基础化学(有机部分)电子教案

基础化学（有机部分）电子教案

重庆教育学院生命科学与化学系

备课教师：赖寒

教材：基础化学主编：汪小兰田河珍耿承延出版社：高等教育出版社

版次：1995年月第一版印次：2002年2月第8次印刷

备课内容：下篇有机化学（引言至二十章，243页至442页）

引言（2课时）

[教学目的]

1. 使学生了解有机化化学的研究对象和有机化合物的特殊性质。

2. 使学生掌握有机化合物的结构表示方法和有机化合物的分类方法。能够正确书写简单有机物的电子式、结构式和结构简式；认识一般有机官能团和能给单官能团有机化合物分类。

3. 使学生掌握杂化轨道概念，能判别简单有机物分子中碳原子的杂化类型。

4. 使学生熟悉有机化合物分子中化学键：偶极矩、σ键、π键的特点和酸碱电子理论，了解有机物结构特点与一般理化性质的关系；了解价键理论和分子轨道理论。

[教学重点]

有机物的结构表示方法、杂化轨道理论及有机物分类方法。

[教学难点]

杂化轨道理论、价键理论与分子轨道理论，σ键、π键的特点。

[课堂组织]

一、有机化合物和有机化合物的涵义

简述：从人类生存、生产的历史阐明有机物的历史性与广泛性，人类生存离不开有机物的事实。

给出有机物的原始概念、演变后的现代概念及其演变历程。

阐明有机物与无机物在结构和性质上的差异。

分析有机物与无机物互相转化的关系及相对性。

归纳出有机化学的研究对象为烃及其衍生物的组成、结构、制备、性质及其变化规律：

1．有机化合物碳化合物

有机化学研究碳化合物的化学

2．有机化合物碳氢化合物及其衍生物

有机化学——研究碳氢化合物及其衍生物的化学。

二、有机化合物的结构和特性

（一）组成和结构之特点

有机化合物：种类繁多、数目庞大（已知有七百多万种、且还在不但增加） 但组成元素少 （C ， H ， O ， N ，P ， S ， X 等）

原因：

1、 C 原子自身相互结合能力强

2、 结合的方式多种多样（单键、双键、三键、链状、环状）

3、 同分异构现象 （构造异构、构型异构、构象异构）

例如，C 2H 6O 就可以代表乙醇和甲醚两种不同的化合物。

（二）从人类生活的衣食住行必须物来分析有机物的共同性质（或有机物的特性）

1、从衣食住行必需品的种类数量分析得到有机物数量多的印象。

简单解释：碳链延长与分枝所致。

2、从生活中的防火知识进行演绎，得出大多数有机物易燃的结论。

简单解释：碳碳键和碳氢键大都可以转变成碳氧键和氢氧键并且放出能量。

3、从酒精、食油、燃气等有机物存在状态导出有机物低熔点性质：

简单解释：分子化合物，弱极性键所致。

4、从石油、食油、氯仿、苯的水溶性导出大多数有机物不溶于水的结论。 简单解释：相似者相溶。

5、从绝缘体引出大多数有机物不导电的性质。诸如反应慢、副反应多性质也从生活事实导出。

总结：有机物的结构决定有机物性质－－－结构式的重要性。

三、有机反应的基本类型

补充介绍有机化合物中的化学键

有机化合物中的原子都是以共价键结合起来的，从本质上讲，有机化学是研究共价键化合物的化学，因此，要研究有机化学应先了解有机化学中普遍存在的共价键。

（一）共价键理论

对共价键本质的解释，最常用的是价键理论和分子轨道理论

价键理论

1、共价键的形成

价键的形成是原子轨道的重叠或电子配对的结果，如果两个原子都有未成键电子，并且自旋方向相反，就能配对形成共价键。

例如：碳原子可与四个氢原子形成四个C —H 键而生成甲烷。

由一对电子形成的共价键叫做单键，用一条短直线表示，如果两个原子各用

两个或三个未成键电子构成的共价键，则构成的共价键为双键或三键

双键

三键

2、共价键形成的基本要点

·· + 4H C ··×H C ·×·H ×·H ·H ××C H H H

C C C C

成键电子自旋方向必需相反

共价键的饱和性

共价键的方向性——成键时，两个电子的原子的轨道发生重叠，而P 电子的原子轨道具有一定的空间取向，只有当它从某一方向互相接近时才能使原子轨道得到最大的重叠，生成的分子的能量得到最大程度的降低，才能形成稳定的反之。

S 和P

（二）分子轨道理论

分子轨道理论是1932年提出了来的，它是从分子的整体出发去研究分子中每一个电子的运动壮态，认为形成的化学键的电子是在整个分子中运动的。通过薛定

谔方程的解，

可以求出描述分子中的电子运动状态的波函数ψ，ψ称为分子轨道，每一个分子轨道ψ有一个相应的能量E, E 近似的表示在这个轨道上的电子的电离能。

基本观点：

分子轨道理论认为，当任何数目的原子轨道重叠时，就可形成同样数目的分子轨道。

例如：两个原子轨道可以线性的组合成两个分子轨道，其中一个比原来的原子轨道的能量低，叫成键轨道（由符号相同的两个原子轨道的波函数相加而成），另一个是由符号不同的两个原子轨道的波函数相减而成，其能量比两个原子轨道的

能量高，这中种分子轨道叫做反键轨道。

分子轨道能级图

和原子轨道一样，每一个分子轨道只能容纳两个自旋相反的电子，电子总是优先进入能量低的分子轨道，在依次进入能量较高的轨道。

由原子轨道组成分子轨道时，必须符合三个条件：

1、对称匹配——既组成分子轨道的原子轨道的符号（位相）必须相同。

+H(1s)Cl(2p)（3）

A B 轨道）ψ2=ψA ψB

ψ+ψ1=A ψB ψ-（原子轨道）能

量++成键轨道（Π）反键轨道（Π ）

*能量