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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 绪 论,1.1,有机化合物和有机化学,1.2,有机化合物的特性,1.3,分子结构和结构式,1.4,共价键,1.4.1,共价键的形成,价键理论,(2),轨道杂化,分子轨道理论,1.4.2,共价键的属性,键长,(2),键能,(3),键角,(4),键的极性和诱导效应,1.4.3,共价键的断裂和有机反应的类型,1.5,分子间相互作用力,1.5.1,偶极,-,偶极相互作用,1.5.2 van,der,Waals,力,1.5.3,氢键,1.6,酸碱的概念,1.6.1,Br,nsted,酸碱理论,1.6.2 Lewis,酸碱理论,1.6.3,硬软酸碱原理,1.7,有机化合物的分类,1.8,有机化合物的研究程序,1.1,有机化合物和有机化学,有机化合物的组成,基本元素：,C,其它元素：,H, N, O, X, S, P,Si,等,有机化合物为碳氢化合物及其衍生物,有机化学是研究,C,化合物的化学,有机化合物,性质的变化规律,性质,有机反应,结构与反应性之间的关系,组成,结构,有机化学的研究内容：,1.3,分子结构和结构式,分子,(molecules),:,组成的原子 一定的排列顺序 相互影响,相互作用 结合的整体,分子结构,原子排列的顺序和相互作用,1.2,有机化合物的特性,分子式,表示组成分子的原子种类和数目,C,2,H,6,O,CH,3,CH,2,OH,CH,3,O,CH,3,乙醇,二甲醚,分子结构式,表示分子中原子连接的顺序,表示方式：,短线式,缩简式,键线式,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,1.4,共价键,有机化合物中典型的化学键：共价键,有机化合物的共同结构特征：共价键结合,1.4.1,共价键的形成,离子键的形成：,一个或更多的电子从一个原子转移到,另一个原子形成离子时产生的键。,它是带有相反电荷的质体间的吸引力。,共价键的形成：,由两个原子间共用一对电子产生的化学键,价键式,Lewis,结构式,八隅体规则,最外层电子：,H 2,电子,其它原子,8,电子,类似于氖的稳定结构,乙烯：,乙炔：,(1),价键理论,共价键的形成：是成键原子的原子轨道,(,电子云,),相互交盖的结果,(2),轨道杂化,C :,1s,2,2s,2,2p,x,1,2p,y,1,2p,z,0,碳原子在基态时的电子构型：,H,H,+,H,H,=,氢原子 轨道交盖 氢分子,图,1.1,氢原子的,s,轨道交盖形成氢分子,杂化轨道理论,:,基态,2p,2s,1s,激发态,2p,2s,1s,sp,3,杂化态,1s,sp,3,杂化,杂化：混合后再重新分配,能量相等,(a),碳原子轨道的,sp,3,杂化,(b),碳原子轨道的,sp,2,杂化,(c),碳原子轨道的,sp,杂化,电子,跃迁,有机化合物的结构特征：,C,原子为,4,价,共价键,键长,/,nm,共价键,键长,/,nm,表,1.1,一些共价键的键长,成键原子的原子核间的平均距离,(3),分子轨道理论,1.4.2,共价键的属性,（,1,）键长,键能,键能反映了共价键的强度，键能越大,则键越牢固。,表,1.2,一些共价键的键能,共价键,键能,/,kJmol,-1,共价键,键能,/,kJmol,-1,形成共价键时体系释放的能量,或断裂共价键时体系吸收的能量。,键能：,(3),键角,键角：键与键之间的夹角。,甲烷 乙醚 甲醛,键角反映了分子的空间结构,(4),键的极性和诱导效应,共价键的类型：,非极性,共价键,：,两个相同的原子成键,电子云对称分,布在两个原子之间。,极性共价键,:,不同的原子成键时，由于原子的电负性,不同，使电负性较强原子一端的电子云密度,较大。,共价键的极性大小是用偶极矩,(,),来度量的。,=,q,.,d,q,:,电荷,d,:,正负电荷之间的距离,:,单位为,Cm,(,库,仑,米,),=,3.57 10,-30,Cm,诱导效应：,由于分子内成键原子,或基团,的电负性,不同而引起分子内,成键,电子云向,电负性较大,(,或电负性较小,),的原子团方向偏移的,电子效,应，就称为,诱导效应,( I ),。,这种影响沿分子链静电诱导地传递下去：,1,2,3,4,（,-I,）,诱导效应产生的原因,成键原子的电负性不同。,诱导效应的传递,逐渐减弱,传递不超过五个原子。