【華東師范大學(xué)】名師講解《有機(jī)化學(xué)》全冊(cè)優(yōu)秀教師比賽課件2025/2/25教材：有機(jī)化學(xué)（第三版）（上、下冊(cè)）

胡宏紋高等教育出版社出版輔導(dǎo)教材：基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)（第三版）

邢其毅、裴偉偉

基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)習(xí)題解答與解題示例

邢其毅、徐瑞秋、裴偉偉編北京大學(xué)出版社出版教學(xué)安排第一學(xué)期：第一章

~第十一章11月中旬考試（前六章）第二學(xué)期：第十二章

~第二十二章

注：1.兩冊(cè)書(shū)的內(nèi)容，融合在一起。

考試和成績(jī)

期中和期末考試各一次課堂練習(xí)多次成績(jī)?cè)u(píng)定的主要因素：期末考試（70%）成績(jī)?cè)u(píng)定的其它因素：習(xí)題完成情況、學(xué)習(xí)態(tài)度和出勤率等關(guān)于習(xí)題每節(jié)課后根據(jù)教學(xué)內(nèi)容自行安排一定量的練習(xí)每次課堂測(cè)試當(dāng)堂交作業(yè)課后的習(xí)題和練習(xí)自行完成，隨堂抽檢。鼓勵(lì)完成課堂布置思考題課前預(yù)習(xí)聽(tīng)課、記筆記整理、歸納、總結(jié)做習(xí)題（鞏固）——非常重要！！討論及答疑學(xué)好有機(jī)化學(xué)的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)切記：不要死記硬背不要臨時(shí)抱佛腳反應(yīng)物產(chǎn)物學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的幾個(gè)方面有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)反應(yīng)性質(zhì)結(jié)構(gòu)有機(jī)反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理有規(guī)律的反應(yīng)特殊反應(yīng)反應(yīng)原理反應(yīng)過(guò)程機(jī)理反應(yīng)規(guī)律有機(jī)反應(yīng)的應(yīng)用——有機(jī)合成簡(jiǎn)單化合物多步反應(yīng)復(fù)雜分子?反應(yīng)物如何步驟最少產(chǎn)率最好性質(zhì)上課紀(jì)律的要求：1、每節(jié)課前關(guān)閉手機(jī)；上課玩手機(jī)發(fā)現(xiàn)后沒(méi)收。2、每次課提前五分鐘到課堂；3、值周班干必須在每次課前點(diǎn)名，向老師匯報(bào)本班到課情況。曠課三次補(bǔ)考，考試作弊補(bǔ)考。4、上課不得吃東西。第一章緒論§1-1有機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象§1-2有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)§1-3有機(jī)化合物的分類(lèi)一、有機(jī)化學(xué)與有機(jī)化合物●有機(jī)化學(xué)是化學(xué)科學(xué)的一個(gè)分支，是與人類(lèi)生活有著極其密切關(guān)系的一門(mén)學(xué)科，它的研究對(duì)象是有機(jī)化合物。其發(fā)展自19世紀(jì)初期至今不足200年。●有機(jī)化學(xué)的主要任務(wù)---討論各類(lèi)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成方法和它們的應(yīng)用。§1-1有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象什么是有機(jī)化合物呢？C8H18、C15H32、C2H5OH、C6H12O6、CH3COOH涵義：“有生機(jī)之物”無(wú)機(jī)物----非生物體或礦物質(zhì)得到的物質(zhì)有機(jī)物----生物體（植物或動(dòng)物）中獲得的物質(zhì)瑞典化學(xué)家貝格曼(T.D.Bergman)于1777年將化學(xué)分為“無(wú)機(jī)”和“有機(jī)”兩大類(lèi)。從組成上看主要含有C、H

還有O、N、X、S、P

等“有機(jī)化學(xué)”是由當(dāng)時(shí)在世界上享有盛名的瑞典化學(xué)家貝采利烏斯(Berzelius.J.J.1979-1848)于1808年首先引用，以區(qū)別于礦物的化學(xué)——無(wú)機(jī)化學(xué)。其引用有機(jī)化學(xué)這個(gè)名詞并將有機(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)化學(xué)絕對(duì)分開(kāi)是基于“生命力論”。

1874年肖萊馬（Schorlemmer.C.1834－1892）：——將有機(jī)化合物定義為“碳?xì)浠衔锛捌溲苌铩?/p>

1851年葛美林（Gmelin.L.1788－1853）和凱庫(kù)勒（Kekule.A.1829－1896）等：——“含碳的化合物稱(chēng)為有機(jī)化合物”但CO、CO2、Na2CO3、KCN

等為無(wú)機(jī)化合物。所以含碳化合物不一定是有機(jī)化合物，但有機(jī)化合物一定是含碳化合物有機(jī)化學(xué)：研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)分支。為什么有機(jī)化學(xué)要作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科呢？⑴C-C結(jié)合力強(qiáng)⑶同分異構(gòu)體的產(chǎn)生主要原因：1.種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜2.性能特點(diǎn)（超過(guò)1000萬(wàn)種）

C4H10CH3CH2-OHCH3-O-CH3C2H6O異構(gòu)體分子式CH3CH2CH2CH3CH3-CH-CH3CH3⑵碳與碳之間可以多種方式結(jié)合碳與碳之間可以C-C、C=C、C≡C相互結(jié)合，并且可以形成鏈狀或環(huán)狀。性能特點(diǎn)：②熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性差；一般＜400℃m.p.（NaCl）=801℃；b.p.（NaCl）=1413℃①容易燃燒，生成CO2和H2O；但CCl4不但不燃燒，而且可以作滅火劑③難溶于極性大的水，易溶于非極性的有機(jī)溶劑；但CH3COOH、C2H5OH、CH2-CH-CH2

等易溶于水OHOH

OH如：易溶于乙醇、乙醚、氯仿、丙酮和苯等。④原子間主要以共價(jià)鍵結(jié)合；反應(yīng)條件催化劑加熱光照（活化分子）（增加分子熱運(yùn)動(dòng)）⑤反應(yīng)速度慢、副反應(yīng)多。CH3CH2CH3+Cl2hνCH3CH2CH2Cl+CH3CHCH3ClCH3CH2CHCl+ClCH2CH2CH2ClClCH3CHCH2Cl+CH3-C-CH3ClClCl所以寫(xiě)有機(jī)反應(yīng)式常用“”而不用“”較簡(jiǎn)單，較少異構(gòu)現(xiàn)象復(fù)雜，常有異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu)造較無(wú)副反應(yīng)，且反應(yīng)速率較快常有副反應(yīng)的可能，所以較復(fù)雜，但因非離子反應(yīng)，所以速率較慢，故常需催化劑反應(yīng)及速率一般為電解質(zhì)，常為離子反應(yīng)一般為非電解質(zhì)，所以多數(shù)為非離子反應(yīng)離子反應(yīng)不燃的較多在空氣中多數(shù)會(huì)燃燒可燃性一般溶于水，但不溶于有機(jī)溶劑一般不溶于水，但溶于有機(jī)溶劑溶解性一般較高一般較低熔點(diǎn)離子結(jié)合多共價(jià)結(jié)合多化學(xué)結(jié)合約100種全部元素主要C、H、O、N、P、S、X構(gòu)成元素比較少（40萬(wàn)種）非常多（約1000萬(wàn)種）種類(lèi)無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物

有機(jī)和無(wú)機(jī)的差別

人類(lèi)在很早時(shí)期就已經(jīng)學(xué)會(huì)利用從生物體取得的物質(zhì)。并對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單加工。例如：釀酒、制醋、造紙。但對(duì)有機(jī)物純物質(zhì)的認(rèn)識(shí)和制備，并發(fā)展成為化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)極其重要的學(xué)科——有機(jī)化學(xué)，迄今不足200年。■古代（周朝）——懂得造紙、釀酒■18世紀(jì)末期——開(kāi)始制備分離分離提純階段（第一階段）二、有機(jī)化學(xué)的起源與發(fā)展1773：從尿中提取出了尿素1769：制得了許多有機(jī)酸:葡萄汁

