有機(jī)化學(xué)汪小蘭第四版緒論

1、 有有 機(jī)機(jī) 化化 學(xué)學(xué)Organic Chemistry教材： 汪小蘭主編，汪小蘭主編，有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)第四版，第四版，北京：高等教育出版社。北京：高等教育出版社。 講授講授 : : 城市建設(shè)學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院 周傳佩周傳佩參考書目：參考書目：教學(xué)目的與要求教學(xué)目的與要求1掌握重要的掌握重要的典型有機(jī)物典型有機(jī)物的的命名命名方法、方法、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)性質(zhì)，了解它們，了解它們的應(yīng)用；的應(yīng)用；2理解用理解用化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論和和電子效應(yīng)電子效應(yīng)、空間效應(yīng)空間效應(yīng)解釋一些簡(jiǎn)單有機(jī)解釋一些簡(jiǎn)單有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；化合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；3掌握簡(jiǎn)單有機(jī)物的掌握簡(jiǎn)單有機(jī)物的典型反應(yīng)典型反應(yīng)和和重

2、要的重要的合成合成方法，掌握各類化方法，掌握各類化合物合物相互轉(zhuǎn)變相互轉(zhuǎn)變的的基本規(guī)律基本規(guī)律；4了解了解典型典型的、的、簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單的反應(yīng)歷程、過(guò)渡態(tài)理論和活性中間體；的反應(yīng)歷程、過(guò)渡態(tài)理論和活性中間體；5了解了解立體化學(xué)立體化學(xué)的基本知識(shí)和基本概念；的基本知識(shí)和基本概念；6初步了解紅外光譜及核磁共振譜的基本原理及在測(cè)定有機(jī)物初步了解紅外光譜及核磁共振譜的基本原理及在測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用(不作教學(xué)要求）。不作教學(xué)要求）。本課程總學(xué)時(shí)為本課程總學(xué)時(shí)為96學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)，其中理論64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)一、有機(jī)化學(xué)及其發(fā)展一、有機(jī)化學(xué)及其發(fā)展1.早期純有機(jī)化合物的來(lái)源早

3、期純有機(jī)化合物的來(lái)源 最初化學(xué)物質(zhì)來(lái)源于兩個(gè)途徑：一是來(lái)源于無(wú)最初化學(xué)物質(zhì)來(lái)源于兩個(gè)途徑：一是來(lái)源于無(wú)生命的礦物質(zhì)中，二是取之于有生命的動(dòng)植物體生命的礦物質(zhì)中，二是取之于有生命的動(dòng)植物體中，且有著顯著不同的性質(zhì)。因此早期化學(xué)家根據(jù)中，且有著顯著不同的性質(zhì)。因此早期化學(xué)家根據(jù)其來(lái)源將物質(zhì)分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類。且認(rèn)為其來(lái)源將物質(zhì)分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類。且認(rèn)為有機(jī)物只能源于有生命的機(jī)體。有機(jī)物只能源于有生命的機(jī)體。 十八世紀(jì)末至十九世紀(jì)初，純的有機(jī)化合物開十八世紀(jì)末至十九世紀(jì)初，純的有機(jī)化合物開始不斷地從動(dòng)植物體內(nèi)得到，例如：始不斷地從動(dòng)植物體內(nèi)得到，例如：1769年年 葡萄汁葡萄汁 酒石酸酒

4、石酸 檸檬汁檸檬汁 檸檬酸檸檬酸1773年年 動(dòng)物排泄尿液動(dòng)物排泄尿液尿素和尿酸尿素和尿酸1780年年 酸牛奶酸牛奶乳酸乳酸1805年年 鴉片鴉片嗎啡（取得的第一個(gè)生物堿）嗎啡（取得的第一個(gè)生物堿）2.“生命力生命力”的禁區(qū)的禁區(qū) 是是十八世紀(jì)末十八世紀(jì)末：把來(lái)源于生物體的物質(zhì)統(tǒng)稱：把來(lái)源于生物體的物質(zhì)統(tǒng)稱為為“有機(jī)物有機(jī)物”。 把來(lái)源于礦物質(zhì)的稱為把來(lái)源于礦物質(zhì)的稱為“無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)物物”。 因?yàn)樵从谏矬w的物質(zhì)的性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相比因?yàn)樵从谏矬w的物質(zhì)的性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相比較有明顯差異，如對(duì)熱不穩(wěn)定，加熱后易分解等，較有明顯差異，如對(duì)熱不穩(wěn)定，加熱后易分解等，認(rèn)為是在生物體內(nèi)認(rèn)為是在生物體內(nèi)“生命力生命

