有機(jī)化學(xué)緒論——馬朝紅版

1、1、本課程共、本課程共68學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)，48學(xué)時(shí)理論，學(xué)時(shí)理論，20學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。2、教學(xué)方法：多媒體，節(jié)約課堂教學(xué)有效時(shí)間。、教學(xué)方法：多媒體，節(jié)約課堂教學(xué)有效時(shí)間。3、考核方法：閉卷考試成績、考核方法：閉卷考試成績+平時(shí)成績（到課平時(shí)成績（到課情況、作業(yè)、交流）情況、作業(yè)、交流） +實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)成績 。 緒論緒論1-11-1有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物1-21-2有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)1-31-3有機(jī)化學(xué)中的酸堿理論有機(jī)化學(xué)中的酸堿理論1-41-4有機(jī)化合物的分類有機(jī)化合物的分類 一、一、 有機(jī)化學(xué)發(fā)展有機(jī)化學(xué)發(fā)展 早在早在20002000多年前，人們就開始了對有

2、機(jī)化合多年前，人們就開始了對有機(jī)化合物的加工和利用。物的加工和利用。 1717世紀(jì)中葉，人們把自然界的物質(zhì)依其來源世紀(jì)中葉，人們把自然界的物質(zhì)依其來源分為動(dòng)物物質(zhì)、植物物質(zhì)和礦物質(zhì)三大類。到了分為動(dòng)物物質(zhì)、植物物質(zhì)和礦物質(zhì)三大類。到了1818世紀(jì)末，人們開始了對有機(jī)化合物的提取。世紀(jì)末，人們開始了對有機(jī)化合物的提取。 18281828年，德國年，德國2828歲化學(xué)家維勒（歲化學(xué)家維勒（F.WohlerF.Wohler）在研究氰酸鹽的過程中，意外地發(fā)現(xiàn)了用無機(jī)物在研究氰酸鹽的過程中，意外地發(fā)現(xiàn)了用無機(jī)物氯化銨氯化銨和和氰酸銀氰酸銀一起加熱，可以制得有機(jī)物尿素。一起加熱，可以制得有機(jī)物尿素。 第一

3、節(jié)第一節(jié) 有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物NH4Cl + AgOCN AgCl + NH4OCNAfter that time, many other syntheses were carried out, and the vital force theory was eventually discarded.( (Vitalism)生命力學(xué)說阻礙了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展生命力學(xué)說阻礙了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展2020多年，人們多年，人們放棄了人工合成有機(jī)物的想法放棄了人工合成有機(jī)物的想法 維勒維勒是因首先在實(shí)驗(yàn)室里從無機(jī)物是因首先在實(shí)驗(yàn)室里從無機(jī)物合成了有機(jī)物合成了有機(jī)物-尿素而聞名于世。尿素而聞名于

4、世。18001800年年7 7月月3131日生于德國法蘭克福。日生于德國法蘭克福。18201820年考入馬爾堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院，年考入馬爾堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院，18211821年開始年開始對化學(xué)感興趣，對化學(xué)感興趣，18231823年他決定放棄醫(yī)學(xué)，年他決定放棄醫(yī)學(xué)，在斯德哥爾摩跟貝采利烏斯一起工作一在斯德哥爾摩跟貝采利烏斯一起工作一年。年。18251825年維勒回國，在柏林化學(xué)和礦年維勒回國，在柏林化學(xué)和礦物學(xué)校和卡塞爾技術(shù)學(xué)校教化學(xué)。物學(xué)校和卡塞爾技術(shù)學(xué)校教化學(xué)。18361836年維勒任格丁根大學(xué)化學(xué)教授。年維勒任格丁根大學(xué)化學(xué)教授。 維勒在大學(xué)時(shí)代便致力于氰基化合維勒在大學(xué)時(shí)代便致力于氰基化合物的研究

5、，確定了異氰酸的組成，和李物的研究，確定了異氰酸的組成，和李比希確定的雷酸結(jié)果一致，導(dǎo)致了對異比希確定的雷酸結(jié)果一致，導(dǎo)致了對異構(gòu)體的認(rèn)識(shí)。維勒還鑒定出氰酸銀構(gòu)體的認(rèn)識(shí)。維勒還鑒定出氰酸銀, ,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了安息香基、扁桃苷和氫醌。最早分離了安息香基、扁桃苷和氫醌。最早分離出元素鈹并命名。出元素鈹并命名。18421842年他制備了碳化年他制備了碳化鈣。鈣。維勒維勒（Fwohler,1800,18001882,1882,德國化學(xué)家）德國化學(xué)家）知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接1: 1:貝采利烏斯貝采利烏斯是當(dāng)時(shí)很有名望的化學(xué)家。是當(dāng)時(shí)很有名望的化學(xué)家。17791779年年8 8月月2020日生于東約特蘭省的林雪平。

6、日生于東約特蘭省的林雪平。17971797年考上烏普年考上烏普薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)，薩拉大學(xué)醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)，18021802年獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。年獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。在該學(xué)院當(dāng)講座義務(wù)助手，業(yè)余功讀化學(xué)。在該學(xué)院當(dāng)講座義務(wù)助手，業(yè)余功讀化學(xué)。18071807年任化學(xué)教授，。年任化學(xué)教授，。18351835年皇帝查理十四晉封他為年皇帝查理十四晉封他為男爵。他把廚房改建為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究工作。男爵。他把廚房改建為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究工作。他的研究工作涉及許多領(lǐng)域：他的研究工作涉及許多領(lǐng)域： 在發(fā)展原子論方面，他發(fā)現(xiàn)了幾種新元素：鈰、在發(fā)展原子論方面，他發(fā)現(xiàn)了幾種新元素：鈰、 硒、釷。他還制定出近代元素符號(hào)，沿

7、用至今。硒、釷。他還制定出近代元素符號(hào)，沿用至今。 在電化學(xué)方面，貝采利烏斯在電化學(xué)方面，貝采利烏斯18141814年提出了電化學(xué)二元論學(xué)說：年提出了電化學(xué)二元論學(xué)說： 在有機(jī)化學(xué)方面，貝采利烏斯在在有機(jī)化學(xué)方面，貝采利烏斯在18081808年最早提出年最早提出“有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)”這個(gè)名這個(gè)名稱。他還發(fā)現(xiàn)了肌乳酸（稱。他還發(fā)現(xiàn)了肌乳酸（ 1806 1806 ）、丙酮酸（）、丙酮酸（ 1835 1835 ） 。 在分析化學(xué)方面，他創(chuàng)始了重量分析，改進(jìn)了有機(jī)元素分析方法。在分析化學(xué)方面，他創(chuàng)始了重量分析，改進(jìn)了有機(jī)元素分析方法。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接2:2:貝采利烏斯貝采利烏斯( (Berzelius.