酒石酸

酸牛奶

乳酸

檸檬汁

檸檬酸但這一成就未能立即給“生命力”以致命的打擊。由于維勒當(dāng)時(shí)所用的氰酸銨是依賴(lài)有機(jī)物制成的，“生命力”維護(hù)者爭(zhēng)辯說(shuō)：“生命力”即在維勒所用的氰酸銨中。■1828年，德國(guó)化學(xué)家維勒（F·wohler）由氰酸銨（典型無(wú)機(jī)物）制成尿素（典型有機(jī)物）。NH4OCNH2N-C-NH260℃O1806年斯圖萘爾（sertüner)首次從鴉片中分離出第一個(gè)生物堿----嗎啡，直到1952年才確定了其結(jié)構(gòu)，并為全合成所證實(shí)。這對(duì)于認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物無(wú)疑是一個(gè)重要階段。但還未能用人工方法合成出有機(jī)化合物。因當(dāng)時(shí)盛行的“生命論”，從而阻礙了有機(jī)合成的發(fā)展。■1854年-1856年，又合成了甲烷、甘油、乙醇等許多典型有機(jī)化合物。“生命力”學(xué)說(shuō)才宣告破產(chǎn)。從此確信了人工合成有機(jī)化合物是完全可能的。這就是有機(jī)化學(xué)最初發(fā)展的第二階段（合成階段）。■1854年柏賽羅（M.Berthelot）合成了油脂。■1845年德國(guó)有機(jī)化學(xué)家科爾伯（H·Kolbe）從無(wú)可爭(zhēng)辯的無(wú)機(jī)物制成了公認(rèn)為有機(jī)物的醋酸：C+Cl2CCl4Cl3CCOOHCH3COOHS水，陽(yáng)光Na-Hg標(biāo)志著有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)化合物之間并沒(méi)有絕然的界限。它們遵從著同一規(guī)律，因此，有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)就失去了它原來(lái)的含義。■19世紀(jì)中期至末期——有機(jī)化學(xué)逐漸形成為一門(mén)學(xué)科。為了研究有機(jī)化合物，需要進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的研究。●1858年德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒（F·A·Kekule）和英國(guó)有機(jī)化學(xué)家?guī)炫粒ˋ·S·Couper）分別提出了“碳的四價(jià)概念”和“碳碳可以相互結(jié)合成鍵”的學(xué)說(shuō)。為有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。●1861年俄國(guó)化學(xué)家布特洛夫（A·M·Butlerov）提出了“化學(xué)結(jié)構(gòu)概念”。認(rèn)為有機(jī)分子中的原子不是機(jī)械堆積，而是按一定化學(xué)關(guān)系結(jié)合，化學(xué)結(jié)構(gòu)決定化學(xué)性質(zhì)。●1874年荷蘭化學(xué)家范霍夫（J·H·VantHoff）和法國(guó)化學(xué)家勒貝爾（J·A·Lebel）同時(shí)提出了組成有機(jī)化合物分子的“碳原子的四面體構(gòu)型”學(xué)說(shuō)，建立了有機(jī)立體化學(xué)的基礎(chǔ)，并闡明了旋光異構(gòu)體現(xiàn)象。●1885年德國(guó)化學(xué)家拜爾（A·Baeyer）提出了環(huán)狀化合物的“張力學(xué)說(shuō)”，至此建立了有機(jī)化學(xué)經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論。●到了二十世紀(jì)20年代以來(lái)，隨著量子力學(xué)的引入，近代分析方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷發(fā)展及電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，有機(jī)結(jié)構(gòu)理論迅速發(fā)展，提出了“價(jià)鍵理論”、“分子軌道理論”和“分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理”，揭示了化學(xué)鍵的微觀本質(zhì)，建立了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)，使理論有機(jī)化學(xué)沿著微觀和定量的方向迅速發(fā)展。

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近年來(lái)由于生物學(xué)的發(fā)展，對(duì)于復(fù)雜的生命現(xiàn)象的研究已進(jìn)入分子的水平，是分子的形成、運(yùn)動(dòng)及變化的過(guò)程。這些分子主要是有機(jī)分子，這些復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)，隨著物理及化學(xué)的發(fā)展而被一一闡明（如膽甾醇、血紅素、葉綠素等）。尤其是對(duì)核酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究，現(xiàn)在也已進(jìn)入一定程度，并了解到二者在控制遺傳信息的傳遞、高等動(dòng)物的記憶活動(dòng)等許多方面的特殊作用。徹底揭開(kāi)其結(jié)構(gòu)的奧秘，將使生物體及生命現(xiàn)象的研究進(jìn)入一個(gè)新水平。研究有機(jī)化學(xué)的深遠(yuǎn)意義之一是在于研究生物體及生命現(xiàn)象。

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我國(guó)在天然有機(jī)化合物的合成領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平，1965年合成了具有生理活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素（化學(xué)通報(bào)，1965.5P257-285)；●1979年完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的半合成，1981年完成了全合成（化學(xué)通報(bào)，1982.12P28）

有機(jī)化學(xué)是涉及大量天然物質(zhì)和合成物質(zhì)的獨(dú)特的學(xué)科，這些物質(zhì)直接關(guān)系到人類(lèi)的衣、食、住、行。利用有機(jī)化學(xué)可以制造出無(wú)數(shù)在生活、健康和生產(chǎn)方面不可缺少的產(chǎn)品，這是一門(mén)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著決定性作用的學(xué)科。

石油化工，新型燃料，橡膠、塑料、涂料、化妝品、殺蟲(chóng)劑、農(nóng)藥、藥品、合成材料等工業(yè)部門(mén)的基礎(chǔ)，這些部門(mén)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。組成人體器官的物質(zhì)、供給人體營(yíng)養(yǎng)的食物以及人體中發(fā)生的反應(yīng)——實(shí)質(zhì)上也是有機(jī)物質(zhì)和有機(jī)反應(yīng)。構(gòu)成動(dòng)、植物結(jié)構(gòu)組織的蛋白質(zhì)和纖維素、水果和花的香氣等也是有機(jī)化學(xué)的研究范圍之內(nèi)。三、有機(jī)化學(xué)的重要性當(dāng)今世界有機(jī)化學(xué)：1、很多復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)被闡明，其中很多具有強(qiáng)烈的生理作用，為其他學(xué)科提出了大量研究課題；2、合成與天然物完全相同的分子；3、對(duì)天然分子進(jìn)行改性；4、用計(jì)算機(jī)進(jìn)行有機(jī)合成的設(shè)計(jì)工作。有機(jī)化學(xué)中，有機(jī)合成占有獨(dú)特的核心地位。

21世紀(jì)，要實(shí)現(xiàn)“理想的”合成法。強(qiáng)調(diào)實(shí)用、環(huán)境友好、資源可持續(xù)利用。簡(jiǎn)單原料、條件溫和，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單步驟，快速、高選擇性、高效地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)分子——綠色合成如：Woodward等完成VB12全合成；1989年美國(guó)Harvard大學(xué)kishi教授等完成海葵毒素(palytoxin)的全合成。Woodward等完成VB12全合成（1965年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）當(dāng)前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域：1.具有潛在光、電、磁等功能的有機(jī)分子的合成和組裝；2.分子材料中的電子、能量轉(zhuǎn)移和一些快速反應(yīng)過(guò)程的研究；3.研究分子結(jié)構(gòu)、排列方式與材料性能的關(guān)系，發(fā)展新的分子組裝的方法，探討產(chǎn)生特殊光電磁現(xiàn)象的機(jī)制；探索新型分子材料在光電子學(xué)和微電子學(xué)中的應(yīng)用。

有機(jī)化學(xué)與我們有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)就是要改善我們的生活與生產(chǎn)。既然我們以化學(xué)為未來(lái)的事業(yè)貢獻(xiàn)聰明才智，學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)就有了巨大的動(dòng)力和責(zé)任感。

生物化工、功能材料、生物科學(xué)與有機(jī)化學(xué)結(jié)合，形成新的產(chǎn)業(yè)部門(mén)。有機(jī)化合物分子中各原子之間一般是以共價(jià)鍵連接起來(lái)的。對(duì)于共價(jià)鍵形成的理論解釋?zhuān)Ｓ玫挠袃煞N方法。價(jià)鍵理論分子軌道論一、價(jià)鍵理論共價(jià)鍵的形成，可看作是原子軌道的重疊或電子配對(duì)的結(jié)果。§1-2有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵的本質(zhì)是在1927年由海特勒（Heitler）和倫敦（Lodon）用量子力學(xué)處理氫分子后才得以闡明的。

