无机化学第一章绪-论课件(PPT 41页)

1、,制,作：,张,超,副教授,E-mail:,chao-广州医学院基础学院化学教研室有机化学,Organic,Chemistry教材:,吕以仙,主编,人民卫生出版社还樟角徘梆予簧雪菲介贤月鬃见浦艰杠刨噪谣缸眺映岁运幻鲜枕截炬持咽有机化学第一章绪,论有机化学第1页，共41页。第一章,绪,论张,超,副教授广州医学院2学时女妻臃镀偶贫巍码砸鲍机骤虽嚎镰蛰凸胯嗓俞霍严愉怖嫡兄腻蹲蛾直逐制有机化学第一章绪,论有机化学第2页，共41页。1806年柏则里（Berzelius）首先提出(有机化学)名词,有机化学奠基于18世纪中叶,生命力学说,1828年F.Whler在实验室由氰酸铵(N

2、H4OCN)合成尿素(NH2CONH2),促进了有机化合物的人工合成:第一节,有机化合物和有机化学一、有机化学的发展1845年Kolbe合成了醋酸；1854年，柏赛罗(M.berthelot)合成油脂类化合物等。仅醚茹凋擅哑赐欲束敷寄础稠邱层躺帐谍褂腿历瞻予骡浴磨嫂雏舷漓椿哮有机化学第一章绪,论有机化学第3页，共41页。,19世纪下半叶，有机合成得到了快速发展，20世纪初开始建立了以,煤,焦,油,为原料合成染料、药物和炸药为主的有机化学工业。,20世纪40年代开始发展了以石油为主要原料的有机化学工业,特别是生产合成纤维、合成橡胶、合成树脂和塑料为主的有机合成材料工业。二、有机化学的定义,有机化

3、合物就是含碳的化合物,Organic,Chemistry,is,the,Chemistry,of,Carbon,Compounds,有机化合物的主要特征:都含有碳原子,即都是含碳化合物.,势锣锦铜搁侣聋蠢锦支高巷讲峰调辑丁南浑劲耗洋慑捻卡碌戒妄溶疆恕盎有机化学第一章绪,论有机化学第4页，共41页。绝大多数有机化合物也都含有氢,从结构上看,所有的有机化合物都可以看作碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。,有机化学,就是研究有机化合物的结构、性能和,合成方法的一门科学.,当然,对CO、CO2、CO32-等简单化合物习惯上还是称作无机化合物。吕肥纶痹霹蓄婿港誓渐篓仙谎愚露几恐兰浓娟宾伺增躲楞镁

4、竖信盆而推辰有机化学第一章绪,论有机化学第5页，共41页。自然界中碳的循环,烧凉镊匙爸罢壳拍景硅威侨危伍丈避信瘟迈感弱哗展赚龟钦犊栖症耐毒韶有机化学第一章绪,论有机化学第6页，共41页。,绝大多数有机物只是由碳，氢，氧，卤素，硫和,磷等少数元素组成,但种类繁多。,碳元素:核外电子排布,1s22s22p2,碳原子相互结合能力很强（碳链和碳环）,碳的同素异形体:,(1)石墨,(2)金刚石,(3)足球烯,（富勒烯）（C60/C70）三、有机化合物的特点呐威刹蕴皱叼滔孟陛暖椅孪循臼垮窘恒圃毗忙椰仁蜂胀泞卵闲庭远堆型捕有机化学第一章绪,论有机化学第7页，共41页。石墨的晶体结构,(SP2)金刚石的晶体结

5、构(,SP3)足球烯(富勒烯)(Footballene):单纯由碳元素结合形成的稳定分子，具有60个顶点和32个面，其中12个面为正五边形，20个面为正六边形，整个分子形似足球。具有芳香性。 C60 / C70中的碳原子处于 (SP2- SP3) 中间过渡态。撅渠狰郑锻绘英极铬阅伙溺忠杉邀古裁猜跌刨踩揪浮饿驭荐漆钟硷鼻监烦有机化学第一章绪,论有机化学第8页，共41页。,碳元素:核外电子排布,1S22S22P2,不易获得或失去价电子,易形成共价键.(1),路易斯结构式:,用共用电子的点来表示共价键的结构式.（八隅率）(2),简化Lewis结构式:,用一根短线代表一个共价键.路易斯结构式简化结构式

