大学有机化学教案.pdf

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1、学习好资料欢迎下载第 一 章 绪 论教学基本要求：要求学生了解有机化学的研究对象及有机化学的产生与发展历史，认识有机化学与生产和生活的密切关系。同时，通过对共价键理论及其本质的学习，达到掌握有机化合物分子结构基本理论的目的。掌握碳原子正四面体概念，掌握共价键属性，了解有机化合物的分类和研究有机化合物的步骤。教学重点和难点：本着的重泼是掌握有机化合物的结构、组成和性质的特点。难点是利用价键理论、分子轨道理论对共价键的理论解释。第 一 节 有 机 化 学 的 研 究 对 象一、有机化合物和有机化学1、有机化合物是指碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。2、有机化学是研究有机合物及其衍生物的结

2、构特征.合成方法和理化性质等的化学。一、有机化合物的特点1、分子组成复杂组成元素不多，但数目庞大，结构相当复杂。2、同分异构现象例如：乙醇和甲醛分子式为：C乙 HOfiO但化学结构不同。乙醇 CHQCHOH 甲醛 CHQOCHQ3、容易燃烧绝大数有机物都是可燃的。燃烧后生成二氧化碳和水。4、难溶于水（特殊例外）很多有机物难溶于水而易溶于有机溶剂，原理依据,相似相溶原理，与水形成氢键的能力差。5、熔、沸点低许多有机物在室温时呈气态和液态，常温下呈固态的有机物其熔点一般也很低。例如：尿 素132.7 C 葡 萄 糖146 Co6、反应速率较慢经常需要几小时、几天才能完成，为了加速反应，往往需加热、

3、光照或使用催化剂等。37、反应复杂，副反应多往往同一反应物在同一条件下会得到许多不同的产物。所以就降低了主要产物产率。特殊例外：乙醇易溶于水、四氯化碳可灭火等。三、有机化学的重要性有机化学是有机化学工业的理论基础；研究天然有机化合物、发展染料、合成药物、香料、生产乙快、石油化工产品的开发利用；生物学、医学等等都需要有坚实的有机化学知识。第 二 节 共 价 键 的 一 些 基 本 概 念一、共价键理论1、价键理论学习好资料欢迎下载（1）原子轨道重叠或电子配对基本理论在无机化学中已经介绍了，由一对电子形成的共价键叫做单键，用一条短直线表示，如果俩个原子各有二个或三个未成键的电子，构成的共价键则为双

4、键或叁键。例如：1HCHHC-C （2）共价键的饱和性当原子的未成键的一个电子与某原子的一个电子配对以后，就不能再与第三个电子配对了，这就是共价键的饱和性。（3）共价键的方向性遵守最大重叠原理，分子的能量最低，形成最稳定的分子。2、分子轨道理论它是从分子的整体出发去研究分子中每一个电子的运动状态，认为形成化学键的电子是在整个分子中运动的。分子轨道理论认为化学键是原子轨道重叠产生的，原子轨道重叠时就可以形成同样数目的分子轨道。原子轨道组成分子轨道时，必须符合三个条件：（1）对称匹配原则（2）原子轨道重叠最大原则（3）能量相近原则分子轨道的对称性不同可将其分为。轨道和TT轨道。二、共价键的键参数1

5、、键长：形成共价键的两个原子核间距离。键长的单位为m m。例：。率。CH6.-AC H_CHz9 CH，.串-C=CH0.1530 0.1510 0.1456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。2、键角：两个共价键之间的夹角。例：1095 28,H3、键能：当A和B两 个 原 子（气态）结合生成AB分 子（气态）时所放出的能量称为键能。用4 H表示。A（气）+B（气）-AB（气）离解能：要 使1molAB双 原 子 分 子（气态）共价键解离为原子（气态）时所需要的能量也就是键能，或叫键的离解能。用D表示。学习好资料欢迎下载共价键断裂时，必须吸热，AH为正值；形成共价键时放热，为

6、负值。注意：双原子分子，键能和离解能数值相等；多原子分子，键能为离解能的平均值。键能越大，键越牢固。54、键矩：正、负电荷中心的电荷（e）与正负电荷中心之间的距离（d）的乘积称为键矩。p =e d键矩是用来衡量键极性的物理量，为一矢量，有方向性的，通常规定其方向由正到负，用箭头表示。例如:C H3-C 1两个相同的原子组成的键键矩为零；两个不相同的原子组成的键均有键矩。5、偶极矩：多原子分子各键的键矩向量和就是该分子的偶极矩。例如：甲烷和四氯化碳是对称分子，各键矩向量和为零，故为非极性分子。氯甲烷分子中C C 1键矩未被抵消，p =1.9 4 D,为极性分子。所以，键的极性和分子的极性是不相同

