有機(jī)化學(xué)導(dǎo)論

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何樹(shù)華2014年秋化學(xué)化工學(xué)院有機(jī)化學(xué)第一章

有機(jī)化學(xué)導(dǎo)論第一章有機(jī)化學(xué)導(dǎo)論（2學(xué)時(shí)）本章要求1.了解有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的涵義；2.了解有機(jī)化合物的特征；3.理解共價(jià)鍵的本質(zhì)、特征、參數(shù)和斷裂方式；4.了解有機(jī)化合物的研究程序；5.掌握有機(jī)物的分類(lèi)。第二節(jié)有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象第三節(jié)共價(jià)鍵的一些基本概念第四節(jié)有機(jī)化合物的研究程序第五節(jié)有機(jī)化合物的分類(lèi)第一章

有機(jī)化學(xué)導(dǎo)論第一節(jié)課程簡(jiǎn)介返回第一節(jié)課程簡(jiǎn)介一、課程性質(zhì)、學(xué)時(shí)與學(xué)分二、課程目的三、課程章節(jié)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配四、課程基本要求五、有機(jī)化學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法六、教學(xué)改革措施與學(xué)習(xí)方法建議七、主要教學(xué)參考書(shū)《有機(jī)化學(xué)》是化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)核心課程之一。分上下兩期，共102學(xué)時(shí)，6學(xué)分。一、課程性質(zhì)、學(xué)時(shí)與學(xué)分返回本課程在學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)講授各類(lèi)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)變關(guān)系及其內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)本課程的教學(xué)，要求學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)的基本概念、基本理論、基本技能；了解有機(jī)化學(xué)的最新成果和發(fā)展趨勢(shì)；培養(yǎng)學(xué)生具有一定的分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為其它后續(xù)課程（如分析化學(xué)、物理化學(xué)、環(huán)境學(xué)概論等）準(zhǔn)備必要的基礎(chǔ)理論，同時(shí)為學(xué)生將來(lái)的教學(xué)和科研工作打下較堅(jiān)實(shí)的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)。二、課程目的返回三、課程章節(jié)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配章次內(nèi)容課時(shí)第一章有機(jī)化學(xué)導(dǎo)論2第二章烷烴5第三章單烯烴7第四章炔烴及二烯烴7第五章脂環(huán)烴5第六章對(duì)映異構(gòu)6第七章芳香烴7第八章現(xiàn)代物理方法的應(yīng)用7第九章鹵代烴5返回第十章醇、酚、醚7第十一章醛和酮8第十二章羧酸5第十三章羧酸衍生物5第十四章含氮化合物7第十五章含硫含磷有機(jī)化合物2第十六章雜環(huán)化合物4第十七章萜類(lèi)和甾族化合物2第十八章碳水化合物5第十九章氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸4第二十章合成高分子化合物2四、課程基本要求1.掌握各類(lèi)化合物的命名法和同分異構(gòu)現(xiàn)象.2.應(yīng)用價(jià)鍵理論解釋典型有機(jī)分子的結(jié)構(gòu).3.理解重要的各類(lèi)化合物的物理性質(zhì)和變化規(guī)律.4.掌握各類(lèi)化合物的化學(xué)性質(zhì)、制備及其相互轉(zhuǎn)變的條件和規(guī)律.5.掌握碳正離子、碳負(fù)離子、碳自由基、碳烯等活性中間體及其在有機(jī)反應(yīng)中的作用.6.理解親核取代、親電取代、親核加成、親電加成和自由基反應(yīng)歷程，了解氧化、還原、缺電子重排歷程.7.掌握立體化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論.8.理解分子波譜學(xué)的基本知識(shí)和應(yīng)用.9.掌握或了解幾類(lèi)重要天然有機(jī)化合物的知識(shí).返回五、有機(jī)化學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法

1.考勤：遲到一次，記扣0.5分；早退一次，記扣0.5分；曠課一次，記扣1分，從總成績(jī)中倒扣。

2.平時(shí)成績(jī)（20%）：指補(bǔ)充作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)、課堂表現(xiàn)（包括討論、回答問(wèn)題等）。

