第一章有机化合物概述（课件）《有机化学基础》第3课时同步教学（人卫版第4版）

H 2.1 Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.1 S 2.5 Cl 3.0 Br 2.8 I 2.6 sp3 sp2 sp C 2.48 2.75 3.29 N 3.08 3.94 4.67 常用元素电负性表 （一） （二） 1 2 2) 共价键的极性 非极性共价键： 极性共价键： 共价键极性大小主要取决于成键两原子电负性差值。 一般来讲，两原子电负性相差1.7以上形成离子键，0.6~1.7之间形成极性共价键，0.6以下形成非极性共价键。 共价键的极性由偶极矩度量(单位 库伦米(d  m) 或德拜(deb))： 偶极矩是向量，有方向性，用 表示，代表从正电荷到负电荷的方向。 =qd 3 3) 分子的极性 分子中每个共价键极性的向量和，也用偶极矩度量，为每个共价键偶极矩的向量和。 ●共价键的极性影响化学反应的活性，分子的极性影响物理性质，如熔点、沸点、溶解性等。 =0 =0 =1.86 deb 在外电场作用下，共价键的极性发生变化的能力用可极化度来度量，表示成键电子被成键原子核约束的相对程度。 与外界电场强度、成键原子的体积、电负性和键的类型有关。 若外电场强度增加，成键原子的体积增大，电负性下降，极化度增加， 键 >  键。 4) 共价键的可极化性 4 共轭分子 一、1,3-丁二烯的分子结构及共轭键 1、1,3-丁二烯的分子结构 125º 122º 0.148 nm 1,3-丁二烯分子的形状（平面形） 1,3-丁二烯分子中的共轭键 0.136 nm 5 2、共轭  键(离域  键) 共轭键：包含三个或者三个以上原子的键，叫做共轭键(离域键)。含有共轭键的分子叫做共轭分子。 共轭键形成条件：以键连接起来的3个或3个以上原子都在同一平面内，并且每一个原子有一个p轨道，这些p轨道彼此互相平行，这些p轨道“肩并肩”最大重叠形成大键。以 表示： 6 二、苯的分子结构 1、苯的分子结构 苯分子中的共轭键 苯分子中的电子云分布 120º 0.140 nm 120º 0.108 nm 7 2、苯的共振结构式 共振论是Pauling于1931年提出来的，是描述分子价键结构的一种电子结构理论。 像苯那样，不能用价键结构圆满表示其结构的分子，它的真实结构可以由多种假设的结构——其中每一结构各相当于某一价键结构——叠加或称共振而形成的共振杂化体来表示。这些参与了结构组成的价键结构式叫共振结构式。 如苯可以认为是下列共振结构式共振而成的共振杂化体： 共振能： 注意： A、共振杂化体不同于任一共振结构式所代表的结构，但有相似之处； B、共振杂化体决不是这些共振结构式所代表的结构的混合物，它只具有单一结构； C、共振一般用双箭头“ ”表示。 8 关于哪些结构可以作为共振结构，共振论规定： (1) 各共振结构式中，原子核的相对位置是相同的，只是电子分布不同。 (2) 各共振结构式参与杂化时的贡献是不同的，能量越低越稳定的共振结构式在共振杂化体中贡献越大； (3)、如果在共振结构式中，具有结构上相似和能量上相同的几个共振结构式，则它们不仅是主要的，而且由此共振而形成的共振杂化体也特别稳定。 9 关于各共振结构能量的大小，可以用以下经验规律来估计： a、共价键数量越多，能量越低，如： b、不相邻原子间成键，能量高，如： c、不同电荷分布符合元素电负性所预计的能量低，如： 10 d、原子外层达到8电子稳定结构的，能量低，如： 中碳正离子外层电子只有6个，能量较高。 e、相邻两个原子带相同电荷，能量高，如： 的能量较高。 较稳定 11 书写共振(极限)结构式的规则 1）共振式中原子的排列完全相同，不同的仅是电子排列。 2）共振式中成对电子数或未成对电子数应相等。 3）中性分子可表示为电荷分离式，但电子的转移要与原子的电负性一致。 12 ●练习： 1、写出1,3-丁二烯的共振极限式，按它们对共振杂化体的贡献大小排序，并指出哪些极限式是等价的。 2、下列共振极限式中，哪个式子是错误的，为什么？ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 稳定性：(1) > (2)~(5) > (6) (7) 13 电子效应 由于电子云分布不均匀而引起分子性质的变化，称为电子效应（Electronic effect）。 电子效应 诱导效应 共轭效应 吸电子共轭效应 推电子共轭效应 吸电子诱导效应 推电子诱导效应 14 一、诱导效应(Inductive effect) 因某一原子或基团的极性而引起分子中键电子云分