有机化学课件全套教学教程整套课件全书电子教案.ppt

有有 机机 化化 学学有有机机化化学学学习有机化学的方法 系统性、条理性学习系统性、条理性学习 细心耐心、循序渐进细心耐心、循序渐进 分清主次，抓住重点分清主次，抓住重点 做好预习，多做习题做好预习，多做习题先修课程：先修课程：l 大学物理大学物理l 普通化学普通化学l 分析化学分析化学本课程讲授内容第一章：绪论第一章：绪论第二章：饱和脂肪烃第二章：饱和脂肪烃第三章：不饱和脂肪烃第三章：不饱和脂肪烃第四章：环烃第四章：环烃第五章：卤代烃第五章：卤代烃第六章：醇、酚、醚第六章：醇、酚、醚第七章：醛、酮、醌第七章：醛、酮、醌第八章：羧酸及其衍生物第八章：羧酸及其衍生物第九章：取代酸第九章：取代酸第十章：含氮化合物第十章：含氮化合物Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）有机化合物都含有碳原子，所以现代有机化学的定义是：有机化合物都含有碳原子，所以现代有机化学的定义是：“碳化合物的化学碳化合物的化学”。2）有机物分子中除含有）有机物分子中除含有碳碳外，绝大多数还含有外，绝大多数还含有氢氢，而且许多，而且许多 有机物中还常含有有机物中还常含有氧、氮、卤素、硫、磷氧、氮、卤素、硫、磷等其它元素，所等其它元素，所 以有机化学也叫做以有机化学也叫做“碳氢化合物及其衍生物的化学碳氢化合物及其衍生物的化学”。1）化学键：将原子结合在一起的电子的作用，称为化学键；）化学键：将原子结合在一起的电子的作用，称为化学键；化学键是决定分子化学键是决定分子化学性质化学性质的重要因素。的重要因素。一、有机化合物和有机化学一、有机化合物和有机化学二、化二、化 学学 键键2）化学键的类型：）化学键的类型：离子键和共价键离子键和共价键。离子键是由原子间。离子键是由原子间电子电子 的转移的转移形成的；共价键则是由原子间形成的；共价键则是由原子间共用共用 电子电子形成的。形成的。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）无机物大部分是以离子键形成的化合物；）无机物大部分是以离子键形成的化合物；有机物分子中的有机物分子中的 原子主要是以共价键相结合的原子主要是以共价键相结合的。4）共价键的特点：）共价键的特点：饱和性，方向性，极性。饱和性，方向性，极性。Chapter 1 绪绪 论论离子键（少）离子键（少）共价键（主要）共价键（主要）离子键离子键共价键共价键的的饱和性饱和性：一个未成对的电子既经配对成键一个未成对的电子既经配对成键，就不能与其就不能与其它未成它未成 对电子偶合对电子偶合。共价键共价键的的方向性方向性：共价键是由参与成键原子的电子云重叠形成的，电子：共价键是由参与成键原子的电子云重叠形成的，电子 云云重叠部分越大重叠部分越大，形成的共价键就越形成的共价键就越牢固，因此电子牢固，因此电子 云必须在各自密度最大的方向重叠。云必须在各自密度最大的方向重叠。决定分子的空间构型决定分子的空间构型Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论共价键的极性共价键的极性：不同元素的原子间形成的共价键，由于共用电子对偏向于电负性不同元素的原子间形成的共价键，由于共用电子对偏向于电负性 较强的元素的原子而具有极性。较强的元素的原子而具有极性。H3C(+)Cl(-)部分正电荷（部分正电荷（+）部分负电荷（部分负电荷（-）Chapter 1 绪绪 论论相同元素的原子间形成的共价键，成键电子云对称分布没有极性。相同元素的原子间形成的共价键，成键电子云对称分布，没有极性。HHHHOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论三、共价键的键参数三、共价键的键参数1）键长：键长是两核之间最远与最近距离的平均值，或者说）键长：键长是两核之间最远与最近距离的平均值，或者说 是两核之间的平衡距离。是两核之间的平衡距离。同一种键，在不同化合物中，其键长的差别是很小的。同一种键，在不同化合物中，其键长的差别是很小的。2）键角：分子中某一原子与另外两个原子形成的两个共价键）键角：分子中某一原子与另外两个原子形成的两个共价键 在空间形成的夹角，称为键角。在空间形成的夹角，称为键角。在不同化合物中由同样原子形成的键角不一定完全相同。