3.期中考試（20%）：期中考試以100分記，無(wú)故缺考或考試舞弊者，成績(jī)以0分記。

4.期末考試（60%）：期末考試以100分記，無(wú)故缺考者，成績(jī)以0分記。

5.總成績(jī)（100%）：以上四項(xiàng)成績(jī)的總和即為本學(xué)期有機(jī)化學(xué)課程考核總成績(jī)。返回六、教學(xué)改革措施與學(xué)習(xí)方法建議1.建議自學(xué)時(shí)間為講授時(shí)間5-6倍，授課前一定要預(yù)習(xí)。而且教學(xué)中的很多內(nèi)容我只列學(xué)習(xí)要求、不講解，讓你們自學(xué)，然后經(jīng)常進(jìn)行課堂小測(cè)驗(yàn)。3.課堂內(nèi)外要踴躍提問(wèn)、討論和回答問(wèn)題，課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)表現(xiàn)我會(huì)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。課外可以通過(guò)電子郵件、QQ或傳遞問(wèn)題紙條給老師。QQ1652244684.及時(shí)的復(fù)習(xí)并完成一定量的習(xí)題是學(xué)好有機(jī)化學(xué)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。教材內(nèi)的習(xí)題最好全部做一做，每一章我都會(huì)出一些補(bǔ)充練習(xí)，希望每周班上安排一個(gè)晚上，由同學(xué)們輪流來(lái)評(píng)講補(bǔ)充章節(jié)練習(xí)題。2.另外有些內(nèi)容會(huì)讓你們來(lái)主講，以錘煉你們的講課能力。返回1.《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》（第二版）邢其毅等編,高教出版社;2.《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)習(xí)題解答與解題示例》邢其毅等編,北京大學(xué)出版社;3.《有機(jī)化學(xué)》（第五版）王積濤編，南開(kāi)大學(xué)出版社；4.《有機(jī)化學(xué)》（第四版）高鴻賓主編，高等教育出版社；5.《有機(jī)化學(xué)》(第二版)胡宏紋主編,高等教育出版社;6.《有機(jī)化學(xué)考研輔導(dǎo)》李小瑞編，化學(xué)工業(yè)出版社；7.《有機(jī)化學(xué)》莫里森編，復(fù)旦大學(xué)翻譯，科學(xué)出版社8.《中級(jí)有機(jī)化學(xué)》何樹(shù)華主編，化學(xué)工業(yè)出版社9.《有機(jī)化學(xué)》，《大學(xué)化學(xué)》等化學(xué)雜志七、主要教學(xué)參考書(shū)返回第二節(jié)有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象一、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的涵義二、有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展三、有機(jī)化合物的特征四、學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的必要性和方法返回

第二節(jié)有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象1.有機(jī)化合物的涵義1）1806年，瑞典貝采利烏斯首次在教材中使用了有機(jī)化學(xué)這個(gè)名詞，但他認(rèn)為有機(jī)物就是“有生機(jī)之物”，只能從生物體內(nèi)提取。2）有機(jī)化合物：含有碳元素的化合物（1848年，德，Gmelin葛梅林）。（已脫離了生命力論）3）有機(jī)化合物：碳?xì)浠衔锛捌溲苌铮?874年，德，Schirlenner肖來(lái)馬爾）。一、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的涵義