7、的。三、共价键的断裂1、均裂：成键的一对电子平均分给两个原子或原子团。A:B A +B A 称为自由基，或称为游离基。例如：C%C H 3 c H 2，分别叫甲基自由基和乙基自由基，通 用R 表 示。经过均裂生成自由基的反应称为自由基反应；一般在光、热作用下进行。2、异裂：异裂生成正离子和负离子，有两种异裂：C:X-c+x-A C-+X +碳正离子碳负离子例如：C H3+C H3-等；用通式：葭R-表示。经过异裂生成离子的反应称为离子型反应；一般在酸、碱作用下进行。了解：亲电反应 亲电试剂 亲电体 例如：金属离子、氢质子等。亲 核 反 应 亲 核 试 剂 亲 核 体 例 如：氢氧根负离子等。第

8、 三 节诱 导 效 应1、定义:在有机化合物中，由于电负性不同的取代基团的影响，使整个分子中成键电子云按取代基团的电负性所决定的方向而偏移的效应称为诱导效应。2、特征：学习好资料欢迎下载诱导效应的特征是沿着碳链传递，并随碳链的增长迅速减弱或消失。通过静电诱导而影响到分子的其他部分，没有外界电场的影响也存在。3、表示形式：一般用I 来表示诱导效应。-1相当于吸电子效应，+1 相当于供电子效应，饱和的C H 键的诱导效应规定为零。6匕(7 C H C X-+1 1=0 -I4、具有“I 效应原子和原子团的相对强度：同族元素：F C 1 B r I从上到下依次减小同周期元素：F 0 R NHR 从左

9、到右依次增强不同杂化态：C =C R C R=C R2 _C R2-C R35、具有+1 效应的原子团主要是烷基，相对强度是：(C H3)3C (C H3)2C H C H3C H2 C H3 第 四 节 研 究 有 机 化 合 物 的 一 般 步 碟1、分离提纯重结器法、升华法、蒸储法、色层分析法以及离子交换法等。2、纯度的检定测定有机化合物的物理常数就可以检定其纯度。如熔点、沸点、相对密度和折射率等。3、元素分析、实验式和分子式的确定元素定性分析、元素定量分析、求各元素的质量比、计算实验式；测定相对分子质量，确定分子式。例如：3.2 6 g 样品燃烧后,得到4.7 4 g C 0 2 和

10、1.9 2 g H2 0,实验测得其相对分子量为6 0 o 样品 C 0 2 H2 03.2 6 g 4.7 4 g 1.9 2 gC相对原子质量 1 2碳质量=C 0 2 质量X-=4.7 4 X=1.2 9 gC 0 2 相对分子质量 4 4碳质量 1.2 9-X 1 0 0%=-X 1 0 0%=3 9.6%(C)样品质量 3.2 6H 相对原子质量X 2 2氢质量=H 2 O 质量义-=1.9 2 义=0.2 1 3 gH 2 O 相对分子质量 1 8氢质量 0.2 1 3-X 1 0 0%=-X 1 0 0%=6.5 3%(H)样品质量 3.2 6学习好资料欢迎下载(O)%=1 0

11、0%-(3 9.6%+6.5 3%)=5 3.8 7%计算原子数目比：3 9.6C：-=3.3 0 3.3 0/3.3 0=11 276.5 3H：-=6.5 315 3.8 7O：-=3.3 71 66.5 3/3.3 0=1.9 83.3 7/3.3 0=1.0 21 ：1.9 8 ：1.0 2 1 ：2 ：1样品的实验式为CH 2O。测其分子量为60,故分子式为C 2 H 402。4、结构式的确定应用现代物理方法如X衍射、红外光谱法、核磁共振谱和质谱等能快速、准确地得至U夕十子的结构式。分子的结构包括分子的构造、构型和构象。5、构造式的写法HICIHHH/H H-C也可以用简略式书写：(

12、CH0 JXJ(CH乙9).，C H(CH J9 CH,CH9=CH9 CH=CHO Ct-r 4 乙第 五 节 有 机 化 合 物 的 分 类 和 官 能 团一、按碳架分类1、开链化合物 分子中碳原子相互结合成碳链的化合物CH3CH2CH3 CH3cH2cH2 0 H CH3CH2C00H2、碳环化合物 分子中碳原子相互结合成碳环的化合物(1)脂环化合物 分子中碳原子相互结合成碳环O 0 n(2)芳香族化合物分子中碳原子连接成特殊的芳香环3、杂 环 化 合 物 这类化合物具有环状结构，但是组成环的原子除碳外，还有氧.硫.氮等其他元素的原子学习好资料欢迎下载0二、按官能团分类烯 煌 二 烯 燃