8、J.J.Berzelius.J.J.1779-1848 1779-1848 瑞典化學(xué)家瑞典化學(xué)家) ) 貝采利烏斯貝采利烏斯的主要特點(diǎn)是嚴(yán)密性與系統(tǒng)性，觀察精確，描述的主要特點(diǎn)是嚴(yán)密性與系統(tǒng)性，觀察精確，描述清晰。他是生命力論的擁護(hù)者。清晰。他是生命力論的擁護(hù)者。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接3:3:黃鳴龍，（黃鳴龍，（1898-1979）江蘇省揚(yáng)州市人。）江蘇省揚(yáng)州市人。1920年，浙江醫(yī)藥?？茖W(xué)年，浙江醫(yī)藥?？茖W(xué)校畢業(yè)，即赴瑞士，在蘇黎世大學(xué)學(xué)習(xí)。校畢業(yè)，即赴瑞士，在蘇黎世大學(xué)學(xué)習(xí)。1922年去德國在柏林大學(xué)深造，年去德國在柏林大學(xué)深造，1924年，獲哲學(xué)博士學(xué)位。年，獲哲學(xué)博士學(xué)位。1938-1940

9、年，黃鳴龍先在德國先靈藥廠研年，黃鳴龍先在德國先靈藥廠研究甾體化學(xué)合成，后又在英國密得塞斯醫(yī)院的醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)研究所研究甾體化學(xué)合成，后又在英國密得塞斯醫(yī)院的醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)研究所研究女性激素。在改造膽甾醇結(jié)構(gòu)合成女性激素時(shí)，他們首先發(fā)現(xiàn)了甾體究女性激素。在改造膽甾醇結(jié)構(gòu)合成女性激素時(shí)，他們首先發(fā)現(xiàn)了甾體化合物中雙烯酮酚的移位反應(yīng)。化合物中雙烯酮酚的移位反應(yīng)。1940年，進(jìn)行了山道年及其一類物的年，進(jìn)行了山道年及其一類物的立體化學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)了變質(zhì)山道年的四個(gè)立體異構(gòu)體可在酸堿作用下立體化學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)了變質(zhì)山道年的四個(gè)立體異構(gòu)體可在酸堿作用下成圈地轉(zhuǎn)變，并由此推斷出山道年和四個(gè)變質(zhì)山道年的相對

10、構(gòu)型。這一成圈地轉(zhuǎn)變，并由此推斷出山道年和四個(gè)變質(zhì)山道年的相對構(gòu)型。這一發(fā)現(xiàn)，為以后國內(nèi)外解決山道年及其一類物的絕對構(gòu)型和全合成提供了發(fā)現(xiàn)，為以后國內(nèi)外解決山道年及其一類物的絕對構(gòu)型和全合成提供了理論依據(jù)。理論依據(jù)。1945年，黃鳴龍應(yīng)美國著名的甾體化學(xué)家年，黃鳴龍應(yīng)美國著名的甾體化學(xué)家.ieser教授教授的邀請去哈佛大學(xué)化學(xué)系做研究工作。一次在做的邀請去哈佛大學(xué)化學(xué)系做研究工作。一次在做ishnerolff還原反還原反應(yīng)時(shí)，出現(xiàn)了意外情況，但黃鳴龍并未棄之不顧，而是繼續(xù)做下去，結(jié)應(yīng)時(shí)，出現(xiàn)了意外情況，但黃鳴龍并未棄之不顧，而是繼續(xù)做下去，結(jié)果得到出乎意外的好產(chǎn)率。于是，他仔細(xì)分析原因，又通過

11、一系列反應(yīng)果得到出乎意外的好產(chǎn)率。于是，他仔細(xì)分析原因，又通過一系列反應(yīng)條件中的實(shí)驗(yàn)，終于對羰基還原為次甲基的方法進(jìn)行了創(chuàng)造性的改進(jìn)。條件中的實(shí)驗(yàn)，終于對羰基還原為次甲基的方法進(jìn)行了創(chuàng)造性的改進(jìn)?，F(xiàn)此法簡稱黃鳴龍還原法?，F(xiàn)此法簡稱黃鳴龍還原法。1958年，研究以國產(chǎn)薯蕷皂甙元為原料合成年，研究以國產(chǎn)薯蕷皂甙元為原料合成可的松的先進(jìn)方法獲得成功，可的松的先進(jìn)方法獲得成功，1959年年10月，醋酸可的松獲國家創(chuàng)造發(fā)明月，醋酸可的松獲國家創(chuàng)造發(fā)明獎(jiǎng)。獎(jiǎng)。黃鳴龍，（黃鳴龍，（1898-1979）中國化學(xué)家）中國化學(xué)家 在在18581858年德國化學(xué)家凱庫勒（年德國化學(xué)家凱庫勒（F.A.KekulF.A

12、.Kekul）和英國化學(xué)家?guī)扃旰陀瘜W(xué)家?guī)扃?A.S.Couper(A.S.Couper) )先后提出了價(jià)鍵先后提出了價(jià)鍵學(xué)說，認(rèn)為分子中碳原子都是四價(jià)的，且碳與碳學(xué)說，認(rèn)為分子中碳原子都是四價(jià)的，且碳與碳之間可以互相結(jié)合成碳鏈，構(gòu)成了經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論之間可以互相結(jié)合成碳鏈，構(gòu)成了經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論的核心。的核心。 我國在有機(jī)化學(xué)研究中也取得了許多重要成我國在有機(jī)化學(xué)研究中也取得了許多重要成就。至今，有機(jī)化學(xué)已由傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科發(fā)展就。至今，有機(jī)化學(xué)已由傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科發(fā)展成實(shí)驗(yàn)與理論并重的學(xué)科，并且與數(shù)學(xué)、物理學(xué)成實(shí)驗(yàn)與理論并重的學(xué)科，并且與數(shù)學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科相互交叉滲透，孕育并形成著新和生