假定分子的原子具有未成對(duì)電子且自旋方向相反，就可以配對(duì)偶合，每一對(duì)電子形成一個(gè)共價(jià)鍵；

原子的未共用電子數(shù)就是它的原子價(jià)數(shù)；

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)，這種性質(zhì)叫做共價(jià)鍵的飽和性；

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，這種性質(zhì)叫做共價(jià)鍵的方向性；

能量相近的原子軌道可進(jìn)行雜化形成能量相近的雜化軌道，這樣可加強(qiáng)其成鍵能力，成鍵后達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)。主要內(nèi)容

分子軌道理論認(rèn)為共價(jià)鍵的形成是由于成鍵原子的原子軌道相互重疊后，重新組合成整體的分子軌道的結(jié)果。

分子軌道理論與價(jià)鍵理論的不同之處是成鍵電子不再定域在個(gè)別原子上，也不定域在兩個(gè)成鍵原子之間，而是離域到整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)。σ成鍵分子軌道σ*反鍵分子軌道σ原子軌道σ原子軌道能量?jī)蓚€(gè)原子軌道充分接近后，能通過(guò)原子軌道的線性組合，形成兩個(gè)分子軌道。其中，能量低于原來(lái)原子軌道的分子軌道叫成鍵軌道，能量高于原來(lái)原子軌道的分子軌道叫反鍵軌道。二、分子軌道理論組成分子軌道的三個(gè)條件a、對(duì)稱(chēng)匹配（對(duì)稱(chēng)性相同）組成分子軌道的原子軌道的符號(hào)（即位相-波相）必須相同，才能匹配組成分子軌道。就是說(shuō)，原子軌道在不同的區(qū)域有不同的波相，相同的波相重疊，能有效的成鍵，不同的波相重疊，不能有效的成鍵，如：Py與Py軌道重疊，波相相同，即對(duì)稱(chēng)性相同，能有效的成鍵組成分子軌道；

而S軌道與Py軌道是有部分重疊，但因其中一部分波相相同，一部分波相不同，兩部分正好抵消，所以不能有效的成鍵。b、原子軌道重疊部分要最大

兩個(gè)原子軌道重疊時(shí)還必須有一定的方向性，以使重疊最大，最有效，組成的鍵最強(qiáng)。

c、能量相近

組成分子軌道的兩個(gè)原子軌道的能量比較接近，這樣，才能有效的成鍵，成鍵的原子軌道的能量差愈小愈好。為什么兩個(gè)原子軌道必須能量相近才能成鍵？根據(jù)量子力學(xué)計(jì)算，兩個(gè)能量相差很大的原子軌道組成分子軌道時(shí)，在成鍵軌道中含有能量較低的原子軌道成分較多，因此成鍵軌道φ1+φ2的能量與原子軌道φ1的能量很接近也就是在成鍵過(guò)程中能量降低很少，故不能形成穩(wěn)定的分子軌道。1.鍵長(zhǎng)——由共價(jià)鍵連接起來(lái)的兩個(gè)原子的核間距離單位：1nm=10A。在不同化合物中的C－C鍵0.1466H2C=HC—CH=CH2sp2-sp20.1510H3C—CH=CH2sp3-sp20.1540H3C—CH2CH3sp3-sp30.1530H3C—CH3sp3-sp3鍵長(zhǎng)(nm)化合物鍵類(lèi)型三、共價(jià)鍵的屬性（參數(shù)）共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角、鍵能和鍵的極性是共價(jià)鍵的基本性質(zhì)，稱(chēng)為共價(jià)鍵的屬性或共價(jià)鍵參數(shù)。鍵長(zhǎng)(nm)C—H0.109

C—C0.154C—C0.120CC0.134注意：◆不同的共價(jià)鍵有不同的鍵長(zhǎng)◆不同化合物，其相同的原子核間的鍵長(zhǎng)稍有差別2.鍵角——兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角鍵長(zhǎng)、鍵角決定著分子的立體形狀。注意：

不同分子有“同一種”的鍵角，差別很大。CH2CH2CH260。

同一類(lèi)型的化合物連接不同的原子（基團(tuán)）鍵角有所不同。

鍵能是指一個(gè)共價(jià)鍵的強(qiáng)度，一般共價(jià)鍵結(jié)合得牢固，則其鍵能就大。3.鍵能——將1mol分子（氣態(tài)）解離為原子（氣態(tài)）時(shí)所吸收的能量。單位：kJ/molA（氣）+B（氣）A-B（氣）鍵的形成——放熱，△H為負(fù)值斷裂——吸熱，△H為正值Cl·+Cl·Cl2△H=-242kJ/mol(放熱)Cl22Cl·△H=+242kJ/mol(吸熱)

鍵能是指破壞或形成某一個(gè)共價(jià)鍵所需的平均能量。一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)分子的鍵能越小，鍵就越活潑；鍵能越大，鍵就比較穩(wěn)定。雙原子分子鍵能也就是鍵的離解能；多原子分子同類(lèi)型共價(jià)鍵的鍵能，是各個(gè)鍵離解能的平均值。如：離解能△H（kJ/mol）CH4

·CH3+H·

+435.1·CH3

·CH2+H·

+443.5·CH2

·CH+H·

+443.5·CH·C+H·

+338.9△H=（435.1+443.5+443.5+338.9）=1661kJ/mol故甲烷C-H鍵的鍵能為：1661/4=415.3

kJ/mol而CH4

·C+4H·4.鍵的極性與偶極矩分子中以共價(jià)鍵相連的原子吸引電子的能力是不同的。

電負(fù)性大——吸引電子能力大。電負(fù)性小——吸引電子能力小。相同兩原子形成的共價(jià)鍵，電子云對(duì)稱(chēng)分布在兩核中間——無(wú)極性。如：H—HCl—Cl

(非極性共價(jià)鍵)δ-——表示帶有部分的正電荷。——表示帶有部分的負(fù)電荷。δ+不相同的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵——有極性。H—Clδ+δ-(極性共價(jià)鍵)共價(jià)鍵極性的大小是用鍵的偶極矩來(lái)量度的。鍵的極性大，偶極矩大。鍵的極性小，偶極矩小。

偶極矩（μ）——等于正、負(fù)電荷中心距離（d）與其所帶電荷（q）的乘積。

偶極矩的單位為德拜（Debye.P

荷蘭物理學(xué)家),簡(jiǎn)寫(xiě)為D。1D=10-8cm

10-10C靜電單位。即μ=d×q單位：D（德拜）分子的偶極矩可以是分子本身所固有的，也可在外界電場(chǎng)作用下產(chǎn)生,前者稱(chēng)為分子的永久性偶極矩,后者稱(chēng)為誘導(dǎo)偶極矩。μ=0Dμ=0D一氯甲烷甲烷四氯化碳μ=1.94D二氧化碳OCOμ=0D

雙原子分子的極性就是其鍵的極性，可書(shū)寫(xiě)如下：H—Clμ=1.03D多原子分子的極性是各個(gè)價(jià)鍵極性的矢量和。偶極矩是矢量,具有方向性。斷裂方式：決定于分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件。共價(jià)鍵斷裂有兩種：均裂（非極性鍵、弱極性鍵，非極性溶劑）異裂（極性鍵，極性溶劑）2.異裂----兩個(gè)原子間的共用電子對(duì)不均勻的裂解1.均裂----兩個(gè)原子間的共用電子對(duì)均勻的裂解自由基（游離基）（游離基反應(yīng)）C∶Y·C+Y·均裂（離子型反應(yīng)）C∶Y碳正離子C+Y∶+-碳負(fù)離子∶C+Y+-異裂四、共價(jià)鍵的斷裂與反應(yīng)類(lèi)型

共價(jià)鍵是有機(jī)物中的主要價(jià)鍵類(lèi)型，有機(jī)化合物之間的化學(xué)變化大都涉及到共價(jià)鍵的斷裂和形成。有機(jī)反應(yīng)的基本類(lèi)型自由基反應(yīng)：按均裂進(jìn)行的反應(yīng)離子型反應(yīng)：按異裂進(jìn)行的反應(yīng)條件：一般游離基反應(yīng)多在高溫或光照或過(guò)氧化物存在下進(jìn)行。

協(xié)同反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中鍵的斷裂與生成是同時(shí)發(fā)生的的反應(yīng)條件：一般是在酸或堿的催化下，或在極性介質(zhì)中，有機(jī)分子通過(guò)共價(jià)鍵的異裂形成—個(gè)離子型的活性中間體而完成的。

