人民军医版 有机化学 第01章 绪论

1/G2S/ShowSystem/TeacherDetail.aspx?RefID=19828教学大纲考试大纲教师简介互动温福宇1设计与制作邓健吕以仙第一章绪论教学要求：掌握：路易斯结构式的书写方法；碳原子的三种杂化轨道（sp3sp2sp）的特点；分子极性与偶极矩的关系；共轭酸碱和路易斯酸碱概念。

熟悉：键长、键角、键能和共价键的极性的含义；官能团的含义和主要官能团;有机反应中共价键断裂的主要方式。了解：有机化合物和有机化学的定义。

2邓健制作吕以仙审校第一节有机化合物与有机化学

第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学

17世纪中期,把从自然界中取得的各种物质,按照来源分为:动物物质植物物质矿物物质

在化学发展史的长河中曾经有过一段时期,有机化合物被认为只能来源于有生命的机体,不可能由无机物合成。

3人民卫生电子音像出版社

1828年德国年轻化学家F.Wöhler在实验过程中发现典型的无机化合物—氰酸铵能转化成有机化合物—尿素（从哺乳动物尿中分离出来的化合物）。此后人们又陆续合成了许多有机化合物。第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学

4邓健制作吕以仙审校有机化合物和有机化学的现代定义：有机化合物(organiccompounds)—碳氢化合物及其衍生物

有机化学(organicchemistry)是研究有机化合物的结构、性能和合成方法的一门科学。

CO32-、CO2、CO、CN-、OCN-、SCN-等由于其性质与无机物相似，习惯上仍列为无机物第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学

5人民卫生电子音像出版社有机化学是医学课程中的一门重要基础课，也是生命科学不可缺少的化学基础。

第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学

6邓健制作吕以仙审校第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学

二.有机化合物的特性1.可燃性：绝大多数有机物可以燃烧。2.熔点和沸点低。3.难溶于水。4.导电性差。5.反应速率慢，产物复杂。6.同分异构现象普遍。7设计与制作邓健吕以仙三、有机物的分类(一)按碳骨架分类链状化合物(开链化合物、脂肪族化合物)CH3CH2COOH碳环化合物：脂环化合物、芳香化合物杂环化合物第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学8人民卫生电子音像出版社

有机化合物分子中能体现一类化合物性质的原子或基团，通常称为功能基

(functionalgroups)或官能团。

例如CH3OH、C2H5OH、CH3CH2CH2OH等醇类化合物中都含有羟基（-OH），羟基就是醇类化合物的官能团。由于它们含有相同的官能团,因此醇类化合物有类同的理化性质。

(二)按官能团分类第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学9邓健制作吕以仙审校(二)按官能团分类第一章绪论

第一节有机化合物与有机化学10邓健制作吕以仙审校第二节有机化合物中的化学键

第一章绪论

第二节化学键一、经典共价键理论

1916年Lewis提出了经典共价键理论：当两个或两个以上相同的原子或电负性相近的原子相互结合成分子，分子中原子间可以通过共享一对或几对电子达到稳定的稀有气体的电子构型，形成化学键。这种由共享电子对形成的化学键称为共价键（covalentbonds）。

稀有气体除氦仅有两个价电子外，其他的价电子层中均为八个电子，路易斯共价键理论又称为八隅律（octetrule）。

11人民卫生电子音像出版社二、现代共价键理论基本要点

两个原子互相接近时,只有自旋方向相反的两个单电子可以相互配对,使核间电子云密度增加,体系的能量降低,形成稳定的共价键。

每个原子所形成共价键的数目取决于该原子中的单电子数目,即一个原子含有几个单电子,就能与几个自旋方向相反的单电子形成共价键,这就是共价键的饱和性。

当形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,核间电子云越密集,形成的共价键就越稳定。因此,共价键总是尽可能地沿着原子轨道最大重叠方向形成,这就是共价键的方向性。第一章绪论

第二节化学键12人民卫生电子音像出版社（二）、碳的杂化轨道

价键理论揭示了共价键的本质，但它无法解释甲烷分子(CH4)中4个碳氢键的键角相同，均为109°28´的事实。1931年鲍林在价键理论的基础上，提出了杂化轨道理论(orbitalhybridizationtheory)：原子在形成分子时，由于原子间的相互影响，同一个原子内的不同类型、能量相近的原子轨道可以重新组合成能量、形状和空间方向与原来轨道完全不同的新的原子轨道。这种重新组合过程称为杂化，所形成的新的原子轨道称为杂化轨道（hybridorbital）。

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第二节化学键杂化分为：等性杂化；不等性杂化。13邓健制作吕以仙审校碳原子的6个核外电子运动于各自的原子轨道中：C：1s22s22p2价电子层：第一章绪论