13、物學(xué)等學(xué)科相互交叉滲透，孕育并形成著新的分支學(xué)科。的分支學(xué)科。 結(jié)構(gòu)理論方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)理論方面的發(fā)展18571857年年 德國化學(xué)家德國化學(xué)家 凱庫勒凱庫勒 英國化學(xué)家?guī)炫劣瘜W(xué)家?guī)炫撂际撬膬r(jià)，碳原子可碳是四價(jià)，碳原子可以相互結(jié)合成鏈狀或以相互結(jié)合成鏈狀或環(huán)狀。環(huán)狀。18611861年年 俄國化學(xué)大師俄國化學(xué)大師 布特列洛夫布特列洛夫 分子中的原子按一定分子中的原子按一定的排列順序和一定的的排列順序和一定的方式相互連接著。方式相互連接著。18741874年年 范特霍夫和勒貝爾范特霍夫和勒貝爾正四面體學(xué)說正四面體學(xué)說19311931年年 鮑林鮑林 根據(jù)量子力學(xué)提出原根據(jù)量子力學(xué)提出原子軌道雜化

14、理論子軌道雜化理論CHHCHHHH12HHHHHH1212HHHHHH1 二、有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物二、有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物 1. 1. 數(shù)量龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同分異構(gòu)現(xiàn)數(shù)量龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在象普遍存在 同分異構(gòu)現(xiàn)象是指分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同分異構(gòu)現(xiàn)象是指分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，從而性質(zhì)各異的現(xiàn)象。同，從而性質(zhì)各異的現(xiàn)象。 乙醇和甲醚，分子式均為乙醇和甲醚，分子式均為C C2 2H H6 6O O，但它們的，但它們的結(jié)構(gòu)不同，因而物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也不相同。結(jié)構(gòu)不同，因而物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也不相同。 乙醇 b.p.78.5 甲醚 b.p.-25 CCHHHHOHHCOHHHOHH

15、H 2 2易燃燒易燃燒 除少數(shù)例外，一般有機(jī)化合物都含有碳除少數(shù)例外，一般有機(jī)化合物都含有碳和氫兩種元素，因此容易燃燒，生成二氧和氫兩種元素，因此容易燃燒，生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱量?；己退?，同時(shí)放出大量的熱量。 大多數(shù)無機(jī)化合物，如酸、堿、鹽、氧大多數(shù)無機(jī)化合物，如酸、堿、鹽、氧化物等都不能燃燒。因而有時(shí)采用灼燒試化物等都不能燃燒。因而有時(shí)采用灼燒試驗(yàn)可以區(qū)別有機(jī)物和無機(jī)物。驗(yàn)可以區(qū)別有機(jī)物和無機(jī)物。 3. 3. 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性差熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性差 無機(jī)化合物無機(jī)化合物 靜電力靜電力 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 范德華力范德華力NaClCH3CH2OH相對分子質(zhì)量58.4

16、458.08熔點(diǎn)/ C801-117.3 沸點(diǎn)/ C141378.5 4.4.難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑 水是一種強(qiáng)極性物質(zhì)，所以極性較強(qiáng)水是一種強(qiáng)極性物質(zhì)，所以極性較強(qiáng)的無機(jī)化合物大多易溶于水，不易溶于有的無機(jī)化合物大多易溶于水，不易溶于有機(jī)溶劑。而有機(jī)化合物一般都是極性較小機(jī)溶劑。而有機(jī)化合物一般都是極性較小或非極性化合物，所以大多數(shù)有機(jī)化合物或非極性化合物，所以大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解度都很小，但易溶于非極性在水中的溶解度都很小，但易溶于非極性或極性較弱的有機(jī)溶劑中?；驑O性較弱的有機(jī)溶劑中。 這就是這就是“相似相溶相似相溶”規(guī)律。正因?yàn)槿缫?guī)律。正因?yàn)槿绱?，有機(jī)反

17、應(yīng)常在此，有機(jī)反應(yīng)常在有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑中進(jìn)行。中進(jìn)行。 5.5.反應(yīng)速度慢，副反應(yīng)多，產(chǎn)物復(fù)雜反應(yīng)速度慢，副反應(yīng)多，產(chǎn)物復(fù)雜 無機(jī)反應(yīng)是離子型反應(yīng)，一般反應(yīng)速度都很無機(jī)反應(yīng)是離子型反應(yīng)，一般反應(yīng)速度都很快。有機(jī)反應(yīng)大部分是分子間的反應(yīng)，反應(yīng)過程快。有機(jī)反應(yīng)大部分是分子間的反應(yīng)，反應(yīng)過程中包括共價(jià)鍵舊鍵的斷裂和新鍵的形成，所以反中包括共價(jià)鍵舊鍵的斷裂和新鍵的形成，所以反應(yīng)速度比較慢。應(yīng)速度比較慢。 有機(jī)化合物的分子大多是由多個(gè)原子結(jié)合而有機(jī)化合物的分子大多是由多個(gè)原子結(jié)合而成的復(fù)雜分子，所以在有機(jī)反應(yīng)中，反應(yīng)中心可成的復(fù)雜分子，所以在有機(jī)反應(yīng)中，反應(yīng)中心可以在以在不同部位同時(shí)發(fā)生反應(yīng)不同部位同時(shí)

18、發(fā)生反應(yīng)，得到多種產(chǎn)物。反，得到多種產(chǎn)物。反應(yīng)生成的初級產(chǎn)物還可繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，得到進(jìn)一應(yīng)生成的初級產(chǎn)物還可繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，得到進(jìn)一步的產(chǎn)物。因此在有機(jī)反應(yīng)中，除了生成主要產(chǎn)步的產(chǎn)物。因此在有機(jī)反應(yīng)中，除了生成主要產(chǎn)物以外，還常常有副產(chǎn)物生成。物以外，還常常有副產(chǎn)物生成。 注意：注意：書寫有機(jī)反應(yīng)方程式時(shí)常采用書寫有機(jī)反應(yīng)方程式時(shí)常采用箭頭，而不用等號(hào)，一般只寫出主要反箭頭，而不用等號(hào)，一般只寫出主要反應(yīng)及其產(chǎn)物，有的還需要在箭頭上標(biāo)明應(yīng)及其產(chǎn)物，有的還需要在箭頭上標(biāo)明反應(yīng)的必要條件。反應(yīng)的必要條件。 有機(jī)物與無機(jī)物性質(zhì)上的差異總結(jié)如下：有機(jī)物與無機(jī)物性質(zhì)上的差異總結(jié)如下： 有機(jī)物有機(jī)物 無機(jī)物無

