01 第1章 有机化学绪论.pptx

第1页：第一章绪论

有机化学第一章绪论有机化学

第2页：§1.有机化学的研究对象

§1.有机化学的研究对象一、有机化合物与有机化学有机——有生命的机体中得到的物质含有C和H——研究碳化物（或碳氰化物）及其衍生物的化学有些还含氮、氧、磷、卤素—沿用“有机”

第3页：二、有机化学何以成为一门独立

二、有机化学何以成为一门独立的学科地球上现在有103种元素为什么将碳化物单独分开？

1.有机物数目特别多，且增加很快CA统计（大学化学,2001,3,1-6）12,000种1880年150,000191065-70,年均新增26.2万个500,00019401995-2000年均新增130万个1750,0001961有机物总数2600万(2000/10)

第4页：为什么如此众多？

为什么如此众多？

-C-C-共价连接链、分支、环、双、叁键…每种不同的排列就是一种化合物（异构）。

2.有机物有广泛、巨大的用途：药物，香料，燃料，杀虫剂，杀菌剂，洗涤剂……合成，塑料，橡胶，纤维，粘合剂，料…有机化学——生物学和医学的基础。

第5页：3.有机物与无机物性质上的差异

• 3.有机物与无机物性质上的差异：有机物无机物
• .易燃
• .易挥发，常温下多为气体，液体或低熔点固体（m.p.<

• 400℃）
• .大多不溶于水，溶于有机溶剂
• .反应较慢，副反应多，产率较低不燃大多数难熔化的固体m.p.>

600℃较易溶于水瞬间完成，产物单一产率~100%因此研究方法不同

第6页：§2.共价键

§2.共价键与其它的原子共享四对电子，达到外层8电子的稳定结构。

既难失去四个电子C+4C，第二周期，第四主族元素也难得到四个电子C-4共价键

第7页：有机物与无机物的显著差别

• 有机物与无机物的显著差别是由其组成和结构决定的有机物无机物离子键离子晶格—高m.p.易溶于极性的水极快，故产率高(易燃）
• .由C、O组成O2CO2+H2O+Q共价键
• .分子间作用力~范德华力m.p.低相似相溶难溶于极性的水分子间碰撞——反应，不是所有的碰撞都能反应活化能高碰撞的位置、方向合适反应部位多，副反应多
• .
• .

第8页：一、价键理论

一、价键理论两原子都有未成对电子且自旋相反原子轨道重叠（电子匹配）成键（定域键）共价键的最大重叠原理:饱和性:方向性:例H2+Cl22HClH(1S)+xyx重叠最大OrganicChemx部分重叠xy

第9页：二、分子轨道

二、分子轨道原理+从分子的整体出发研究分子中每个电子的运动状态形成化学键——电子在整个分子中的运动（离域键）分子轨道——由能量相近的原子轨道线性组合而成。

HA+HBH2φ1-φ2ψ2HAHBφ1φ2反键ψ2=φ1-φ2成键ψ1=φ1+φ2φ1 φ2φ1+φ2ψ1

第10页：电子在分子轨道

电子在分子轨道中的填充顺序能量最低原理遵循泡里不相容原理洪特规则最大重叠能量相近对称性匹配此外还遵循成键三原则：CC+-CC反键节面CC成键CCπ*π

第11页：三、表征共价键的参数

三、表征共价键的参数1.键长两原子核与核间电子云的吸引力两原子核之间的排斥力达到平衡时的距离键牢固、稳定不同的共价键，键长不同Xpm键长越短——核与核间电子云吸力越强电子云集中于两核之间轨道重叠大反之：则键弱，不稳定

第12页：常见共价键的键长数据表

常见共价键的键长：下表列出相关数据。

第13页：同一类型的共价键键

同一类型的共价键键长在不同化合物中也有差别：2.键角——共价键之间的夹角反应分子中原子在空间排列的形象H3CCH3H3CCCH2HH3CCCH146(pm)150(pm)H2CCCCHH153(pm)143(pm)例HCHHH109o28'HOH105oOrganicChem

第14页：键能与离解能

3.键能——键的牢固程度共价双原子分子：原子（气）+D（离解能）1大气压1mol分子(气体)25℃对共价型多原子分子——D例：+HCH3+HCH2+HCH+HCH4CH3CH2CHCD=434.7kJ/molD=443.1kJ/molD=441.1kJ/molD=338.6kJ/molD=414.9kJ/mol_

第15页：不同化合物中同类键

不同化合物中同类键的第一离解能也可能不同：CH3—H434.7kJ/molC2H5—H409.6kJ/mol用于预估一个化学反应在能量上的可能性：例：H2+Cl22HCl键断裂：H-H+Cl-Cl+434.7242.4键生成：2H-Cl-(2x430.5)-183.9 kJ/mol（放热）=>

能量上可行从能量上推测：上述反应有分子的内在因素；

但推断一个反应能否进行，要看EA，而不是△HOrganicChem

第16页：4.键矩——衡量键的极性

4.键矩——衡量键的极性电子云对称分布于两核之间如：H-H，CH3-CH3，非极性，无键矩。

电负性不同，有极性。

δ+δ-HClμ=qxd(Debye)C多原子分子的偶极矩——各键的偶极矩的向量和HHHHμ=0OHHμ=1.84D

第17页：4.键矩——衡量键的极性（续）

物性:熔点、沸点、溶解度…分子极性对都有影响化性:化学反应性键的可极化性——电子云受外来电场影响而变形的特性电子云的流动性对动态反应性能影响更大CCBr-δBrδ+

第18页：§3、有机化合物的分类

§3、有机化合物的分类根据碳架结构开链化合物CCCCCC碳环(脂环)(芳环)杂环——成环的原子除碳外还含有杂原子氧、硫、氮等ＯＳＮ

第19页：上述分类

上述分类不能反映各类化合物的性质特征反应性质主要由功能团决定按功能团分类碳架分类的基础上结合功能团分类（绝大多数教科书）烷CCC醇CCCC卤代烃RX烯炔ROH酚ArOH酮醛RROR'OCR'(H)醚RCOOHRNH2RCN硝基化合物RNO2硫醇（酚）RSHArSH酸 胺睛

第20页：§4、学习有机化学的方法

§4、学习有机化学的方法理解的基础上记忆的必要性；

掌握结构的特点；

从结构上理解化合物的反应性就容易记住；

掌握一般规律，也要记一些重要的特殊性质；

独立完成习题的重要性；

实验

第21页：主要参考书

主要参考书：1.IntroductiontoOrganicChemistry.AndrewStreiwieserJr.ClaytonH.Heathcock.Berkeley.CA.2.OrganicChemistry(ThirdEdition1984).T.W.GrahamSolomons.Univ.ofSouthFlorida.3.基础有机化学（上、下册）周政，邢其毅等，第二版.（北大）4.有机化学（上、下）.胡宏纹（南大）第二版，1991（2001第13次印）