2.有機(jī)化學(xué)的涵義研究有機(jī)化合物的來(lái)源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用以及有關(guān)理論、變化規(guī)律和方法學(xué)的科學(xué)。返回有機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域化工農(nóng)用化學(xué)品醫(yī)藥功能性有機(jī)化合物有機(jī)結(jié)構(gòu)測(cè)定生命有機(jī)化學(xué)貝采利烏斯，瑞典化學(xué)家。1779年8月20日生于東約特蘭省的林雪平，1848年8月7日卒于斯德哥爾摩。1796年入烏普薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)，1802年獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1807年任教授。1815～1832年，任斯德哥爾摩的卡羅琳外科醫(yī)學(xué)院的化學(xué)教授。1808年選入斯德哥爾摩皇家科學(xué)院，1818～1832年，任終身秘書(shū)。他的研究工作涉及許多領(lǐng)域：①在發(fā)展原子論方面，他發(fā)現(xiàn)了幾種新元素：鈰、硒、釷。他還提出了新的元素符號(hào)體系，沿用至今。②在電化學(xué)方面，貝采利烏斯1814年提出了電化二元論：③在有機(jī)化學(xué)方面，貝采利烏斯在1806年最早提出“有機(jī)化學(xué)”這個(gè)名稱(chēng)。他發(fā)現(xiàn)了外消旋酒石酸，認(rèn)識(shí)到同分異構(gòu)現(xiàn)象，并命名。1835年他發(fā)現(xiàn)了催化作用，并命名。④在分析化學(xué)方面，他創(chuàng)始了重量分析。返回肖萊馬,(1834～1892),德國(guó)有機(jī)化學(xué)家和化學(xué)史學(xué)家。1834年9月30日生于達(dá)姆施塔特,1892年6月27日卒于英國(guó)曼徹斯特。1858年進(jìn)入吉森大學(xué)化學(xué)系，學(xué)習(xí)分析化學(xué)和化學(xué)史。1859年到曼徹斯特的奧文斯學(xué)院做化學(xué)教授H.E.羅斯科的私人助手，1861年在該院的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里工作，1874年任教授，為英國(guó)第一位有機(jī)化學(xué)教授。1871年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1878年當(dāng)選為美國(guó)哲學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員。返回二、有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

1、初期（19世紀(jì)中葉以前）：對(duì)有機(jī)物進(jìn)行利用、分離、提純、元素分析。2、中期（19世紀(jì)中葉－－20世紀(jì)初）：簡(jiǎn)單合成和經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)立時(shí)期。3、現(xiàn)代（20世紀(jì)－－）：建立了現(xiàn)代有機(jī)結(jié)構(gòu)理論、現(xiàn)代物理測(cè)試方法，復(fù)雜天然產(chǎn)物的合成。4、有機(jī)化學(xué)是一門(mén)迅速發(fā)展的學(xué)科。1.初期（19世紀(jì)中葉以前）：利用、分離、提純、元素分析。

在周朝，人們就會(huì)釀酒、制醋，用棉麻纖維織布、造紙，用茜草的根給織物染色，還懂得使用香料和草藥。

到了十八世紀(jì)，人類(lèi)已從自然界中分離并純化了許多有機(jī)物，其中以瑞典人舍勒（Scheele）最為著名，他不僅制出了純的安息香酸、草酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、尿酸等有機(jī)物，還提出了許多方法來(lái)提純有機(jī)物，很多方法到現(xiàn)在還在使用。由于這些有機(jī)物都是直接或間接來(lái)自動(dòng)植物體，因此，1777年，瑞典化學(xué)家Bergman將從動(dòng)植物體內(nèi)得到的物質(zhì)稱(chēng)為有機(jī)物，以示區(qū)別于有關(guān)礦物質(zhì)的無(wú)機(jī)物。

1808年，Berzelius（貝采利烏期）首先使用了有機(jī)化合物這個(gè)名詞。1828年，德國(guó)Wohler（武勒），蒸發(fā)氰酸銨（NH4CNO）水溶液制出了尿素。1845年，法國(guó)人Kolbe（柯?tīng)柌┖铣闪舜姿帷?854年，法國(guó)人

