有机化学课件 1绪论.ppt

一、有机化学和有机化合物 3、有机化合物的特点 （1）结构特点 有机化合物主要由C和H组成，有些有机化合物也含有O、S、P、N、X、Mg、Ag等。尽管组成有机物的元素不是很多，但是由于碳原子之间相互以共价键结合，分子组成复杂，加之立体构型不同，因而有机物的数量繁多。而由众多元素组成的无机物的数目只有六万种。 1. sp3杂化 乙烷分子杂化轨道成键示意图 σ键: 像这种头碰头成键叫σ键。 2、sp2杂化 特点: 组成：1/3S + 2/3P。 能量：比2S轨道能量高，比2P轨道能量低。 形状：平面正三角形。 注： （1） sp2杂化碳原子周围都是双键。 （2） C+、C-、C?的碳原子均为sp2杂化。 C+中2p轨道中无电子， C-中2p轨道中有两个电子， C? 中2p轨道中有一个电子。 （3）有芳香性的杂环化合物的杂原子也为sp2 杂化。 乙烯的结构 π键特点： （1）肩并肩成键 （2）易极化，不稳定， 是反应的活性中心。 （3）不能旋转。 注：在两个原子间只能有一个σ键， 两个原子间不可能只有π键而没有σ键。 3. sp杂化 乙炔的结构 总结： 在有机物中碳成键时，以三种杂化形态sp3、 sp2、sp成键. 当形成C-C时，sp3杂化 正四面体形 当形成C=C时，sp2杂化 平面正三角形； 当形成C≡C时，sp杂化 直线形，两个p轨道互相垂直并垂直于直线。 碳与其他原子头碰头成键时为σ键； 碳与其他原子肩碰肩成键时为π键。 非过渡元素O、N、Cl均以σ键或π键形成化合物。 3、键能 共价键断裂或形成时所需吸收或放出的能量既为键能。 相同类型的键中，键能越大键越稳定。 对于多原子分子而言，键能是离解能的平均值。 键能是化学键强度的主要标志之一，它在一定程度上反映了键的稳定性. 4、键的极性 由于成键两原子电负性（原子吸引电子的能力）不同，使两原子间形成共价键的电子云不是平均分配在两个核之间，而是偏向于电负性较大的原子，这种键称为极性共价键。 5、分子的极性 四、分子间作用力 分子中相连原子之间存在强烈的吸引力，这种吸引力叫做化学键，它是决定分子化学性质的重要因素。 在物质的聚集态中，分子之间还存在着一种较弱的吸引力，把它统称为范德华力，它是决定物质的沸点、熔点、汽化热、熔化热、溶解度、粘度、表面张力等物理化学性质的因素。从本质上讲，这种吸引力是由于分子中电荷分布不均匀（或瞬间分布不均匀）而出现的静电作用力。归纳起来大致有四种： 1、色散力 非极性分子内由于电子的运动在某一瞬间，分子内的电荷分布可能不均匀，而产生一个很小的偶极矩（暂时偶极），这个暂时偶极又可影响周围分子也产生暂时偶极。暂时偶极虽然回很快消失，但它又不断出现，因此总的结果是在非极性分子间产生一种极弱的引力，这种引力就叫做色散力。极性分子间也同样存在色散力。 　 色散力的大小与分子的极化率有关，分子的极化率越大，分子间的色散力也越大。 　 色散力的作用范围较小，只有分子间靠得很近的部分才起作用。也就是它和分子的接触面积有关，色散力虽然很弱，但它在生物体中起着相当重要作用。 2.取向力 取向力又叫静电力，是偶极－偶极作用力，这种作用力产生于极性分子的偶极间静电相互作用。 ４、氢键 氢键:当氢原子与一个原子半径较小，而电负性又很强并带有未共用电子对的原子Y（F、O、N）直接结合时产生的。 　由于Y（F、O、N）有极强的电负性，使得Y-H键上的电子云密度偏向Y-端，而H显示部分正电荷，它可与另一分子中Y原子（F、O、N）上的未共享电子对产生静电引力，即形成氢键。 　氢键实际上也是偶极－偶极间作用力，一般把形成氢键的静电引力也称为范德华力，所不同的是它具有饱和性和方向性。这种力比一般的键能小得多，但它比分子间作用力大得多（最大可达２５KJ/mol）。 Π键的形成 sp杂化轨道示意图 特点 组成：1/2S + 1/2P。 能量：比2S轨道能量高，比2P轨道能量低 形状：直线形，两个p轨道互相垂直并垂直于直线 注：（1）sp杂化碳原子周围有三键。 在有机化合物中不仅碳可以发生杂化，其它元素原子也能发生杂化，如：N、O。 Sp杂化 乙炔的形成 1.键长 两原子核与核间 两原子核之间 电子云的吸引力 的排斥力