但有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的名稱(chēng)仍沿用至今，而其內(nèi)涵已完全不同。由于有機(jī)化合物分子中都含有碳元素，1848年德國(guó)化學(xué)家凱

4、庫(kù)勒（A.Kekule）把有機(jī)化合物定義為含碳化合物，有機(jī)化學(xué)則是研究含碳化合物的化學(xué)。而某些簡(jiǎn)單的含碳化合物如CO、CO2、碳酸鹽、氰化物、氰酸鹽等，因它們具有無(wú)機(jī)物的典型性質(zhì)，習(xí)慣上仍放在無(wú)機(jī)化學(xué)中討論。有機(jī)化合物除含有碳元素外，絕大多數(shù)含有氫元素，很多化合物還含有氧、氮、鹵素、硫、磷等元素。1874年，德國(guó)化學(xué)家肖萊馬（C.Schorlemmer）又把有機(jī)物定義為碳?xì)浠衔锛捌溲苌铮袡C(jī)化學(xué)則是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)。后一個(gè)定義更能反映有機(jī)物的特點(diǎn)，同時(shí)也體現(xiàn)了有機(jī)物在結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系。 有機(jī)化合物的定義：有機(jī)化合物的定義： 有機(jī)化合物就是碳?xì)浠衔铮N）及其衍生物 。 有機(jī)

5、化學(xué)的定義：有機(jī)化學(xué)的定義： 有機(jī)化學(xué)就是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)。研究有機(jī)化合物組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué)。 然而，有機(jī)化學(xué)真正成為一門(mén)獨(dú)立的、系統(tǒng)的學(xué)科，則是在有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論建立以后。1858年，凱庫(kù)勒提出碳原子為四價(jià)和碳原子之間可以相互連接成鏈狀的概念，1865年又提出苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。1861年，布特列洛夫較為完整地提出了化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，認(rèn)為：組成一個(gè)有機(jī)物分子的所有原子，在分子內(nèi)是以一定排列順序和結(jié)合方式連接著的，并且是相互影響的；分子中的碳原子是以四價(jià)與其它原子或自身相結(jié)合，而其它原子也按各自的化合價(jià)與碳原子相結(jié)合；分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定著物質(zhì)的主要性質(zhì)。1874年

6、荷蘭化學(xué)家范特霍夫（J.H.Vant Hoff）和法國(guó)化學(xué)家（J.A.LeBel）勒比兒提出碳的四面體；量子力學(xué)、波動(dòng)力學(xué)、色譜、光譜、同位素技術(shù)等。 二、有機(jī)化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系二、有機(jī)化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系有機(jī)化學(xué)廣泛地滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域: 生物化學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、食品科學(xué)、農(nóng)學(xué), 并為生命科學(xué)的研究提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ). 生命科學(xué)則為有機(jī)化學(xué)的發(fā)展充實(shí)了豐富的內(nèi)容.有機(jī)化學(xué)和生命科學(xué)之間的交叉和融合, 導(dǎo)致了許多新的科學(xué)發(fā)現(xiàn), 并將不斷推動(dòng)兩門(mén)學(xué)科的發(fā)展.學(xué)習(xí)并掌握有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)和理論, 有利于深刻認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì), 在分子水平上深入認(rèn)識(shí)和研究探索生命的奧秘.

7、有機(jī)化學(xué)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)的關(guān)系也十分密切。諸如國(guó)防、石油化工、醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、日用化工等工業(yè)依賴(lài)于有機(jī)化學(xué)的成就。 有機(jī)化學(xué)與食品科學(xué)食品原料的生產(chǎn)，食品營(yíng)養(yǎng)成分，食品加工工藝，食品保鮮技術(shù)，食品添加劑等食品質(zhì)量問(wèn)題：食品污染，食品安全，食品檢驗(yàn)技術(shù)等有機(jī)化學(xué)與生命科學(xué)有機(jī)化學(xué)與生命科學(xué) 21世紀(jì)是生物學(xué)大發(fā)展的世紀(jì)，可能這個(gè)論斷的鼓動(dòng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大于其在學(xué)術(shù)上的意義。 人類(lèi)的科學(xué)事業(yè)正面臨著四大問(wèn)題的挑戰(zhàn)：物質(zhì)的本身；宇宙的起源；生命的本質(zhì)與起源進(jìn)化；智力的產(chǎn)生。其中第三者，就是進(jìn)化生物學(xué)的涉及領(lǐng)域。構(gòu)成生命的物質(zhì)是原生質(zhì)，原生質(zhì)包括核酸、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂類(lèi)等等，這些原生質(zhì)本身并不是“活的”