Berthelot（柏賽羅）合成了油脂。生命力論被徹底推翻。1856年，英國(guó)人柏琴（WilliamHenryPerkin）制造成了第一種合成染料，定名為苯胺紫（mauvein）。1861年俄國(guó)人希特列洛夫合成了糖類(lèi)。有機(jī)化學(xué)成為一門(mén)學(xué)科。返回2、中期（19世紀(jì)中葉－－20世紀(jì)初）：簡(jiǎn)單合成時(shí)期和經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)立時(shí)期。隨著Lavoisier（拉瓦錫）和Liebig（李比希）有機(jī)分析方法的建立，合成方法和結(jié)構(gòu)理論也得到了發(fā)展。1857年，Kekule和Couper獨(dú)立提出了碳四價(jià)理論；1865年，Kekule提出了苯的結(jié)構(gòu)式；1874年，van’tHoff和LeBel（勒貝爾）分別提出了碳四面體結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)；1885年，VonBaeyer提出張力學(xué)說(shuō)。返回3、現(xiàn)代（20世紀(jì)－－）：建立了現(xiàn)代有機(jī)結(jié)構(gòu)理論、現(xiàn)代物理測(cè)試方法，合成復(fù)雜的天然物。結(jié)構(gòu)理論：共價(jià)鍵理論、分子軌道理論對(duì)稱(chēng)守恒原理有機(jī)合成：不對(duì)稱(chēng)合成、復(fù)雜天然物的合成、生物系統(tǒng)的模擬如葉綠素、血紅素、膽固醇、VB12、牛胰島素的全合成（1965年）1916年，德國(guó)化學(xué)家柯賽爾和美國(guó)化學(xué)家路易斯創(chuàng)立了經(jīng)典的電價(jià)理論和共價(jià)理論．1927年，量子力學(xué)應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域，建立了量子化學(xué)。1931年，德國(guó)化學(xué)家Huckel提出芳香結(jié)構(gòu)理論。1962年，日本福井謙一，前線軌道理論。1965年，Hoffmann提出了分子軌道守恒原理。80-90年代，Corey提出合成子概念，并合成出許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的具有生理活性的有機(jī)化合物。返回4、有機(jī)化學(xué)是一門(mén)迅速發(fā)展的學(xué)科有機(jī)合成化學(xué)天然有機(jī)化學(xué)生物有機(jī)化學(xué)金屬與元素有機(jī)化學(xué)物理有機(jī)化學(xué)有機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)有機(jī)分離與分析藥物化學(xué)香料化學(xué)農(nóng)藥化學(xué)有機(jī)新材料化學(xué)…等學(xué)科生命科學(xué)材料科學(xué)環(huán)境科學(xué)化學(xué)生物學(xué)能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)…等方面

學(xué)科建設(shè)

（1）制備了幾千萬(wàn)種有機(jī)化合物（1990年，1000萬(wàn)種）。（2）建立了一套系統(tǒng)鑒定和測(cè)定有機(jī)化合物的方法。（3）逐步建立和完善了有機(jī)化學(xué)的理論。

學(xué)術(shù)成就

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)（1901-2002，92屆，70屆與有機(jī)化學(xué)有關(guān)）。二十世紀(jì)（46項(xiàng)重大發(fā)明，8項(xiàng)與有機(jī)化學(xué)有關(guān)）。

研究思路

深入、巧妙、與其它學(xué)科廣泛交叉滲透（也滲透到人類(lèi)活動(dòng)各方面）。返回三、有機(jī)化合物的特征

目前的有機(jī)物已超過(guò)1000多萬(wàn)種，而且每年還以上1000種的速度遞增。一方面，碳原子相互結(jié)合的能力很強(qiáng)；另一方面，同分異構(gòu)現(xiàn)象非常普遍。1.組成、數(shù)量和結(jié)構(gòu)不同（與無(wú)機(jī)物相比）有機(jī)物僅由碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等有限的幾種元素所組成。組成簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)目眾多附：同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象：具有相同分子式但結(jié)構(gòu)不同的化合物稱(chēng)為同分異構(gòu)體，這種現(xiàn)象稱(chēng)為同分異構(gòu)現(xiàn)象。如：C2H6O存在乙醇和甲醚兩種同分異構(gòu)體乙醇甲醚同分異構(gòu)現(xiàn)象中的各化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體：

⑴物理特性：

易燃；熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低；大多數(shù)難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑(原因)；比重?。ù蠖鄶?shù)小于1，極少數(shù)超過(guò)2）；許多有機(jī)化合物在常溫下是氣體、液體.

⑵化學(xué)特性：反應(yīng)慢時(shí)間長(zhǎng)；副反應(yīng)多產(chǎn)率低；有機(jī)物容易燃燒、高溫易分解。（正是由于有機(jī)物的數(shù)目龐大且很重要，同時(shí)又具有典型的無(wú)機(jī)物所不具有的獨(dú)特性質(zhì)，才被作為一門(mén)獨(dú)立的科學(xué)來(lái)研究）。2.獨(dú)特的理化性質(zhì)返回熔沸點(diǎn)低的原因：大多數(shù)無(wú)機(jī)物晶體是依靠正負(fù)離子間引力（離子鍵）存在，離子間的引力較大，而且離子排列有序，形成晶格，破壞它需要克服晶格能，因此，無(wú)機(jī)物的熔沸點(diǎn)較高。而有機(jī)物是分子排列而成，靠微弱的分子間引力（范德華力）來(lái)維持，較易受到破壞，故有機(jī)物的熔沸點(diǎn)一般都較低。有機(jī)物大多難溶于水的原因:有機(jī)物在溶劑中的溶解度遵循“相似相溶原理”