5、力”影響下產(chǎn)生的化合影響下產(chǎn)生的化合物才可能有這樣的特性。所以不能從無(wú)機(jī)物合成物才可能有這樣的特性。所以不能從無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物。有機(jī)物。 十九世紀(jì)初十九世紀(jì)初：瑞典化學(xué)家：瑞典化學(xué)家 J.Berzeliua提出提出“生命力生命力”論，嚴(yán)重的阻礙了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展，論，嚴(yán)重的阻礙了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展，使人們放棄了人工合成有機(jī)物。使人們放棄了人工合成有機(jī)物。1828年年：德國(guó)的一位德國(guó)的一位28歲的年輕化學(xué)家維勒，沖破了歲的年輕化學(xué)家維勒，沖破了“生命力生命力”論的束縛，在實(shí)驗(yàn)室將無(wú)機(jī)物論的束縛，在實(shí)驗(yàn)室將無(wú)機(jī)物氰酸鉀與氯氰酸鉀與氯化銨生成化銨生成氰酸銨溶液再蒸發(fā)得到有機(jī)物尿素。氰酸銨溶液再蒸發(fā)得到有機(jī)

6、物尿素。 NH4CNO（NH2）2CO打破了打破了“生命力生命力”論的束縛。論的束縛。3. 沖破沖破“生命力生命力”論論 1845年年：德國(guó)的柯爾柏：德國(guó)的柯爾柏(H.Kolnbe)合成醋酸。合成醋酸。 1854年年：法國(guó)的柏塞羅：法國(guó)的柏塞羅(M.Bevthlot)合成了油脂。合成了油脂。 1965年年：我國(guó)的化學(xué)工作者成功的合成了胰島素。我國(guó)的化學(xué)工作者成功的合成了胰島素。19811981年年：我國(guó)又人工合成了與天然轉(zhuǎn)移核糖核酸完我國(guó)又人工合成了與天然轉(zhuǎn)移核糖核酸完全相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核全相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。糖核酸。試舉幾例試舉幾例:18

7、18世紀(jì)前世紀(jì)前利用天然化合物利用天然化合物 中國(guó)周朝中國(guó)周朝:“:“酒正酒正” “” “酒人酒人”專管酒曲，專管酒曲，釀醋釀醋 周禮周禮天官天官: “ : “ 醯人醯人”專管釀醋專管釀醋 書經(jīng)益稷書經(jīng)益稷: “: “以五彩彰施于五色以五彩彰施于五色”,“,“染染人人”管染絲帛管染絲帛 韓非子韓非子十過(guò)篇十過(guò)篇: :虞舜時(shí)虞舜時(shí) “ “作為食器作為食器,.,.流漆墨其上流漆墨其上” 本草經(jīng)本草經(jīng):“:“漆仍幾漆仍幾” 本草經(jīng)本草經(jīng): :記載阿膠、麝香、牛黃、五味記載阿膠、麝香、牛黃、五味 子、紫草為藥。子、紫草為藥。1818世紀(jì)前世紀(jì)前利用天然化合物利用天然化合物本草綱目本草綱目：“凡酸敗之酒

8、凡酸敗之酒, ,皆可皆可蒸燒蒸燒”?！耙詿埔詿茝?fù)燒二次復(fù)燒二次”, “, “價(jià)價(jià)值數(shù)倍也值數(shù)倍也”（得（得95%95%乙醇）乙醇）五倍子五倍子制沒(méi)食制沒(méi)食子酸子酸1818世紀(jì)前世紀(jì)前利用天然化合物利用天然化合物古代西方染色工業(yè)古代西方染色工業(yè) 早期的酒精蒸餾圖早期的酒精蒸餾圖1818世紀(jì)末世紀(jì)末分離天然有機(jī)化合物分離天然有機(jī)化合物 瑞典化學(xué)家瑞典化學(xué)家: : 舍勒舍勒（Scheele K W 1742-1786) 瑞典化學(xué)家瑞典化學(xué)家, ,瑞典科學(xué)院院士。瑞典科學(xué)院院士。 十三歲入藥房當(dāng)學(xué)徒，邊工作邊十三歲入藥房當(dāng)學(xué)徒，邊工作邊學(xué)習(xí)化學(xué)。學(xué)習(xí)化學(xué)。 從事藥物提煉和配制工作，以實(shí)從事藥物提煉