8、，當(dāng)它們裝配成高度有序的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，才能表現(xiàn)出生命特征。 這些無(wú)一不與有機(jī)化學(xué)有著密切的聯(lián)系。探索生命活動(dòng)的基本規(guī)律都需要有機(jī)化學(xué)這一個(gè)基本的工具和手段做輔導(dǎo)。現(xiàn)代生物學(xué)是建筑在分子水平上的生物學(xué)，將是研究的主流，對(duì)化學(xué)難題的研究對(duì)解決生物學(xué)難題是互相促進(jìn)的。 有機(jī)化學(xué)與醫(yī)藥科學(xué)1、天然藥物的開(kāi)發(fā)有效成分的提取、藥品的加工工藝、保存方式等。2、有機(jī)合成新藥新藥設(shè)計(jì)，合成方法，藥品性能改良，化工生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)等三、有機(jī)化合物的特性三、有機(jī)化合物的特性 1易燃燒易燃燒 除少數(shù)例外，一般有機(jī)化合物都含有碳和氫兩種元素，因此容易燃燒，生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱量。大多數(shù)無(wú)機(jī)化合物，如酸、堿、鹽、

9、氧化物等都不能燃燒。因而有時(shí)采用灼燒試驗(yàn)可以區(qū)別有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。 2. 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低無(wú)機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物 靜電力靜電力有機(jī)化合物有機(jī)化合物 范德華力范德華力NaClCH3COCH3相對(duì)分子質(zhì)量58.558.08熔點(diǎn)/ C801-95.35 沸點(diǎn)/ C1 46556.2 3.難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑 水是強(qiáng)極性化合物。大部分無(wú)機(jī)化合物是離子鍵型化合物，易溶于水，不易溶于有機(jī)溶劑；有機(jī)化合物是共價(jià)鍵型化合物，極性小，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑“相似相溶”原理。 4.反應(yīng)速度慢反應(yīng)速度慢 無(wú)機(jī)反應(yīng)是離子型離子型反應(yīng)，一般反應(yīng)速度都很快。有機(jī)反應(yīng)大部分是分子間分子間的

10、反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中包括共價(jià)鍵舊鍵的斷裂和新鍵的形成，所以反應(yīng)速度比較慢。5副反應(yīng)多，產(chǎn)物復(fù)雜副反應(yīng)多，產(chǎn)物復(fù)雜 有機(jī)化合物的分子大多是由多個(gè)原子結(jié)合而成的復(fù)雜分子，所以在有機(jī)反應(yīng)中，反應(yīng)中心可以在不同部位同時(shí)發(fā)生反應(yīng)，得到多種產(chǎn)物。反應(yīng)生成的初級(jí)產(chǎn)物還可繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，得到進(jìn)一步的產(chǎn)物。因此在有機(jī)反應(yīng)中，除了生成主要產(chǎn)物以外，還常常有副產(chǎn)物生成。 書(shū)寫(xiě)有機(jī)反應(yīng)方程式時(shí)常采用箭頭箭頭，而不用等號(hào)，一般只寫(xiě)出主要反應(yīng)及其產(chǎn)物，有的還需要在箭頭上標(biāo)明反應(yīng)的必要條件。 6. 同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在 同分異構(gòu)現(xiàn)象是指具有相同分子式，但結(jié)構(gòu)不同，從而性質(zhì)各異的現(xiàn)象。 乙醇和甲醚，分子式均為C

11、2H6O，但它們的結(jié)構(gòu)不同，因而物理和化學(xué)性質(zhì)也不相同。 乙醇 b.p.78.5 oC 甲醚 b.p.-25 oC 四 有機(jī)化學(xué)的研究方法看書(shū).提取、分離和純化.元素定性分析.元素定量分析.分子量的測(cè)定第二節(jié)第二節(jié) 有機(jī)化合物的一般結(jié)構(gòu)有機(jī)化合物的一般結(jié)構(gòu) 在分子中，原子或基團(tuán)相互結(jié)合的強(qiáng)吸引力叫做化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵分為：離子鍵、共價(jià)鍵。離子鍵：通過(guò)電子轉(zhuǎn)移而形成的帶有相反電荷的離子間，由于靜電吸引靜電吸引力力而形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。例如鈉原子和氯原子反應(yīng)時(shí)，鈉給出一個(gè)電子形成Na離子，氯得到一個(gè)電子形成Cl離子，這兩個(gè)正、負(fù)離子（Na、和Cl）由靜電吸引（離子鍵）而形成氯化鈉晶體（NaCl）。

