915458-大学-有机化学-1 第一章 绪论

第一章 绪论
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可从如下方面总结： 1、新概念、新名词（包括命名、物理性质规律等）； 2、主要化学反应； 3、反应机理或反应规律以及反应活性等； 4、立体化学反应或问题； 5、定性鉴定物质的方法和试剂； 6、一类化合物的制备方法。
第一章 绪论
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第一章 绪论 (introduction)
第一节 有机化学的研究对象 第二节 共价键的一些基本概念 第三节 研究有机化合物的一般步骤 第四节 有机化合物的分类 和官能团
2*
1 - 2 = 2*
--
- *
1
2 1 + 2 = 1
+
1
ψ1 = C1 φA + C2 φB
ψ2 = C1 φA - C2 φB C（系数）的物理意义：C的大小表示原子轨道
组成分子轨道时的贡献大小，“+”或“-”表示波函
数的位相。
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ψ1 = C1 φ A + C2 φ B
ψ2 = C1 φ A - C2 φ B
习题（本章不要求）
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第一节 有机化学的研究对象 一、有机化学的研究对象和涵义
有机化学（organic chemistry）是研究有机化合物 的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方 法学的科学。
自从拉瓦锡(Lavoisier.A.L)和
李比希(1803-1873 VonLiebig.J.F)
VirtTxtJml/intro1.htm
4. Organic Chemistry On-Line Learning Center
http://www.chem.ucalgary.ca/courses/351/Carey5th/C arey.html
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• 5. Organic Chemistry Molecular Models
离解能,
第一章 绪论
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键能和键离解的区别：
键能和键离解能概念不同，数值有时相同有时不同 对双原子分子 键能和离解能数值相等； 对多原子分子 键能为离解能的平均值;
一般说共价键的键能是指一类共价键离解能的平均值
C H (平均) 415.3 kj /mol
CC
345.6
CC
610
CC
835.1
利用键能可以估算反应热，了解其反应是吸热还是放热反应：
△H = Σ 反应物键能和—Σ 生成物键能和
△H 负值为放热
△H 正值为吸热
第一章 绪论
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4、键的极性和分子的极性——偶极矩 (dipole moment)
键的极性：用偶极矩(键矩)来度量，并有方向性（向电 负性大的原子） u= e·d 两个相同原子组成共价键的键矩为零； 对双原子分子：键的极性就是分子的极性； 对多原子分子：分子的极性是由各共价键的偶极矩的
有机化学
Organic Chemistry
1. 任 课 教 师: 曾育才
2. 课
时: 本课程共102学时,分两学期完成。
3. 教
材:
曾昭琼主编《有机化学》第五版，上下册，
高等教育出版社，2011
4. 本学期教学进度(教学日历）说明：
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有机化学学习参考书
1、《有机化学学习指导》.李景宁. 北京：高等教育出版社，2005 2、《如何学习有机化学》 刘亲明等编著，1991 3、《基础有机化学》（上下册）邢其毅等著，高等教育出版社，
+
B
*
A** B *
AB
（2）共价键具有饱和性
（3）共价键具有方向性
在经典价键理论的基础上发展：杂化轨道理论、共振论
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σ键 共价键的方向性
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2、分子轨道理论
分子轨道理论认为：共价键是由成键原子的原子轨 道重新组合成整体的结果,共价键的电子在整个分子 的区域内运动,即从分子的整体出发来研究分子中的 电子运动状态——分子轨道（Ψ函数）.