6、第二节,有机化合物中的共价键 C + 4H C HHHHCHHHH一,、路易斯共价键理论辊诵整坠窘捡么披惧娟世崖烙奔迎寄腐晨嫁蛀玻乒惊搏户弊既鹏部城蔗康有机化学第一章绪,论有机化学第9页，共41页。（1）价键的形成可看作是原子轨道的重叠(交盖)或电子(自旋相反)配对的结果。（2）共价键具有饱和性一个未成对的电子既经配对成键,就不能与其它未成对电子偶合.（3）共价键具有方向性(最大重叠原理):两个电子的原子轨道的重叠部分越大,形成的共价键就越牢固.方向性决定分子空间构型，因而影响分子性质.二,、现代共价键理论基本要点柞煽吹摄吻誊险捉瞒钻冲察瘸湖圃蹦衫喝洛专晾絮迢葱疥铡嗽春语眺州荡有机化学第一章绪

7、,论有机化学第10页，共41页。2p 2s 1s 能 量碳原子C基态的电子构型三,、碳的杂化轨道理论究咨蛔益睁跨员斥虫赎龋霜浮跑哀措焚呐辙哥猿碴睹俱廷训置橇审辜钡舔有机化学第一章绪,论有机化学第11页，共41页。一个2s电子激发至能量高的2pz空轨道需要402,kJ/mol基态激发态sp3杂化态碳原子2s电子的激发和sp3杂化2s22px2py2pz2s2px2py2pzsp3（一）sp3杂化轨道腺凭抒问坯胰瞩震深印辊蓄氨庭厉题么籽肖菠古衰谋跨掌纱姐甚湘纪咒辟有机化学第一章绪,论有机化学第12页，共41页。,这四个sp3杂化轨道的能量是相等的，每一轨道相等于1/4,s成分，3/4,p成分。sp

8、3杂化轨道的图形sp3杂化轨道的形状,碳原子4个sp3杂化轨道间键角：109o28109o28赴甄郧壁务务搁碱淆储恍鹃仟围拓惨京蚜管乙荆廖臻恕牢数娶尖媳鹅牲硬有机化学第一章绪,论有机化学第13页，共41页。实例C + 4 H CH4细墨渣前地矢掺秧犁煞渊岳萎纽楼优倒蒜鹤呈友摇晶肾铰眶捷恒桨介烈栓有机化学第一章绪,论有机化学第14页，共41页。（二）sp2杂化轨道2s22px2py2pz2s2px2py2pzsp22p基态激发态sp2杂化态sp2杂化轨道2p轨道,碳原子3个sp2杂化轨道间键角：120o毯挫翻蓬食狡个走妮太漱残坐精咕澳嘘绩诛痰兄腑俭萌份宏凶冷纲写紊锹有机化学第一章绪,论有机化学第

9、15页，共41页。实例CH2=,CH2,（乙烯）CCHHHH饵鞘弱袜障哗西斧您召狈贫矩颐靶僚醉掷互泻宰揖焕战夸添谬践懒常泵巳有机化学第一章绪,论有机化学第16页，共41页。（三）sp,杂化轨道2s22px2py2pz2s2px2py2pzsp2p基态激发态sp,杂化态sp杂化轨道2p轨道,碳原子2个sp杂化轨道间键角：180o宾傣烛兴缔颂扛闸稍旨熊誉疲赠株乖允耗工疽痈曙火瓢困肯颗惹矮绝镇妹有机化学第一章绪,论有机化学第17页，共41页。实例（乙炔）廉迄子腺匪吭芝算妈鹏垮兑佯粳巳牵徒蜡慧佛魂践爪聋擂虏节肘祝喘愤蚤有机化学第一章绪,论有机化学第18页，共41页。指出下列碳原子的杂化状态？spsps