第二节化学键14人民卫生电子音像出版社

在有机化合物中,碳并不直接以原子轨道参与形成共价键,而是先杂化,

后成键。碳原子有3种杂化形式—sp3、sp2

和sp

杂化。基态：第一章绪论

第二节化学键15邓健制作吕以仙审校（三）、分子轨道与共振理论

分子轨道理论是从分子的整体出发去研究分子中每个电子的运动状态,认为形成化学键的电子是在整个分子中运动的,该理论认为分子轨道是原子轨道重叠产生的,有几个原子轨道就有几个分子轨道，如H2的形成：在一般情况下,分子的反键轨道内没有电子，只有当分子呈激发状态时才有电子。第一章绪论

第二节化学键16人民卫生电子音像出版社

用电子对表示共价键结构的化学式称为Lewis结构式。它主要用于说明有机反应机制中电子的转移。

简化的Lewis结构式:第一章绪论

第二节化学键2.共振理论

.C.OHHH或.CH3OHHHONOO.17邓健制作吕以仙审校2.共振理论

有些化合物不能用一个单一的Lewis结构式表示。如硝基甲烷的一个Lewis结构式如下：X-射线衍射证实硝基甲烷分子中两个氮氧键的键长度相同，因此，上述Lewis结构式不能体现硝基甲烷分子的真实结构。硝基甲烷的真实结构可以通过共振理论(resonancetheory)表述。

122pm122pm第一章绪论

第二节化学键CH3NOO18邓健制作吕以仙审校

共振论的基本内容：一个分子或离子可以用≥2个只是电子位置不同的Lewis结构式表示。在共振理论中,每一个Lewis结构式称为共振式,任何一个单一的共振式并不能代表分子或离子的真实结构,只有共振式的群体或共振杂化体(resonancehybrid)能代表分子或离子的真实结构。

硝基甲烷是一个具有两个结构特征的单一化合物。也就是说硝基甲烷是上述两个共振式的共振杂化体。在共振杂化体中,两个氮氧键既不是单键,也不是双键,而是介于单键与双键之间的两个完全相同的键。第一章绪论

第二节化学键19人民卫生电子音像出版社

书写同一个化合物分子或离子的不同共振式时应注意：第一，所有原子的相对位置不变，只有电子的位置改变；第二,用双箭头“↔”(共振符号)连接共振式。第一章绪论

第二节化学键20邓健制作吕以仙审校三、共价键的属性

键长：成键原子的核间距离

键角：两共价键之间的夹角

键能：离解能或平均离解能决定分子空间构型→化学键强度

键的极性:成键原子间的电荷分布→影响理化性质键长/pm109154134120第一章绪论

第二节化学键21人民卫生电子音像出版社

对于同种原子形成的共价键，公用电子由两个原子核均等“享用”：两个成键原子既不带正电荷,也不带负电荷，这种键没有极性，叫非极性共价键。第一章绪论

第二节化学键22邓健制作吕以仙审校当两个不同原子成键时，由于两个键合原子拉电子能力不同，即电负性不同，使共用电子对发生偏移，一方原子带部分负电荷(δ-)，另一方带部分正电荷(δ+)：

这种成键电子云不是平均分配在两个成键原子核之间的共价键称为极性(共价)键(polarcovalentbonds)。d+

d-

键的极性大小取决于成键原子的电负性差,电负性差越大键的极性越大。一般,两个元素的电负性差值>1.7为离子键；＜1.7为共价键，其中电负性差值在0.7～1.7为极性共价键。

第一章绪论

第二节化学键2.6623人民卫生电子音像出版社四、共价键的断裂方式与有机化合物的反应类型

有机反应涉及旧键的断裂和新键的形成。键的断裂有均裂和异裂两种方式：

(一)均裂

带有单电子的原子或基团称为自由基(freeradical)。经过均裂生成自由基的反应叫作自由基反应。一般在光、热或过氧化物存在下进行。→自由基反应

第一章绪论

第二节化学键24人民卫生电子音像出版社(二)异裂

异裂后生成带正电荷和带负电荷的基团或原子的反应，称为离子型反应。带正电荷的碳原子称为碳正离子。→离子型反应

第一章绪论

第二节化学键亲电反应：碳负离子与亲电试剂（正离子或路易斯酸等）发生的反应亲核反应：碳正离子与亲核试剂（负离子或路易斯碱等）发生的反应25邓健制作吕以仙审校第三节有机化合物分子结构的表示方法第一章绪论

第三节分子结构表示方法用电子对表示共价键结构的化学式称为Lewis结构式。一、Lewis结构式简化的Lewis结构式:.C.OHHH或.CH3OHHHONO