五、分子間的力

1、偶極—偶極作用力：這種力產(chǎn)生于具有永久偶極的極性分子之間。

化學(xué)鍵是決定分子化學(xué)性質(zhì)的重要因素。

分子間的作用力從本質(zhì)上說(shuō)都是靜電作用力。主要來(lái)自于分子的偶極間的相互作用，分子間作用力有以下三種：

分子間的作用力是決定物質(zhì)物理性質(zhì)(如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、溶解度等)的重要因素。

一個(gè)分子帶部分負(fù)電荷的一端便會(huì)排斥另一個(gè)分子的帶部分負(fù)電荷的一端而吸引其帶部分正電荷的一端，這樣分子之間便會(huì)以正、負(fù)相吸定向排列，所以這種力也叫定向力。

2、色散力：非極性分子內(nèi)由于電子的運(yùn)動(dòng)在某一瞬間，分子內(nèi)的電荷分布可能不均勻，而產(chǎn)生一個(gè)很小的暫時(shí)偶極，這個(gè)暫時(shí)偶極又可影響周?chē)肿右伯a(chǎn)生暫時(shí)偶極。暫時(shí)偶極雖然會(huì)很快消失，但它又不斷地出現(xiàn)，因此總的結(jié)果是在非極性分子間產(chǎn)生一種極弱的引力，這種引力就叫做色散力。

色散力的大小與分子的極化率有關(guān)，分子的極化率越大，分子間的色散力也越大。極化率是指一個(gè)中性分子由于鄰近的具有永久或暫時(shí)偶極的分子的作用而產(chǎn)生偶極的能力。

極化率：

RI＞RBr＞RCl＞RF特點(diǎn)：色散力的作用范圍較小，只在分子間靠得很近的部分才起作用，也就是它和分子的接觸面積有關(guān)

3、氫鍵：當(dāng)氫原子與一個(gè)原子半徑較小、而電負(fù)性又很強(qiáng)并帶未共用電子對(duì)的原子Y(Y主要是F，O和N)結(jié)合時(shí)，由于Y的極強(qiáng)的拉電子作用，使得H—Y問(wèn)電子密度主要集中在Y一端，而使氫原子幾乎成為裸露的質(zhì)子而顯正性，這樣，帶部分正電荷的氫便可與另一分子中電負(fù)性強(qiáng)的Y相互吸引而與其未共用電子對(duì)以靜電引力相結(jié)合，這種分子間的作用力叫做氫鍵。特點(diǎn)：分子間作用力中最強(qiáng)的；

在特定情況下，分子之內(nèi)也能形成氫鍵。

4、分子間的作用力對(duì)物質(zhì)的某些物理性質(zhì)的影響①對(duì)沸點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響：非離子型化合物是以共價(jià)鍵結(jié)合起來(lái)的，它的單位結(jié)構(gòu)是分子，其氣體分子凝聚成液體、固體就是靠分子間作用，要比化學(xué)鍵能小一二個(gè)數(shù)量級(jí)，因此需要克服這種分子間的作用力的溫度也就較低，一般有機(jī)化合物的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很少超過(guò)300度。Ⅰ沸點(diǎn):非離子型化合物的沸點(diǎn)與分子量的大小、分子的極性、色散力和氫鍵都有關(guān)。a、分子極性愈大，偶極-偶極作用愈大，沸點(diǎn)愈高。b、如果分子極性相同，則分子量愈大，色散力也愈大，故沸點(diǎn)隨分子量升高而升高。如：CH3Cl-24度，CH3CH2Cl12.5度，CH3CH2HCH2Cl47度c、如果分子極性相同，分子量也相同，則分子間接觸面積大的，色散力大，沸點(diǎn)高。如：正戊烷

沸點(diǎn):36度,

新戊烷

沸點(diǎn):9度d、分子量接近,分子內(nèi)OH鍵愈多,形成氫鍵愈多,沸點(diǎn)愈高。如：.

CH3CH2CH2OH

沸點(diǎn)97度

HO-CH2-CH2-OH

沸點(diǎn)197度Ⅱ熔點(diǎn):除與上述分子間作用力有關(guān)外,還與分子在晶格中排列的情況有關(guān),一般講,分子對(duì)稱(chēng)性高,排列比較整齊，熔點(diǎn)較高.

如:新戊烷

熔點(diǎn):-17度,

正戊烷

熔點(diǎn):-160度因前者分子對(duì)稱(chēng)性高,結(jié)構(gòu)比較緊密,分子間吸引力大,故熔點(diǎn)較后者為高.

②對(duì)溶解度的影響

對(duì)非離子型化合物有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律"相似的溶解相似的",就是極性大的分子與極性大的分子相溶,極性弱的分子與極性弱的分子相溶.

這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律可以由分子間作用力來(lái)說(shuō)明,例如甲烷和水,它們本身分子間均有作用力,甲烷分子間有弱的范德華力(色散力）,水分子間有較強(qiáng)的氫鍵吸引力,而甲烷與水之間雖有很弱的吸引力,因此不易互溶。又如水與甲醇,均有活潑氫可以形成氫鍵,水中的氫鍵與甲醇中的氫鍵可以互相代替,因此水和甲醇可以互溶。

六、

有機(jī)化學(xué)中的酸堿概念

1、勃朗斯德(Br?nsted)酸堿質(zhì)子論酸是質(zhì)子的給予體，堿是質(zhì)子的接受體酸堿可以帶正電荷或帶負(fù)電荷或?yàn)橹行苑肿?在一個(gè)反應(yīng)中是酸，而在另一個(gè)反應(yīng)中可以是堿。酸性越強(qiáng)，解離出質(zhì)子后的共軛堿的堿性越弱。如何判斷化合物的酸性強(qiáng)弱？主要取決于化合物離解出H+后的負(fù)離子穩(wěn)定性。負(fù)離子越穩(wěn)定則原來(lái)的化合物酸性越強(qiáng)。2、路易斯(lewis)酸堿電子論酸是電子對(duì)的接受體，堿是電子對(duì)的給予體。lewis酸具有親電性，lewis堿具有親核性。常見(jiàn)的lewis酸：常見(jiàn)的lewis堿:七、有機(jī)化合物的研究順序分離提純?cè)胤治龊蛯?shí)驗(yàn)式確定3.相對(duì)分子質(zhì)量的確定及分子式的確定4.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定

[化學(xué)方法]

官能團(tuán)分析、化學(xué)降解及合成[物理方法]

紅外(IR)、紫外(UV)、核磁(NMR)、質(zhì)譜(MS)、氣液色譜和X衍射等。一、按碳架分類(lèi)§1-3有機(jī)化合物的分類(lèi)如：從香樹(shù)脂中發(fā)現(xiàn)。如：①脂環(huán)化合物②芳香族化合物

也叫脂肪族化合物，最初在油脂中發(fā)現(xiàn)C2H5-OH、CH3COOH如：CH3CH2CH3、CH3-CH=CH2、CH2CH2CH2H2CH2CCH2CH2H2CH2CCH2CH2化學(xué)性質(zhì)與開(kāi)鏈化合物相似如：以上分類(lèi)只是從有機(jī)物母體（或碳干）形式分，并不反映其性質(zhì)，實(shí)際也不反映其結(jié)構(gòu)本質(zhì)。分三大類(lèi)2.碳環(huán)化合物3.雜環(huán)化合物1.開(kāi)鏈化合物補(bǔ)充了由碳架分類(lèi)的不足，并反映了各族有機(jī)物之間的內(nèi)在聯(lián)系。乙酸CH3-COOH羧基

-COOH羧酸丙酮CH3COCH3羰基

C=O醛和酮乙醇C2H5-OH羥基-OH醇和酚溴乙烷C2H5-Br鹵素-X鹵代烴乙炔H-C三C-H三鍵-C三C-炔烴乙烯H2C=CH2雙鍵C=C烯烴實(shí)例官能團(tuán)名稱(chēng)官能團(tuán)式子化合物類(lèi)別二、按官能團(tuán)分類(lèi)官能團(tuán)是分子中比較活潑，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原子或基團(tuán)，官能團(tuán)對(duì)化合物的性質(zhì)起著決定性的作用。根據(jù)官能團(tuán)不同，可將有機(jī)化合物分為：烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸、硝基化合物、胺等。三、有機(jī)分子結(jié)構(gòu)——構(gòu)造式的幾種表示方法1.短線式（蛛網(wǎng)式）