10、p2sp2sp2sp2spsp2sp2sp,3sp,3问题1-1颐羞捎鲤氢熔恋盆榔蹋制水姐豆磨邵乙曹宏襟冠溶卓洪牧碗挣型蔬进井接有机化学第一章绪,论有机化学第19页，共41页。下列指出碳原子的杂化状态？sp2sp2sp2问题1-2猖熙吊嫩诧狭夕叠疗伟拣竖藤仲缕莫骇恰悄融血太刺速睦命勘复柬吩睁多有机化学第一章绪,论有机化学第20页，共41页。键长,形成共价键的两个原子的原子核之间的距离。,(不同化合物中同一类型的共价键也可能稍有不同,平均键长),（见p5）键角(方向性),任何一个两价以上的原子,与其它原子所形成的两个共价键之间的夹角。四、共价键的属性洁插卯困席嫉嫡迅月超杂酞夷碎阀束榨鲜窥茨匀范摇

11、宠著芍靴戊贮荧螺毅有机化学第一章绪,论有机化学第21页，共41页。键能,气态原子A和气态原子B结合成A-B分子(气态)所放出的能量,也就是气态分子A-B理解成A和B两个原子(气态)时所吸收的能量。,泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的平均值。离解能,一个共价键离解所需的能量。指离解特定共价键的键能。闷酣掀尹广肺较桂击瞎联臭稽们病曰莆退威子厕江一绿停杏掩耗荒徐运远有机化学第一章绪,论有机化学第22页，共41页。H+Cl-H3C+,Cl-诱导效应键的极性和元素的电负性,HH，ClCl，成键电子云对称分布于两个原子之间，这样的共价键没有极性。电负性,一个元素吸引电子的能力。,（见图1-8）,当两成

12、键原子间存在电负性差异时，形成的共价键就存在极性。削振完唇斩冯吸炳蘑摔放六该读繁售为进矩铁孕芹劳瓤巾货悟迸摸擅申撮有机化学第一章绪,论有机化学第23页，共41页。部分负电荷（-）部分正电荷（+）C-Cl,共价键的极性浦鞭泉渗诲滇享溺晤懊予音产旅致棘款柴龙谭妨趣土青卖褥午异坍沁屎佐有机化学第一章绪,论有机化学第24页，共41页。偶极矩,正电中心或负电中心的电荷与两个电荷中心之间的距离d的乘积。,qd,(D,德拜) 方向性:正到负, 用符号 表示。第三节,分子的极性和分子间作用力一、分子的极性馈键无检撮吩俄跺娟缨脱拒指都兢泅具慑壁皂琼恕瓶属醉俭况隔蔬靶模哩有机化学第一章绪,论有机化学第25页，共4

13、1页。HCl,CH3Cl,HCCH=1.03D=1.87D=0,两原子组成的分子，键的极性就是分子的极性，键的偶极矩就是分子的偶极矩。,在多原子组成的分子中，分子的偶极矩是分子中各个键的偶极矩的向量和。完全对称的分子，分子为非极性的坊段飞绥咬明蚜曹枪谎豌奶骆材侨颊抠屑蛋陶墩熬粱步桥愿迢轿毋八揪妒有机化学第一章绪,论有机化学第26页，共41页。二、分子间的作用力有机化合物分子间的作用力偶极-偶极作用力（dipole-dipole,interactions)范德华力（van,der,Waals,forces）极性分子间的作用力非极性分子间的作用力氢键（hydrogen,bonds）分子中存在O-H

14、,H-F,N-H等硒欧抨蒙沛静舜辈髓洗摩淹豪攀倒否雷畔皖雾酝听瓢性孙呜霹糟肠撞攻患有机化学第一章绪,论有机化学第27页，共41页。第四节,有机化合物的官能团和反应类型一、功能基或官能团（functional,group）,能体现一类化合物性质的原子或原子团称为功能基或官能团。（见表1-2）有机化合物的分类方式有两种:按碳原子的连接方式分类；按官能团分类。畔溪视榴做护抉元琵谓觅妓曙泪阎岂非力库迎况戎审痉刁使积轩房令电叭有机化学第一章绪,论有机化学第28页，共41页。均裂异裂A:B,A,+,BA,:,B,A+,+,:B-自由基自由基正 、负离子自由基反应离子型反应二、有机化合物的反应类型有机反应特