在不同化合物中由同样原子形成的键角不一定完全相同。Chapter 1 绪绪 论论CC 0.154nmCC 0.153nmOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论111120118121112112109.5106112某些分子的键角某些分子的键角Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论3）键能：以双原子分子）键能：以双原子分子AB为例，将为例，将1mol气态的气态的AB拆开成气态的拆开成气态的 A及及B所需的能量，叫做所需的能量，叫做AB键的离解能，又称键能。键的离解能，又称键能。键能是键能是化学键强度化学键强度的主要标志之一，的主要标志之一，相同类型的键中，相同类型的键中，键能越大，键越稳定。键能越大，键越稳定。键能键能对于多原子分子，键能与键的离解能是不同的：对于多原子分子，键能与键的离解能是不同的：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论4）键矩：）键矩：由由电负性差别较大电负性差别较大的原子形成的共价键，由于成键的原子形成的共价键，由于成键 的电子对在的电子对在电负性较强电负性较强的原子周围出现的的原子周围出现的比例较大比例较大，而使得这样形成的键有极性。而使得这样形成的键有极性。键的极性以键的极性以偶极矩偶极矩（）表示，单位是）表示，单位是德拜德拜（D）。偶极矩是）。偶极矩是一个一个向量向量，用，用 表示其方向，表示其方向，箭头指向负电中心。箭头指向负电中心。偶极矩偶极矩越大越大，键的极性，键的极性越强。越强。对于多原子分子来说，分子的偶极矩是各键的偶极矩的对于多原子分子来说，分子的偶极矩是各键的偶极矩的向量和。向量和。净偶极矩 HClOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）除了高度分散的气体外，分子之间也存在一定的作用力，称）除了高度分散的气体外，分子之间也存在一定的作用力，称 为为分子间力分子间力，也叫，也叫范德华力范德华力。范德华力是决定物质。范德华力是决定物质物理性质物理性质 （如（如沸点，熔点，溶解度沸点，熔点，溶解度等）的重要因素。等）的重要因素。2）范德华力主要有三种：）范德华力主要有三种：偶极偶极偶极作用力偶极作用力：产生于具有：产生于具有永久永久偶极矩的偶极矩的极性分子极性分子之间。之间。四、分子间的力四、分子间的力色散力色散力：非极性分子内由于：非极性分子内由于电子的运动电子的运动在某一瞬间，分子内的在某一瞬间，分子内的 电荷分布可能电荷分布可能不均匀不均匀，而产生一个很小的，而产生一个很小的暂时偶极暂时偶极。由由暂时偶极暂时偶极引起的分子间的作用力称为色散力。引起的分子间的作用力称为色散力。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论氢键氢键：HHHHHHHHH氢键是分子间作用力最强的，特定情况下分子内也能形成氢键。氢键是分子间作用力最强的，特定情况下分子内也能形成氢键。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论五、有机化合物的一般特点五、有机化合物的一般特点与无机物相比，有机化合物一般有以下特点：与无机物相比，有机化合物一般有以下特点：大多数有机化合物可以燃烧大多数有机化合物可以燃烧(如汽油如汽油)一般有机化合物热稳定性较差一般有机化合物热稳定性较差,易受热分解易受热分解 许多有机化合物在许多有机化合物在200-300200-300时就逐渐分解。时就逐渐分解。许多有机化合物在常温下为气体许多有机化合物在常温下为气体 、液体、液体 常温下为固体的有机化合物，其熔点一般也很低，一般很少超过常温下为固体的有机化合物，其熔点一般也很低，一般很少超过 300300，因为有机化合物晶体一般是由较弱的分子间力维持所致。，因为有机化合物晶体一般是由较弱的分子间力维持所致。一般有机化合物的极性较弱或没有极性一般有机化合物的极性较弱或没有极性 水水是是极极性性强强,介介电电常常数数很很大大的的液液体体，一一般般有有机机物物难难溶溶于于水水或或不不溶溶于于水水。而而易易溶溶于于某某些些有有机机溶溶剂剂(苯苯、乙乙醚醚、丙丙酮酮 、石石油油醚醚)。