極性相近的物質(zhì)可以相互溶解。而大多數(shù)有機(jī)物的極性均較小，因而難溶于極性較大的水中。溶解有機(jī)物也要用極性較小的有機(jī)溶劑。返回四.學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的必要性和方法1.學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的必要性（1）有機(jī)化學(xué)應(yīng)用廣泛化學(xué)化工 材料科學(xué)食品科技 醫(yī)藥衛(wèi)生生命科學(xué) 環(huán)境保護(hù)能源交通 航空航天農(nóng)業(yè)生產(chǎn)……應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，已深入到人們的日常生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域目前許多的尖端科技產(chǎn)品都離不開(kāi)有機(jī)物：例如：用作衛(wèi)星表層涂料的聚酰亞胺材料，可在－210～343℃使用，不僅可在很寬的溫度區(qū)間使用，而且耐腐耐磨。目前的交通標(biāo)志在夜間也可使用，當(dāng)其被車(chē)燈照到時(shí)，用光致發(fā)光材料涂寫(xiě)的文字、圖案比其它部分要亮許多，從而為司機(jī)指明方向和注意交通安全。計(jì)算機(jī)，其主板、各種功能卡焊好元件后，是用有機(jī)鹵烴F－113來(lái)清洗松香。計(jì)算機(jī)顯示器所用發(fā)光材料（熒光材料）、液晶顯示器（LCD）中所用液晶材料，都是有機(jī)化合物，有機(jī)光存儲(chǔ)材料也是有機(jī)化學(xué)研究的一個(gè)新熱點(diǎn).二茂鐵（二環(huán)戊二烯絡(luò)鐵，一種金屬有機(jī)化合物），將其加入煤中，可減少30％因燃燒產(chǎn)生的煙塵；加入火箭燃料中，可增加推力比。（2）由于不少有機(jī)物易燃易爆，所以也是引起許多火災(zāi)爆炸事故的原因，造成很大損失。1987年，在272次特快上，一旅客違章攜帶的香蕉水（乙酸異戊酯）泄漏灑在地板上，抽煙時(shí)隨手將未熄的火柴扔到地板上，引燃了香蕉水，在這次事故中，燒毀車(chē)廂一節(jié)，死34人，傷33人。1991年，山西臨汶三焦河煤礦瓦斯（甲烷）爆炸，井下147人全部喪生，無(wú)一生還。（3）有機(jī)化學(xué)在環(huán)境污染污染控制中有重要作用重要工業(yè)產(chǎn)品與相關(guān)的有毒廢棄物塑料 有機(jī)氯化合物殺蟲(chóng)劑 有機(jī)氯化合物、有機(jī)磷化合物

藥物 有機(jī)溶劑、重金屬如鋅、汞等

油漆重金屬、染料、溶劑、有機(jī)物殘留石油制品原油、酚、鉛、酸等 采用環(huán)境友好的工業(yè)方法天然昆蟲(chóng)引誘劑—替代殺蟲(chóng)劑反應(yīng)性差的有機(jī)制冷劑—替代氟里昂燃燒更有效的汽車(chē)燃料—降低溫室氣體的排放（4）化學(xué)對(duì)促進(jìn)人類(lèi)健康有著非常重要的作用有機(jī)化學(xué)與生物學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科進(jìn)一步密切配合，預(yù)料將來(lái)可以在征服現(xiàn)在人類(lèi)還束手無(wú)策的疾病，如癌癥、愛(ài)滋病和精神病等，以及在控制遺傳、延長(zhǎng)人類(lèi)壽命、提高人類(lèi)生活質(zhì)量、改善人類(lèi)生存質(zhì)量等方面，將發(fā)揮巨大的作用。2.學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的方法（1）理解與記憶相結(jié)合，學(xué)好前幾章的基礎(chǔ)內(nèi)容，打好基礎(chǔ)。（2）緊緊掌握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，并對(duì)各類(lèi)官能團(tuán)的基本性質(zhì)和重要反應(yīng)作必要的記憶。（3）采用歸納對(duì)比的方法，把不同物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，找出他們的異同以及性質(zhì)的異同，把知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。（4）對(duì)教材中的基本概念和基礎(chǔ)理論應(yīng)給予高度重視。（5）課前預(yù)習(xí)，課上專(zhuān)心聽(tīng)講、積極思考、認(rèn)真記筆記，課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，及時(shí)完成作業(yè)，不懂的不能放置、立即解決。返回第三節(jié)共價(jià)鍵的一些基本概念一、共價(jià)鍵理論二、共價(jià)鍵參數(shù)