13、8皴基醛和酮焕煌竣基较酸脂环煌酰基竣酸衍生物芳香煌硝基硝基化合物卤代煌氨基月 安醇和酚杂原子杂环糖 类、俗类、高分子化(键键环环素基键双叁脂苯卤羟酸表1 5重要官能团的名称和式子化合物类别官能团官能团名称实例烯 姓c=c双键CH9=CH2焕 烧c c三键CH 三 CH卤 代 姓X卤 素C6H5cl醇 和 酚OH羟基CH CH OHC6H50H酸c-o-c酸键C2H50c2H5醛 和 酮C=0埃基CH3CH OCH3coe&竣 酸COOH竣基CH3COOH硝基化合物N02硝基C6H5NO2月 安NH2氨基C6H5NH2偶氮化合物N=N偶氮基C6H5N=NC6H5重氮化合物N=N重氮基C6H5N=

14、NCI硫醇和硫酚SH筑基CHSHC H SH磺 酸SO3H磺酸基C 6 H5.SO SH官 能 团(fu nct iona l gr ou p s)是决定某类化合物的主要性质的原子，原子团或特殊结构.显然,含有相同官能团的有机化合物具有相似的化学性质。作 业：P13-14 1、2、3、4学习好资料欢迎下载第二章9烷蜂教学基本要求：要求学生/握烷煌的命名法、同系列和同分异构现象，碳原子的正四面体概念，氧化、裂解和卤代的化学性质以及自由基链的反应机理；了解烷妙分子结构与物理性质的关系；了解烷煌在自然界的存在及主要用途。教学重点难点：重金是焉煌的系统命名法，构型，构象的表示方法，自由基反应历程。难点

15、是自由基反应历程。教学时数：4课时第 一 节 熄 焰 的 同 系 列 和 同 分 异 枸 现 象一、烷烧的同系列CH.CaHs CnH.n 刊表2-1 一些烷烧的名称和分子式烷 爆 分子式 英文名 烷 嫌 分子式 英甲烷 CHmethane H-烷 CHH?4 undecane烷烷烷烷烷烷烷烷烷乙丙丁戊己庚辛壬葵C2H 6ethane十二烷C国 6dodecaneC3H 8propane十三烷C冉tridecaneC H。butane十四烷C14H30tetradecane叫2pentane十五烷C典 2pentadecaneC6H 14hexane二十烷C20H42icosaneC7H I6

16、heptane三十烷C30H62triacontaneC8H 1 8octane一百烷C 10()H 202hectaneC9H 20nonane4 也decane烷始通式CnH n+从表21可知，符合一个通式，结构相似、化学性质也相似，物理性质有规律变化的一系列化合物称为同系列。符合烷炫通式的一系列化合物称为烷妙的同系列。二、烷煌的同分异构现象分子式相同，而构造式不同的异构体称为同分异构体，又称构造异构体。学习好资料欢迎下载对于低级烷煌的同分异构体的数目和构造式，可利用碳干的不同推导出来。例：写出庚烷的同分异构体的构造式（仅写碳干，省略氢原子）。1、写出庚烷的最长（7个碳）直链式。2、写出少

17、一个碳原子的直链式作为主链，把一个碳作支链（甲基），依次连在主链碳上，得二个异构体。3、写出少二个碳原子的直链式作为主链，把二个碳当作二个支链或当作一个支链（乙基），依次连在主链碳上，得五个异构体。4、写出少三个碳原子的直链式作为主链，把三个碳当作三个取代基，得一个异构体。其它的都是重复的，不算数。这样，庚烷的同分异构体有9个。用碳干式表示。C-C-C-C-C C C C C C C C CIC CC-C-C-C-C C-C-C-C-C cCC-C c CII IC-C-C-C-C C-C C-CC为了方便和清楚，可以用构造式或简式表示。C-CC CCC-C-CIC CIC C CICC-CC

18、H 3cH 2cH 2cH 2cH 2cH 2cH 3CH 3cH eH 2cH 2cH 2cH 3CH 3cH 2cH eH 2cH 2cH 3CH3CH3CH 3cH eH CH 2cH 3CH 3cH eH 2cH eH3CH3C H3 CH3CH3CHQCH9CCH9CH7XCH3CH3Tr2H5C CCH.CCH CH,ZH3 aH3或锯架式表示。丫 /三、伯、仲、叔和季碳原子与伯、仲、叔氢学习好资料欢迎下载C H3 C H31 h O I4 o 2 oCH.CH C CH9 CH.I z oC H3与一 h 碳原子相连的称为伯碳原子或一级(prima ry)碳原子。1 与二个碳原子