19、機(jī)物. 易燃易燃 不燃不燃 . 易揮發(fā)，易揮發(fā)， 大多數(shù)難熔化的固體大多數(shù)難熔化的固體 常溫下多為氣體，液體常溫下多為氣體，液體 m.p.600 或低熔點(diǎn)固體（或低熔點(diǎn)固體（m.p.400 ） . 大多不溶于水，大多不溶于水， 較易溶于水較易溶于水 溶于有機(jī)溶劑溶于有機(jī)溶劑 . 反應(yīng)較慢，反應(yīng)較慢， 瞬間完成，產(chǎn)物單一瞬間完成，產(chǎn)物單一 副反應(yīng)多，產(chǎn)率較低副反應(yīng)多，產(chǎn)率較低 產(chǎn)率產(chǎn)率100%因此研究方法不同因此研究方法不同三、有機(jī)化學(xué)與食品科學(xué)的關(guān)系三、有機(jī)化學(xué)與食品科學(xué)的關(guān)系1、食品中常用的添加劑2、食品中的有機(jī)化學(xué)組分3、食品中的化學(xué)帶來的新挑戰(zhàn)食品安全問題四、四、研究有機(jī)化合物的方法研究

20、有機(jī)化合物的方法 1.1.分離提純分離提純 2.2.純度的檢驗(yàn)純度的檢驗(yàn) 3.3.元素的定性分析元素的定性分析 4.4.實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定 5.5.結(jié)構(gòu)式的確定結(jié)構(gòu)式的確定 物質(zhì)的性質(zhì)不僅決定于分子的組成，物質(zhì)的性質(zhì)不僅決定于分子的組成，而且首先決定于分子的結(jié)構(gòu)。而且首先決定于分子的結(jié)構(gòu)。 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)是指原子在分子中的連接方是指原子在分子中的連接方式、連接順序和空間排列。式、連接順序和空間排列。 有機(jī)化合物分子中的碳、氫等原子是有機(jī)化合物分子中的碳、氫等原子是通過共價(jià)鍵相結(jié)合的，所以研究有機(jī)化通過共價(jià)鍵相結(jié)合的，所以研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)就必須從共價(jià)鍵開始。合物的結(jié)構(gòu)

21、就必須從共價(jià)鍵開始。第二節(jié)第二節(jié) 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu) 1. 價(jià)鍵理論價(jià)鍵理論 (1) 兩個(gè)原子都有一個(gè)或多個(gè)未成對電子且自旋方向相反。兩個(gè)原子都有一個(gè)或多個(gè)未成對電子且自旋方向相反。 (2) 原子相互靠近軌道重疊時(shí)重疊的程度最大原子相互靠近軌道重疊時(shí)重疊的程度最大方向性。方向性。 (3) 成鍵電子只能在成鍵區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)成鍵電子只能在成鍵區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)定域性。定域性。 (4) 一個(gè)電子最多只能和一個(gè)自旋方向電子配對一個(gè)電子最多只能和一個(gè)自旋方向電子配對飽和性。飽和性。H(1s)Cl(2p)能穩(wěn)定成鍵能穩(wěn)定成鍵不能穩(wěn)定成鍵不能穩(wěn)定成鍵不能成鍵不能成鍵 2. 2. 分子軌道理論分子軌道理論

22、分子軌道理論是在分子軌道理論是在1932年美國化學(xué)家馬年美國化學(xué)家馬利肯提出的，它是從利肯提出的，它是從分子整體出發(fā)分子整體出發(fā)來研究來研究分子中每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。分子中每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 分子軌道理論認(rèn)為，分子中的成鍵電子分子軌道理論認(rèn)為，分子中的成鍵電子不是定域在兩個(gè)成鍵原子之間，而是圍繞不是定域在兩個(gè)成鍵原子之間，而是圍繞整個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的。通過薛定諤方程的解，整個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的。通過薛定諤方程的解，可以求出描述分子中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波可以求出描述分子中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)函數(shù)，稱為分子軌道。稱為分子軌道。 分子軌道是由原子軌道線性組合而成的，分子軌道是由原子軌道線性組合而成的，并不是

23、任何原子軌道都可以構(gòu)成分子軌道。原并不是任何原子軌道都可以構(gòu)成分子軌道。原子軌道組成分子軌道必須具備的三個(gè)條件：子軌道組成分子軌道必須具備的三個(gè)條件： （1）軌道對稱性匹配）軌道對稱性匹配 組成分子軌道的原子組成分子軌道的原子軌道的位相必須相同才能匹配組成分子軌道。軌道的位相必須相同才能匹配組成分子軌道。 （2）能量相近）能量相近 成鍵的原子軌道的能量相近，成鍵的原子軌道的能量相近，能量差越小，才能最有效的組成分子軌道，形能量差越小，才能最有效的組成分子軌道，形成的共價(jià)鍵才越穩(wěn)定。成的共價(jià)鍵才越穩(wěn)定。 （3）原子軌道最大重疊）原子軌道最大重疊 原子軌道重疊程度原子軌道重疊程度越大，形成的共價(jià)鍵

24、越穩(wěn)定。越大，形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。 3 3碳原子軌道的雜化碳原子軌道的雜化 碳原子在基態(tài)時(shí)，只有兩個(gè)未成對電子，碳原子在基態(tài)時(shí)，只有兩個(gè)未成對電子，核外電子排布為：核外電子排布為：1s22s22px12py1 。 根據(jù)價(jià)鍵理論和分子軌道理論，碳原子應(yīng)是兩價(jià)根據(jù)價(jià)鍵理論和分子軌道理論，碳原子應(yīng)是兩價(jià)的。但大量事實(shí)都證實(shí)，在有機(jī)化合物中碳原子都的。但大量事實(shí)都證實(shí)，在有機(jī)化合物中碳原子都是四價(jià)的，而且在飽和化合物中，碳的四價(jià)都是等是四價(jià)的，而且在飽和化合物中，碳的四價(jià)都是等同的。同的。2s2p2p2p美國化學(xué)家美國化學(xué)家鮑林，鮑林， 19541954年獲諾貝爾化年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，學(xué)獎(jiǎng)，196319

25、63年獲諾年獲諾貝爾和平獎(jiǎng)。貝爾和平獎(jiǎng)。1931年，年，Pauling提出原子軌道雜化理論提出原子軌道雜化理論 碳原子在成鍵的過程中首先要吸收一定的能碳原子在成鍵的過程中首先要吸收一定的能量，使量，使2s軌道的一個(gè)電子躍遷到軌道的一個(gè)電子躍遷到2p空軌道中，形空軌道中，形成碳原子的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的碳原子具有四個(gè)單成碳原子的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的碳原子具有四個(gè)單電子，因此碳原子為四價(jià)的。電子，因此碳原子為四價(jià)的。 躍遷躍遷 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 2s 基態(tài)基態(tài) 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 碳原子的碳原子的2 2s s電子躍遷后得到的四個(gè)原子軌道，它電子躍遷后得到的四個(gè)原子軌道，它們處