但但一一些些极极性性强强的有机物的有机物,如低级醇如低级醇 、羧酸、羧酸 、磺酸等也溶于水。、磺酸等也溶于水。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论有机物的反应多数不是离子反应，而是分子间的反应。除自由基有机物的反应多数不是离子反应，而是分子间的反应。除自由基 型反应外，大多数反应速率慢，需要一定的时间。型反应外，大多数反应速率慢，需要一定的时间。为加速反应，往往需要加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动为加速反应，往往需要加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动 能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间。能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间。有机反应往往不是单一反应有机反应往往不是单一反应 反应常伴随副反应，产物往往是混合物。反应常伴随副反应，产物往往是混合物。存在同分异构现象存在同分异构现象乙醇乙醇甲醚甲醚液体，沸点液体，沸点78.5，与金属，与金属钠激烈反应放出氢气。钠激烈反应放出氢气。气体，沸点气体，沸点25，与金属，与金属钠不反应。钠不反应。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）均裂反应均裂反应：共价键断裂时，组成该键的一对电子由键合的：共价键断裂时，组成该键的一对电子由键合的 两个原子各保留一个，产生活泼的自由基。两个原子各保留一个，产生活泼的自由基。2）异裂反应异裂反应：成键的一对电子保留在一个原子上，产生正负离子。：成键的一对电子保留在一个原子上，产生正负离子。3）协同反应协同反应：有些有机反应过程没有明显分步的共价键均裂或：有些有机反应过程没有明显分步的共价键均裂或 异裂，只是通过一个环状的过渡态，化学键的断裂异裂，只是通过一个环状的过渡态，化学键的断裂 和新化学键的生成同时完成而得到产物。和新化学键的生成同时完成而得到产物。六、有机反应的基本类型六、有机反应的基本类型(CH3)3C:Cl (CH3)3C+Cl-Cl:Cl (光照光照)Cl+ClOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论1）根据分子中碳原子的连接方式（碳的骨架）分类：）根据分子中碳原子的连接方式（碳的骨架）分类：开链化合物开链化合物碳环化合物碳环化合物杂环化合物杂环化合物直直 链链支支 链链脂环族化合物脂环族化合物芳香族化合物芳香族化合物七、有机化合物的分类七、有机化合物的分类Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Chapter 1 绪绪 论论2）根据官能团分类：）根据官能团分类：烯烃烯烃炔烃炔烃卤代烃卤代烃醇及酚醇及酚醚醚醛醛酮酮羧酸羧酸胺胺硝基化合物硝基化合物磺酸磺酸Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）烃：由碳和氢两种元素形成的有机化合物称为烃，也叫碳氢化合物）烃：由碳和氢两种元素形成的有机化合物称为烃，也叫碳氢化合物2）烃的分类：）烃的分类：烃烃（碳架）（碳架）开链烃（脂肪烃）开链烃（脂肪烃）环环 烃烃烃烃（碳的结合方式）（碳的结合方式）饱和烃饱和烃不饱和烃不饱和烃3）烷烃：开链的饱和烃称为烷烃）烷烃：开链的饱和烃称为烷烃甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷一、烷 烃Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）同系列：结构相似，而在组成上相差）同系列：结构相似，而在组成上相差 或它的倍数的化合物系列，或它的倍数的化合物系列，称为同系列；同系列中的各化合物称为同系物。称为同系列；同系列中的各化合物称为同系物。