19、相连的称为仲碳原子或二级(sec o nd a ry)碳原子。2 与三个碳原子相连的称为叔碳原子或三级(tertia ry)碳原子。3 与四个碳原子相连的称为季碳原子或四级(qua terna ry)碳原子。4 伯碳上的氢为伯氢；仲碳上的氢为仲氢；叔碳上的氢为叔氢。第 二 节貌 煌 的 命 名一、普通命名法由一到十个碳原子的烷妙分别用甲、乙、丙、丁葵烷表示。十一起用汉文数字表示。烷嫌的英文名词尾用-a ne。为了区别异构体，分别用正例：(no rma l)、异(iso)、新(neo)某烷表示。CHJX H9CH9CH9CH9CH.乙 乙 乙 乙 J正己烷(n-hex a ne)C/QHCH2c

20、H2cH3C H3异 己 烷(i-hex a ne)CH.,I JCH.ZCHXH.O I，oC H3新己烷(neo hex a ne)为了学习系统命名法，先了解烷基的名称。二、烷基1、小分子烷烧去掉一个氢原子剩下的原子团称为烷基；相应的英文只需将词尾“a ne”改 为 改 1”。表2-3 一价烷基的名称烷 基中文名英文名不通用符号学习好资料欢迎下载CH3甲基methylMeC 2H 5乙基ethylEtCH 3cH 2cH 2正丙基n_propyln-Pr（CH3）2CH异丙基isobutyli PrC H 3cH 2cH 2cH 2正丁基n butyln-Bu（CH3）2CH CH2异丁基

21、isobutyli-BuCH 3cH 2cH仲丁基sec _butyls aCH3（CH3）3C叔丁基tert-butylt-Bu（CH3）2CH CH2CH2异戊基isopentyl（CH JQCCH90 O 乙新戊基neopentylCH、CH 3cH 2d叔戊基tert-am ylCH3（CH JXH CCH J.异己基isohexyl2、去掉两个氢原子的称为亚基。亚甲基1,2亚乙基CH2CH2-亚乙基HCH 31,3亚基-CH2CH2CH2_3、去掉三个氢原子的称为次基。次甲基次乙基:H CH3三、系统命名法中国化学会根据IUPAC命名法和结合汉字特点制定的原则。1、选取主链选最长碳链

22、，且含取代基最多。2、编号从靠近取代基最近的一端开始编号，用1、2、3、等表示。3、写出取代基位次和名称学习好资料欢迎下载小的在前，大的在后；如有几个相同的取代基合并一处。4、支链上有小取代基时应和名称一起放在括号内。5、如有几个不同的取代基时，按次序规则较优的基团写在后面，简单基团写在前面。常见烷基的排列顺序：甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 己基 异戊基 异丁基 异丙基6、英文名称中的一、二、三、四等数字用相应的词头“mono”、“d i”、“t r i”、“te tra”等表示。制 1 (C9HJ9CH CH(C9H.)CH9CH(CH J92一甲基一4,5一二乙基庚烷4,5-diethyl

23、-2-m ethylheptane例 2：C H.CH9CH9CHqo Z Z oCH.iCH9CH CH(iH CH9CH9CH9CH.,o L4 I /NJC H2C H33-甲基-4-乙基-5-丙基壬烷4-ethyl-3-methyl-5-propylnonane例 3：CC C611C C2,3,9一三甲基一4一丙基一8一异丙基一5 一(1,1一二甲基丁基)H 一 烷注：国外一些书上取代基的书写次序与我国不同，他们是根据英文字母顺序而排列。第 三 节一、碳原子的四面体概念貌 蜂 的 构 型范特霍夫和勒贝尔同时提出碳正四面体的概念。碳位于中心，四个原子或原子团在四面体的顶点上。例如：甲烷

24、分子的构型是正四面体。四个碳氢键的键长都是0.109nm,键 角 为 109 2 8。学习好资料欢迎下载常用凯库勒模型和斯陶特模型来表示。二、碳原子的SP3杂化原子轨道杂化理论设想是:IMAI I 1小 出 rrTfm2PX2PyV2P 激 发 2P x 2P v 2P 7杂 化-x y z-A s a sp3 sp：国 m2s2 2S基态 激发态 杂化轨道每一个SP 3杂化轨道占1/4 S成分和3/4 P成分，对称轴之间互成1 0 9 28。三、杂化轨道特点：1、更强的方向性；2、四个杂化轨道完全相等;3、四个键之间尽可能远离。四、烷烧分子的形成见 书24 26面；了解清楚。五。键的特点：电

