1、有有 機機 化化 學學主講主講 馬姝雯馬姝雯教材及參考資料：1 葉孟兆有機化學中國農業出版社，2000年第一版版（教材） 徐 壽 昌 有 機 化 學 高 等 教 育 出 版 社 ， 1 9 9 3 年 第 二 版 （ 參 考 ）趙建莊有機化學實驗高等教育出版社， 2003年7月第1版第（教材）授課學時及安排： 90學時（學分），其中理論教學60學時，實驗學時30學時。第一章第一章 結構與性質結構與性質第一節第一節 有機化學和有機化合物有機化學和有機化合物 在遠古時期：人類就開始利用和加工有機化合物，并創造了許多提取和精制有機化合物的方法，如提取染料、香料，制酒、釀醋。人們把自然界的物質進行分類

2、： 在化學發展早期： 有機化合物大多是從動植物中得到，人們認為有機物是與生命有關的，是受動植物體內“生命力”作用產生的，不能人工合成，有機物與無機物是完全對立的，不能相互轉化有機物只能在一種神秘的“生命力”作用下在活的有機體中生成，在實驗室里沒有“生命力”，因此，不可能由簡單的無機物合成。“生命力”學說使有機合成成為禁區，阻礙有機化學的發展。實踐是檢驗真理的唯一標準。1828年德國化學家武勒（E.Wohler）在研究氰酸鹽的過程中，意外地發現了有機物尿素的生成。得到原來要從尿中獲得的尿素。這是人們在實驗室里第一次由無機物制得的有機物。武勒給當時化學界的權威貝齊里烏斯（J.J.Berzelius

3、）的信中說：“我制造出尿素，而且不求助于腎臟或動物無論是人或犬”。尿素的人工合成，沖破了有機物來源于生物體以及無機物與有機物之間的絕對界限，動搖了“生命力”學說的基礎。 NH4OCNOH2N-C-NH2KOCN+NH4ClNH4OCN+KCl 到19世紀中葉， 更多的有機化合物被合成：1845年柯爾柏 (H.Kolbe)合成醋酸；1854年貝特羅 (M.Berthelot)合成油脂； 1861年，俄國化學家布特列洛夫（Butleroff）合成了糖類物質等。在客觀事實面前，唯心主義的“生命力”學說終于徹底被推翻了。“生命力”學說雖然早已被拋棄，但有機化合物和有機化學的名稱仍沿用至今，而其內涵已完

4、全不同。由于有機化合物分子中都含有碳元素，1848年德國化學家凱庫勒（A.Kekule）把有機化合物定義為含碳化合物，有機化學則是研究含碳化合物的化學。而某些簡單的含碳化合物如CO、CO2、碳酸鹽、氰化物、氰酸鹽等，因它們具有無機物的典型性質，習慣上仍放在無機化學中討論。有機化合物除含有碳元素外，絕大多數含有氫元素，很多化合物還含有氧、氮、鹵素、硫、磷等元素。1874年，德國化學家肖萊馬（C.Schorlemmer）又把有機物定義為碳氫化合物及其衍生物，而有機化學則是研究碳氫化合物及其衍生物的化學。后一個定義更能反映有機物的特點，同時也體現了有機物在結構上的相互聯系。 有機化合物的定義：有機化

5、合物的定義： 有機化合物就是碳氫化合物（烴）及其衍生物 。 有機化學的定義：有機化學的定義： 有機化學就是研究碳氫化合物及其衍生物的化學。研究有機化合物組成、結構、性質、制備及其轉化規律的科學。 然而，有機化學真正成為一門獨立的、系統的學科，則是在有機化學結構理論建立以后。1858年，凱庫勒提出碳原子為四價和碳原子之間可以相互連接成鏈狀的概念，1865年又提出苯的環狀結構學說。1861年，布特列洛夫較為完整地提出了化學結構學說，認為：組成一個有機物分子的所有原子，在分子內是以一定排列順序和結合方式連接著的，并且是相互影響的；分子中的碳原子是以四價與其它原子或自身相結合，而其它原子也按各自的化合