26、在不同的能級中的，成鍵后碳原子的四個(gè)價(jià)鍵不們處在不同的能級中的，成鍵后碳原子的四個(gè)價(jià)鍵不可能是等同的。事實(shí)上，在飽和烴中，碳原子的四個(gè)可能是等同的。事實(shí)上，在飽和烴中，碳原子的四個(gè)價(jià)鍵是等同的。價(jià)鍵是等同的。 為了解決這個(gè)矛盾，雜化軌道提出：碳原子在為了解決這個(gè)矛盾，雜化軌道提出：碳原子在成鍵時(shí)，四個(gè)原子軌道可以成鍵時(shí)，四個(gè)原子軌道可以“混合起來混合起來”進(jìn)行進(jìn)行“重新重新組合組合”形成四個(gè)能量等同的新軌道，稱為雜化軌道。形成四個(gè)能量等同的新軌道，稱為雜化軌道。 雜化軌道的能量稍高于雜化軌道的能量稍高于2 2s s軌道的能量，稍低于軌道的能量，稍低于2 2p p軌道的能量。雜化軌道的數(shù)目等于參

27、加組合的原子軌軌道的能量。雜化軌道的數(shù)目等于參加組合的原子軌道的數(shù)目。道的數(shù)目。 碳原子的雜化分為三種類型：碳原子的雜化分為三種類型： sp3雜化、雜化、sp2雜化、雜化、sp雜化雜化 （1）sp3雜化 由一個(gè)2s軌道和三個(gè)2p軌道雜化形成四個(gè)相等的新軌道，叫做sp3雜化軌道，這種雜化方式叫做sp3雜化。如：實(shí)例：實(shí)例：CH4一個(gè)sp3雜化軌道兩兩夾角109 28, （2）sp2雜化雜化 由一個(gè)由一個(gè)2s軌道和兩個(gè)軌道和兩個(gè)2p軌道重新組合軌道重新組合形成三個(gè)等同的雜化軌道，稱形成三個(gè)等同的雜化軌道，稱sp2雜化。如：雜化。如：（1）三個(gè)）三個(gè)sp2雜化軌道在空間的分布雜化軌道在空間的分布 （

28、2）p軌道垂直于三個(gè)軌道垂直于三個(gè)sp2雜化軌道所在的平面雜化軌道所在的平面 （3）sp雜化雜化 由一個(gè)由一個(gè)2s軌道和一個(gè)軌道和一個(gè)2p軌道重新組合軌道重新組合形成二個(gè)等同的雜化軌道，稱形成二個(gè)等同的雜化軌道，稱sp雜化。雜化。 （1）二個(gè)）二個(gè)sp雜化軌道在空間的分布雜化軌道在空間的分布 （2）二個(gè)）二個(gè)p軌道相互垂直軌道相互垂直 4.4.鍵和鍵和鍵鍵 由于由于p軌道和雜化軌道都是有方向的，所軌道和雜化軌道都是有方向的，所以在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道可以按不同方以在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道可以按不同方向重疊，按照成鍵原子軌道的方向不同，共向重疊，按照成鍵原子軌道的方向不同，共價(jià)鍵又可分為價(jià)鍵又

29、可分為鍵和鍵和鍵。鍵。 （1）鍵鍵 兩個(gè)成鍵的原子軌道沿著其對稱軸的兩個(gè)成鍵的原子軌道沿著其對稱軸的方向相互重疊而形成的鍵，叫做方向相互重疊而形成的鍵，叫做鍵。例鍵。例如，如，s軌道與軌道與s軌道、軌道、s軌道與軌道與p軌道、雜化軌道、雜化軌道與軌道與s軌道、雜化軌道與軌道、雜化軌道與p軌道、雜化軌軌道、雜化軌道與雜化軌道、道與雜化軌道、p軌道與軌道與p軌道等以軌道等以“頭碰頭碰頭頭”方式重疊都可形成方式重疊都可形成鍵鍵 。 鍵的特點(diǎn)鍵的特點(diǎn): 形成形成鍵的原子軌道是沿著對稱軸的方鍵的原子軌道是沿著對稱軸的方向相互重疊的，所以向相互重疊的，所以鍵的電子云分布近似鍵的電子云分布近似圓柱形。因此，

30、以圓柱形。因此，以鍵連接的原子或基團(tuán)可鍵連接的原子或基團(tuán)可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，鍵不致發(fā)生斷裂。以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，鍵不致發(fā)生斷裂。 因重疊程度最大，故鍵比較牢固，在因重疊程度最大，故鍵比較牢固，在化學(xué)反應(yīng)中比較穩(wěn)定，不易發(fā)生斷裂?；瘜W(xué)反應(yīng)中比較穩(wěn)定，不易發(fā)生斷裂。 鍵存在于一切共價(jià)鍵之中。鍵存在于一切共價(jià)鍵之中。（2）鍵鍵 如果兩個(gè)如果兩個(gè)p軌道的對稱軸互相平行，那軌道的對稱軸互相平行，那么這兩個(gè)么這兩個(gè)p軌道就可以從側(cè)面軌道就可以從側(cè)面“肩并肩肩并肩”地重疊成鍵，這種共價(jià)鍵叫做地重疊成鍵，這種共價(jià)鍵叫做鍵。鍵。 鍵的特點(diǎn)鍵的特點(diǎn): : 鍵不能單獨(dú)存在，必須與鍵不能單獨(dú)存在，必須與鍵共存。鍵共存。

31、p p軌道軌道從側(cè)面重疊，在從側(cè)面重疊，在鍵形成以后，就限制了鍵形成以后，就限制了鍵的鍵的自由旋轉(zhuǎn)。而且電子云重疊程度較小，鍵能較小，自由旋轉(zhuǎn)。而且電子云重疊程度較小，鍵能較小，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，鍵易斷裂。鍵易斷裂。 鍵的電子云分散暴露在兩核連線的上下兩鍵的電子云分散暴露在兩核連線的上下兩方呈平面對稱，方呈平面對稱，鍵的電子云離原子核較遠(yuǎn)，受鍵的電子云離原子核較遠(yuǎn)，受核的約束較小。因此，核的約束較小。因此，鍵的電子云具有較大的鍵的電子云具有較大的流動(dòng)性，易受外界的影響而發(fā)生極化，具有較強(qiáng)流動(dòng)性，易受外界的影響而發(fā)生極化，具有較強(qiáng)的化學(xué)活性。的化學(xué)活性。 二、共價(jià)鍵的屬性二、共價(jià)鍵