9、和配制工作，以實(shí)驗(yàn)技術(shù)精良而著稱，分離出不少驗(yàn)技術(shù)精良而著稱，分離出不少純的有機(jī)化合物，發(fā)現(xiàn)新元素純的有機(jī)化合物，發(fā)現(xiàn)新元素O、Cl、Mn。 1818世紀(jì)末世紀(jì)末分離天然有機(jī)化合物分離天然有機(jī)化合物 舍勒舍勒(Scheele C W)的主要工作：的主要工作： 酒石酒石 + + H2SO4酒石酸晶體酒石酸晶體 （1770年，第一篇論文）年，第一篇論文） 檸檬檸檬檸檬酸（檸檬酸（1784年）年） 蘋果蘋果蘋果酸（蘋果酸（1785年）年） 酸牛奶酸牛奶乳酸（乳酸（1780年）年） 五倍子五倍子五倍五倍(bei)子酸（子酸（1786年）年） 焦性沒(méi)食子酸。焦性沒(méi)食子酸。1818世紀(jì)末世紀(jì)末分離天然有機(jī)

10、化合物分離天然有機(jī)化合物 其它人的工作：其它人的工作： 尿尿尿素尿素（1773年）年） 馬尿馬尿馬尿酸（馬尿酸（1829年）年） 脂肪脂肪膽固醇（膽固醇（1815年）年） 鴉片鴉片嗎啡（嗎啡（1805年）年） 植物中植物中生物堿如金雞鈉堿、辛可寧（生物堿如金雞鈉堿、辛可寧（1820年）年） 18世紀(jì)末世紀(jì)末19世紀(jì)世紀(jì)初初 分析天然有機(jī)化合物分析天然有機(jī)化合物 法國(guó)杰出化學(xué)家：法國(guó)杰出化學(xué)家：拉瓦錫拉瓦錫(Lavoisier A L ） 他做了大量的燃燒實(shí)驗(yàn)他做了大量的燃燒實(shí)驗(yàn): :1781年年 有機(jī)物燃燒生成有機(jī)物燃燒生成 CO2 + H2O蠟、酒精、橄欖油蠟、酒精、橄欖油 C、H、O 組成

11、組成 1810年年 蔗糖蔗糖( (乳糖、淀粉乳糖、淀粉)C H O 分析分析 41.5% 6.36% 51.14% 理論理論 42.10% 6.44% 51.46% 18世紀(jì)末世紀(jì)末19世紀(jì)世紀(jì)初初 分析天然有機(jī)化合物分析天然有機(jī)化合物拉瓦錫使用的分析儀器圖拉瓦錫使用的分析儀器圖18世紀(jì)末世紀(jì)末19世紀(jì)初世紀(jì)初 分析天然有機(jī)化合物分析天然有機(jī)化合物蓋蓋呂薩克和泰納使用的分析儀器圖呂薩克和泰納使用的分析儀器圖1818世紀(jì)末世紀(jì)末1919世紀(jì)初世紀(jì)初 分析天然有機(jī)化合物分析天然有機(jī)化合物 瑞典化學(xué)家：瑞典化學(xué)家：貝采利烏斯（貝采利烏斯（Berzelius J J)1814年，進(jìn)行有機(jī)物元素分析年，