6、價與碳原子相結合；分子的化學結構決定著物質的主要性質。1874年荷蘭化學家范特霍夫（J.H.Vant Hoff）和法國化學家（J.A.LeBel）勒比兒提出碳的四面體；量子力學、波動力學、色譜、光譜、同位素技術等。 二、有機化學與其它學科的關系二、有機化學與其它學科的關系有機化學廣泛地滲透到生命科學的各個領域: 生物化學、分子生物學、醫學、藥學、食品科學、農學, 并為生命科學的研究提供理論基礎和實驗基礎. 生命科學則為有機化學的發展充實了豐富的內容.有機化學和生命科學之間的交叉和融合, 導致了許多新的科學發現, 并將不斷推動兩門學科的發展.學習并掌握有機化學的基本知識和理論, 有利于深刻認識生

7、命現象的化學本質, 在分子水平上深入認識和研究探索生命的奧秘. 有機化學與國民經濟各個行業的關系也十分密切。諸如國防、石油化工、醫藥、染料、農藥、日用化工等工業依賴于有機化學的成就。 有機化學與食品科學食品原料的生產，食品營養成分，食品加工工藝，食品保鮮技術，食品添加劑等食品質量問題：食品污染，食品安全，食品檢驗技術等有機化學與生命科學有機化學與生命科學 21世紀是生物學大發展的世紀，可能這個論斷的鼓動性遠遠要大于其在學術上的意義。 人類的科學事業正面臨著四大問題的挑戰：物質的本身；宇宙的起源；生命的本質與起源進化；智力的產生。其中第三者，就是進化生物學的涉及領域。構成生命的物質是原生質，原生

8、質包括核酸、蛋白質、糖類、脂類等等，這些原生質本身并不是“活的”，當它們裝配成高度有序的復雜結構時，才能表現出生命特征。 這些無一不與有機化學有著密切的聯系。探索生命活動的基本規律都需要有機化學這一個基本的工具和手段做輔導。現代生物學是建筑在分子水平上的生物學，將是研究的主流，對化學難題的研究對解決生物學難題是互相促進的。 有機化學與醫藥科學1、天然藥物的開發有效成分的提取、藥品的加工工藝、保存方式等。2、有機合成新藥新藥設計，合成方法，藥品性能改良，化工生產工藝設計等三、有機化合物的特性三、有機化合物的特性 1易燃燒易燃燒 除少數例外，一般有機化合物都含有碳和氫兩種元素，因此容易燃燒，生成二

9、氧化碳和水，同時放出大量的熱量。大多數無機化合物，如酸、堿、鹽、氧化物等都不能燃燒。因而有時采用灼燒試驗可以區別有機物和無機物。 2. 熔點、沸點低熔點、沸點低無機化合物無機化合物 靜電力靜電力有機化合物有機化合物 范德華力范德華力NaClCH3COCH3相對分子質量58.558.08熔點/ C801-95.35 沸點/ C1 46556.2 3.難溶于水，易溶于有機溶劑難溶于水，易溶于有機溶劑 水是強極性化合物。大部分無機化合物是離子鍵型化合物，易溶于水，不易溶于有機溶劑；有機化合物是共價鍵型化合物，極性小，不溶于水，易溶于有機溶劑“相似相溶”原理。 4.反應速度慢反應速度慢 無機反應是離子

10、型離子型反應，一般反應速度都很快。有機反應大部分是分子間分子間的反應，反應過程中包括共價鍵舊鍵的斷裂和新鍵的形成，所以反應速度比較慢。CH3CH2OHCH2CH2CH3CH2OH2CH3CH2OCH2CH3AgNO3+NaClAgCl+NaCl5副反應多，產物復雜副反應多，產物復雜 有機化合物的分子大多是由多個原子結合而成的復雜分子，所以在有機反應中，反應中心可以在不同部位同時發生反應，得到多種產物。反應生成的初級產物還可繼續發生反應，得到進一步的產物。因此在有機反應中，除了生成主要產物以外，還常常有副產物生成。 書寫有機反應方程式時常采用箭頭箭頭，而不用等號，一般只寫出主要反應及其產物，有的