2.普通式（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）3.鍵線式

對(duì)有機(jī)化學(xué)和農(nóng)業(yè)化學(xué)有重要貢獻(xiàn)。建立了有機(jī)化合物的元素分析方法，這個(gè)方法現(xiàn)在仍在使用。他是一位偉大的教育家，他非常重視實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的化學(xué)家。如：霍夫曼、凱庫(kù)勒、范特霍夫、阿累尼烏斯、拜爾等都是從李比希的學(xué)生。到1960年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的60人中有44人是出自李比希的門(mén)下。1768年被選為法國(guó)科學(xué)院院士。同年當(dāng)上了收稅官。1793年11月法國(guó)逮捕所有的收稅官（28名），1794年5月全部處死。著名數(shù)學(xué)家拉格朗日說(shuō)：“他們可以一瞬間把他的頭割下，而他那樣的頭，百年也許長(zhǎng)不出一個(gè)來(lái)”他對(duì)化學(xué)的主要貢獻(xiàn)有：1、用燃燒的氧化理論代替燃素學(xué)說(shuō)。這是一場(chǎng)真正的革命。2、使化學(xué)具有空前的條理性。他的“化學(xué)命名法”和“化學(xué)綱要”兩書(shū)的基本內(nèi)容沿用至今。3、全面闡述了質(zhì)量守恒定律。4、把燃燒理論用于有機(jī)分析。拉瓦錫知識(shí)淵博，是一位偉大的化學(xué)家，近代化學(xué)的奠基人。

貝采利烏斯是當(dāng)時(shí)很有名望的化學(xué)家。1779年8月20日生于東約特蘭省的林雪平。1797年考上烏普薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)，1802年獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。在該學(xué)院當(dāng)講座義務(wù)助手，業(yè)余功讀化學(xué)。1807年任化學(xué)教授，。1835年皇帝查理十四晉封他為男爵。他把廚房改建為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究工作。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。他還制定出近代元素符號(hào)，沿用至今。②在電化學(xué)方面，貝采利烏斯1814年提出了電化學(xué)二元論學(xué)說(shuō)：③在有機(jī)化學(xué)方面，貝采利烏斯在1808年最早提出“有機(jī)化學(xué)”這個(gè)名稱(chēng)。他還發(fā)現(xiàn)了肌乳酸（1806）、丙酮酸（1835）。④在分析化學(xué)方面，他創(chuàng)始了重量分析，改進(jìn)了有機(jī)元素分析方法。貝采利烏斯(Berzelius.J.J.1779-1848瑞典化學(xué)家)貝采利烏斯的主要特點(diǎn)是嚴(yán)密性與系統(tǒng)性，觀察精確，描述清晰。他是生命力論的擁護(hù)者。肖萊馬(Schorlemmer.C.

1834～1892德國(guó)有機(jī)化學(xué)家)肖萊馬是一位共產(chǎn)主義戰(zhàn)士，同時(shí)又是一位優(yōu)秀的化學(xué)家。1834年9月30日出生于德國(guó)黑森州的達(dá)姆施塔特的一個(gè)手工業(yè)家庭。1859年進(jìn)入吉森大學(xué)化學(xué)系，由于交不起學(xué)費(fèi)，只讀了一個(gè)學(xué)期中途綴學(xué)。1859年到英國(guó)曼徹斯特?fù)?dān)任歐文斯學(xué)院化學(xué)教授羅斯科的私人助手，從此定居英國(guó)。1861年成為正式助手，在該院的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里工作，1872年開(kāi)始發(fā)表論文，由于他致力于科學(xué)，1871年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1874年任教授，為英國(guó)第一位有機(jī)化學(xué)教授。

肖萊馬的化學(xué)研究是從脂肪烴作為起點(diǎn)。他從石油中分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷。對(duì)丙烷和庚烷分別進(jìn)行氯代得到1-氯丙烷和兩種氯庚烷，從而水解得到相應(yīng)的醇。肖萊馬測(cè)定烷烴的沸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)直鏈烷烴比其異構(gòu)體有較高的沸點(diǎn)，揭示了結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

維勒是因首先在實(shí)驗(yàn)室里從無(wú)機(jī)物合成了有機(jī)物----尿素而聞名于世。1800年7月31日生于德國(guó)法蘭克福。1820年考入馬爾堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院，1821年開(kāi)始對(duì)化學(xué)感興趣，1823年他決定放棄醫(yī)學(xué)，在斯德哥爾摩跟貝采利烏斯一起工作一年。1825年維勒回國(guó)，在柏林化學(xué)和礦物學(xué)校和卡塞爾技術(shù)學(xué)校教化學(xué)。1836年維勒任格丁根大學(xué)化學(xué)教授。維勒在大學(xué)時(shí)代便致力于氰基化合物的研究，確定了異氰酸的組成，和李比希確定的雷酸結(jié)果一致，導(dǎo)致了對(duì)異構(gòu)體的認(rèn)識(shí)。維勒還鑒定出氰酸銀,發(fā)現(xiàn)了安息香基、扁桃苷和氫醌。最早分離出元素鈹并命名。1842年他制備了碳化鈣。維勒（F·wohler,1800～1882,德國(guó)化學(xué)家）——由于成鍵原子軌道不都是球形對(duì)稱(chēng)的，如P原子軌道具有方向性，為使原子軌道最大程度的重疊，因此共價(jià)鍵也就具有了方向性。方向性+Cl(2p)H(1s)HClxyHClxyHClxy重疊最大重疊較小不能重疊穩(wěn)定結(jié)合不穩(wěn)定結(jié)合形成共價(jià)鍵時(shí)，在兩個(gè)原子核間距離（鍵長(zhǎng)）一定的條件下，軌道總是盡可能地達(dá)到最大程度的重疊——這就是軌道最大重疊原理。軌道重疊得越多，共價(jià)鍵就越牢固。64第二章飽和烴（烷烴和環(huán)烷烴）

SaturatedHydrocarbons

(AlkanesandCyclo-alkanes)只含有碳碳（C-C）單鍵和碳?xì)洌–-H）單鍵碳?xì)浠衔?/p>

——由碳和氫兩種元素形成的有機(jī)化合物的總稱(chēng)，又稱(chēng)烴（hydrocarbons）烴芳香烴Aromatic脂肪烴Aliphatic烷烴Alkanes炔烴Alkynes烯烴Alkenes脂環(huán)烴alicyclichydrocarbon662.1烷烴、環(huán)烷烴的通式

和構(gòu)造異構(gòu)Alkanes,Cyclo-alkanes

andIsomers

67烷烴：只含有碳碳（C-C）單鍵和碳?xì)洌–-H）單鍵（沒(méi)有官能團(tuán)）結(jié)構(gòu)通式—CnH2n+2

，n表示C原子數(shù)烷烴是飽和（Saturated）的(不能再加氫）通常稱(chēng)之為飽和脂肪烴

aliphaticcompounds烷烴Alkanes68甲烷(CH4)CH4

乙烷(C2H6)CH3CH3丙烷(C3H8)CH3CH2CH3BP:-160℃BP-89℃BP:-42℃最簡(jiǎn)單的烷烴69環(huán)烷烴Cyclo-alkanes環(huán)烷烴：只含有碳碳（C-C）單鍵和碳?xì)洌–-H）單鍵（沒(méi)有官能團(tuán)）)結(jié)構(gòu)通式—CnH2n

，n表示C原子數(shù)環(huán)烷烴也是飽和的(不能再加氫）通常稱(chēng)之為飽和脂環(huán)烴

Alicycliccompounds70最簡(jiǎn)單的環(huán)烷烴環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷環(huán)己烷CyclopropaneCyclobutaneCyclopentaneCyclohexane71同系列

—結(jié)構(gòu)相似，而組成上相差CH2（系差）或它的倍數(shù)的許多化合物所組成的系列。同系物結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)相近。同分異構(gòu)體—分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物。構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)72異構(gòu)體Isomers具有相同的分子式構(gòu)造異構(gòu)體ConstitutionalIsomers不同的鍵合方式立體異構(gòu)體Stereoisomers不同的基團(tuán)空間排列方式構(gòu)型異構(gòu)

ConfigurationalIsomers改變構(gòu)型需要破壞化學(xué)鍵構(gòu)象異構(gòu)ConformationalIsomers單鍵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)體Enantiomers兩個(gè)不能重合的鏡像異構(gòu)體非對(duì)映異構(gòu)體Diastereoisomers非鏡像異構(gòu)體73構(gòu)造異構(gòu)體——分子內(nèi)原子的排列順序不同所產(chǎn)生的異構(gòu)體正丁烷CH3CH2CH2CH3