12、共價(jià)鍵：帶有單個(gè)電子的兩個(gè)原子，通過(guò)電子對(duì)的共用通過(guò)電子對(duì)的共用形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵。例如，碳原子用四個(gè)價(jià)電子分別與四個(gè)氫原子的價(jià)電子共用（共價(jià)鍵）而形成甲烷分子。 一、共價(jià)鍵一、共價(jià)鍵 1原子軌道原子軌道原子是由原子核和核外電子兩部分組成的 。電子在核外的分布就好像云霧一樣，因此把這種分布形象地稱(chēng)為電子云。如果用一個(gè)界面把這樣的分布劃出一個(gè)區(qū)域，電子在這個(gè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的幾率很大。這種電子在空間可能出現(xiàn)的區(qū)域稱(chēng)為原子軌道原子軌道 。用量子力學(xué)概念解釋即為描述原子中單個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)叫做原子軌道。 2. 共價(jià)鍵的形成共價(jià)鍵的形成 價(jià)鍵理論認(rèn)為，共價(jià)鍵的形成可以看作是原子軌道的重疊或電子配對(duì)

13、的結(jié)果。原子軌道重疊后，在兩個(gè)原子核間電子云密度較大，因而降低了兩核之間的正電排斥，增加了兩核對(duì)負(fù)電的吸引，使整個(gè)體系的能量降低，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵。成鍵的電子定域在兩個(gè)成鍵原子之間。 假如原子A與原子B各有一個(gè)未成對(duì)的電子，而且自旋相反，兩個(gè)原子軌道就可以重疊，就可以互相配對(duì)形成共價(jià)鍵。 特點(diǎn)： (1) 兩個(gè)原子都有一個(gè)或多個(gè)未成對(duì)電子且自旋相反。 (2) 方向性原子相互靠近軌道重疊時(shí)重疊的程度最大。 (3) 飽和性一個(gè)電子最多只能和一個(gè)自旋方向相反的 電子配對(duì)。H(1s)Cl(2p)能穩(wěn)定成鍵不能穩(wěn)定成鍵不能成鍵3碳原子的價(jià)鍵特點(diǎn)和雜化軌道碳原子的價(jià)鍵特點(diǎn)和雜化軌道 (1) 碳原子的價(jià)鍵特點(diǎn)

14、碳原子的價(jià)鍵特點(diǎn) 碳原子基態(tài)時(shí)，核外電子排布為：1s22s22px12py1 碳原子之間相互結(jié)合或與其它原子結(jié)合時(shí)，都是通過(guò)共用電子對(duì)而結(jié)合成共價(jià)鍵。 碳原子是四價(jià)的，它可以與其它原子或自身形成單鍵，也可以形成雙鍵或叁鍵。2S2Px 2Py 2Pz (2) 碳原子軌道的雜化碳原子軌道的雜化 碳原子在基態(tài)時(shí)，只有兩個(gè)未成對(duì)電子，碳原子應(yīng)是兩價(jià)的。而在有機(jī)化合物中，碳均為4價(jià)。美國(guó)化學(xué)家美國(guó)化學(xué)家鮑林，鮑林， 19541954年獲諾貝爾化學(xué)年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，獎(jiǎng)，19631963年獲諾貝爾年獲諾貝爾和平獎(jiǎng)。和平獎(jiǎng)。1931年，年，Pauling提出原子軌道雜化理論提出原子軌道雜化理論 碳原子在成鍵的

15、過(guò)程中首先要吸收一定的能量，使2s軌道的一個(gè)電子躍遷到2p空軌道中，形成碳原子的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的碳原子具有四個(gè)單電子，因此碳原子為四價(jià)的。 躍遷 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 2s 基態(tài) 激發(fā)態(tài) 碳原子的2s電子躍遷后得到的四個(gè)原子軌道，它們處在不同的能級(jí)中的，成鍵后碳原子的四個(gè)價(jià)鍵不可能是等同的。事實(shí)上，在飽和烴中，碳原子的四個(gè)價(jià)鍵是等同的。 為了解決這個(gè)矛盾，雜化軌道提出：碳原子在成鍵時(shí)，四個(gè)原子軌道可以“混合起來(lái)”進(jìn)行“重新組合”形成四個(gè)能量等同的新軌道，稱(chēng)為雜化軌道。 雜化軌道的能量稍高于2s軌道的能量，稍低于2p軌道的能量。雜化軌道的數(shù)目等于參加組合的原子軌道