11、還需要在箭頭上標明反應的必要條件。 6. 同分異構現象普遍存在同分異構現象普遍存在 同分異構現象是指具有相同分子式，但結構不同，從而性質各異的現象。 乙醇和甲醚，分子式均為C2H6O，但它們的結構不同，因而物理和化學性質也不相同。 乙醇 b.p.78.5 oC 甲醚 b.p.-25 oC H-C-C-O-HHH HHHH-C-O-C-HHHH四 有機化學的研究方法看書.提取、分離和純化.元素定性分析.元素定量分析.分子量的測定第二節第二節 有機化合物的一般結構有機化合物的一般結構 在分子中，原子或基團相互結合的強吸引力叫做化學鍵。化學鍵分為：離子鍵、共價鍵。離子鍵：通過電子轉移而形成的帶有相反

12、電荷的離子間，由于靜電吸引力靜電吸引力而形成的化學鍵叫做離子鍵。例如鈉原子和氯原子反應時，鈉給出一個電子形成Na離子，氯得到一個電子形成Cl離子，這兩個正、負離子（Na、和Cl）由靜電吸引（離子鍵）而形成氯化鈉晶體（NaCl）。共價鍵：帶有單個電子的兩個原子，通過電子對的共用通過電子對的共用形成的化學鍵叫做共價鍵。例如，碳原子用四個價電子分別與四個氫原子的價電子共用（共價鍵）而形成甲烷分子。 一、共價鍵一、共價鍵 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為電子云。如果用一個界面把這樣的分布劃出一個區域，電子在這個區域內出現

13、的幾率很大。這種電子在空間可能出現的區域稱為原子軌道原子軌道 。用量子力學概念解釋即為描述原子中單個電子運動狀態的波函數叫做原子軌道。 2. 共價鍵的形成共價鍵的形成 價鍵理論認為，共價鍵的形成可以看作是原子軌道的重疊或電子配對的結果。原子軌道重疊后，在兩個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，增加了兩核對負電的吸引，使整個體系的能量降低，形成穩定的共價鍵。成鍵的電子定域在兩個成鍵原子之間。 假如原子A與原子B各有一個未成對的電子，而且自旋相反，兩個原子軌道就可以重疊，就可以互相配對形成共價鍵。 特點： (1) 兩個原子都有一個或多個未成對電子且自旋相反。 (2) 方向性原子相

14、互靠近軌道重疊時重疊的程度最大。 (3) 飽和性一個電子最多只能和一個自旋方向相反的 電子配對。H(1s)Cl(2p)能穩定成鍵不能穩定成鍵不能成鍵3碳原子的價鍵特點和雜化軌道碳原子的價鍵特點和雜化軌道 (1) 碳原子的價鍵特點碳原子的價鍵特點 碳原子基態時，核外電子排布為：1s22s22px12py1 碳原子之間相互結合或與其它原子結合時，都是通過共用電子對而結合成共價鍵。 碳原子是四價的，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 碳原子在基態時，只有兩個未成對電子，碳原子應是兩價的。而在有機化合物中，碳均為4

15、價。美國化學家美國化學家鮑林，鮑林， 19541954年獲諾貝爾化年獲諾貝爾化學獎，學獎，19631963年獲諾年獲諾貝爾和平獎。貝爾和平獎。1931年，年，Pauling提出原子軌道雜化理論提出原子軌道雜化理論 碳原子在成鍵的過程中首先要吸收一定的能量，使2s軌道的一個電子躍遷到2p空軌道中，形成碳原子的激發態。激發態的碳原子具有四個單電子，因此碳原子為四價的。 躍遷 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 2s 基態 激發態 碳原子的2s電子躍遷后得到的四個原子軌道，它們處在不同的能級中的，成鍵后碳原子的四個價鍵不可能是等同的。事實上，在飽和烴中，碳原子的四個價鍵是等同的。

16、為了解決這個矛盾，雜化軌道提出：碳原子在成鍵時，四個原子軌道可以“混合起來”進行“重新組合”形成四個能量等同的新軌道，稱為雜化軌道。 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。雜化軌道的數目等于參加組合的原子軌道的數目。 碳原子的雜化分為三種類型：碳原子的雜化分為三種類型： sp3雜化、sp2雜化、sp雜化這是用一個2S軌道和三個2P軌道進行的雜化，故稱為SP3 雜化。與基態軌道相比，雜化軌道具有以下特點：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； sp3雜化雜化 原子軌道在雜化過程