25、子云沿键轴近似于圆柱形对称分布，成键的两个原子可以围绕着键轴自由旋转。六、分子立体结构的表示方法1、契形透视式3、纽 曼(Ne wm a n M S)投影式学习好资料欢迎下载表示前面的碳原子及其键;表示后面的碳原子及其键。还有一种表示方法为费歇尔投影式，详见第六章。第 四 节一、乙烷的构象院 煌 的 构 象构象：所 谓 构 象（c o n f o r m a t io n）是指在有一定构造的分子通过单键的旋转，形成各原子或原子团的空间排列。乙烷的许多构象中，交叉式或叫反叠式构象（a n t ip e r ip l a n a r,简写为a p）、重叠式或叫顺叠式构象（s y n p e r i

26、p l a n a r,简写为s p）是两种极限的构象。交 叉 式（反叠式）重 叠 式（顺叠式）H透视式Ne wm a n 式交叉式构象中三对氢原子距离最远，能量最低，最稳定；重叠式构象中三对氢原子的距离最近，能量最高，最不稳定。由交叉式转变为重叠式时吸收1 2.5 kJ/m o l的能量；由重叠式转变为交叉式时会放 出1 2.5 kJ/m o l的能量。二、正丁烷的构象学习好资料欢迎下载禹对位交叉式反叠式邻位交叉式 部分重叠式顺错式 反错式全重叠式顺叠式同乙烷一样，正丁烷以C 2C 3单键旋转时也有许多不同的构象式，但是以上四种是主要构象。全重叠式能量最高，对位交叉式能量最低。第 五 节 烷

27、 煌 的 物 理 性 质有机化合物的物理性质一般包括状态、相对密度、沸点、熔点、溶解度和折光率等。1、物质的状态C 1 4个碳的烷燃常态下是气体；C 5 1 6个碳的烷烧是液体；C 1 7个碳以上的烷煌是固体。2、沸点液加的沸点高低取决于分子间引力的大小；分子间的引力称为范德华引力(静电引力、诱导力、色散力)。正烷烧是非极性分子，引力是由色散力所产生的。正烷煌的沸点随碳原子数目增加而升高。正烷烧的沸点大于同数碳原子支链烷烧，支链越多，沸点越低。例：C H.C HoJ C H9)C H.(C HJ9C HC H9C H.,C H._ C-C H.00 J 4 乙 J o 1 o沸点：3 6.1

28、2 7.9 9.53、熔点熔点 的高低取决于分子排列紧密程度，排列越紧密，色散力越大，熔点越高。正烷煌的熔点也是随碳原子个数增加而升高。偶数碳原子烷始熔点大于邻位奇数烷妙。直链烷烧的熔点大于支链烷煌。高度对称的烷妙熔点在同数碳原子烷始中最高。例：C Ho(C HZ9)oCoH (C HJ9C HC H9C H C H-0 C H0 6 Z 0 0 I o也3熔点：-1 2 9.7 -1 5 9.9 -1 6.64、相对密度学习好资料欢迎下载随碳原子数目的增加逐渐增大。分子间引力增大，分子间的距离相应减小，相对密度就增大。5、溶解度烷煌不溶于水，溶于某些非极性有机溶剂。可 用“相似相溶”原理解释

29、之。例：石蜡不溶于水而溶于汽油。思考题：P 4 3-4 4 2、4、5、7作 业：P 4 3-4 4 1、3、6、8第 六 节 烷 煌 的 化 学 性 质化学性质稳定，与强酸、强碱、氧化剂、还原剂等都不反应。可用作溶剂。但在燃烧、高温和光照时可以发生一些反应。一、氧化反应(oxidation reaction)CnH2n也 4:1.q-.nC02+(n+i )H20+Q这就是汽油和柴油作为内标机燃料的基本变化和根据。如果燃烧不完全，会产生大量C O,也就是煤气中毒的主要原因。高级烷煌在催化剂作用下，可以发生部分氧化，生成高级脂肪酸，以工业化生产。二、热裂反应(pyrolysis reactio

30、n)在高温及无氧的条件下发生键断裂的反应为热裂反应。4 6 0 CCH3 CHCH2-CH3CH=CH2 4 H2H H四 十CH2 码 幽 幺 CH2=CH2+CH4H其它烷煌在8 0 0 1 1 0 0 C时热裂产物主要是乙烯，其次是丙烯、丁烯、丁二烯等。另一种是应用催化剂的热裂，称为催化热裂。三、卤代反应(helogenation reaction)C H+X9-a C X+HX/2/1、卤素反应活性F2 C l2Br2 I22、反应条件除氟外，在常温和黑暗中不发生卤代反应，在紫外光漫射或高温下氯和澳易发生反应。3、甲烷的氯代反应学习好资料欢迎下载C H*.八 C H3C 1+H C 1