2）烷烃的通式：可以用）烷烃的通式：可以用 表示烷烃同系物的组成，称为烷烃的通式表示烷烃同系物的组成，称为烷烃的通式3）烷烃的同分异构：）烷烃的同分异构：abbbaabcaaaaaad二、同系列和同分异构a:一级（一级（1 ）碳原子或伯碳原子）碳原子或伯碳原子 c:三级（三级（3）碳原子或叔碳原子）碳原子或叔碳原子b:二级（二级（2）碳原子或仲碳原子）碳原子或仲碳原子 d:四级（四级（4）碳原子或季碳原子）碳原子或季碳原子 组成烷烃的碳原子数目增加，其异构体的数目也随之增加组成烷烃的碳原子数目增加，其异构体的数目也随之增加Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）普通命名法：）普通命名法：三、命 名用“甲乙丙丁戊己庚辛壬癸”十个字分别表示十个及以下碳原子的数目，十个以上的碳原子数目用十一，十二表示，加上“烷”字就是全名用正、异、新等前缀区别同分异构体用正、异、新等前缀区别同分异构体直链称为直链称为“正正”在第二个碳上有一个甲基，其余为直链称为在第二个碳上有一个甲基，其余为直链称为“异异”在第二个碳上有二个甲基，其余为直链称为在第二个碳上有二个甲基，其余为直链称为“新新”正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）系统命名法：）系统命名法：直链烷烃的系统命名法与普通命名法相同，只是把直链烷烃的系统命名法与普通命名法相同，只是把“正正”字取消字取消 支链烷烃：支链烷烃：a 在分子中选择一条最长的碳链作主链，根据主链所含的碳原子数在分子中选择一条最长的碳链作主链，根据主链所含的碳原子数 目称为某烷，将主链以外的其它烷基看作是取代基（支链）；若目称为某烷，将主链以外的其它烷基看作是取代基（支链）；若 有几条等长的最长碳链时，选取取代基多者为主链有几条等长的最长碳链时，选取取代基多者为主链123456145236个取代基个取代基5个取代基个取代基Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论b 由距离支链近的一端开始，将主链上的碳原子编号，支链所在由距离支链近的一端开始，将主链上的碳原子编号，支链所在 的位置就以它所连接的碳原子的号数表示；若两端距支链等距的位置就以它所连接的碳原子的号数表示；若两端距支链等距 时，则按时，则按“最低系列最低系列”规则编号规则编号最低系列：从主链的两端分别编号，逐个比较两种编号法中表示取最低系列：从主链的两端分别编号，逐个比较两种编号法中表示取 代基位置的数字，最先遇到位次较小者，为代基位置的数字，最先遇到位次较小者，为“最低系列最低系列”2,3,3,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷2,3,7,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论d 支链烷基的位置及名称写在母体名称的前面，当主链上有不同支链支链烷基的位置及名称写在母体名称的前面，当主链上有不同支链 基团时，则将基团时，则将“次序规则次序规则”中的中的“较优基团较优基团”列在后面列在后面c 命名中阿拉伯数字表示取代基的位置，有相同取代基时应并在一起表命名中阿拉伯数字表示取代基的位置，有相同取代基时应并在一起表 示，用汉文数字表示相同取代基的数目；阿拉伯数字与汉字之间用短示，用汉文数字表示相同取代基的数目；阿拉伯数字与汉字之间用短 线分开，阿拉伯数字之间用逗号隔开线分开，阿拉伯数字之间用逗号隔开次序规则：次序规则：各取代基按先后次序排列的规则各取代基按先后次序排列的规则 各取代基中与主链母体直接相连的原子，其原子序数大的为较优基团各取代基中与主链母体直接相连的原子，其原子序数大的为较优基团 如与母体相连的第一个原子相同，则比较与该原子相连的第二原子的如与母体相连的第一个原子相同，则比较与该原子相连的第二原子的 原子序数，大者为较优基团，若第二个原子也相同，则比较第三个，原子序数，大者为较优基团，若第二个原子也相同，则比较第三个，以此类推以此类推2,3,3,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论乙基与甲基相比，乙基是较优基团乙基与甲基相比，乙基是较优基团Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2,3,3,7,8五甲基五甲基5异戊基壬烷异戊基壬烷5异戊基异戊基2,3,3,7,8五甲基壬烷五甲基壬烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2,3,5三甲基三甲基4丙基庚烷丙基庚烷2,4二甲基二甲基3,3二异丙基戊烷二异丙基戊烷口诀：口诀：最长碳链做主链最长碳链做主链,长相等时取代判长相等时取代判编号由近向远看编号由近向远看,从简到从简到繁连短线繁连短线;相同基号逗号断相同基号逗号断,序小基少放在前。