12、進(jìn)行有機(jī)物元素分析, ,完善了分析方完善了分析方法。法。 德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家: : 李比希李比希（Liebig J Von) 重視實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的化學(xué)家，如霍夫重視實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的化學(xué)家，如霍夫曼、凱庫(kù)勒、范托夫、費(fèi)歇爾、阿累尼烏斯、拜曼、凱庫(kù)勒、范托夫、費(fèi)歇爾、阿累尼烏斯、拜耳等著名的化學(xué)家。建立了有機(jī)化合物的元素分耳等著名的化學(xué)家。建立了有機(jī)化合物的元素分析方法析方法: :18世紀(jì)末世紀(jì)末19世紀(jì)世紀(jì)初初 分析天然有機(jī)化合物分析天然有機(jī)化合物李比希使用的分析儀器李比希使用的分析儀器19世紀(jì)初世紀(jì)初人工合成有機(jī)物人工合成有機(jī)物 德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家:維勒維勒（W hler F)

13、 人工合成有機(jī)化合物的開創(chuàng)者。人工合成有機(jī)化合物的開創(chuàng)者。 1828年：發(fā)表論文年：發(fā)表論文論尿素的人工合成論尿素的人工合成19世紀(jì)初世紀(jì)初人工合成有機(jī)物人工合成有機(jī)物 德國(guó)有機(jī)化學(xué)家德國(guó)有機(jī)化學(xué)家:柯爾柏柯爾柏（Kolber A W H) 1840年：由無(wú)機(jī)物合成了醋酸。年：由無(wú)機(jī)物合成了醋酸。 法國(guó)化學(xué)家法國(guó)化學(xué)家:柏賽羅（柏賽羅（Berthelof M) 1854年：合成甘油年：合成甘油 1855年：合成醋酸年：合成醋酸1885年：合成乙醇年：合成乙醇 19世紀(jì)世紀(jì)60年代年代 建立有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)理論建立有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)理論 德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家:凱庫(kù)勒凱庫(kù)勒（Kekul F A) 苯環(huán)結(jié)

14、構(gòu)的創(chuàng)始人苯環(huán)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)始人, 提出提出“碳原子的四價(jià)碳原子的四價(jià)學(xué)說(shuō)學(xué)說(shuō)”。 俄國(guó)化學(xué)家俄國(guó)化學(xué)家:布特列諾夫（布特列諾夫（Butlerov A M) 化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)提出者?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)提出者。 1919世紀(jì)世紀(jì)7070年代年代 建立立體化學(xué)建立立體化學(xué) 法國(guó)化學(xué)家、微生物學(xué)家法國(guó)化學(xué)家、微生物學(xué)家:巴斯德巴斯德（Pastear L) 1848年，發(fā)現(xiàn)左、右旋光酒石酸、內(nèi)消旋和年，發(fā)現(xiàn)左、右旋光酒石酸、內(nèi)消旋和外消旋酒石酸。外消旋酒石酸。 提出旋光性與分子不對(duì)稱排列提出旋光性與分子不對(duì)稱排列有關(guān)。有關(guān)。 荷蘭化學(xué)家荷蘭化學(xué)家:范托霍夫范托霍夫（Van,t Hoff J H) 提出了不對(duì)稱碳原子的

15、概念提出了不對(duì)稱碳原子的概念,第一個(gè)諾貝爾化第一個(gè)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。學(xué)獎(jiǎng)獲得者。19世紀(jì)世紀(jì)60年代年代 建立有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)理論建立有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)理論 法國(guó)化學(xué)工藝師法國(guó)化學(xué)工藝師:勒貝爾勒貝爾（Le Bel J A) 1874年年11月發(fā)表月發(fā)表論有機(jī)物原子形狀與其溶論有機(jī)物原子形狀與其溶液旋光能力之間的關(guān)系液旋光能力之間的關(guān)系，提出不對(duì)稱碳原子的，提出不對(duì)稱碳原子的概念。概念。 德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家:拜爾拜爾（Beayer A von) 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，一生桃李滿天下。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，一生桃李滿天下。 英國(guó)化學(xué)家英國(guó)化學(xué)家:路易斯路易斯（Lewis G N) 1917年年: 用電