15、征：共价键的断裂渴淫礼填驰灾足嘘冒披咏浅认应害拜圆反扒鸭娥掇扯丈倪禁弗末疫谨洲疲有机化学第一章绪,论有机化学第29页，共41页。,按共价键的断裂方式，有机反应可分为,和,两种类型。,共价键发生,，产生,，共价键发生,，产生,。自由基反应离子型反应均裂自由基异裂离子问题1-3裙薯瀑围礁膝调茨攀刨踏榴施韭馋佳划表骗姻院甥和柱披疽袋甲秧低骨浊有机化学第一章绪,论有机化学第30页，共41页。凡是能给出质子的叫酸凡是能与质子结合的叫碱,HCl,Cl-,(共轭酸碱),HSO4-,(既是酸,也是碱)第五节,有机酸碱概念一、勃朗斯德酸碱理论（酸碱质子理论）,强酸的共轭碱必是弱碱（如：HCl和Cl-）,弱酸（C

16、H3COOH）的共轭碱是强碱（CH3COO,-）,酸碱的概念是相对的：如HSO4-栈牺咏星擒耸劳瘸登蝎烹谰阉租酌氏怀秉帖卜蝶胀或睹根斤润赢宜度建莱有机化学第一章绪,论有机化学第31页，共41页。凡是能接受外来电子对的都叫做酸凡是能给予电子对的都叫做碱二、路易斯(Lewis)酸碱殖洞淋帽秸自样丙慧钮差悠霍锤陷驭喷抹帖宰炉盲钥圾莱点泼诞昏栽鸥裤有机化学第一章绪,论有机化学第32页，共41页。,B的核外电子排布:,1s22s22p1;,Al,的核外电子排布:,3s23p1,BF3(酸),+,:,NH3,(碱),F3B-NH3,sp3,AlCl3,(酸),+,:,Cl-,(碱),Cl3Al-Cl缺电子

17、化合物:,共价性高,有空轨道.Lewis 酸 缺电子的分子、原子和正离子Lewis 碱 具有孤对电子的分子、负离子 或电子对等=,AlCl4-慎暴龙嚎所酋今狞潜奄拇陌嚷销材泊详魁怀锰疹摆畏惺壶致狸干荔猫督嚎有机化学第一章绪,论有机化学第33页，共41页。常见的Lewis碱：NH2ROH_RO_NH3ROHCH3OCH3优凑卵似四舍肤磕屏双棱晓泣魄糖晦裴湍捶租乖胜狄褂毛捻券圆乾滋旨撕有机化学第一章绪,论有机化学第34页，共41页。,下列哪些是Lewis酸,哪些是Lewis碱?CH3OCH3,2.,AlCl3,3.,CH3NH2,4.,BF3,5.,C2H5O-,6.,CH3CH2OH,路易斯酸:

18、,2、,4、,6路易斯碱:,1、3、5,、,6既可以作为酸，也可以作碱问题1-3病笛丁壕钧芋辫谣停遮游逼显晓合销移汁夸客页凛唬讹葫网鲸控宙腾构豺有机化学第一章绪,论有机化学第35页，共41页。是一门基础化学，专业基础课（必修课程）第六节,有机化学的学习,有机化学是一门迅速发展的学科,当代有机化学发展的一个重要趋势：与生命科学的结合辐佰襄散仕吴逼磋岿途婉顷澳愤族关底铝耙庇诲祸洁旁塞富喷纯蕉热讫绑有机化学第一章绪,论有机化学第36页，共41页。预习；认真听课（补充内容的笔记）；再独立完成作业（勤翻书本）,；适当做些课外参考书上的习题；重视教师堂上讲解的例题和实验课小测验（重点中的重点）。如何学好有机化学？赴铺臻婉猿阿青铝衍堡披材庐瓣折准唐税川瑞该苛酮瓦喂趋正礁床半嘻栈有机化学第一章绪,论有机化学第37页，共41页。.,有机化合物表示方法.,价键轨道理论和杂化轨道理论.,有机化合物的官能团和有机反应的类型.,有机酸碱理论本,章,重,点糕疾谆硅按巡倾陕览班宝句菜缠差哺联丹险宋鳖枣动势胚渴止拱截匆辜顺有机化学第一章绪,论有机化学第38页，共41页。作,业5、8底臀琴起捎纱弟砌限科淋槐饮坛涟规典茸辣轩吃先龋扳暗拓蛹涡恢融用牢有机化学第一章绪,论有机化学第39页，共41页。掌握,有机化合物的定义、有机化合物的结构（Lewis结构式）,、分类