16、的數(shù)目。 碳原子的雜化分為三種類(lèi)型：碳原子的雜化分為三種類(lèi)型： sp3雜化、sp2雜化、sp雜化這是用一個(gè)2S軌道和三個(gè)2P軌道進(jìn)行的雜化，故稱(chēng)為SP3 雜化。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點(diǎn)：a). 能量相等，成分相同（1/4S軌道和3/4P軌道）；b). 雜化軌道的電子云分布更集中，可使成鍵軌道間的重疊部分增大，成鍵能力增強(qiáng)； sp3雜化雜化 原子軌道在雜化過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)激發(fā)態(tài)c). SP3雜化軌道在空間盡量伸展，呈最穩(wěn)定正四面體型，軌道夾角109.5。SP3 雜化又稱(chēng)為正四面體雜化。E=1s/4+3p/4 夾角：109.50實(shí)例：實(shí)例：CH4一個(gè)sp3雜化軌道兩兩夾角109.5sp2

17、雜化雜化：由一個(gè)2s軌道和兩個(gè)2P軌道雜化，形成三個(gè)等同的SP2 雜化軌道。另有一個(gè)2P軌道不參與雜化。 a). 雜化軌道成分：1/3s軌道和2/3P軌道； b). 成鍵能力較SP3雜化軌道弱，但較未雜化軌道強(qiáng)； c). 雜化軌道呈平面三角形，夾角120。未雜化2P軌道垂直于這一平面。 E=s/3+2p/3 夾角：1200Sp 雜化雜化 ： 由一個(gè)2S軌道和一個(gè)2P軌道雜化，形成兩個(gè)等同的sp 雜化軌道。另有兩個(gè)2P軌道不參與雜化。 a). 雜化軌道成分：1/2S軌道和1/2P軌道； b). 成鍵能力較SP2雜化軌道弱，但較未雜化軌道強(qiáng)； c). 雜化軌道呈直線(xiàn)型，夾角180。另兩個(gè)未雜化2P

18、軌道與這一直線(xiàn)兩兩垂直。 （1）二個(gè)sp雜化軌道的分布 （2）二個(gè)p軌道相互垂直 碳原子的碳原子的sp雜化軌道示意圖雜化軌道示意圖 E=s/2+p/2 夾角：1800實(shí)例：實(shí)例：sp：1.933 sp2：1.991 （3）鍵和鍵和鍵鍵 共價(jià)鍵按共用電子對(duì)的數(shù)目，分為單鍵和重鍵 單鍵：共用一對(duì)電子，用一半短線(xiàn)表示。 重鍵：共用兩對(duì)或兩對(duì)以上電子，用二條或三條半短線(xiàn)表示。 單鍵 雙鍵 三鍵 按成鍵原子軌道重疊方向不同，共價(jià)鍵又可分為鍵鍵和和鍵鍵 鍵鍵 兩個(gè)成鍵原子軌道沿對(duì)稱(chēng)軸方向相互重疊（“頭碰頭”方式重疊 ）而形成的鍵叫鍵。 在甲烷分子中，存在四個(gè)等同的C-H鍵，碳原子采取sp 雜化。取一個(gè)雜化

19、軌道進(jìn)行分析. 當(dāng)氫原子的1S軌道沿著對(duì)稱(chēng)軸的方向與碳原子SP3 雜化軌道重疊時(shí)，原子軌道重疊程度最大，形成的共價(jià)鍵最牢固。由原子軌道是立體對(duì)稱(chēng)的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對(duì)稱(chēng)軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做鍵。(構(gòu)成鍵的電子稱(chēng)為電子。一個(gè)鍵包括兩個(gè)電子)。 甲烷分子中，四個(gè)鍵夾角為109.5，分子構(gòu)型為正四面體型。 乙烷分子中，除C- H外，還存在C- C 鍵（CH3-CH3） 鍵的特點(diǎn)：鍵的特點(diǎn)： 1、形成鍵的原子軌道是沿著對(duì)稱(chēng)軸的方向相互重疊的，所以鍵的電子云分布近似圓柱形。 2、以鍵連接的原子或基團(tuán)可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，鍵不致于

20、發(fā)生斷裂。3、因重疊程度最大，故鍵比較牢固，在化學(xué)反應(yīng)中比較穩(wěn)定，不易發(fā)生斷裂。 鍵存在于一切共價(jià)鍵之中鍵存在于一切共價(jià)鍵之中。 鍵鍵 兩個(gè)成鍵原子軌道以對(duì)稱(chēng)軸相平行互相重疊（兩個(gè)p軌道從側(cè)面“肩并肩”地重疊 ）而形成的鍵叫鍵。在乙烯分子中，碳原子采取SP2 雜化。另有一個(gè)P軌道不參與雜化，而形成另一類(lèi)型另一類(lèi)型的共價(jià)鍵鍵。 未雜化的P軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成鍵。構(gòu)成鍵的電子叫做電子。 鍵的特點(diǎn)：鍵的特點(diǎn)： 1、鍵不能單獨(dú)存在，必須與鍵共存。 2、p軌道從側(cè)面重疊，在鍵形成以后，就限制了鍵的自由旋轉(zhuǎn)。 3、電子云重疊程度較小，鍵能較小，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，鍵易斷裂。 4、鍵的電子云分散