16、子對(duì)的方法說(shuō)明化學(xué)用電子對(duì)的方法說(shuō)明化學(xué)鍵的生成。鍵的生成。19世紀(jì)以后世紀(jì)以后 各分支學(xué)科的形成各分支學(xué)科的形成 德國(guó)物理化學(xué)家德國(guó)物理化學(xué)家:休克爾休克爾（Hckel E) 1932年年: 用量子化學(xué)方法計(jì)算不飽和化用量子化學(xué)方法計(jì)算不飽和化 合物與芳香化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。合物與芳香化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。 英國(guó)化學(xué)家英國(guó)化學(xué)家:英戈?duì)柕掠⒏隊(duì)柕拢↖ngold C K) 用化學(xué)動(dòng)力學(xué)方法研究飽和碳原子上的用化學(xué)動(dòng)力學(xué)方法研究飽和碳原子上的 取代反應(yīng)機(jī)理。取代反應(yīng)機(jī)理。19世紀(jì)以后世紀(jì)以后 各分支學(xué)科的形成各分支學(xué)科的形成 近代科技發(fā)展近代科技發(fā)展, ,新的測(cè)試技術(shù)新的測(cè)試技術(shù): : 紅外光譜紅外光

17、譜 IR核磁共振譜核磁共振譜 NMR紫外光譜紫外光譜 UV質(zhì)譜質(zhì)譜 MS 新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、催化化學(xué)技術(shù)、微波技術(shù)新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、催化化學(xué)技術(shù)、微波技術(shù)和和超聲波技術(shù)、光化學(xué)技術(shù)、應(yīng)用到反應(yīng)中，超聲波技術(shù)、光化學(xué)技術(shù)、應(yīng)用到反應(yīng)中，提高轉(zhuǎn)化速度和選擇性。提高轉(zhuǎn)化速度和選擇性。4.現(xiàn)代觀點(diǎn)賦予有機(jī)化合物的含義現(xiàn)代觀點(diǎn)賦予有機(jī)化合物的含義 有機(jī)化合物有機(jī)化合物：是指是指碳?xì)浠衔锛捌溲苌锾細(xì)浠衔锛捌溲苌铩?有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)：是是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕芯刻細(xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)學(xué)。 由于歷史和習(xí)慣仍保留由于歷史和習(xí)慣仍保留“有機(jī)化合物有機(jī)化合物”的名稱。的名稱。不過(guò)它的含義與早期不過(guò)它的含

18、義與早期“有機(jī)有機(jī)”的含義有著本質(zhì)的差的含義有著本質(zhì)的差異。構(gòu)成無(wú)機(jī)物的元素有一百余種，而有機(jī)物卻只異。構(gòu)成無(wú)機(jī)物的元素有一百余種，而有機(jī)物卻只含有幾種有限的元素。含有幾種有限的元素。無(wú)機(jī)物只有幾十萬(wàn)，而有機(jī)無(wú)機(jī)物只有幾十萬(wàn)，而有機(jī)物的數(shù)目卻達(dá)上千萬(wàn)。物的數(shù)目卻達(dá)上千萬(wàn)。按現(xiàn)代的觀點(diǎn)準(zhǔn)確的定義：按現(xiàn)代的觀點(diǎn)準(zhǔn)確的定義： 有機(jī)化合物的研究任務(wù)：有機(jī)化合物的研究任務(wù)：1.分離、提取自然界中的有機(jī)物，測(cè)定它們的結(jié)分離、提取自然界中的有機(jī)物，測(cè)定它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。構(gòu)和性質(zhì)。2.研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系,研究反應(yīng)歷程和研究反應(yīng)歷程和影響反應(yīng)的因素。影響反應(yīng)的因素。3.有機(jī)合成

19、。研究生物體和生命現(xiàn)象。有機(jī)合成。研究生物體和生命現(xiàn)象。 二二.有機(jī)化合物的特性有機(jī)化合物的特性 （與無(wú)機(jī)化合物的區(qū)別）（與無(wú)機(jī)化合物的區(qū)別）1.可燃性可燃性 有機(jī)物：絕大多數(shù)可燃且燃盡，易碳化。有機(jī)物：絕大多數(shù)可燃且燃盡，易碳化。 無(wú)機(jī)物：多數(shù)不燃燒，且燒不盡。無(wú)機(jī)物：多數(shù)不燃燒，且燒不盡。 2.熔點(diǎn)熔點(diǎn) 有機(jī)物：熔點(diǎn)低，多在有機(jī)物：熔點(diǎn)低，多在300 以下以下 無(wú)機(jī)物：熔點(diǎn)高，如無(wú)機(jī)物：熔點(diǎn)高，如NaCl為為800 ；Al2O3為為2050 3.溶解度溶解度 有機(jī)物：不或難溶于水，易溶于有機(jī)溶有機(jī)物：不或難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。劑。 無(wú)機(jī)物：易溶于水。無(wú)機(jī)物：易溶于水。5.反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)