17、中經過一個激發態c). SP3雜化軌道在空間盡量伸展，呈最穩定正四面體型，軌道夾角109.5。SP3 雜化又稱為正四面體雜化。E=1s/4+3p/4 夾角：109.50109.5oHHCHH實例：實例：CH4一個sp3雜化軌道兩兩夾角109.5 sp2雜化雜化：由一個2s軌道和兩個2P軌道雜化，形成三個等同的SP2 雜化軌道。另有一個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； 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。 sp2pE=s/3+2p/3 夾角：1200120oSp 雜

18、化雜化 ： 由一個2S軌道和一個2P軌道雜化，形成兩個等同的sp 雜化軌道。另有兩個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； c). 雜化軌道呈直線型，夾角180。另兩個未雜化2P軌道與這一直線兩兩垂直。 （1）二個sp雜化軌道的分布 （2）二個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 spE=s/2+p/2 夾角：1800實例：實例：H CCHs sp sp sp spssp：1.933 sp2：1.991 （3）鍵和鍵和鍵鍵 共價鍵按共用電子對的數目，分為單鍵和重鍵 單鍵：共用一

19、對電子，用一半短線表示。 重鍵：共用兩對或兩對以上電子，用二條或三條半短線表示。 單鍵 雙鍵 三鍵 按成鍵原子軌道重疊方向不同，共價鍵又可分為鍵和鍵和鍵鍵H-C-HHHC=C-C C 鍵鍵 兩個成鍵原子軌道沿對稱軸方向相互重疊（“頭碰頭”方式重疊 ）而形成的鍵叫鍵。 在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取sp 雜化。取一個雜化軌道進行分析. 當氫原子的1S軌道沿著對稱軸的方向與碳原子SP3 雜化軌道重疊時，原子軌道重疊程度最大，形成的共價鍵最牢固。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的

20、鍵叫做鍵。(構成鍵的電子稱為電子。一個鍵包括兩個電子)。 甲烷分子中，四個鍵夾角為109.5，分子構型為正四面體型。 乙烷分子中，除C- H外，還存在C- C 鍵（CH3-CH3） 鍵的特點：鍵的特點： 1、形成鍵的原子軌道是沿著對稱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可以繞鍵軸自由旋轉，鍵不致于發生斷裂。3、因重疊程度最大，故鍵比較牢固，在化學反應中比較穩定，不易發生斷裂。 鍵存在于一切共價鍵之中鍵存在于一切共價鍵之中。 鍵鍵 兩個成鍵原子軌道以對稱軸相平行互相重疊（兩個p軌道從側面“肩并肩”地重疊 ）而形成的鍵叫鍵。pp 在乙烯分子中，碳原子采取SP

21、2 雜化。另有一個P軌道不參與雜化，而形成另一類型另一類型的共價鍵鍵。 未雜化的P軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成鍵。構成鍵的電子叫做電子。 鍵的特點：鍵的特點： 1、鍵不能單獨存在，必須與鍵共存。 2、p軌道從側面重疊，在鍵形成以后，就限制了鍵的自由旋轉。 3、電子云重疊程度較小，鍵能較小，發生化學反應時，鍵易斷裂。 4、鍵的電子云分散暴露在兩核連線的上下兩方呈平面對稱，鍵的電子云離原子核較遠，受核的約束較小。因此，鍵的電子云具有較大的流動性，易受外界的影響而發生極化，具有較強的化學活性。（烯烴、炔烴等）。 鍵和鍵和鍵的鍵的 比較比較1.鍵鍵是原子軌道以 “頭碰頭” 的方式重疊,重疊程度