32、的屬性 鍵長、鍵角、鍵能、鍵的極性等共價(jià)鍵的屬性，鍵長、鍵角、鍵能、鍵的極性等共價(jià)鍵的屬性，總稱為共價(jià)鍵的總稱為共價(jià)鍵的“鍵參數(shù)鍵參數(shù)”。 1. 鍵長鍵長 兩個(gè)成鍵原子的核間平均距離稱為鍵長兩個(gè)成鍵原子的核間平均距離稱為鍵長(鍵距鍵距)。鍵長的單位為鍵長的單位為nm（10-9m）。不同原子形成的共價(jià)）。不同原子形成的共價(jià)鍵的鍵長是不同的，而同一類型共價(jià)鍵的鍵長在不鍵的鍵長是不同的，而同一類型共價(jià)鍵的鍵長在不同的化合物中也不完全相同，這是由于構(gòu)成共價(jià)鍵同的化合物中也不完全相同，這是由于構(gòu)成共價(jià)鍵的原子在分子中不是孤立的，而是相互影響的。例的原子在分子中不是孤立的，而是相互影響的。例如，如，CC鍵

33、在丙烷中為鍵在丙烷中為0.154nm，而在環(huán)己烷中為，而在環(huán)己烷中為0.153nm。 一般說來，形成的共價(jià)鍵越短，表示鍵越強(qiáng)，一般說來，形成的共價(jià)鍵越短，表示鍵越強(qiáng)，越牢固。越牢固。 常見共價(jià)鍵的鍵長與鍵能常見共價(jià)鍵的鍵長與鍵能 2. 鍵角鍵角 在分子中，同一原子上相鄰兩個(gè)共價(jià)在分子中，同一原子上相鄰兩個(gè)共價(jià)鍵在空間的夾角稱為鍵角。例如，甲烷分鍵在空間的夾角稱為鍵角。例如，甲烷分子中子中HCH為為10928。而在其它烷烴分子。而在其它烷烴分子中，由于碳原子連接的情況不盡相同，相中，由于碳原子連接的情況不盡相同，相互影響的結(jié)果，其鍵角也稍有差異。例如，互影響的結(jié)果，其鍵角也稍有差異。例如，丙烷分

34、子中的丙烷分子中的CCH2C就不是就不是10928，而是而是112。105OHH111CH3CH3O 同一類型同一類型的化合物連接的化合物連接不同的原子（基團(tuán)）不同的原子（基團(tuán)）鍵角有所不同鍵角有所不同。 3、鍵能、鍵能將將1mol分子（氣態(tài)）解離為原子（氣態(tài)）時(shí)所吸收的能量。分子（氣態(tài)）解離為原子（氣態(tài)）時(shí)所吸收的能量。 單位：單位：kJ / mol鍵能鍵能是指一個(gè)共價(jià)鍵的強(qiáng)度，一般共價(jià)鍵結(jié)合得是指一個(gè)共價(jià)鍵的強(qiáng)度，一般共價(jià)鍵結(jié)合得牢固牢固，則其，則其鍵能鍵能就就大大。A（氣氣） + B （氣氣） A-B （氣氣） 鍵的鍵的形成形成放熱放熱，H為為負(fù)值負(fù)值斷裂斷裂吸熱吸熱，H為為正值正值Cl

35、 + Cl Cl2 H = -242kJ / mol (放熱放熱)Cl2 2Cl H = +242kJ / mol (吸熱吸熱) 3. 鍵能鍵能 共價(jià)鍵斷裂或形成時(shí)，所吸收或放出的能量，共價(jià)鍵斷裂或形成時(shí)，所吸收或放出的能量，稱為該鍵的鍵能，單位通常用稱為該鍵的鍵能，單位通常用kJmol-1表示。由表示。由于分子所處的狀態(tài)不同，吸收或放出的能量也不于分子所處的狀態(tài)不同，吸收或放出的能量也不同。一般規(guī)定在同。一般規(guī)定在101325Pa和和298.15K條件下，條件下，1 mol氣態(tài)雙原子分子離解成氣態(tài)原子時(shí)所需要的氣態(tài)雙原子分子離解成氣態(tài)原子時(shí)所需要的能量，叫鍵的離解能。能量，叫鍵的離解能。 鍵

36、能表示共價(jià)鍵的牢固程度。鍵能越大，說鍵能表示共價(jià)鍵的牢固程度。鍵能越大，說明兩個(gè)原子結(jié)合得越牢固。明兩個(gè)原子結(jié)合得越牢固。 鍵能鍵能是指破壞或形成某一個(gè)共價(jià)鍵所需的平均能量。一般來說，有機(jī)分子的是指破壞或形成某一個(gè)共價(jià)鍵所需的平均能量。一般來說，有機(jī)分子的鍵能鍵能越越小，小，鍵就越鍵就越活潑；活潑；鍵能鍵能越越大，大，鍵就比較鍵就比較穩(wěn)定。穩(wěn)定。雙原子雙原子分子分子鍵能鍵能也就是鍵的也就是鍵的離解能離解能；多原子多原子分子同類型共價(jià)鍵的分子同類型共價(jià)鍵的鍵能鍵能，是各個(gè)鍵，是各個(gè)鍵離解離解能的平均值能的平均值。如：如：離解能離解能H（kJ / mol）CH4 CH3 + H +435.1CH3

37、 CH2 + H +443.5CH2 CH + H +443.5CH C + H +338.9 H = （435.1 + 443.5 + 443.5 + 338.9）= 1661 kJ / mol 故甲烷故甲烷C-H 鍵的鍵的鍵能鍵能為：為：1661 / 4 = 415.3 kJ / mol而而CH4 C + 4H4. 鍵的極性、分子的極性和鍵的極化性鍵的極性、分子的極性和鍵的極化性（1 1）鍵的極性）鍵的極性 鍵的極性是由于成鍵的兩個(gè)原子之間的電負(fù)性鍵的極性是由于成鍵的兩個(gè)原子之間的電負(fù)性差異而引起的。差異而引起的。 CHCH3 3+ClCl- 共價(jià)鍵的極性大小可用偶極矩（鍵矩）共價(jià)鍵的極性

38、大小可用偶極矩（鍵矩）來表示。來表示。 =qd 式中，式中，q =正正(或負(fù)或負(fù))電荷中心所帶的電荷值（庫侖電荷中心所帶的電荷值（庫侖C）；）；d =正、負(fù)電荷間的距離（正、負(fù)電荷間的距離（m）鍵的極性與偶極矩：鍵的極性與偶極矩： 分子中以共價(jià)鍵相連的原子吸引電子的能力是不同的。分子中以共價(jià)鍵相連的原子吸引電子的能力是不同的。 電負(fù)性大電負(fù)性大吸引電子能力大。吸引電子能力大。 電負(fù)性小電負(fù)性小吸引電子能力小。吸引電子能力小。相同兩原子形成的共價(jià)鍵，電子云對稱分布在兩核中間相同兩原子形成的共價(jià)鍵，電子云對稱分布在兩核中間無極性無極性。 如：如：H H Cl Cl (非極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵)-