1916年，路易斯（Lewis,G.N)提出了共价键电子理论。
二十世纪三十年代：建立了量子化学、分子轨道 理论，提出化学键的微观本质，出现诱导效应、共轭 效应、空间效应、共振理论等，解释了大量实验事实， 建立了各种有机反应历程。
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5、二十世纪60年代：波谱技术的发展和应用；
霍夫曼合成B12过程中发现了分子轨道守恒原理； 近几年，计算机应用于有机合成的设计，理论有机 化学向微观和定量方向发展。
1865年凯库勒提出了苯的构造式。
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有机结构理论的发展：
1874年，范特霍夫(Vant Hoff.J.H)和勒贝尔(Le Bel,J.A) 分别提出碳四面体构型学说，建立了分子的立体概念， 说明了旋光异构现象。
1885年，拜尔（Von Baeyer.A)提出张力学说。
4 、20世纪建立了现代有机结构理论：
原子轨道的位相相同，才能匹配成分子 轨道。
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2）能量相近
3）原子轨道最大重叠原则
满足最大重叠
不满足最大重叠
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分子轨道理论——两种典型分子轨道：
σ轨道
-
-
+
-
+
- σ* σ
-
σ
π 轨道
-
π*
+
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π
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π *-Antibonding Orbital
p-Bonding molecular orbital)
以上可选择一至两本作参考
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学习网站
1. 中国高校化学化工课程网
/chemical/indexdefault 2. 国内各高校有机化学精品课程网站
3. Virtual Textbook of Organic Chemistry
/faculty/reusch/
第三版， 2007 4、《有机化学考研辅导》李小瑞主编，化学工业出版社 2004
5、《有机化学：学习指导与习题详解》（第二版）李宝林 编 陕西师范大学出版社 2005
6、《有机化学提要、例题和习题》，王永梅主编，天津大学出版 社，第一版，1999。
7、《有机化学结构与功能》(Organic Chemistry Structure and Function) [美]K.彼得 C.福尔特，尼尔 E.肖尔.，戴立信，席振峰，王梅祥，等， 译.北京：化学工业出版社，2010
向量和决定的。
分子的极性影响物质的熔点、沸点和溶解度大小， 一般：分子极性增加，沸点升高，水溶性增大；
键的极性对反应起决定性的作用；
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C—H 偶极矩 = 1.3334×10-30C·m C—Cl 偶极矩 = 4.8671×10-30C·m
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5 、键的极化性 共价键在外电场作用下，键的极性发生的变化 ——键的极化性——用极化度来度量：表示成键电 子被成键原子核电荷约束的相对程度。 极化度与成键原子体积、电负性、键的种类、外电场 强度有关。一般： 成键原子体积越大，电负性越小，键的极化度越大；
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3、共价键的键参数
(1)键长(bond length) (P7 表1-1)必须记住：
C H 0.109nm
C C 0.134nm
C C 0.154nm
C C 0.120nm
同一类型的共价键的键长在不同的化合物中可能稍有区别:
CH3 CH3
CH3 CH CH2
CH3 C CH
0.1530
这就是为什么要把有机化学作为独立的一门学科来研究的原因
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第二节、共价键的一些基本概念
1、价键理论 主要内容：
（1）共价键的形成是由于成键原子的原子轨道相互交
盖（重叠）或电子配对的结果。 原子的未成对
电子数就是它的原子价
A↑ + ↓ B
A * B
AB
A ** + B
A** B
AB
A
* *
0.1510
0.1456
（2）键角（bond angle)----- 反映分子的空间结构） （3）键能（bond energy)-----反映分子的牢固程度）
A (g) + B (g) H A-B(g) 成键时所放出的能量称为键能
A B (g) H
A (g) + B (g) 键离解时所需要的能量叫键的
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二、有机化学的发展简史
有机化学作为一门科学仅200年历史
1. 分离提纯获得有机物（18世纪）
1769年 从葡萄汁里取得酒石酸
1773年 从尿液中取得尿素
1780年 从酸牛奶中取得乳酸
1805年 从鸦片中取得第一个生物碱--吗啡
1815年 从动物脂肪中取得胆固醇
十九世纪初之前“生命力”学说支配有机化学界， 阴碍了有机化学的发展
到19世纪中叶“生命力”破产，有机化学进入了一个合成时
代。
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3、有机结构理论建立（1850-1900） ——有机化学——独立的系统的二级学科：
经典的结构学说：
1857年凯库勒提出了“碳四价”学说。
1858年库帕（Couper,A·S）提出碳原子互相结合成碳链
1861年布特列洛夫提出了化学结构的观点： 分子中各原子以一定化学力按照一定次序结合； 一定的化合物具有一定的结构； 化合物的性质由结构决定； 分子中各原子互相影响。
• /~bergerd/Models/homez. html
• 6. Structure and Bonding: Guided-Inquiry Activities for General Chemistry Using Chime