理论有机化学 第一章 共价键概述.ppt

理 论 有 机 化 学 化学与化工学院 钟振声、林东恩87570326 chszhong@scut.edu.cn denlin@scut.edu.cn 理 论 有 机 化 学 课程介绍 教学内容（三大板块） 有机结构理论 有机反应机理 近代有机化学理论 理 论 有 机 化 学 课程特点： 1.高层次的理论课程 深厚基础 ---- 以几大化学为基础 由表及里 ---- 反应—机理—结构—本质 理论总结 ---- 各门课程相互交叉，横向学习 思考性强 ---- 由现象推测微观变化，由理论 推测反应结果。 理 论 有 机 化 学 课程介绍 2. 更注重用事实讲话，每一结论要有大量 实验事实支持。 3. 接触到研究问题的方法和手段（同位素 示踪、动力学、波谱等）。 4．理论很多是经验规律，有一定的局限性。 有自相矛盾的情况。 理 论 有 机 化 学 课程介绍 学习方法 主要靠阅读大量参考书， 理解与运用 理 论 有 机 化 学 参考书 1.俞凌冲《基础理论有机化学》 系统性强 2.王积涛《高等有机化学》简明扼要，有习题 3.夏帜中《高等有机化学》简明扼要，有习题 4.魏荣宝《高等有机化学》新出版 理 论 有 机 化 学 参考书 5.J.马奇《高等有机化学》 材料丰富，原始引文6000篇。 6.高振衡《物理有机化学》 理论性强，语言严谨。 7.T.H.Lowry, Mechanism and Theory in Org. Chem. 理 论 有 机 化 学 课程介绍 学时数： 48 学 分： 3 期末考试： 笔试 理 论 有 机 化 学 第一章 共价键概述 第一章 共价键概述 ) §1 原子轨道 人们对原子结构的认识逐步深入 1. 布氏（布特列洛夫）结构理论 分子可以进一步分解。 化合物有固定的组成，可用分子式表达。 第一章 共价键概述 2.波尔（Bohr）行星模型 电子沿着固定的轨道围绕原子核运动 本图是轨道空间量子化的原 子模型示意图。尽管这一类图案 常被作为象征科学或原子时代的 标志, 但实际上并不能作为原子 结构的模型, 它只是照耀过科学 历程的星光。 第一章 共价键概述 3.测不准原理（Uncertainty principle ） 动量P测得越准，位置越不确定。 —— 不符合牛顿运动定律 4.波粒二像性 波的运动与粒子的运动复合在一起 德布罗意方程 P = h/λ= h/mv 第一章 共价键概述 5.薛定谔方程 △2Ψ + 8π2m/h2（E-V）Ψ = 0 Ψ — 电子运动状态—空间里找到 电子的区域—原子轨道 Ψ2 — 微小空间内电子出现的几率 密度—电子云 Ψ的函数图形和符号。 第一章 共价键概述 6.电子排布三原则： ① 能量最低原则； ② 不相容原理； ③ 洪特规则。 eg.8O 1S2 2S2 2P4 第一章 共价键概述 §2 价键理论 原子是如何组成分子的？ 第一章 共价键概述 1. 电子配对成键 电子云最大重迭 2. 方向性 函数符号相同者电子云可互相重叠 3. 饱和性 未成对电子数有限 第一章 共价键概述 要形成有效的分子轨道，必须尽可能多地重叠。当 px轨道与S轨道在核间距保持一定时，只有沿x方向才获得最大重叠，而偏离此方向则重叠较少，键不牢靠。 最大重叠构成共价键方向性的基础。 第一章 共价键概述 优点： 简明、形象化 缺点： 难解释碳的结构问题； 水的键角 立体化学 第一章 共价键概述 §3 杂化轨道理论 假定分子形成的过程是： 电子激