22、較大，鍵較穩定而鍵鍵是兩個p軌道以 “肩并肩”的方式重疊，重疊程度較小，鍵較活潑. 鍵鍵電子的流動性小，鍵鍵電子的流動性大，易極化.以鍵鍵相連兩原子可以繞鍵自由旋轉，以鍵鍵相連的兩原子不能旋轉.兩原子間只能有一個鍵鍵，而鍵鍵可以有一個或兩個，且鍵鍵不能單獨存在，因此，單鍵必然是鍵鍵，雙鍵中有一個鍵鍵，一個鍵鍵，叁鍵中有一個鍵鍵，兩個鍵鍵分子軌道原理分子軌道原理從分子的整體出發研究分子中每個電子的運動狀態從分子的整體出發研究分子中每個電子的運動狀態分子軌道分子軌道分子軌道是由原子軌道經線性組合而分子軌道是由原子軌道經線性組合而成，它與原子軌道數量相等。成，它與原子軌道數量相等。 分子軌道法是在1

23、932年提出的，它從分子的整體出發去研究分子中每一個電子的運動狀態，認為形成化學鍵的電子是在整個分子中運動的。通過薛定諤方程的解，可以求出描述分子中的電子運動狀態的波函數，稱為分子軌道。 分子軌道理論認為化學鍵是原子軌道重疊產生的。有幾個原子軌道就能線性組合成幾個分子軌道。那么，當兩個原子軌道重疊時，可以形成兩個分子軌道1 2 。 1和2 分別代表兩個原子軌道。其中一個分子軌道是由兩個原子軌道的波函數相加而成，叫成鍵軌道，1 1 +2 。在分子軌道1 中，兩個原子軌道的波函數的符號相同，即波相相同，這兩個波相互作用的結果，使兩個原子核之間有相當高的電子概率，顯然抵消了原子核相互排斥的作用，原子

24、軌道重疊達到最大程度，把兩個原子結合起來，因此1 被稱為成鍵軌道。另一個分子軌道由兩個原子軌道的波函數相減而成，叫反鍵軌道，2 =1-2 。在分子軌道 2，兩個原子軌道的波函數的符號相反，即波相不同，這兩個波相互作用的結果，使兩個原子核間的波函數值減小或抵消，在原子核之間的區域，電子出現的概率為零，也就是說，在原子核之間沒有電子來結合，兩個原子軌道不重疊，故不能成鍵，因此 2稱為反鍵軌道稱為反鍵軌道。 例如氫分子中兩個lS電子，占據成鍵軌道且自旋反平行，而反鍵軌道是空的。 HA + HB H2+HAHB1221 - 211 + 21212+12-12電子在分子軌道中的填充順序電子在分子軌道中的

25、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 洪特規則洪特規則 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 對稱性匹配對稱性匹配C+-CCCCCCC*基態時碳原子和氧原子核外的電子排布基態時碳原子和氧原子核外的電子排布 6C 8O 2s 2p 2s 2p 1s 1s 基態時，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則理、互不相容原理和洪特規則排布在原子軌道中，每一個原子軌道只能容納兩個自旋方向相反的電子。：（泡利）互不相容原理（泡利）互不相容原理：每個原子軌道中最多容納每個原子軌道中最多容納兩個自旋方向相反的電

26、子。兩個自旋方向相反的電子。能量最低原理：能量最低原理：就是在不違背泡利不相容原理的前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，只提下，核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當能量最低的軌道占滿后，電子才依次進入能量有當能量最低的軌道占滿后，電子才依次進入能量較高的軌道。也就是盡可能使體系能量最低。較高的軌道。也就是盡可能使體系能量最低。洪特規則：洪特規則：是在等價軌道是在等價軌道(相同電子層相同電子層)上排布的電上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同后來量子力學證明，電子這樣排布可使能量最低，后來量子力學證明

27、，電子這樣排布可使能量最低，所以洪特規則可以包括在能量最低原理中，作為能所以洪特規則可以包括在能量最低原理中，作為能量最低原理的一個補充量最低原理的一個補充 二、共價鍵的性質二、共價鍵的性質 1. 鍵長鍵長 形成共價鍵的兩個原子核之間的平均距離稱為鍵長。鍵長的單位為nm（10-9m）。 一般說來，共價鍵越短，表示鍵越強，越牢固。 2. 鍵角鍵角 兩價以上的原子與其它原子成鍵時，兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。 例如，甲烷分子中HCH為109.5。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