異丁烷(CH3)3CHBp:-0.4℃Bp:-10.2℃n-Butane

CH3CH2CH2CH3Isobutane(CH3)3CH74思考：C6H14共有幾種同分異構(gòu)體？請(qǐng)寫(xiě)出其構(gòu)造式正戊烷

2-甲基丁烷

2,2-二甲基丙烷Pentane

2-Methylbutane

2,2-dimethylpropane75共5種解答76表2.1烷烴異構(gòu)體的數(shù)目CH4 1 C8H18 18C2H6 1 C9H20 35C3H8 1 C10H22 75C4H10 2 C15H32 4,347C5H12 3 C20H42 366,319C6H14 5 C40H82 62,491,178,805,831C7H16 9 77不同的碳架結(jié)構(gòu)C4H10不同的官能團(tuán)C2H6O不同的官能團(tuán)位置C3H9N782.2烷烴和環(huán)烷烴的命名NomenclatureofAlkanesandCyclo-alkanes79碳和氫的種類(lèi)

Classificationofcarbonandhydrogen伯C

（1o）

仲C

（2o

）叔C

（3o

）季C（4o

）但是氫原子只有伯H,仲H,叔H80烷基和環(huán)烷基

TypesofAlkyl(Cyclo-alkyl)groups烷/環(huán)烷基–

烷烴去掉一個(gè)氫后剩下的基團(tuán)通常縮寫(xiě)為“R—”(自由基)CH3-甲基

Me-CH3CH2-乙基

Et-818283前綴：正(n)異

(i)仲(s)叔(t)新(neo)(normal)(iso-)(second)(tert-)縮寫(xiě)：甲基（Me），乙基（Et），丙基（Pr），丁基（Bu），戊基（Amyl），己基（Hex）環(huán)丙基環(huán)丁基環(huán)戊基環(huán)己基84亞烷基：烷烴分子中從形式上去掉兩個(gè)H生成的基團(tuán)次烷基：烷烴分子中從形式上去掉三個(gè)H生成的基團(tuán)亞甲基亞乙基亞異丙基1,2-亞乙基1,3-亞丙基次甲基次乙基85烷烴的命名

NamingAlkanes普通命名法

碳原子數(shù)目

+烷-ane碳原子數(shù)為1~10用天干（甲、乙、丙、……壬、癸）表示烷烴名稱(chēng)C1CH4甲烷methaneC2CH3CH3乙烷ethaneC3CH3CH2CH3丙烷propane86烷烴中文名C4正丁烷n-butane異丁烷isobutaneC5正戊烷n-pentane異戊烷isopentane新戊烷neopentane

異構(gòu)詞頭用詞頭“正”、“異”和“新”等區(qū)分相應(yīng)的英文詞頭為

n-

(normal)、iso和neo（不加“-”）87普通命名法的局限己烷異己烷新己烷??88系統(tǒng)命名法IUPACRules選主鏈：選最長(zhǎng)碳鏈作主鏈,并以此鏈為母體烷烴.若遇多個(gè)等長(zhǎng)碳鏈,則取代基多的為主鏈。89表2-2直鏈烷烴的系統(tǒng)命名碳數(shù)名稱(chēng)結(jié)構(gòu)1meth-甲烷CH42eth-乙烷CH3CH33prop-丙烷CH3CH2CH34but-丁烷CH3CH2CH2CH35pent戊烷CH3(CH2)3CH36hex-己烷CH3(CH2)4CH37hept-庚烷CH3(CH2)5CH38oct-辛烷CH3(CH2)6CH39non-壬烷CH3(CH2)7CH310dec-癸烷CH3(CH2)8CH311十一烷CH3(CH2)9CH3十一：

undec-

（hendec-）十二：Dodec-十三：

tridec-十四：tetradec-十五：Pentadec-

十六：Hexadec-十七：Heptadec-十八：octadec-十九：

nonadec-二十：Eicos-二十一：Heneicos-

二十二：Docos-二十三：Tricos-三十：Triacont-三十一：Hentriacont-三十二：Dotriacont-9091編號(hào):

近取代基端開(kāi)始編號(hào),并遵守“最低系列編號(hào)規(guī)則”。取代基距鏈兩端位號(hào)相同時(shí),編號(hào)從順序小的基團(tuán)端開(kāi)始。不是92不是93順序規(guī)則①

單原子取代基,按原子序數(shù)大小排列.原子序數(shù)大,順序大；原子序數(shù)小,順序小；同位素中質(zhì)量高的,順序大。②多原子基團(tuán)第一個(gè)原子相同,則依次比較與其相連的其它原子。94③含雙鍵或叁鍵的基團(tuán),則作為連有兩個(gè)或叁個(gè)相同的原子。次序大的基團(tuán)稱(chēng)較優(yōu)基團(tuán)。95命名：按基團(tuán)次序規(guī)則，較小的基團(tuán)列在前。5-丙基-4-異丙基壬烷4-isopropyl-5-propylnonane12345678996[注意]

相同取代基數(shù)目用漢文數(shù)字二(di)、三(tri)、四(tetra)...表示；取代基位號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間必須用短橫線分開(kāi)；阿拉伯?dāng)?shù)字之間必須用逗號(hào)分開(kāi)。974,7-二甲基-3-乙基壬烷3-Ethyl-4,7-dimethylnonane3-甲基-4-乙基庚烷4-Ethyl-3-methylheptane987-甲基-3,3,6-三乙基癸烷2-甲基-5-異丙基辛烷99含復(fù)雜支鏈烷烴的命名支鏈上連有取代基,則從和主鏈相連的碳原子開(kāi)始將支鏈碳原子依次編號(hào),并將支鏈上取代基位號(hào)、名稱(chēng)連同支鏈名寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)。2-甲基-5-(1,1-二甲基丙基)癸烷2-methyl-5-(1,1-dimethylpropyl)decane100單環(huán)命名按環(huán)上碳原子的數(shù)目，以相應(yīng)的開(kāi)鏈烴冠以“環(huán)”字來(lái)命名環(huán)烷烴的命名

NamingCyclo-alkanes環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷環(huán)己烷環(huán)庚烷環(huán)辛烷cyclopropanecyclobutanecyclopentanecyclohexanecycloheptanecycloctane101甲基環(huán)戊烷丙基環(huán)己烷異丙基環(huán)戊烷1,1–二甲基

-3-乙基環(huán)己烷若環(huán)上有多個(gè)取代基時(shí)，編號(hào)從較小的取代基開(kāi)始，且使取代基的位次最小。methylcyclopentanepropylcyclohexaneisopropylcyclohexane3-Ethyl-1,1-dimethylcyclohexane102若側(cè)鏈烷基較長(zhǎng)，則以直鏈烷烴為母體環(huán)戊基辛烷

而不是辛基環(huán)戊烷cyclopentyloctane103二環(huán)環(huán)烷烴的命名橋環(huán)烴：兩個(gè)環(huán)共用兩個(gè)碳原子母體名

—幾環(huán)[n1.n2.n3…]某烷環(huán)的數(shù)目各橋上碳數(shù)由大到小排全部環(huán)上碳原子數(shù)104從橋頭碳開(kāi)始，繞最長(zhǎng)的橋到另一個(gè)橋頭，再繞次長(zhǎng)橋回來(lái)，最后再編最短的橋。可能的情況下給取代基以盡可能小的編號(hào)二環(huán)[2.2.1]庚烷bicyclo[2.2.1]heptane2,7,7-三甲基二環(huán)[2.2.1]庚烷2,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]heptane105用","隔開(kāi)三環(huán)[2.2.1.02,6]庚烷tricyclo[2.2.1.02,6]heptane8-甲基二環(huán)[4.3.0]壬烷8-methylbicyclo[4.3.0]nonane106螺環(huán)烴：兩個(gè)環(huán)共用一個(gè)碳原子母體名

—螺[n1.n2]某烷各環(huán)上碳數(shù)-1全部環(huán)上碳原子數(shù)107螺[2.3]己烷spiro[2.3]hexcane5-甲基螺[3.4]辛烷5-methylspiro[3.4]octane螺[4.5]癸烷spiro[4.5]decane4-甲基螺[2.4]庚烷4-methylspiro[2.4]heptane108稠環(huán)：兩個(gè)環(huán)共用相鄰的兩個(gè)碳原子和一個(gè)碳碳單鍵聯(lián)環(huán)：兩個(gè)環(huán)共用一個(gè)碳碳單鍵