39、-表示帶有表示帶有部分部分的的正電荷正電荷。表示帶有表示帶有部分部分的的負(fù)電荷負(fù)電荷。+ +不相同的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵不相同的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵有極性有極性。H Cl+ +- -( (極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵) ) 共價(jià)鍵共價(jià)鍵極性極性的大小是用鍵的的大小是用鍵的偶極矩偶極矩來量度的。來量度的。 鍵的鍵的極性大極性大，偶極矩偶極矩大大。鍵的。鍵的極極性小性小，偶極矩偶極矩小小。 偶極矩（偶極矩（）等于等于正正、負(fù)電荷負(fù)電荷中心中心距離（距離（d）與其所帶與其所帶電荷（電荷（q）的乘積。的乘積。 即即= d q 單位：單位：D（德拜）（德拜） 偶極矩偶極矩的單位為的單位為德拜德拜（Debye.P

40、 荷蘭物理學(xué)家荷蘭物理學(xué)家),簡寫為簡寫為D。 1D=10-8cm 10-10靜電單位。靜電單位。 分子的分子的偶極矩偶極矩可以是可以是分子本身所固有分子本身所固有的，也可在的，也可在外界電場外界電場作用下產(chǎn)生作用下產(chǎn)生, ,前者稱為分子的前者稱為分子的永久性偶極矩永久性偶極矩, ,后者稱為后者稱為誘導(dǎo)偶極矩誘導(dǎo)偶極矩。 雙原子雙原子分子的分子的極性極性就是其就是其鍵的極性鍵的極性，可書寫如下：，可書寫如下：HCl =1.03D多原子多原子分子的分子的極性極性是各個(gè)價(jià)鍵極性的是各個(gè)價(jià)鍵極性的矢量和矢量和。偶極矩偶極矩是矢量是矢量,具有具有方向性方向性。二氧化碳二氧化碳 O C O = 0 D

41、（2）分子的極性）分子的極性 在雙原子分子中，共價(jià)鍵的極性就是分子的極性。但對多原子的分子來說，分子的極性取決于分子的組成和結(jié)構(gòu)。多原子分子的偶極矩是各鍵的偶極矩的向量和。 HHHHCCClClClClHCClClCl =0 =0 =3.6310-30Cm 甲烷甲烷 四氯化碳四氯化碳 三氯甲烷三氯甲烷 鍵的極性和分子的極性對物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和溶解度鍵的極性和分子的極性對物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和溶解度都有很大的影響，鍵的極性也能決定發(fā)生在這個(gè)鍵上的反都有很大的影響，鍵的極性也能決定發(fā)生在這個(gè)鍵上的反應(yīng)類型，甚至還能影響到附近鍵的反應(yīng)活性。應(yīng)類型，甚至還能影響到附近鍵的反應(yīng)活性。 （3）鍵的極化）鍵的極

42、化 極性鍵或非極性鍵的成鍵電子云分布狀態(tài)可以極性鍵或非極性鍵的成鍵電子云分布狀態(tài)可以因外加電場（包括進(jìn)攻試劑產(chǎn)生的電場）的影響而因外加電場（包括進(jìn)攻試劑產(chǎn)生的電場）的影響而發(fā)生改變，其結(jié)果導(dǎo)致極性鍵的極性增強(qiáng)，而非極發(fā)生改變，其結(jié)果導(dǎo)致極性鍵的極性增強(qiáng)，而非極性鍵的正負(fù)電荷中心分開，不再重合，因而產(chǎn)生極性鍵的正負(fù)電荷中心分開，不再重合，因而產(chǎn)生極性。這種由于外加電場的影響而引起的鍵的極性，性。這種由于外加電場的影響而引起的鍵的極性，稱做鍵的極化或可極化性。鍵的極化是暫時(shí)的，當(dāng)稱做鍵的極化或可極化性。鍵的極化是暫時(shí)的，當(dāng)外電場存在時(shí)表現(xiàn)出來，而外電場消失則鍵的極性外電場存在時(shí)表現(xiàn)出來，而外電場消

43、失則鍵的極性會(huì)恢復(fù)原來的狀態(tài)。會(huì)恢復(fù)原來的狀態(tài)。 鍵的極化用鍵的極化度度量，它表示成鍵電鍵的極化用鍵的極化度度量，它表示成鍵電子被成鍵原子核電荷約束的相對強(qiáng)度。極化度越子被成鍵原子核電荷約束的相對強(qiáng)度。極化度越大的共價(jià)鍵，越容易受外界電場影響而發(fā)生極化。大的共價(jià)鍵，越容易受外界電場影響而發(fā)生極化。極化度除了與成鍵原子的體積、電負(fù)性和鍵的種極化度除了與成鍵原子的體積、電負(fù)性和鍵的種類有關(guān)外，還與外電場強(qiáng)度有關(guān)。成鍵原子的體類有關(guān)外，還與外電場強(qiáng)度有關(guān)。成鍵原子的體積越大，電負(fù)性越小，對成鍵電子的約束越小，積越大，電負(fù)性越小，對成鍵電子的約束越小，鍵的極化度就越大。例如，碳鹵鍵的極化度為鍵的極化度

44、就越大。例如，碳鹵鍵的極化度為CICBrCClCF。鍵比鍵比鍵比易極化。鍵比易極化。外電場越強(qiáng)，鍵的極化度越大。外電場越強(qiáng)，鍵的極化度越大。 鍵的極化對鍵的化學(xué)活性常常起決定性作用。鍵的極化對鍵的化學(xué)活性常常起決定性作用。 三、共價(jià)鍵的斷裂方式和有機(jī)反應(yīng)類型三、共價(jià)鍵的斷裂方式和有機(jī)反應(yīng)類型 1. 共價(jià)鍵的斷裂方式共價(jià)鍵的斷裂方式 共價(jià)鍵斷裂有兩種斷裂方式：均裂共價(jià)鍵斷裂有兩種斷裂方式：均裂(homolysis)和異裂和異裂(heterolysis)。 在共價(jià)鍵斷裂時(shí)，成鍵的一對電子平均分給在共價(jià)鍵斷裂時(shí)，成鍵的一對電子平均分給兩個(gè)原子或原子團(tuán)，這種斷裂方式稱為均裂。兩個(gè)原子或原子團(tuán)，這種斷裂