三、共價(jià)鍵的斷裂和有機(jī)反應(yīng)的類(lèi)型返回有機(jī)化合物中常見(jiàn)的化學(xué)鍵有三種:離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵1、離子鍵：有機(jī)物中以離子鍵結(jié)合的不多，只有在羧酸鹽、磺酸鹽、季銨鹽等有機(jī)鹽類(lèi)及其他某些分子中在存在。2、共價(jià)鍵：成鍵原子各提供一定數(shù)目的電子，靠互相共享電子形成的化學(xué)鍵。是有機(jī)化合物中主要的化學(xué)鍵。第三節(jié)共價(jià)鍵的一些基本概念對(duì)共價(jià)鍵本質(zhì)的解釋?zhuān)袃r(jià)鍵理論（VB法）和分子軌道理論（MO法）。主要內(nèi)容：（1）共價(jià)鍵的形成：兩個(gè)原子各擁有一個(gè)未成對(duì)且自旋相反的電子時(shí)可偶合配對(duì)形成一個(gè)共價(jià)鍵（電子配對(duì)法）成鍵電子只能在成鍵兩原子之間運(yùn)動(dòng)，即電子定域的觀點(diǎn)。

1.價(jià)鍵理論(VB法）：一、共價(jià)鍵理論①共價(jià)鍵的飽和性:如果一個(gè)原子的未共用電子已經(jīng)配對(duì)，它就不能再與其它未成對(duì)電子配對(duì).②共價(jià)鍵的方向性:電子云重迭的程度越大，形成的價(jià)鍵越穩(wěn)定，因此原子軌道要盡可能在鍵軸方向上實(shí)現(xiàn)最大程度的重迭（2）共價(jià)鍵的特征:（3）共價(jià)鍵的的類(lèi)型

σ鍵和π鍵（4）雜化軌道理論①能量相近的原子軌道，重新組合成一組新的軌道，這種軌道重新組合的過(guò)程叫雜化，所形成的新軌道叫雜化軌道。（成鍵能力更強(qiáng)，體系能量低，成鍵后會(huì)達(dá)到最穩(wěn)定的分子狀態(tài)）。②組合時(shí)：軌道數(shù)目不變，雜化軌道數(shù)目等于原子軌道數(shù)目。軌道能量改變，界于兩原子軌道之間。軌道形狀改變，雜化方式不同，其形狀不同。雜化方式原子軌道數(shù)目雜化軌道數(shù)空間構(gòu)型sp2（1s、1p）2直線型sp23（s、2p）3平面正三角形sp33（s、3p）4正四面體四個(gè)SP3雜化軌道：

價(jià)鍵理論，電子定域例：（2）組合時(shí)：軌道數(shù)目不變，分子軌道數(shù)目等于原子軌道數(shù)目。軌道能量改變，低于、高于、等于兩原子軌道能量。

軌道形狀改變，原子軌道不同，形狀不同。（1）成鍵原子的原子軌道相互接近、相互作用，重新組合成整體分子軌道。形成共價(jià)鍵的電子遍布于整個(gè)分子的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即電子離域的觀點(diǎn)。一個(gè)電子在整個(gè)分子中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用波函數(shù)描述。

2.分子軌道理論（MO法）：σ鍵軌道和π鍵軌道，原子軌道以“頭碰頭”的方式線性組合形成的分子軌道叫σ鍵軌道（σ和σ﹡），原子軌道以“肩并肩”的方式線性組合形成的分子軌道叫π鍵軌道（π和π﹡）。（3）分子軌道的類(lèi)型*(*)1