序小基少放在前。Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）甲烷的空间结构：甲烷的空间结构是正四面体型的，即四个氢）甲烷的空间结构：甲烷的空间结构是正四面体型的，即四个氢 原子在正四面体的四个顶点，碳原子在正四原子在正四面体的四个顶点，碳原子在正四 面体的中心，四个面体的中心，四个 键的键长完全相等，键的键长完全相等，键角都是键角都是109.5 四、烷烃的结构比例模型比例模型球棍模型球棍模型正四面体型正四面体型Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）轨道杂化理论：碳原子在以四个单键与其它四个原子或基团结合）轨道杂化理论：碳原子在以四个单键与其它四个原子或基团结合 时，一个时，一个 轨道与三个轨道与三个 轨道经过杂化后，形轨道经过杂化后，形 成四个等同的成四个等同的 杂化轨道，四个杂化轨道，四个 杂化杂化 轨道的轴在空间的取向相当于从正四面体的中心伸轨道的轴在空间的取向相当于从正四面体的中心伸 向四个顶点的方向向四个顶点的方向2p 2s 1s 能能 量量碳原子基态的电子构型碳原子基态的电子构型()Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2p 2s 1s 能能 量量2p 2s 1s 基态基态激发态激发态sp3杂化态杂化态碳原子碳原子2s电子的激发和电子的激发和sp3杂化杂化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论CHHHHCHHHH碳的碳的sp3杂化轨道与氢的杂化轨道与氢的1s轨道重叠轨道重叠Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论HHHHHHCCsp3HHHHHHCC乙烷分子中原子轨道重叠乙烷分子中原子轨道重叠Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论3）键：键：或或 键中成键原子的电子云是沿着轴向重键中成键原子的电子云是沿着轴向重 叠的，这样形成的键叫叠的，这样形成的键叫 键，成键原子绕键轴作键，成键原子绕键轴作 相对旋转时，并不影响电子云的重叠，不会破坏相对旋转时，并不影响电子云的重叠，不会破坏 键，即单键可以旋转键，即单键可以旋转4）三个碳以上烷烃分子中的碳链不像结构式那样表示的直线）三个碳以上烷烃分子中的碳链不像结构式那样表示的直线 型，而是以锯齿型或其它可能的形式存在型，而是以锯齿型或其它可能的形式存在丙烷丙烷丁烷丁烷戊烷戊烷Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）构象：由于围绕单键旋转而产生的分子中的原子或基团）构象：由于围绕单键旋转而产生的分子中的原子或基团 在空间的不同排列形式叫做构象在空间的不同排列形式叫做构象2）乙烷的构象：）乙烷的构象：五、乙烷和丁烷构象透视式透视式投影式投影式Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）丁烷的构象：）丁烷的构象：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（1）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）一般来说，同系列中各物质的物理常数是随相对分子质量）一般来说，同系列中各物质的物理常数是随相对分子质量 的增加而递变的的增加而递变的2）烷烃同系物的熔点、沸点以及相对密度都随相对分子质量）烷烃同系物的熔点、沸点以及相对密度都随相对分子质量 的增加而升高，且相对密度都小于的增加而升高，且相对密度都小于13）同分异构体中，分支程度越高，沸点越低）同分异构体中，分支程度越高，沸点越低4）烷烃不溶于水及其它极性强的溶剂；而易溶于氯仿，乙醚）烷烃不溶于水及其它极性强的溶剂；而易溶于氯仿，乙醚 