,（,+I,）,底物 试剂 产物,溶剂,CCl,4,1.4.3,共价键的断裂和有机反应的类型,有机反应：,反应物,共价键断裂的方式：,异裂：,均裂：,自由基,碳正离子,碳负离子,有机反应活性中间体：,碳正离子、碳负离子、自由基,1.5,分子间相互作用力,1.5.1,偶极,偶极相互作用,偶极,偶极相互作用：,一个极性分子带有部分正电荷的一端,与另一个分子带有部分负电荷的一端之间,的吸引作用。,-,-,H,Cl,H,Cl,-,-,H,Cl,Cl,H,极性分子之间的一种相互作用,-,-,-,-,-,-,-,-,1.5.2 van,der,Waals,力,非极性分子之间存在的吸引力,van,der,Waals,(,范德华,),力：,瞬间偶极和诱导偶极之间相反电荷的,区域彼此吸引。,1.5.3,氢键,Y:,电负性很强，原子半径较小,两个甲醇分子之间形成的氢键：,分子间作用力大小顺序为：,氢键,偶极,-,偶极吸引力,van,der,Waals,力,1.6,酸碱的概念,1.6.1,Br,nsted,酸碱理论,Br,nsted,定义：,酸：给出质子的分子或离子。,碱：接受质子的分子或离子。,有机酸特征,含有活性氢官能团，官能团,中含有电负性大的,O,、,N,原子,与氢相连。如：,CH,3,COOH,、,ArOH,、,ROH,强酸,的共轭碱是,弱碱,：,强酸,弱碱,弱酸,的共轭碱是,强碱：,弱酸,强碱,勃朗斯台特酸都是,Lewis,酸的一部分；,勃朗斯台特碱就是,Lewis,碱。,有机碱特征,含有孤电子对饱和,O,、,N,原子,官能团。如：,有些有机物既是,酸,也是,碱,：,1.6.2 Lewis,酸碱,电子酸碱理论,Lewis,酸,碱,定义：,能,接受电子对的,分子或离子,为酸。,能给出电子对的分子或离子为碱。,Lewis,酸,碱,特点,：,Lewis,酸,一定是含有空轨道原子的分子或,离子。如：,AlCl,3,。,Lewis,碱,一定是含有孤电子对原子的分子,或离子。如：,ROR,。,1.6.3,硬软酸碱原理,硬酸,接受电子的受体原子较,小,，带正,电荷程度,高,，对外层电子抓得,紧,；硬酸,价电子层,没,未共用电子,对,。例如：,软酸,接受电子的受体原子较,大,，带正电,荷程度,弱,，对外层电子抓得,松,；软,酸价电子层,有,未共用电子对。例：,硬碱,给出电子的原子电负性,高,，可极化,性,小,，对外层电子抓得,紧,。如：,软碱,给出电子的原子电负性,低,，可极化,性,大,，对外层电子抓得,松,。如：,硬酸,硬碱,外层电子抓得紧,软酸,软碱,外层电子抓得松,“硬”、“软” 是用来描述酸碱抓电子,的松紧程度。,酸碱结合成络合物的稳定规律：,硬亲硬，,软亲软,都得稳定化合物。,软,酸,软,碱,（稳定）,硬,酸,硬,碱,（稳定）,硬,酸,软,碱,（不稳定）,1.7,有机化合物的分类,1.7.1,按碳架分类,有,机,化,合,物,开链化合物,(,脂肪族化合物,),C,原子连接成链状,(2),脂环,(,族,),化合物,C,原子连接成环状,(3),芳香族化合物,含有芳环结构,(4),杂环化合物,含有由,C,原子和其它原子,(,如,O,N,S),连接成环的化合物,开链化合物：,脂环化合物：,环己烷 环戊二烯 环辛烯 环己醇,芳香族化合物：,苯 萘 苯酚 氯苯,杂环化合物：,四氢呋喃 噻吩,吡啶 糠醛,1.7.2,按官能团分类,容易发生反应的原子或基团称为官能团。,化合物类型 化合物 官能团构造 官能团名称,本章小结：,1,、碳原子不同杂化轨道的空间分布和电负性,SP,3,杂化轨道在空间分布是以碳原子为中,心，四个轨道指向正四面体四个顶点；,SP,2,杂化轨道在空间分布是以碳原子为中,心，三个轨道共在一个平面，对称 轴之,间的夹角为,120,。,；,SP,杂化轨道在空间分布是以碳原子为中,心，两个轨道对称轴之间的夹角为,180,。,。,不同杂化碳原子的电负性（吸电子能力）,由大到小是：,SP,杂化碳,SP,2,杂化碳,SP,3,杂化碳。,2,、诱导效应：,给电子诱导效应（,+I,效应）分子内成键,原子的电负性不同而引起分子中电子云,向电子少,的原子偏移，并且沿分子链诱导传递的原子间,相互影响的电子效应。,吸电子诱导效应,(-I,效应,),分子内成键原子,的电负性不同而引起分子中电子云,向电负性大的,原子偏移，并且沿分子链诱导传递的原子间相互,影响的电子效应。,诱导效应产生的原因：成键原子的电负性不同。,3,、酸和碱的定义：,Lewis,酸能接受电子对的分子或离子。,Lewis,碱能给出电子对的分子或离子。,
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