31、C H 2 C14 C1 乙 -CHN XL/+H C 1CH2CI2+CI2-CH CI3+H C1CH Clg+CI2-CC1-|-H C 1甲烷的氯代往往生成四种产物的混合物，但是控制一定反应条件和原料比，可使其中一种氯代物成为主要产品。4 004 5 0,甲烷:氯气=1 0:1 几乎完全是一氯甲烷；4 00c 左右，甲烷:氯气体=0.2 63:1 主要生成四氯化碳。4、其它烷炫的卤代(1)氯代C 1CH 3cH 2cH 3 2.a CH 3cH 2cH 2cl+CH 3cH e/光、.4 3%5 7%在丙烷分子中伯氢有6 个，仲氢2 个，按理产率应是3:1,这在高温(4 5 0匕)时确

32、实如此，但是在常温下为4 3:5 7。通过计算就可以得出不同氢原子的反应活性来。仲氢 5 7/2 4伯氢 4 3/6 1即：仲氢和伯氢的相对活性为4:1同理，利用异丁烷的氯代可算出：叔氢和伯氢的相对活性为5:1实验结果也表明，叔氢、仲氢、伯氢在常温条件下的相对活性为5:4:1。利用这一关系式可以计算出其他烷煌的氯代产率。例：CLCH 3cH 2012cH 3 CH 3cH 2cH 2cH 2。+C%H CH 2cH 3Cl1-氯丁烷 6 1 3 x 2-氯丁烷 4 4 81-氯甲烷=3 +(3+8)=2 7%2-氯甲烷=8 +(3+8)=7 2%(2)溟代反应叔氢:仲氢:伯氢=1 600:8

33、2:1例：叔丁烷的溟代反应弭 C H3 C H3I 3 Br9 I ICH.-C-H U CH,-C-Br-BrCH9-C-H3 1 光 3 I 2 ICH3CHCH3学习好资料欢迎下载99%痕迹第七节焕煌卤代反程一、甲烷的氯代历程链引发(c h a i n i n i t i a t i o n)：由光和热提供能量，氯分子发生均裂，生成氯游离基。Cl9 h r a 2 Cl*AH =J.242.skJ/mo 1链传递(c h a i n pr o pa g a t i o n)：每一步都消耗一个活泼质点，有产生一个新活泼质点。C1 C/H-H Cl 4 cH 3，H=-451 碘反应热并不能

34、完全反映反应的活性大小，只有反应的活化能才能真正反映反应的活性.以甲烷第二步反应为例：X +H C H 3-H X +C H 3卤 素C lB r IE 活/k J m o l-11 6.77 7.8 1 3 6.4反应所需活化能越小，反应活性越大，故反应活性有:氯 澳 碘三、烷足对卤代反应的相对活性与烷基自由基的稳定性1、烷烧的卤代反应相对活性：叔氢、仲氢、伯氢的活性次序是：3 2 1 ；2、各种烷基自由基形成的难易程度：以甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷形成自由基为例，观察形成的难易程度。键能越小，自由基越容易生成。因为3 的 键 能 2 的 键 能 1 的键能 1 2 3 CH-H-CH.-H-

35、/H=435-ik J-mo1-1ooCH3CH2 H-CH3cH2,+H-=.k J .molC HCH9CH9 H-CH?C H9C H9,-H，AH=4iok J-m o 1 1CH3CHCH3-CH3CHCH3*H，AH =397-5k J-m oliHCH.CH|3 I 3 iCH3X-CH3-CH3-C-CH3.H-AH=380-7k J-mr3、烷基自由基的稳定性3 2 1OCH3*即三级 二 级 一 级 甲基自由基越稳定的自由基越容易生成，这就解释了烷烧分子中不同类形氢的反应活性次序。学习好资料欢迎下载第 八 节 过 渡 态 理 论1、反应进程：始态(反应物)-过渡态-终态(产

36、物)2、反应位能变化：见书P 4 0 页图2 1 4：反应物A、B C处于能谷a点，产物A B、C处于能谷c点，过渡态(A B C)处于能垒b点。3、反应的活化能：过渡态(b)和反应物(a)之间的内能差称为反应的活化能(a c ti va ti o n e n e r gy)o用 E、费示。也就是发生反应所需要克服的能垒。4,放热或吸热：产物的能谷低于反应物时为放热反应，产物的能谷高于反应物时为吸热反应。5、甲烷氯代反应的两步反应：比=4rkJ/m ol第一步为吸热反应比=-109 kJ/mol第二步为放热反应6、几个重点介绍：E=16-7 kJ/mol第一步反应的活化能E2=4-2kJ/mo