四氯化碳，苯等弱极性或非极性溶剂中四氯化碳，苯等弱极性或非极性溶剂中六、烷烃的物理性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）在高温或有催化剂存在时，烷烃也表现出一定的化学活性）在高温或有催化剂存在时，烷烃也表现出一定的化学活性3）氯代）氯代1）烷烃由于）烷烃由于 及及 键的强度很大，键的强度很大，键的极性很键的极性很 小，所以烷烃对离子型的试剂有相当的化学稳定性，与大小，所以烷烃对离子型的试剂有相当的化学稳定性，与大 多数试剂，如强酸、强碱，强氧化剂等都不起反应多数试剂，如强酸、强碱，强氧化剂等都不起反应 烷烃在光（或紫外光）照射或在高温下，能与卤素单质烷烃在光（或紫外光）照射或在高温下，能与卤素单质 发生取代反应。例如甲烷的氯代，即甲烷中的氢原子被发生取代反应。例如甲烷的氯代，即甲烷中的氢原子被 氯取代，得到不同氯代烷的混合物：氯取代，得到不同氯代烷的混合物：七、烷烃的化学性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论日光日光（一氯甲烷）（一氯甲烷）日光日光（二氯甲烷）（二氯甲烷）日光日光（三氯甲烷）（三氯甲烷）日光日光（四氯化碳）（四氯化碳）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 氯代反应的机理：烷烃的氯代是按游离基历程进行的：氯代反应的机理：烷烃的氯代是按游离基历程进行的：引发阶段引发阶段光光增长阶段（循环增长阶段（循环1）增长阶段（循环增长阶段（循环2）终止阶段终止阶段Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 反应中的能量变化：反应中的能量变化：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 活化能：过渡态与反应物间的能量差活化能：过渡态与反应物间的能量差 活化能越高，反应速率越慢，在一个多步骤的反应中，最慢活化能越高，反应速率越慢，在一个多步骤的反应中，最慢 的一步是决定反应速率的步骤（限速步骤）的一步是决定反应速率的步骤（限速步骤）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 游离基的稳定性：游离基的稳定性：含单电子的碳原子连接的烷基越多，游离基越稳定含单电子的碳原子连接的烷基越多，游离基越稳定Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论4）氧化）氧化 有机反应中，在有机分子中加入氧或去掉氢叫做氧化；反有机反应中，在有机分子中加入氧或去掉氢叫做氧化；反 之，加入氢或去掉氧则叫做还原之，加入氢或去掉氧则叫做还原 在催化剂存在下，烷烃在其着火点以下，烷烃可以被氧化，在催化剂存在下，烷烃在其着火点以下，烷烃可以被氧化，氧化的结果是：碳链在任何部位都有可能断裂，生成含碳氧化的结果是：碳链在任何部位都有可能断裂，生成含碳 原子数较原来烷烃少的含氧有机物，如醇、醛、酮、酸等原子数较原来烷烃少的含氧有机物，如醇、醛、酮、酸等Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论5）燃烧）燃烧热能热能燃烧时所放出的热能叫做燃烧热，单位燃烧时所放出的热能叫做燃烧热，单位Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论6）生物氧化）生物氧化7）裂解八、烷烃污染物Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论本本 章章 结结 束！束！Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论烯烯 烃烃1）分子中含有碳）分子中含有碳碳双键（碳双键（）的烃，叫做烯烃）的烃，叫做烯烃乙烯乙烯丙烯丙烯1丁烯丁烯2甲基丙烯甲基丙烯2戊烯戊烯2）碳）碳碳双键是烯烃的官能团，烯烃的通式是碳双键是烯烃的官能团，烯烃的通式是一、烯烃Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论二、乙烯的结构HHCHHC比例模型比例模型球辊模型平面结构Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）杂化：碳原子以双键和其它原子结合时，其价电子采取杂化：碳原子以双键和其它原子结合时，其价电子采取 杂化方式，杂化方式，即由一个即由一个 轨道与两个轨道与两个 轨道进行杂化，形成三个完全等同轨道进行杂化，形成三个完全等同 的的 杂化轨道。