環(huán)丁基環(huán)己烷cyclobutylcyclohexane

NOT

cyclohexylbutane二環(huán)[4.4.0]癸烷十氫化萘DecalinDecahydro-naphthalene109其他立方烷cubane金剛烷adamantane1102.3烷烴和環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)

Structureof

AlkanesandCyclo-alkanes111正四面體tetrahedral鍵角=109.5°鍵長(zhǎng)=110pm甲烷中的C—H

鍵

鍵形成及其特性112ssp3+–CH—C

形成

鍵.氫原子的一個(gè)1s軌道和碳原子的一個(gè)sp3雜化軌道從側(cè)面交蓋:H+–CH+113114乙烷中的C—C

鍵每個(gè)碳原子都是正四面體構(gòu)型C—H鍵長(zhǎng)=110pmC—C鍵長(zhǎng)=153pmCH3CH3115乙烷中的C—C

鍵

自旋方向相反的兩個(gè)碳原子的sp3

軌道電子從側(cè)面交蓋形成鍵。116乙烷中的C—C

鍵

自旋方向相反的兩個(gè)碳原子的sp3

軌道電子從側(cè)面交蓋形成鍵。117118環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性可以用燃燒熱的大小比較環(huán)烷烴的穩(wěn)定性隨碳原子數(shù)目增加，燃燒熱增大可以利用比較每個(gè)“CH2單元”的燃燒熱來(lái)比較各異構(gòu)體的穩(wěn)定性119環(huán)烷烴的燃燒熱環(huán)烷烴 kJ/mol 每個(gè)CH2環(huán)丙烷 2,091 697環(huán)丁烷 2,721 681環(huán)戊烷 3,291 658環(huán)己烷 3,920

653環(huán)庚烷 4,599 657環(huán)辛烷 5,267 658環(huán)壬烷 5,933 659環(huán)癸烷 6,587 659環(huán)穩(wěn)定性：C6>C5

>C4

>C3120拜爾張力學(xué)說(shuō)（A.vonBaeyer1885年）假設(shè)成環(huán)所有的碳原子都在同一平面上，構(gòu)成正多邊形假設(shè)所有鍵角為109.28°（即四面體結(jié)構(gòu)）根據(jù)假定：如果環(huán)中的夾角大于或小109.28°就會(huì)產(chǎn)生張力（角張力）。

但是環(huán)烷烴是平面結(jié)構(gòu)的假設(shè)是錯(cuò)誤的！121扭轉(zhuǎn)張力：鍵重疊所產(chǎn)生的張力VanderWaals張力（立體張力）：相鄰原子間的作用力角張力：鍵角偏離正常鍵角產(chǎn)生的張力張力的種類(lèi)122123環(huán)丙烷張力的來(lái)源：扭轉(zhuǎn)張力torsionalstrain角張力anglestrain124環(huán)丁烷非平面型分子舒緩一些扭轉(zhuǎn)張力角張力125環(huán)戊烷allbondsareeclipsedinplanarconformationplanarconformationdestabilizedbytorsionalstrain126126EnvelopeHalf-chairRelievesome,butnotall,ofthetorsionalstrain.Envelopeandhalf-chairareofsimilarstability

andinterconvertrapidly.NonplanarConformationsofCyclopentane127109。28′24。44′24。44′60。90。108。120。（109。28′－90。）/2=9。44′（109。28′－108。）/2=0。44′（120。－109。28′）/2=5。16′（109。28′－60。）/2=24。44′鍵角變形，張力，環(huán)不穩(wěn)定。128近代共價(jià)鍵理論解釋環(huán)的穩(wěn)定性

電子云偏向環(huán)平面外側(cè)，容易受等親電試劑進(jìn)攻，故似烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)。彎曲鍵（香蕉鍵）

共價(jià)鍵的形成是由于原子軌道相互交蓋的結(jié)果，交蓋程度越大，鍵越穩(wěn)定。CH2CH3CH3109。28′1292.4烷烴和環(huán)烷烴的構(gòu)象Conformationof

AlkanesandCyclo-alkanes130碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)也需要克服一定的能量，從而產(chǎn)生了構(gòu)象的概念構(gòu)象Conformations

：由于圍繞鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子種原子或基團(tuán)在空間的不同排列。乙烷的構(gòu)象131重疊式構(gòu)象eclipsedconformation乙烷132交叉式構(gòu)象staggeredconformation乙烷133構(gòu)象的表示方法Newman投影式透視式SawhorseHHHHHHHHHHHH134HHHHHHHHHHHH180°反式交叉式構(gòu)象反式交叉式構(gòu)象兩個(gè)鍵夾角為180°.135HHHHHHHHHHHH60°鄰位交叉式構(gòu)象鄰位交叉式構(gòu)象兩個(gè)鍵夾角為60°0°60°120°180°240°300°360°12kJ/mol137乙烷交叉式構(gòu)象比重疊式構(gòu)象能量低12kJ/mol.由交叉式構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)橹丿B式構(gòu)象需要克服扭轉(zhuǎn)能.是由電子對(duì)之間的斥力（扭轉(zhuǎn)張力）所引起的.扭轉(zhuǎn)張力138丁烷的構(gòu)象139正丁烷異丁烷141142最穩(wěn)定99%不穩(wěn)定1%環(huán)己烷的構(gòu)象143環(huán)己烷椅式構(gòu)象是最穩(wěn)定的構(gòu)象鍵角保持為109.5°為無(wú)張力環(huán)123456144180pm船式構(gòu)象是最不穩(wěn)定的構(gòu)象vanderWaals張力H原子間的非鍵張力，重疊式構(gòu)象存在扭轉(zhuǎn)張力123456145重疊式構(gòu)象存在扭轉(zhuǎn)張力.146

中間構(gòu)象比船式構(gòu)象的扭轉(zhuǎn)張力和范德華張力小.船式構(gòu)象中間構(gòu)象14712個(gè)鍵分為兩組：環(huán)己烷的垂直鍵和平伏鍵1486個(gè)鍵是垂直的axiala鍵6個(gè)鍵是倒伏的equatoriale鍵149環(huán)己烷構(gòu)象轉(zhuǎn)換椅式-椅式轉(zhuǎn)換快速轉(zhuǎn)換(活化能=45kJ/mol)垂直鍵變?yōu)榈狗I150半椅式Skew

船式15145kJ/mol45kJ/mol23kJ/mol152

最穩(wěn)定的是椅式構(gòu)象取代基在平伏鍵上最穩(wěn)定5%95%CH3CH3甲基環(huán)己烷取代環(huán)己烷的構(gòu)象1535%95%在環(huán)的同側(cè)的a鍵之間的原子之間存在f范德華斥力.甲基環(huán)己烷15415540%60%FF氟代環(huán)己烷156<0.01%>99.99%叔丁基環(huán)己烷C(CH3)3C(CH3)3157環(huán)烷烴的異構(gòu)體

Stereoisomersofcycloalkanes異構(gòu)體構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)1581,2-二甲基環(huán)丙烷順-1,2-二甲基環(huán)丙烷反-1,2-二甲基環(huán)丙烷1593371kJ/mol3366kJ/mol范德華張力使得反式異構(gòu)體比順式異構(gòu)體穩(wěn)定160順式反式5219kJ/mol不穩(wěn)定5212kJ/mol較穩(wěn)定CH3H3CHHH3CCH3HH1,4-二甲基環(huán)己烷立體異構(gòu)體161H3CHHCH3兩個(gè)相同的構(gòu)象：均有一個(gè)甲基在a鍵上，一個(gè)甲基在e鍵上HCH3HCH3HH3CHCH3順-1,4-二甲基環(huán)己烷的構(gòu)象162兩種構(gòu)象不同：較為穩(wěn)定的是兩個(gè)甲基都在倒伏鍵上CH3H3CHHHH3CHCH3HH3CHCH3反-1,4-二甲基環(huán)己烷的構(gòu)象163順式反式5223kJ/mol不穩(wěn)定5217kJ/mol較穩(wěn)定CH3CH3HHH3CCH3HH1,2-二甲基環(huán)己烷的立體異構(gòu)體164兩種相同的構(gòu)象：每個(gè)都有一個(gè)甲基在垂直鍵上，一個(gè)甲基在倒伏鍵上CH3CH3HHHCH3HCH3HCH3HCH3順-1,2-二甲基環(huán)己烷的構(gòu)象165兩種構(gòu)象不同：較為穩(wěn)定的是兩個(gè)甲基都在倒伏鍵上CH3H3CHHHCH3HCH3HH3CHCH3反-1,2-二甲基環(huán)己烷的構(gòu)象166順式反式5212kJ/mol穩(wěn)定5219kJ/mol不穩(wěn)定H3CCH3HHCH3H3CHH1,3-二甲基環(huán)己烷的立體異構(gòu)體167H3CHHCH3CH3H3CHH兩種構(gòu)象不同：較為穩(wěn)定的是兩個(gè)甲基都在倒伏鍵上HCH3HCH3順-1,3-二甲基環(huán)己烷的構(gòu)象168HH3CCH3H兩種相同的構(gòu)象：每個(gè)都有一個(gè)甲基在垂直鍵上，一個(gè)甲基在倒伏鍵上