20、物 有機(jī)物：產(chǎn)物復(fù)雜，副產(chǎn)物多。有機(jī)物：產(chǎn)物復(fù)雜，副產(chǎn)物多。 無(wú)機(jī)物：產(chǎn)物簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物少。無(wú)機(jī)物：產(chǎn)物簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物少。4.反應(yīng)速度反應(yīng)速度 有機(jī)物：慢有機(jī)物：慢 無(wú)機(jī)物：快無(wú)機(jī)物：快 6.結(jié)構(gòu)數(shù)目結(jié)構(gòu)數(shù)目 有機(jī)物：存在著同分異構(gòu)現(xiàn)象，有機(jī)物：存在著同分異構(gòu)現(xiàn)象，數(shù)目龐大數(shù)目龐大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。結(jié)構(gòu)復(fù)雜。三、有機(jī)化合物的化學(xué)鍵及結(jié)構(gòu)表示三、有機(jī)化合物的化學(xué)鍵及結(jié)構(gòu)表示 三三.有機(jī)化合物中常見的化學(xué)鍵有機(jī)化合物中常見的化學(xué)鍵 （1）離子鍵）離子鍵-由原子間電子的轉(zhuǎn)移形成的正負(fù)由原子間電子的轉(zhuǎn)移形成的正負(fù) 離子相互結(jié)合形成。離子相互結(jié)合形成。 （2）共價(jià)鍵）共價(jià)鍵-原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成。原子間通過(guò)共

21、用電子對(duì)形成。 （3）配位鍵）配位鍵-一種特殊的共價(jià)鍵，形成共價(jià)鍵一種特殊的共價(jià)鍵，形成共價(jià)鍵 的一對(duì)電子是由一個(gè)原子提供的。的一對(duì)電子是由一個(gè)原子提供的。1.共價(jià)鍵的特性：共價(jià)鍵的特性：（1）飽和性飽和性 原子核外未成對(duì)的電子數(shù)，也就是原子核外未成對(duì)的電子數(shù)，也就是該原子可能形成的共價(jià)鍵的數(shù)目。該原子可能形成的共價(jià)鍵的數(shù)目。（2）方向性方向性 根據(jù)量子力學(xué)的價(jià)鍵理論，共價(jià)鍵根據(jù)量子力學(xué)的價(jià)鍵理論，共價(jià)鍵是由參與成鍵原子的電子云重疊形成的，電子云重是由參與成鍵原子的電子云重疊形成的，電子云重疊越多，則共價(jià)鍵越穩(wěn)定。稱為最大重疊原理。因疊越多，則共價(jià)鍵越穩(wěn)定。稱為最大重疊原理。因此電子云必須在各

22、自密度最大的方向上重疊。此電子云必須在各自密度最大的方向上重疊。2.對(duì)分子構(gòu)型和性質(zhì)的影響對(duì)分子構(gòu)型和性質(zhì)的影響由這兩個(gè)特性決定了每一個(gè)有機(jī)物分子都是一定由這兩個(gè)特性決定了每一個(gè)有機(jī)物分子都是一定數(shù)目的某幾種元素的原子按特定的方式結(jié)合而成數(shù)目的某幾種元素的原子按特定的方式結(jié)合而成，因此有其特定的大小和立體形狀。因此給分子，因此有其特定的大小和立體形狀。因此給分子的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及生理活性帶來(lái)極大影的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及生理活性帶來(lái)極大影響。響。3.共價(jià)鍵的極性共價(jià)鍵的極性 ：相同元素的原子間形成的共價(jià)鍵沒(méi)有極性，不同相同元素的原子間形成的共價(jià)鍵沒(méi)有極性，不同元素的原子間形成的共價(jià)鍵因其