21、暴露在兩核連線(xiàn)的上下兩方呈平面對(duì)稱(chēng)，鍵的電子云離原子核較遠(yuǎn)，受核的約束較小。因此，鍵的電子云具有較大的流動(dòng)性，易受外界的影響而發(fā)生極化，具有較強(qiáng)的化學(xué)活性。（烯烴、炔烴等）。 鍵和鍵和鍵的鍵的 比較比較鍵鍵是原子軌道以 “頭碰頭” 的方式重疊,重疊程度較大，鍵較穩(wěn)定而鍵鍵是兩個(gè)p軌道以 “肩并肩”的方式重疊，重疊程度較小，鍵較活潑. 鍵鍵電子的流動(dòng)性小，鍵鍵電子的流動(dòng)性大，易極化.以鍵鍵相連兩原子可以繞鍵自由旋轉(zhuǎn)，以鍵鍵相連的兩原子不能旋轉(zhuǎn).兩原子間只能有一個(gè)鍵鍵，而鍵鍵可以有一個(gè)或兩個(gè)，且鍵鍵不能單獨(dú)存在，因此，單鍵必然是鍵鍵，雙鍵中有一個(gè)鍵鍵，一個(gè)鍵鍵，叁鍵中有一個(gè)鍵鍵，兩個(gè)鍵鍵分子軌道原

22、理分子軌道原理從分子的整體出發(fā)研究分子中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從分子的整體出發(fā)研究分子中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分子軌道分子軌道分子軌道是由原子軌道經(jīng)線(xiàn)性組合而成，它分子軌道是由原子軌道經(jīng)線(xiàn)性組合而成，它與原子軌道數(shù)量相等。與原子軌道數(shù)量相等。 分子軌道法是在1932年提出的，它從分子的整體出發(fā)去研究分子中每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，認(rèn)為形成化學(xué)鍵的電子是在整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)的。通過(guò)薛定諤方程的解，可以求出描述分子中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)，稱(chēng)為分子軌道。 分子軌道理論認(rèn)為化學(xué)鍵是原子軌道重疊產(chǎn)生的。有幾個(gè)原子軌道就能線(xiàn)性組合成幾個(gè)分子軌道。那么，當(dāng)兩個(gè)原子軌道重疊時(shí)，可以形成兩個(gè)分子軌道1 2 。 1和2 分別代

23、表兩個(gè)原子軌道。其中一個(gè)分子軌道是由兩個(gè)原子軌道的波函數(shù)相加而成，叫成鍵軌道，1 1 +2 。在分子軌道1 中，兩個(gè)原子軌道的波函數(shù)的符號(hào)相同，即波相相同，這兩個(gè)波相互作用的結(jié)果，使兩個(gè)原子核之間有相當(dāng)高的電子概率，顯然抵消了原子核相互排斥的作用，原子軌道重疊達(dá)到最大程度，把兩個(gè)原子結(jié)合起來(lái)，因此1 被稱(chēng)為成鍵軌道。另一個(gè)分子軌道由兩個(gè)原子軌道的波函數(shù)相減而成，叫反鍵軌道，2 =1-2 。在分子軌道 2，兩個(gè)原子軌道的波函數(shù)的符號(hào)相反，即波相不同，這兩個(gè)波相互作用的結(jié)果，使兩個(gè)原子核間的波函數(shù)值減小或抵消，在原子核之間的區(qū)域，電子出現(xiàn)的概率為零，也就是說(shuō)，在原子核之間沒(méi)有電子來(lái)結(jié)合，兩個(gè)原子軌

24、道不重疊，故不能成鍵，因此 2稱(chēng)為反鍵軌道稱(chēng)為反鍵軌道。 例如氫分子中兩個(gè)lS電子，占據(jù)成鍵軌道且自旋反平行，而反鍵軌道是空的。 電子在分子軌道中的填充順序電子在分子軌道中的填充順序 能量最低原理能量最低原理遵循遵循 泡里不相容原理泡里不相容原理 洪特規(guī)則洪特規(guī)則 最大重疊最大重疊此外還遵循成鍵三原則：此外還遵循成鍵三原則： 能量相近能量相近 對(duì)稱(chēng)性匹配對(duì)稱(chēng)性匹配基態(tài)時(shí)碳原子和氧原子核外的電子排布基態(tài)時(shí)碳原子和氧原子核外的電子排布 6C 8O 2s 2p 2s 2p 1s 1s 基態(tài)時(shí)，原子中的電子都按能量最低原能量最低原理、互不相容原理和洪特規(guī)則理、互不相容原理和洪特規(guī)則排布在原子軌道中，每