三个杂化轨道。三个 杂化轨道的轴在一个平面上，键角杂化轨道的轴在一个平面上，键角 120，剩余的一个，剩余的一个 轨道保持原状，垂直于轨道保持原状，垂直于 杂化轨道平面杂化轨道平面基态基态激发态激发态sp2杂化态杂化态碳原子碳原子2s电子的激发和电子的激发和sp2杂化杂化2p 2s 1s 能能 量量2p 2s 1s Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论碳原子的碳原子的sp2杂化杂化Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论2）键：碳键：碳碳双键中第一个键是碳双键中第一个键是 杂化轨道沿轴向重叠而形成的杂化轨道沿轴向重叠而形成的 键；第二个键是由剩余的键；第二个键是由剩余的 轨道平行重叠形成的，称为轨道平行重叠形成的，称为 键键CCPsp2HHHHsp2sp2sp2sp2键以两瓣分布于分子平面的上下两侧键以两瓣分布于分子平面的上下两侧3）乙烯的结构：乙烯分子中，所有的原子都在同一平面上，）乙烯的结构：乙烯分子中，所有的原子都在同一平面上，键的电子云分布键的电子云分布 在分子平面的上、下两侧，即在分子平面的上、下两侧，即 键垂直于键垂直于 键所形成的平面。键所形成的平面。键限制了相连的碳原子的自由旋转键限制了相连的碳原子的自由旋转Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论系统命名法：系统命名法：1）选主链：以最长的含双键的碳链为主链，以主链上碳原子数称为某烯）选主链：以最长的含双键的碳链为主链，以主链上碳原子数称为某烯2）编）编 号：由距离双键最近的一端开始号：由距离双键最近的一端开始3）命）命 名：以双键所在碳原子的号数较小的一个来注明双键的位置，并名：以双键所在碳原子的号数较小的一个来注明双键的位置，并 写在母体名称之前，取代基的名称和位置表示法同烷烃写在母体名称之前，取代基的名称和位置表示法同烷烃三、命名1丁烯丁烯2丁烯丁烯3,4二甲基二甲基1己烯己烯3丙基丙基2庚烯庚烯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论碳链异构碳链异构官能团位置异构官能团位置异构 构型与构象：用来描述分子中各原子或基团在空间的不同排列构型与构象：用来描述分子中各原子或基团在空间的不同排列 构型与构象的区别：构型与构象的区别：四、异 构烯烃异构烯烃异构构造异构构造异构构型异构：顺反异构构型异构：顺反异构构象异构体可以通过单键的旋转而相互转化，转化不构象异构体可以通过单键的旋转而相互转化，转化不需要很高的能量，一般不能分离得到单一的异构体需要很高的能量，一般不能分离得到单一的异构体构型异构体之间的转化要通过键的断裂和再形成，转构型异构体之间的转化要通过键的断裂和再形成，转化需要一定的活化能，不同构型的分子可以稳定存在化需要一定的活化能，不同构型的分子可以稳定存在立体异构立体异构构象异构构象异构Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论反反2丁烯丁烯顺顺2丁烯丁烯（顺式异构体）（顺式异构体）（反式异构体）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 产生顺反异构的条件：产生顺反异构的条件：a 分子中必须有限制旋转的因素分子中必须有限制旋转的因素b 以双键相连的两个碳原子，必须和两个不同的原子或基团相连以双键相连的两个碳原子，必须和两个不同的原子或基团相连存在几何异构现象存在几何异构现象无几何异构现象无几何异构现象Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 顺反异构的表示：顺反异构的表示：当两个双键碳上没有共同基团时，以顺反表示构型有困难，则用当两个双键碳上没有共同基团时，以顺反表示构型有困难，则用 Z（同）、（同）、E（对）来表示，即分别将双键碳原子上的两个原子或（对）来表示，即分别将双键碳原子上的两个原子或 