37、l第二步反应的活化能学习好资料欢迎下载中间体：CH 3 ,R 处于能谷，可以分离出来，可证明其存在；过渡态：(C1H CH3)处于能垒，不可以分离出来，无法证明其存在。因为E D E 2,故第一步反应为决定速度的一步。7、自由基结合.自由基是活性中间体，结合时不需要活化能。C1 +-C1-1C1第 九 节 晚 烧 的 制 备一、偶联反应武慈合成法2R-X+2 Na_ RR+NaX(1)制得的烷烧比原料卤代始的碳原子增加一倍；用的卤代烷为漠代烷和碘代烷，并且是伯卤代烷；产率低，副反应多，不能用仲、叔卤代烷作原料。2、柯尔贝法：/。2R-C.+2出。-R R+2 c0,+2NaOH+乩Q N a

38、/2 /2阳极 阴极六碳以上脂肪酸合成烷烧产二、还愿反应卤代烧、醇、醛、酮、竣酸及衍生物等还原得烷烧，将在以后的章节中介绍。第 十 节 甲 烷 却 天 燃 气一、燃料天然气的主要成分是甲烷，还含有其他烷烧。甲烷存在于自然界中，是石油气、天然气、沼气的主要成分。无色、无味、溶于有机溶剂中；可用作热源、化工原料。1、燃烧易燃烧、火焰呈青白色。CH4*2。2-CO?+2 H 2。+878。6卜 。1是煤矿中瓦斯爆炸的表现形式。二、化工原料1、当甲烷不完全燃烧，生成炭黑。CH4+o2-C+2H20学习好资料欢迎下载2、部分氧化3、CH4+02 I CH.OH铜管 3CH4+02-&HC H0+%0裂解

39、生成乙块甲烷经过3000C左右的电弧区，发生裂解反应生成乙焕和氢气。5cH 4+302-CH=CH+3CO 气诙 4 3H 2。4、生成合成气甲烷与水蒸汽混合在725 通过银催化剂，可以转变为一氧化碳和氢气；用来合成氨、尿素、甲醇等。NiCHH20-f-CO+H272?5、了解天然气的储藏、开采、应用。思考题：P44-45 9、11、13作 业：P44-45 10、12、14、15第 三 章 单 稀 烽教学基本要求：要求学生掌握单烯煌的结构和命名，特别是同分异构现象与构形；掌握单烯垃的化学性质；初步掌握亲电加成反应的历程，学会用电子效应、碳正离子的稳定性去证明有机反应规律；了解单烯煌的来源和制

40、备方法，及其在工业生产上的重要意义。教学重点难点：本薪幡工是单烯煌的结构、命 名（包括顺反命名）、化学性质和诱导效应及其应用、单烯燃的制备。难点是亲电加成反应历程及其应用，诱导效应及其应用。教学时数：6学时单烯煌是指分子中含有一个碳碳双键（X n C：）,符合通式CnH 2n的不饱和开链煌。第 一 节 烯 煌 的 结 枸1、烯嫌的双键特征：一个。键和一个TT键。2、S P?杂化：杂化轨道理论认为，在成键时是一个S轨道和2个P轨道杂化，组成三个等同的sp2杂化轨道。对称轴之间成120。夹角。学习好资料欢迎下载3、乙烯分子的形成：Csp2+Csp2-C _ C a 键Csp2 4 Hs-C H 4

41、 个o 键Cp+Cp C C p 键4、兀键的特点：(1)TT键没有对称轴，不能自由旋转；(2)TT键不能自主成键，只能与。共存；(3)TT键不如。键稳定，容易破裂，故容易发生化学反应；(4)TT键的键能为264.4kJ/m ol,比。键的键345.6kJ/m ol小;(5)C=C双键的键长0.134nm比 C-C单键的键长0.154nm更短。5、丙烯的结构：H H H烯 煌 的 同 分 异 枸 和 命 名一、烯煌的同分异构现象除了碳干异构外，还有双键的位置异构以及由双键引起的顺反异构。所以，烯煌的异构现象比烷妙多。例：戊烯的异构CH 2=CH CH 2cH 2cH 3CH2=CCH2CH3