25、一個(gè)原子軌道只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子。：（泡利）互不相容原理：每個(gè)原子軌道中最多容納兩個(gè)自旋方（泡利）互不相容原理：每個(gè)原子軌道中最多容納兩個(gè)自旋方向相反的電子。向相反的電子。能量最低原理：就是在不違背泡利不相容原理的前提下，能量最低原理：就是在不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)能量最核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)能量最低的軌道占滿(mǎn)后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道。也低的軌道占滿(mǎn)后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道。也就是盡可能使體系能量最低。就是盡可能使體系能量最低。洪特規(guī)則：是在等價(jià)軌道洪特規(guī)則：是在等價(jià)軌道(相同電子層相同電子層)上排布

26、的電子將盡上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同可能分占不同的軌道，且自旋方向相同后來(lái)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可使能量最低，所以后來(lái)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可使能量最低，所以洪特規(guī)則可以包括在能量最低原理中，作為能量最低原洪特規(guī)則可以包括在能量最低原理中，作為能量最低原理的一個(gè)補(bǔ)充理的一個(gè)補(bǔ)充 二、共價(jià)鍵的性質(zhì)二、共價(jià)鍵的性質(zhì) 1. 鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng) 形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子核之間的平均距離稱(chēng)為鍵長(zhǎng)。鍵長(zhǎng)的單位為nm（10-9m）。 一般說(shuō)來(lái)，共價(jià)鍵越短，表示鍵越強(qiáng)，越牢固。 2. 鍵角鍵角 兩價(jià)以上的原子與其它原子成鍵時(shí)，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角稱(chēng)為鍵角。 例如，甲烷分子中HCH為109.5

27、。而在其它烷烴分子中,由于碳原子連接的情況不盡相同,相互影響的結(jié)果,其鍵角也稍有差異。丙烷分子中的C-CH2-C就不是109.5,而是112。 3. 鍵能鍵能 看書(shū)11 鍵能表示共價(jià)鍵的牢固程度。當(dāng)A和B兩個(gè)原子（氣態(tài)）結(jié)合生成A-B分子（氣態(tài)）時(shí)，放出的能量稱(chēng)為鍵能。 A-B雙原子分子（氣態(tài)）離解為原子（氣態(tài)）時(shí)，所需要的能量叫做A-B鍵的離解能，以符號(hào)D（A-B）表示 。對(duì)于雙原子分子，A-B鍵的離解能就是它的鍵能。鍵的離解能和鍵能單位通常用kJmol-1表示。A（氣態(tài)）+B（氣態(tài)）A-B（氣態(tài)） 鍵能越大，說(shuō)明兩個(gè)原子結(jié)合得越牢固。雙原子分子：鍵能=離解能多原子分子：鍵能=同種共價(jià)鍵離解

28、能的平均值 4. 鍵的極性、分子的極性和分子間力鍵的極性、分子的極性和分子間力 看書(shū)11-12（1）鍵的極性）鍵的極性 鍵的極性是由于成鍵的兩個(gè)原子之間的電負(fù)性差異而引起的。 CH3+Cl- 共價(jià)鍵的極性大小可用偶極矩（鍵矩）來(lái)表示。 =qd 單位：Cm 式中，q =正、負(fù)電荷中心所帶的電荷值（庫(kù)侖C） d =正、負(fù)電荷間的距離（m）(2).分子的偶極 ?永久偶極永久偶極:如果0,該分子是極性分子,有偶極.這種分子的固有偶極叫永久偶極.?誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極:由極化作用產(chǎn)生或增加的偶極叫誘導(dǎo)偶極.?瞬時(shí)偶極瞬時(shí)偶極:由于分子中的電子在不停地運(yùn)動(dòng),使非極性分子或極性分子在每一瞬間都會(huì)產(chǎn)生或附加一個(gè)臨