基团按次序规则定出较优基团，如果较优基团在同侧，则以基团按次序规则定出较优基团，如果较优基团在同侧，则以“Z”表示；在异侧则以表示；在异侧则以“E”表示表示ab,de（Z）（E）Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论（E）3甲基甲基4异丙基异丙基3庚烯庚烯（Z）2氯氯2戊烯戊烯（2Z，4E）2,4己二烯己二烯Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 顺反异构体的数目顺反异构体的数目Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论143256Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论状态：状态：与烷烃相似，与烷烃相似，C C4 4以下为气体；以下为气体；极性：极性：易溶非极性或弱极性溶剂，比水轻；易溶非极性或弱极性溶剂，比水轻；沸沸点点：顺顺反反异异构构中中，反反式式对对称称性性高高，沸沸点点低低（反反式式异异构构体体的的几几何何形形状状是是对对称称的的，偶偶极极矩矩小小，顺顺式式异异构构体体为为非非对对称称分分子子，有有微微弱弱的的极极性性。故故顺式异构体顺式异构体沸点高）沸点高）；熔点：熔点：反式异构体反式异构体晶格中排列较紧，比顺式异构体熔点高。晶格中排列较紧，比顺式异构体熔点高。五、物理性质Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论六、化学性质 键的重叠程度比键的重叠程度比 键差，受原子核作用小，容易受到缺电子键差，受原子核作用小，容易受到缺电子的亲电试剂的作用，从而打开的亲电试剂的作用，从而打开 键，生成饱和的化合物，即发生键，生成饱和的化合物，即发生亲电加成反应。加成反应是烯烃的主要反应亲电加成反应。加成反应是烯烃的主要反应碳碳双键是烯烃的官能团，是其化学活性中心碳碳双键是烯烃的官能团，是其化学活性中心Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论1）加成反应）加成反应 与卤化氢加成与卤化氢加成例如例如：a 反应机理反应机理Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论b 区域选择性区域选择性当卤化氢与不对称烯烃加成时，有可能形成两种产物，两种产物当卤化氢与不对称烯烃加成时，有可能形成两种产物，两种产物的份额不同，而具有区域选择性，如：的份额不同，而具有区域选择性，如：烯烃加成卤化氢时，主要产物是卤原子加在含氢较少的双键碳原子上烯烃加成卤化氢时，主要产物是卤原子加在含氢较少的双键碳原子上所生成的化合物。此规律由俄国所生成的化合物。此规律由俄国V.M.Markovnikov（马尔可夫尼可夫）马尔可夫尼可夫）于于1870年首次总结得到，称为马氏规律年首次总结得到，称为马氏规律Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论马尔可夫尼可夫规律的解释：电子效应电子效应碳正离子的稳定性碳正离子的稳定性C1的电子密度的电子密度 C2的电子密度的电子密度碳正离子上所连烷基越多，正电荷分散程度就越高，稳定性也就越高碳正离子上所连烷基越多，正电荷分散程度就越高，稳定性也就越高Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论c 碳正离子重排碳正离子重排Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与水加成与水加成反应机理反应机理:烯烃水合反应符合马氏规则烯烃水合反应符合马氏规则HOrganic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与卤素加成与卤素加成-反应机理：反应机理：溴水或溴的四氯化碳溶液可以用来鉴别不饱和键溴水或溴的四氯化碳溶液可以用来鉴别不饱和键在在NaCl水溶液中进行溴与乙烯加成反应时，产物如下：水溶液中进行溴与乙烯加成反应时，产物如下：Organic ChemistryOrganic ChemistryChapter 1 绪绪 论论 与次卤酸加成与次卤酸加成Organic ChemistryOrganic Chemist