23、共用電子對(duì)偏向元素的原子間形成的共價(jià)鍵因其共用電子對(duì)偏向于電負(fù)性較強(qiáng)的元素故具有極性。于電負(fù)性較強(qiáng)的元素故具有極性。4.雜化軌道：雜化軌道：形成共價(jià)鍵的過(guò)程中，由于原子間的相互影響，形成共價(jià)鍵的過(guò)程中，由于原子間的相互影響，同一個(gè)原子中參與成鍵的幾個(gè)能量相近的原子同一個(gè)原子中參與成鍵的幾個(gè)能量相近的原子軌道可以軌道可以重新組合重新組合，重新分配能量和空間方向重新分配能量和空間方向，組成數(shù)目相等的成鍵能力更強(qiáng)的新原子軌道，組成數(shù)目相等的成鍵能力更強(qiáng)的新原子軌道，即雜化軌道。即雜化軌道。5.共價(jià)鍵的性質(zhì)（鍵參數(shù)）共價(jià)鍵的性質(zhì)（鍵參數(shù)） (1) 鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng):形成共價(jià)鍵的兩個(gè)成鍵原子核間的形成共價(jià)鍵的兩

24、個(gè)成鍵原子核間的距離。單位：距離。單位：nm（納米）（納米）(兩核之間最遠(yuǎn)與最近兩核之間最遠(yuǎn)與最近距離的平均值距離的平均值) CH3-CH3 CH3-CH=CH CH3-CHCH 0.154 nm 0.151 nm 0.146 nm H - CH3 H - C2H5 H - CH2Cl H - CH2OH 0.1091 nm 0.1107 nm 0.1110 nm 0.1096 nm CH3 - H 乙烯乙烯- H 乙炔乙炔- H 0.1091 nm 0.107 nm 0.1056 nm (2)鍵角鍵角：指兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。（可了解分子：指兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。（可了解分子的空間構(gòu)型）的空

25、間構(gòu)型）HCHHHH3CCH3CHH109106 (3) 鍵能鍵能：當(dāng)：當(dāng)1molA-B分子（氣態(tài)）斷裂生成分子（氣態(tài)）斷裂生成A 、B （氣態(tài)）時(shí)所需的能量。單位：（氣態(tài)）時(shí)所需的能量。單位：KJ/mol。 共價(jià)鍵的共價(jià)鍵的斷裂斷裂，必須吸熱，必須吸熱，H0。 共價(jià)鍵的共價(jià)鍵的形成形成， 則放熱，則放熱， H0。.對(duì)多原子分子對(duì)多原子分子,鍵能與鍵的解離能不同鍵能與鍵的解離能不同,我們?nèi)∥覀內(nèi)∠嗤嗤I的解離能的平均值來(lái)表示鍵能鍵的解離能的平均值來(lái)表示鍵能。如氣態(tài)的水分子。如氣態(tài)的水分子中，有兩個(gè)中，有兩個(gè)O-H鍵，從光譜數(shù)據(jù)得到這兩個(gè)鍵，從光譜數(shù)據(jù)得到這兩個(gè)O-H的的解離能分別為：解離能分

26、別為： H2O H+O-H 鍵的解離能鍵的解離能 =502.1kJ/mol O-H H+O 鍵的解離能鍵的解離能=423.4kJ/mol鍵能應(yīng)為兩鍵能應(yīng)為兩鍵解離能的平均值鍵解離能的平均值 : (502.1+423.4)/2=462.8kJ/mol(4)鍵的極性鍵的極性:成鍵原子成鍵原子電負(fù)性相差較大電負(fù)性相差較大導(dǎo)致鍵有極導(dǎo)致鍵有極性。鍵的極性用偶極矩表示。偶極矩是一個(gè)向量，性。鍵的極性用偶極矩表示。偶極矩是一個(gè)向量，偶極矩越大，鍵的極性越強(qiáng)偶極矩越大，鍵的極性越強(qiáng)。對(duì)雙原子分子來(lái)說(shuō)，。對(duì)雙原子分子來(lái)說(shuō)，鍵的偶極矩就是分子的偶極矩；對(duì)多原子分子來(lái)說(shuō)鍵的偶極矩就是分子的偶極矩；對(duì)多原子分子來(lái)說(shuō)