29、時(shí)的偶極矩,這種偶極矩在每一瞬間都會(huì)在某個(gè)方向產(chǎn)生,叫做瞬時(shí)偶極. 越大，分子極性越強(qiáng). =0 分子是非極性分子 分子的極性分子的極性 在雙原子分子中，共價(jià)鍵的極性就是分子的極性。但對(duì)多原子的分子來(lái)說(shuō)，分子的極性取決于分子的組成和結(jié)構(gòu)。多原子分子的偶極矩是各鍵的偶極矩的向量和。 =0 =0 =3.6310-30Cm 甲烷 四氯化碳 三氯甲烷 鍵的極性和分子的極性對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和溶解度都有很大的影響，鍵的極性也能決定發(fā)生在這個(gè)鍵上的反應(yīng)類(lèi)型，甚至還能影響到附近鍵的反應(yīng)活性。 （3）分子間力）分子間力 分子間因偶極分子間因偶極偶極而產(chǎn)生的弱吸引力稱(chēng)為分子間力偶極而產(chǎn)生的弱吸引力稱(chēng)為分子間力或范

30、德華力或范德華力。由永久偶極所產(chǎn)生的相互作用力稱(chēng)為取向力。由瞬間偶極所產(chǎn)生的相互作用力稱(chēng)為色散力。由誘導(dǎo)偶極產(chǎn)生的分子間力叫誘導(dǎo)力。范德華力不僅存在于非極性分子中，也可存在于極性分子中。范德華力比共價(jià)鍵鍵能弱得多。 + - + - + - CH3ClCH3ClCH3Cl （4） 氫鍵氫鍵 看書(shū)看書(shū)1313 當(dāng)氫原子與電負(fù)性很大的氟、氧、氮原子相連時(shí)，由于這些原子吸電子能力很強(qiáng)，使氫原子帶部分正電荷，因而氫氫原子可以與另一分子的氟、氧、氮氟、氧、氮原子的未共用電子對(duì)未共用電子對(duì)以靜電引力相結(jié)合。這種分子間的作用力稱(chēng)為氫鍵。 氫鍵有方向性和飽和性，其強(qiáng)度介于分子間作用力和共價(jià)鍵鍵能 之間。三、有機(jī)

31、分子的構(gòu)造和構(gòu)型 1.構(gòu)造和構(gòu)造式 分子中原子的連接順序和方式稱(chēng)為分子的構(gòu)造。表示分子中個(gè)原子的連接順序和方式的化學(xué)式叫構(gòu)造式（也叫結(jié)構(gòu)式）。 看書(shū)14電子式 用兩個(gè)小點(diǎn)表示一對(duì)共用電子的構(gòu)造式有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)式的常見(jiàn)書(shū)寫(xiě)方法有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)式的常見(jiàn)書(shū)寫(xiě)方法 價(jià)鍵式價(jià)鍵式 用短劃表示共價(jià)鍵的構(gòu)造式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 有機(jī)分子的立體模型有機(jī)分子的立體模型凱庫(kù)勒模型（球棍模型） 斯陶特模型（比例模型） 甲烷分子的模型甲烷分子的模型2.構(gòu)型和透視式 分子中，原子的空間排步統(tǒng)稱(chēng)分子構(gòu)型，或叫立體結(jié)構(gòu)。有機(jī)分子的透視式表示方法有機(jī)分子的透視式表示方法 3.同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)

32、現(xiàn)象: 分子組成(分子式)相同, 而結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象. 同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體: 分子組成相同, 而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì). 總結(jié)總結(jié): 環(huán)烷烴和單烯烴 碳鏈異構(gòu) 二烯烴和炔烴 構(gòu)造異構(gòu) 官能團(tuán)異構(gòu) 醇和醚 位置異構(gòu) 醛和酮 同分異構(gòu) 羧酸和酯 順?lè)串悩?gòu): 環(huán)、雙鍵 構(gòu)型異構(gòu) 對(duì)映異構(gòu): 手性分子 (又叫旋光異構(gòu)、光學(xué)異構(gòu)) 四、有機(jī)化合物的分類(lèi) 1.按基本骨架分類(lèi)按基本骨架分類(lèi) ( (看書(shū)看書(shū)15-16)15-16) (1) 脂肪族化合物: 分子中相互結(jié)合成碳鏈或碳環(huán) (2) 芳香族化合物: 含有苯環(huán)或性質(zhì)與苯環(huán)相似的碳環(huán) (3) 雜環(huán)化合物: 成環(huán)骨架除C外還有雜原子, 如O.S.N 等. 2. 按官