45、方式稱為均裂。 均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)稱為自均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)稱為自由基或游離基由基或游離基(free radical)，它是電中性的。自，它是電中性的。自由基通常用由基通常用R表示。如表示。如CH3叫甲基自由基。叫甲基自由基。CYCY+均裂 （2）異裂）異裂 共價(jià)鍵異裂時(shí)，成鍵的一對電子共價(jià)鍵異裂時(shí)，成鍵的一對電子保留在一個(gè)原子上。異裂有兩種情況：保留在一個(gè)原子上。異裂有兩種情況： +CY.C Y.+.-CY.C Y .-+CY.C Y .-+ 共價(jià)鍵異裂產(chǎn)生的是離子。常用共價(jià)鍵異裂產(chǎn)生的是離子。常用R+表示碳正離表示碳正離子（子（carbocation），用），用R

46、-表示碳負(fù)離子表示碳負(fù)離子（carbanion），例如，），例如，+CH3叫甲基碳正離子，叫甲基碳正離子，-CH3叫甲基碳負(fù)離子。叫甲基碳負(fù)離子。 2. 2. 有機(jī)反應(yīng)類型有機(jī)反應(yīng)類型 根據(jù)共價(jià)鍵的斷裂方式，有機(jī)反應(yīng)分為兩大類：游離基根據(jù)共價(jià)鍵的斷裂方式，有機(jī)反應(yīng)分為兩大類：游離基型反應(yīng)和離子型反應(yīng)。型反應(yīng)和離子型反應(yīng)。 共價(jià)鍵均裂生成游離基而引發(fā)的反應(yīng)稱為共價(jià)鍵均裂生成游離基而引發(fā)的反應(yīng)稱為游離基型反應(yīng)，游離基型反應(yīng)，也稱均裂反應(yīng)。也稱均裂反應(yīng)。均裂反應(yīng)一般要在光照、輻射或高溫加熱下均裂反應(yīng)一般要在光照、輻射或高溫加熱下進(jìn)行，如果反應(yīng)體系中有容易產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑（如過氧進(jìn)行，如果反應(yīng)體系中

47、有容易產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑（如過氧化物），低鍵能的共價(jià)鍵易引發(fā)均裂反應(yīng)。化物），低鍵能的共價(jià)鍵易引發(fā)均裂反應(yīng)。 共價(jià)鍵異裂生成離子而引發(fā)的反應(yīng)稱為共價(jià)鍵異裂生成離子而引發(fā)的反應(yīng)稱為離子型反應(yīng)離子型反應(yīng)，也，也稱異裂反應(yīng)。異裂反應(yīng)一般需要酸、堿催化或有極性物質(zhì)存稱異裂反應(yīng)。異裂反應(yīng)一般需要酸、堿催化或有極性物質(zhì)存在下進(jìn)行。在下進(jìn)行。 顯然，非極性共價(jià)鍵易進(jìn)行游離基型反應(yīng)，而極性共價(jià)顯然，非極性共價(jià)鍵易進(jìn)行游離基型反應(yīng)，而極性共價(jià)鍵易進(jìn)行離子型反應(yīng)。鍵易進(jìn)行離子型反應(yīng)。 四、分子間的作用力四、分子間的作用力 分子間的作用力主要分為兩種：范德華力和氫分子間的作用力主要分為兩種：范德華力和氫鍵。鍵。 1

48、. 范德華力范德華力（van der Waals forces） （1）取向力）取向力 極性分子與極性分子之間，偶極定極性分子與極性分子之間，偶極定向排列產(chǎn)生的作用力稱為取向力。如果一個(gè)偶極分向排列產(chǎn)生的作用力稱為取向力。如果一個(gè)偶極分子的負(fù)端取向合適就可以吸引另一個(gè)偶極分子的正子的負(fù)端取向合適就可以吸引另一個(gè)偶極分子的正端，使分子定向排列。例如，端，使分子定向排列。例如，CH3Cl 分子中氯原子分子中氯原子電負(fù)性大，帶有部分負(fù)電荷，而碳原子電負(fù)性小，電負(fù)性大，帶有部分負(fù)電荷，而碳原子電負(fù)性小，帶有部分正電荷，分別以帶有部分正電荷，分別以-、+表示，這樣，分子間表示，這樣，分子間便會(huì)以正負(fù)相吸

49、、定向排列，所以這種力也叫定向便會(huì)以正負(fù)相吸、定向排列，所以這種力也叫定向力。力。 + - + - + - CH3ClCH3ClCH3Cl （2）誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 當(dāng)極性分子與非極性分子靠近時(shí)，當(dāng)極性分子與非極性分子靠近時(shí)，極性分子的偶極使非極性分子變形產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極。誘極性分子的偶極使非極性分子變形產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極。誘導(dǎo)偶極與極性分子間的固有偶極相吸引產(chǎn)生的作用力導(dǎo)偶極與極性分子間的固有偶極相吸引產(chǎn)生的作用力稱誘導(dǎo)力。稱誘導(dǎo)力。 （3）色散力）色散力 非極性分子雖然沒有極性，但在分非極性分子雖然沒有極性，但在分子中電荷的分配并不總是均勻的，在運(yùn)動(dòng)中由于電子子中電荷的分配并不總是均勻的，在運(yùn)動(dòng)中由于電子

50、云和原子核之間的相對位移，可以產(chǎn)生瞬間偶極。在云和原子核之間的相對位移，可以產(chǎn)生瞬間偶極。在非極性分子間，由于這種瞬間偶極所產(chǎn)生的相互作用非極性分子間，由于這種瞬間偶極所產(chǎn)生的相互作用力稱為色散力。這種力是力稱為色散力。這種力是F.W.倫敦首先應(yīng)用量子力學(xué)倫敦首先應(yīng)用量子力學(xué)算出的，因此稱為倫敦力。色散力不僅存在于非極性算出的，因此稱為倫敦力。色散力不僅存在于非極性分子中，也可存在于極性分子中。分子中，也可存在于極性分子中。 除極少數(shù)強(qiáng)極性分子（如除極少數(shù)強(qiáng)極性分子（如H2O、HF）外，大多數(shù)分子間作用力都是以色）外，大多數(shù)分子間作用力都是以色散力為主，三種力的相對大小為：散力為主，三種力的相對大小為： 色散力色散力 取向力取向力 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 范德華力作用范圍很小，只有在分范德華力作用范圍很小，只有在分子間某些靠得很近的部分才起作用，其子間某些靠得很近的部分才起作用，其作用力大小與分子的可極化性及分子的作用力大小與分子的可極化性及