第一章有机化合物2(课件)《有机化学(第二版)》同步教学（化学工业出版社）

第一章 有机化合物 目录 CONTENTS 01 02 第一节 有机化合物的特点 第二节 有机化合物的分类 第一节 有机化合物的特点 一.σ键和π键 共价键按共用电子对的数目，分为单键和重键 单键：共用一对电子，用一半短线表示。 重键：共用两对或两对以上电子，用两条或三条半短线表示。 单键 双键 (1) σ键 两个成键原子轨道沿对称轴方向相互重叠（头碰头”方式重叠 ）而形成的键叫σ键。 σ键的特点: 形成σ键的原子轨道是沿着对称轴的方向相互重叠的，所以σ键的电子云分布近似圆柱形。因此，以σ键连接的原子或基团可以绕键轴自由旋转，键不致发生断裂。 因重叠程度最大，故键比较牢固，在化学反应中比较稳定，不易发生断裂。 σ键存在于一切共价键之中。 (2) π键 两个成键原子轨道以对称轴相平行互相重叠（两个p轨道从侧面“肩并肩”地重叠 ）而形成的键叫π键。 x y x π键的特点: π键不能单独存在，必须与σ键共存。p轨道从侧面重叠，在π键形成以后，就限制了σ键的自由旋转。而且电子云重叠程度较小，键能较小，发生化学反应时，π键易断裂。 π键的电子云分散暴露在两核连线的上下两方呈平面对称，π键的电子云离原子核较远，受核的约束较小。因此，π键的电子云具有较大的流动性，易受外界的影响而发生极化，具有较强的化学活性。 二. 共价键的属性 (1) 键长 形成共价键的两个原子核之间的平均距离称为键长。键长的单位为nm（10-9m）。一般说来，共价键越短，表示键越强，越牢固。 (2) 键角 两价以上的原子与其他原子成键时，两个共价键之间的夹角称为键角。 当A和B两个原子（气态）结合生成A-B分子（气态）时，放出的能量称为键能。 A-B双原子分子（气态）离解为原子（气态）时，所需要的能量叫做A-B键的离解能，以符号D（A-B）表示 。对于双原子分子，A-B键的离解能就是它的键能。键的离解能和键能单位通常用kJ·mol-1表示。 A（气态）+B（气态）→A-B（气态） (3) 键能 键能表示共价键的牢固程度。键能越大，说明两个原子结合得越牢固。 (4) 键的极性、分子的极性 ① 键的极性。 键的极性是由于成键的两个原子之间的电负性差异而引起的。　　　 CH3δ+→Clδ- 共价键的极性大小可用偶极矩（键矩）μ来表 示。 式中，q =正、负电荷中心所带的电荷值（库仑C）； R =正、负电荷间的距离（m） μ=q·R μ=0 μ=0 μ=3.63×10-30C·m 甲烷 四氯化碳 三氯甲烷 键的极性和分子的极性对物质的熔点、沸点和溶解度都有很大的影响，键的极性也能决定发生在这个键上的反应类型，甚至还能影响到附近键的反应活性。 ②分子的极性。 在双原子分子中，共价键的极性就是分子的极性。但对多原子的分子来说，分子的极性取决于分子的组成和结构。多原子分子的偶极矩是各键的偶极矩的向量和。 三、共价键的断裂方式和有机反应类型 1. 均裂 共价键断裂时，共用电子对平均分配给两个成键原子，生成自由基: 　　通过自由基进行的反应叫自由基反应。自由基反应一般要在光照条件或高温加热下进行。 . . 2. 异裂 共价键异裂时，成键的一对电子保留在一个成键原子上。异裂有两种情况： 异裂一般需要酸、碱催化或在极性物质存在下进行。 共价键异裂生成离子而引发的反应称为离子型反应。离子型反应又可分为亲电反应和亲核反应。亲电反应又可再分为亲电加成反应和亲电取代反应；亲核反应也可再分为亲核加成反应和亲核取代反应。 1. 布朗斯特酸碱质子理论 凡是能给出质子的分子或离子都是酸；凡是能与质子结合的分子或离子都是碱。酸失去质子，剩余的基团就是它的共轭碱