28、鍵能 看書11 鍵能表示共價鍵的牢固程度。當A和B兩個原子（氣態）結合生成A-B分子（氣態）時，放出的能量稱為鍵能。 A-B雙原子分子（氣態）離解為原子（氣態）時，所需要的能量叫做A-B鍵的離解能，以符號D（A-B）表示 。對于雙原子分子，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）+B（氣態）A-B（氣態） 鍵能越大，說明兩個原子結合得越牢固。雙原子分子：鍵能=離解能多原子分子：鍵能=同種共價鍵離解能的平均值 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11-12（1）鍵的極性）鍵的極性 鍵的極性是由于成鍵的兩個原子之間的

29、電負性差異而引起的。 CH3+Cl- 共價鍵的極性大小可用偶極矩（鍵矩）來表示。 =qd 單位：Cm 式中，q =正、負電荷中心所帶的電荷值（庫侖C） d =正、負電荷間的距離（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.?誘導偶極誘導偶極:由極化作用產生或增加的偶極叫誘導偶極.?瞬時偶極瞬時偶極:由于分子中的電子在不停地運動,使非極性分子或極性分子在每一瞬間都會產生或附加一個臨時的偶極矩,這種偶極矩在每一瞬間都會在某個方向產生,叫做瞬時偶極. 越大，分子極性越強. =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

30、價鍵的極性就是分子的極性。但對多原子的分子來說，分子的極性取決于分子的組成和結構。多原子分子的偶極矩是各鍵的偶極矩的向量和。 HHHHCCClClClClHCClClCl =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物質的熔點、沸點和溶解度都有很大的影響，鍵的極性也能決定發生在這個鍵上的反應類型，甚至還能影響到附近鍵的反應活性。 （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生的弱吸引力稱為分子偶極而產生的弱吸引力稱為分子間力或范德華力間力或范德華力。由永久偶極所產生的相互作用力稱為取向力。由瞬間偶極所產生的相互作用力稱為色散力。由誘導偶極

31、產生的分子間力叫誘導力。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。范德華力比共價鍵鍵能弱得多。 + - + - + - CH3ClCH3ClCH3Cl （4） 氫鍵氫鍵 看書看書1313 當氫原子與電負性很大的氟、氧、氮原子相連時，由于這些原子吸電子能力很強，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未共用電子對以靜電引力相結合。這種分子間的作用力稱為氫鍵。 氫鍵有方向性和飽和性，其強度介于分子間作用力和共價鍵鍵能 之間。HF.HF.HF.HF.HOR.HOR.HOR.HOR.三、有機分子的構造和構型 1.構造和構造式 分子中原子的連接

32、順序和方式稱為分子的構造。表示分子中個原子的連接順序和方式的化學式叫構造式（也叫結構式）。 看書14電子式 用兩個小點表示一對共用電子的構造式有機化合物分子結構式的常見書寫方法有機化合物分子結構式的常見書寫方法 價鍵式價鍵式 用短劃表示共價鍵的構造式 結構簡式結構簡式 OHHCHHCHHHHHHC=CC C HHHccccccHHHHHCH3CH2OHH C=CH22C CHH有機分子的立體模型有機分子的立體模型凱庫勒模型（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.構型和透視式 分子中，原子的空間排步統稱分子構型，或叫立體結構。有機分子的透視式表示方法有機分子的透視式

33、表示方法CH3C2H5CBrHCH3C2H5BrHCCH3CC2H5BrHCCH3C2H5BrH 3.同分異構現象同分異構現象同分異構現象同分異構現象: 分子組成(分子式)相同, 而結構不同的現象. 同分異構體同分異構體: 分子組成相同, 而結構不同的物質. 總結總結: 環烷烴和單烯烴 碳鏈異構 二烯烴和炔烴 構造異構 官能團異構 醇和醚 位置異構 醛和酮 同分異構 羧酸和酯 順反異構: 環、雙鍵 構型異構 對映異構: 手性分子 (又叫旋光異構、光學異構) 四、有機化合物的分類 1.按基本骨架分類按基本骨架分類 ( (看書看書15-16)15-16) (1) 脂肪族化合物: 分子中相互結合成碳