27、，分子的偶極矩是各鍵偶極矩的向量和。說(shuō)明多原，分子的偶極矩是各鍵偶極矩的向量和。說(shuō)明多原子分子的極性不只決定于鍵的極性，也決定于各鍵子分子的極性不只決定于鍵的極性，也決定于各鍵在空間分布的方向即分子的形狀（見在空間分布的方向即分子的形狀（見p4圖圖1-2）。 6.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表示方法有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表示方法 用用“ ”表示一對(duì)共用電子，即共價(jià)單鍵。表示一對(duì)共用電子，即共價(jià)單鍵。 用用“= = ”表示兩對(duì)共用電子，即共價(jià)雙鍵。表示兩對(duì)共用電子，即共價(jià)雙鍵。 用用“ ”表示三對(duì)共用電子，即共價(jià)叁鍵。表示三對(duì)共用電子，即共價(jià)叁鍵。 常用結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、鍵線式、立體結(jié)構(gòu)式、常用結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、

28、鍵線式、立體結(jié)構(gòu)式、投影式等表示。投影式等表示。7.分子間力分子間力（1）偶極偶極-偶極作用力偶極作用力 產(chǎn)生于具有永久偶極產(chǎn)生于具有永久偶極的極性分子之間，的極性分子之間， 以正、負(fù)相吸定向排列，以正、負(fù)相吸定向排列，也叫也叫定向力定向力。（2）色散力色散力 也叫范德華力，極性和非極性也叫范德華力，極性和非極性分子中都存在，很弱。分子間靠得很近的地分子中都存在，很弱。分子間靠得很近的地方才起作用。方才起作用。（3）氫鍵氫鍵 實(shí)際上是偶極實(shí)際上是偶極-偶極作用力偶極作用力 ，是，是分子間力中最強(qiáng)的。對(duì)生物高分子化合物的分子間力中最強(qiáng)的。對(duì)生物高分子化合物的分子形狀、生物功能等有極重要的作用。分

29、子形狀、生物功能等有極重要的作用。 四四. .研究有機(jī)化合物的一般步驟研究有機(jī)化合物的一般步驟 1.分離、提純分離、提純- -萃取、重結(jié)晶、蒸餾、升華、色譜萃取、重結(jié)晶、蒸餾、升華、色譜分離等。分離等。2.純度的檢驗(yàn)純度的檢驗(yàn)- -測(cè)定物理常數(shù)和色譜法驗(yàn)證。測(cè)定物理常數(shù)和色譜法驗(yàn)證。3.經(jīng)經(jīng)驗(yàn)式和分子式的確定驗(yàn)式和分子式的確定- -測(cè)出有機(jī)化合物中各元測(cè)出有機(jī)化合物中各元素的百分含量，將其除以相應(yīng)元素原子的原子素的百分含量，將其除以相應(yīng)元素原子的原子量，得出該化合物各元素原子的數(shù)值比，再將量，得出該化合物各元素原子的數(shù)值比，再將這些數(shù)值分別除以其中最小的一個(gè)，就得各元這些數(shù)值分別除以其中最小的

30、一個(gè)，就得各元素原子的整數(shù)比素原子的整數(shù)比- -經(jīng)驗(yàn)式。經(jīng)驗(yàn)式。如：某化合物如：某化合物C、H、N、O元素的百分含量分元素的百分含量分別為別為49.3%、9.6%、19.6%、22.7%，各元素，各元素原子的數(shù)值比為：原子的數(shù)值比為：49.3/12.01:9.6/1.008:19.6/14.01:22.7/16.00=4.1:9.6:1.39:1.42;四種元素原子的最小數(shù)值比為四種元素原子的最小數(shù)值比為4.1/1.39:9.6/1.39:1.39/1.39:1.42/1.39=3:7:1:1,故故該化合物經(jīng)驗(yàn)式為該化合物經(jīng)驗(yàn)式為C3H7N1O1。4.結(jié)構(gòu)式的測(cè)定結(jié)構(gòu)式的測(cè)定- 常用常用物理方法，如紅外光譜物理方法，如紅外光譜、核磁共振等。、核磁共振等。 五五