33、能團(tuán)分類(lèi)按官能團(tuán)分類(lèi) 官能團(tuán): 是指有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中最能代表該類(lèi)化合物主 要性質(zhì)的原子、原子團(tuán)或特征結(jié)構(gòu). 一些主要的官能團(tuán)如表 14所示.(p16) 第三節(jié)第三節(jié) 有機(jī)化合物的性質(zhì)有機(jī)化合物的性質(zhì)一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì) (看書(shū)看書(shū)1717) 1. 密度密度 2. 沸點(diǎn)沸點(diǎn) 3. 熔點(diǎn)熔點(diǎn) 4. 溶解度和水溶性溶解度和水溶性 5. 折光率折光率 6. 顏色顏色 二、化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)1.化學(xué)反應(yīng) 在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)里，同時(shí)發(fā)生舊鍵的斷裂和新鍵的生成。 共價(jià)鍵有兩種斷裂方式：均裂和異裂均裂和異裂 （1）均裂）均裂 共價(jià)鍵斷裂時(shí)，共用電子對(duì)均勻分裂，平均分配給兩個(gè)原子，兩個(gè)原子各保留一個(gè)電子，生成

34、兩個(gè)帶電子的原子或原子團(tuán)，叫自由基。 通過(guò)自由基進(jìn)行的反應(yīng)叫自由基反應(yīng)。自由基反應(yīng)一般自由基反應(yīng)一般要在光照條件或高溫加熱下進(jìn)行。要在光照條件或高溫加熱下進(jìn)行。 A:BA+B （2）異裂）異裂 共價(jià)鍵異裂時(shí)，成鍵的一對(duì)電子保留在一個(gè)原子上。異裂有兩種情況： 異裂一般需要酸、堿催化或在極性物質(zhì)存在下異裂一般需要酸、堿催化或在極性物質(zhì)存在下進(jìn)行。進(jìn)行。 共價(jià)鍵異裂生成離子而引發(fā)的反應(yīng)稱(chēng)為離子型反應(yīng)。離子型反應(yīng)又可分為親電反應(yīng)和親核反應(yīng)。親電反應(yīng)又可再分為親電加成反應(yīng)和親電取代反應(yīng)；親核反應(yīng)也可再分為親核加成反應(yīng)和親核取代反應(yīng)。2、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理對(duì)化學(xué)反應(yīng)分步、詳細(xì)的描述稱(chēng)為反應(yīng)機(jī)理或反

35、應(yīng)歷程。有機(jī)反應(yīng)非常復(fù)雜，涉及的反應(yīng)很多，基本類(lèi)型大致歸納為：取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、消除反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、重排反應(yīng)等。在化學(xué)反應(yīng)中常伴隨能量的變化，稱(chēng)為化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)，它的數(shù)值為反應(yīng)熱，用H表示。吸熱反應(yīng)H為正值，放熱反應(yīng)H為負(fù)值。 三、有機(jī)化學(xué)中的酸堿概念三、有機(jī)化學(xué)中的酸堿概念 無(wú)機(jī)化學(xué)中，酸是指在水溶液中能夠電離出氫離子的化合物；堿是指能夠電離產(chǎn)生氫氧根離子的化合物。這酸堿理論對(duì)有機(jī)化學(xué)并不適用，因?yàn)楹芏嘤袡C(jī)化合物都不溶于水，不能在水溶液中進(jìn)行電離。有機(jī)化學(xué)中常用的酸堿理論是布朗斯特酸堿理論和路易斯酸堿理論 1.布朗斯特酸堿質(zhì)子理論酸：凡是能給出質(zhì)子的分子或離子都是酸；堿：凡是能與

36、質(zhì)子結(jié)合的分子或離子都是堿。酸失去質(zhì)子，剩余的基團(tuán)就是它的共軛堿；堿得到質(zhì)子酸失去質(zhì)子，剩余的基團(tuán)就是它的共軛堿；堿得到質(zhì)子生成的物質(zhì)就是它的共軛酸。生成的物質(zhì)就是它的共軛酸。 酸 堿 共軛堿 共軛酸 共軛酸堿中，一種酸的酸性愈強(qiáng)，其共軛堿的堿性就愈弱，因此，酸堿的概念是相對(duì)的，某一物質(zhì)在一個(gè)反應(yīng)中是酸，而在另一反應(yīng)中可以是堿。這主要由它在反應(yīng)中是給出質(zhì)子還是接受質(zhì)子而定。 在酸堿反應(yīng)中，總是較強(qiáng)的酸把質(zhì)子傳遞給較強(qiáng)的堿。（較強(qiáng)堿）（較強(qiáng)堿） （較強(qiáng)酸）（較強(qiáng)酸） （較弱酸）（較弱酸） （較弱堿）（較弱堿） 酸的強(qiáng)度，通常用離解平衡常數(shù)Ka或pKa表示；堿的強(qiáng)度則用Kb或pKb表示。在水溶液中，酸的pKa與共軛堿的pKb之和為14。即：堿的pKb14-共軛酸的pKa 2.路易斯酸堿電子理論 1923年，路易斯提出酸堿電子理論，