H3CHHCH3

HH3CHCH3反-1,3-二甲基環(huán)己烷的構(gòu)象169化合物 基團(tuán)排列形式 -DH°順-1,2-二甲基 ax-eq 5223

反-1,2-二甲基 eq-eq 5217*順-1,3-二甲基 eq-eq 5212*

反-1,3-二甲基 ax-eq 5219順-1,4-二甲基 ax-eq 5219

反-1,4-二甲基 eq-eq 5212**較為穩(wěn)定的構(gòu)象表2.1二甲基環(huán)己烷各種異構(gòu)體的燃燒熱1702.5烷烴和環(huán)烷烴的物理性質(zhì)PhysicalPropertiesof

AlkanesandCyclo-alkanes171非極性分子不溶于水密度低熔點(diǎn)低沸點(diǎn)低同碳原子數(shù)的環(huán)烷烴與直鏈烷烴相比，具有較高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和密度隨碳原子數(shù)增加而升高172烷烴和環(huán)烷烴的物理性質(zhì)名稱(chēng)BP(℃)MP(℃)Density甲烷-161.7-182,60.424乙烷-88.6-172.00.546丙烷-42.2-187.10.582環(huán)丙烷-32.9-127.60.617(25℃)丁烷-0.5-135.00.579環(huán)丁烷12-800.703(25℃)戊烷36.1-129.70.626環(huán)戊烷49.3-930.745己烷68.7-94.00.659環(huán)己烷80.86.50.779庚烷98.4-90.50.684環(huán)庚烷118-120.810辛烷125.6-56.80.703環(huán)辛烷148140.836173沸點(diǎn)BoilingPoints沸點(diǎn)的高低由分子間的作用力決定烷烴（環(huán)烷烴）是非極性分子，因此分子間不存在偶極-偶極作用力及偶極-誘導(dǎo)偶極之間的作用力唯一的作用力是誘導(dǎo)偶極-誘導(dǎo)偶極之間的作用力174175隨碳原子數(shù)目增加，沸點(diǎn)升高原子越多，電子越多，誘導(dǎo)偶極-誘導(dǎo)偶極之間的作用幾率增加庚烷bp98℃辛烷bp125℃壬烷bp150℃176支鏈越多，沸點(diǎn)越低

支鏈越多，空間位阻大，分子之間結(jié)合越松散，作用力減小辛烷:bp125℃2-甲基庚烷:bp118℃2,2,3,3-四甲基丁烷:bp107℃177晶格排列

決定了化合物熔點(diǎn)的高低固體分子之間的作用力越大（晶格排列越緊密），破壞晶體所需要的能量越高，熔點(diǎn)越高分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性越好，其熔點(diǎn)越高。因此偶數(shù)碳的直鏈烷烴高于奇數(shù)碳的直鏈烷烴，甲烷高于丙烷，新戊烷高于戊烷。

熔點(diǎn)MeltingPoints

178179烷烴的性質(zhì)180環(huán)烷烴的性質(zhì)181溶解度solubilityinwater烷烴不溶于水，溶于非極性溶劑密度density烷烴的密度均小于1（0.424-0.780）1822.6烷烴和環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)ChemicalPropertiesof

AlkanesandCyclo-alkanes183化學(xué)性質(zhì)取決于分子的結(jié)構(gòu)。C-C、C-Hσ鍵。鍵能較大，極性較小，烷烴穩(wěn)定。高溫、光照等條件下烷烴具有反應(yīng)活性。184鹵代反應(yīng)HalogenationF2,Cl2,Br2,和I2可與烷烴發(fā)生取代反應(yīng).常用的鹵代試劑是氯和溴反應(yīng)活性F2>Cl2>Br2>I2.185氯化氫甲烷氯一氯甲烷(bp-24℃)氯化氫一氯甲烷氯二氯甲烷(bp40℃)氯化氫二氯甲烷氯三氯甲烷(bp61℃)氯化氫三氯甲烷氯四氯甲烷(bp77℃)186187甲烷氯代的機(jī)理

Mechanismofmethanechlorination甲烷氯代反應(yīng)的中間體是中性的，稱(chēng)為自由基freeradicals

，因此反應(yīng)稱(chēng)為自由基取代反應(yīng)Freeradicalsubstitution，也稱(chēng)鏈鎖反應(yīng)或鏈反應(yīng)反應(yīng)分三步進(jìn)行鏈引發(fā)ChainInitiation鏈增長(zhǎng)ChainPropagation鏈終止ChainTermination188氯分子在光照或高溫下裂解（均裂），產(chǎn)生自由基：產(chǎn)生甲基自由基鏈增長(zhǎng)②

鏈引發(fā)①189鏈增長(zhǎng)產(chǎn)生新的氯自由基鏈增長(zhǎng)

鏈增長(zhǎng)氯甲基自由基的形成氯甲基自由基再與氯分子作用，生成二氯甲烷及氯原子：190鏈終止③191[討論題]

1）將氯氣用光照射后在黑暗中放置一段時(shí)間再與甲烷混合，會(huì)發(fā)生氯代反應(yīng)嗎？

2）甲烷氯代易得氯代烷的混合物，為什么？

3）甲烷和氯氣同時(shí)光照，為什么不引發(fā)甲基自由基？

192活化能ActivatingenergyH0=+4kJmol-1Eact1

=+16Jmol-1Eact2

=+8.3Jmol-1H0=–106Jmol-1193活化能(activatingenergy)：過(guò)渡態(tài)與反應(yīng)物之間的能量差。Ea越小,反應(yīng)速度越快Ea越大,反應(yīng)速度越慢

第一步Ea1=+16.7kJ/mol第二步Ea2=+8.3kJ/mol在甲烷氯代的多步反應(yīng)中,哪一步是控制反應(yīng)速率的？?

反應(yīng)速率最慢的一步——速度控制步驟——194甲烷氯代和溴代的比較195不同氫原子的相對(duì)取代速率相對(duì)速率丙烷氯丙烷異丙基氯氯代196相對(duì)速率197相對(duì)速率198相對(duì)速率丙烷溴丙烷異丙基溴溴代199鹵素的反應(yīng)活性：F>Cl>Br>I鹵素的選擇性：I>Br>Cl>F影響鹵代產(chǎn)物異構(gòu)體相對(duì)產(chǎn)率的主要因素：概率因素、H原子的反應(yīng)活性、X原子的反應(yīng)活性鹵代反應(yīng)的選擇性Selectivityofhalogenation200叔氫的溴代選擇性很高可用于合成叔基溴代烷烴.201甲基自由基的結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)碳原子為sp2

雜化，未共用的電子在p軌道上自由基的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性202CRRR.很多自由基由于帶有未成對(duì)電子，活性很高，很難分離.自由基可分為：伯基自由基、仲基自由基、叔基自由基自由基的穩(wěn)定性203自由基的穩(wěn)定性204相對(duì)穩(wěn)定性:3o>2o>1o>甲基更不穩(wěn)定更穩(wěn)定205

1.將下列戊基自由基按穩(wěn)定性排列成序，并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由：CH3CHCH(CH3)2.aCH2CH2CH(CH3)2.bCH3CH2C(CH3)2.c2.如果烷烴中的伯氫、仲氫和叔氫被氯代時(shí)的活性比是1:3.8:5,計(jì)算2-甲基丁烷被一氯代時(shí)的產(chǎn)物的相對(duì)比及各產(chǎn)物的百分比。練習(xí)c>a>b1伯氫：1ⅹ6=64伯氫：1ⅹ3=3仲氫：3.8ⅹ2=7.6叔氫：5ⅹ1=5206產(chǎn)物相對(duì)比:1伯:4伯:仲:叔=6:3:7.6:5產(chǎn)物百分比：0.2778，0.1389，0.3519，0.23152073.某烷烴A，分子式為C6H14