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2()S軌道與S軌道能形成σ分子軌道，例H2：=1-2*=1+2圖：氫分子的分子軌道P軌道與P軌道能形成σ分子軌道，例F2：π軌道原子軌道組成分子軌道時(shí)，必須符合三個(gè)原則：

a）

對(duì)稱(chēng)性匹配原則

b）

原子軌道重疊部分要最大c）能量相近原則

返回a、對(duì)稱(chēng)匹配（就是對(duì)稱(chēng)性相同）對(duì)稱(chēng)性匹配,可形成成鍵軌道,也可形成反鍵軌道返回C、能量相近返回二、共價(jià)鍵參數(shù)1.鍵長(zhǎng)兩成鍵原子的原子核之間的平均距離。nm。2.鍵角分子中某一原子和另外兩個(gè)原子形成的兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。（°）。3.鍵能形成共價(jià)鍵過(guò)程中體系釋放的能量或共價(jià)鍵斷裂過(guò)程中體系吸收的能量。C-H鍵鍵能=415kJ/mol鍵能反映共價(jià)鍵的強(qiáng)度，鍵能愈大則鍵愈穩(wěn)定。4.鍵的極性（鍵的極性用鍵矩來(lái)衡量）①非極性共價(jià)鍵H-HCl-Clδ+δ-δ+部分正電荷δ-部分負(fù)電荷鍵矩()有方向性箭頭由正端指向負(fù)端、指向電負(fù)性更大的原子。②極性共價(jià)鍵H-Cl鍵距大小μ=ed

e:中心電荷d：正負(fù)電荷中心的距離凈偶極矩指向分子的偶極距是各鍵的鍵距向量和:①雙原子分子，鍵的極性就是分子的極性，鍵的鍵矩就是分子的偶極矩②多原子分子，分子的偶極矩就是各個(gè)鍵鍵矩的矢量和（多原子分子是否具有極性，由鍵矩和分子的空間形狀共同決定）。5.分子的極性（分子的極性用偶極矩來(lái)衡量）：

μ=0μ=0μ=1.94D例:6.分子間作用力(1)偶極-偶極作用力極性分子間的相互作用力。δ-δ+δ+δ-δ-δ+δ+δ-δ-δ+δ+δ-一分子偶極正端對(duì)另一分子偶極負(fù)端的相互吸引作用。(2)色散力瞬時(shí)偶極.大小與分子的極化率、分子的接觸面積有關(guān)。例：鹵代烷的極化率RI>RBr>RCl>RF（3）氫鍵較小原子半徑、電負(fù)性強(qiáng)、有未共用電子對(duì)的原子。氫鍵用虛線表示：X—H----Y氫鍵的鍵能與元素的電負(fù)性及原子半徑有關(guān)。元素的電負(fù)性越大、原子半徑越小，形成的氫鍵越強(qiáng)。氫鍵具有方向性、飽和性。

分子間力的大小順序：氫鍵>>偶極—偶極作用力>色散力返回三.共價(jià)鍵的斷裂和有機(jī)反應(yīng)的類(lèi)型1.均裂成鍵的一對(duì)電子平均分給兩個(gè)成鍵原子或基團(tuán)自由基（游離基）

：帶有孤電子的原子或原子團(tuán)稱(chēng)為自由基。2.異裂成鍵的一對(duì)電子完全為成鍵原子中的一個(gè)原子或基團(tuán)所有，形成正、負(fù)離子。有機(jī)反應(yīng)的活性中間體:自由基、碳正離子、碳負(fù)離子等。主要特點(diǎn)：1、反應(yīng)過(guò)程只有鍵變化的過(guò)渡態(tài)（往往為環(huán)狀），一步發(fā)生成鍵和斷鍵；2、沒(méi)有自由基或離子等活性中間體產(chǎn)生。周環(huán)反應(yīng)：返回

第四節(jié)有機(jī)化合物的研究程序1．活性初測(cè)，分離提純。2．純度檢定：熔、沸點(diǎn)測(cè)定，薄層層析、氣相色譜（GC）、高壓液相色譜（HPLC）鑒定。3．元素定性分析和定量分析4．經(jīng)驗(yàn)式和分子式的確定5．結(jié)構(gòu)式的確定（四譜的運(yùn)用）。6.該化合物的合成及構(gòu)效關(guān)系研究。

例：某有機(jī)物