34、鏈或碳環 (2) 芳香族化合物: 含有苯環或性質與苯環相似的碳環 (3) 雜環化合物: 成環骨架除C外還有雜原子, 如O.S.N 等. 2. 按官能團分類按官能團分類 官能團: 是指有機物分子結構中最能代表該類化合物主 要性質的原子、原子團或特征結構. 一些主要的官能團如表 14所示.(p16) 第三節第三節 有機化合物的性質有機化合物的性質一、物理性質一、物理性質 (看書看書1717) 1. 密度密度 2. 沸點沸點 3. 熔點熔點 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、化學性質二、化學性質1.化學反應 在有機化學反應里，同時發生舊鍵的斷裂和新鍵的生成。

35、 共價鍵有兩種斷裂方式：均裂和異裂均裂和異裂 （1）均裂）均裂 共價鍵斷裂時，共用電子對均勻分裂，平均分配給兩個原子，兩個原子各保留一個電子，生成兩個帶電子的原子或原子團，叫自由基。 通過自由基進行的反應叫自由基反應。自由基反自由基反應一般要在光照條件或高溫加熱下進行。應一般要在光照條件或高溫加熱下進行。 A:BA+B （2）異裂）異裂 共價鍵異裂時，成鍵的一對電子保留在一個原子上。異裂有兩種情況： 異裂一般需要酸、堿催化或在極性物質存在異裂一般需要酸、堿催化或在極性物質存在下進行。下進行。 共價鍵異裂生成離子而引發的反應稱為離子型反應。離子型反應又可分為親電反應和親核反應。親電反應又可再分為

36、親電加成反應和親電取代反應；親核反應也可再分為親核加成反應和親核取代反應。+CY.C Y.+.-CY.C Y .-+CY.C Y .-+2、化學反應機理、化學反應機理對化學反應分步、詳細的描述稱為反應機理或反應歷程。有機反應非常復雜，涉及的反應很多，基本類型大致歸納為：取代反應、加成反應、消除反應、氧化反應、還原反應、重排反應等。在化學反應中常伴隨能量的變化，稱為化學反應熱效應，它的數值為反應熱，用H表示。吸熱反應H為正值，放熱反應H為負值。 三、有機化學中的酸堿概念三、有機化學中的酸堿概念 無機化學中，酸是指在水溶液中能夠電離出氫離子的化合物；堿是指能夠電離產生氫氧根離子的化合物。這酸堿理論

37、對有機化學并不適用，因為很多有機化合物都不溶于水，不能在水溶液中進行電離。有機化學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.布朗斯特酸堿質子理論酸：凡是能給出質子的分子或離子都是酸；堿：凡是能與質子結合的分子或離子都是堿。酸失去質子，剩余的基團就是它的共軛堿；堿得到酸失去質子，剩余的基團就是它的共軛堿；堿得到質子生成的物質就是它的共軛酸。質子生成的物質就是它的共軛酸。 酸 堿 共軛堿 共軛酸CH3COOH +H2OCH3COO-+H3O+ 共軛酸堿中，一種酸的酸性愈強，其共軛堿的堿性就愈弱，因此，酸堿的概念是相對的，某一物質在一個反應中是酸，而在另一反應中可以是堿。這主要由它在反

38、應中是給出質子還是接受質子而定。 + OH-H2O+ CH3COO-CH3COOHH2O+NH4+NH3H3O+RONa+H2OROH+NaOH 在酸堿反應中，總是較強的酸把質子傳遞給較強的堿。（較強堿）（較強堿） （較強酸）（較強酸） （較弱酸）（較弱酸） （較弱堿）（較弱堿） 酸的強度，通常用離解平衡常數Ka或pKa表示；堿的強度則用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，酸和堿的反應可用下式表示： A 是路易斯酸，是路易斯酸，它至少有一個原子具有空軌道，具有接受電子對的能力。因此，酸是能接受外來電酸是能接受外來電子對的電子接受體子對的電子接受體。如：BF3，AlCl3，SnCl2，ZnCl2，FeCl3；Li+，Ag+，Cu2+；R+，RCO+，Br+，NO2+，H+ 等都是路易斯酸。A + B A B.B 是路易斯堿是路易斯堿，它至少含有一對未共用電子對，具有給予電子對的能力。因此，堿是能給出電子堿是能給出電子對的電子給予體對的電子給