42、CH2=CHCHCH3M CH3CH3CH=CCH3CH.,所以，戊烯有6 个异构体。注意：如果在同一个双键碳原子上联有两个相同的原子或原子团时，则没有顺反异构体。二、烯基表 3-1 烯基的名称烯基中文名英文名学习好资料欢迎下载C H2=C H-乙烯基C/C H=C H-丙烯基CH2=CHCH2 烯丙基v i ny lpr o pe ny la l ly lCH2=C-异丙烯基CH3i so pr o pe ny l三、烯烬的系统命名1、选主链（含双键的最长碳链）；2、编 号（从靠近双键的一端开始）；3、标明双键的位置（放在烯烧的前面）；4、其它同烷烧相同，英文名称只需将词尾“a ne”改为“

43、e ne”。5、顺、反命名法：两个相同的基团在同一侧时为顺式，在两侧时为反式。6、Z、E命名法：两个大基团在同侧时为（Z）构型，在两侧时为（E）构型。例：4甲基一3庚烯 写出其构型并命名。C H 3c H 2、C=c/C H 2c H 2叫 C H 3c H 2、/领H，一 Y/HZ*H 2c H 2c H 3（Z）4一甲基一3一庚烯（E）4一甲基一3一庚8、常见基团的顺序规则：（1）几种原子的顺序I B r C l S P O N C D H（2）几种常见的烷基的顺序（C H3）3C .C H C H C H-,（C H ）2C H C H2,C H C H,C H9C H?C H C H

44、C H9-,C H C H9C H.CH3例：命名或写出构造式c i、/IB rz YH2C H C H2C H3 叫命名：（E）-1-氯一1一澳一2一碘一4一甲基一1一己烯（2）（Z）-3一甲基一4一乙基一5一异丙基一3一辛烯学习好资料欢迎下载CH（C H3）2CH3CH2 C=C/C H C H2C H2C H3构造式：C/-C H 2c H 3第 三 节 烯 煌 的 物 理 性 质烯燃的物理性质与烷煌相似，见52页 表32。不多介绍。但顺反异构体有点差异：沸点：顺 式 反 式 与 分 子 的 极 性 有 关。熔点：反式顺 式 与 分 子 的 对 称 性 有 关。第 四 节 烯 蜂 的 化

45、 学 性 质一、亲电加成1、与酸的加成:（1）与卤化氢的加成:X.HXa、卤化氢活泼性次序：b、不对称烯煌加成：遵守马氏规则；即氢原子加在含氢较多的碳上，卤原子加在含氢较少的碳上。C H,H,H=C H,*H B r 3 C H.C H X H C H,B r 8 0%凡反应中键的形成或断裂，有两种以上取向而有一主要产物生成者称为区位选择性。马尔科夫尼科夫规则是历史上第一个发现的区位选择性规则。（CH3）2C=CH2+HC1-（叫 叫 巩C1 1。/（2）与硫酸的加成：C H产C H.4 H S 0不对称烯燃与硫酸加成也遵守马氏规则。学习好资料欢迎下载(C H J9C=C H(1)H2a(C

46、H J X C H.3 2 2(2 )H?0/2 3 2 3乙Un(1)与有机酸的加成：例：H SOCH 3cH=5 +CH3COOH -4 C H3COOCH(CH3)22、与卤素的加成：X X(1)滨的四氯化碳溶液与烯烽加成时，澳的颜色会消失，实验室里常用这个反应来鉴别烯姓。(2)卤素活性：氟)氯浪碘氟与烯始反应太激烈，会使碳链断裂；碘与烯煌难以反应。(3)与 I C 1,I B r 的加成(混合试剂)：C H2(4)与卤素和水的反应：RCH=CH 2+5 H2Oa RCH CH,AH ci3、与乙硼烷的反应:口 口 1 CH 产CH)C H2=C H2+-B2H6 CH3CH2BH2_(

47、CH3CH2)2BHCH 产CH HOO2Z)H -(CH 3cH 2 B 2 寸 A 3cH 3cH 20H不对称烯煌与乙硼烷加成后再过氧化氢碱性水解得反马氏规则产物。例.3cH 3cH=(24 2 务(CH 3cH 2cH 2)3 B&。外:3cH 3cH 2cH 20H二、自由基加成反应当有过氧化物(”(R O O R)存在时，不对称烯煌与氢浪酸加成的反应取向刚好是反马氏规则的。但对H C 1,H I 加成反应的取向没有影响。ROOR例.(CH3)2C=CH2 H Br-(CH3)2CH CH2Br反应机理：1、链引发：学习好资料欢迎下载0 0C6H5dO，CC6H5 a 2 C6H5c

48、()2,-*2C6H C02C6H5C02 HBrC6H5COOH,Br.2、链增长：RCH=CH9，Bra RCHCH9Br-HBr RCH2CH2Br*Br-3、链终止：（后面介绍）三、催化加氢（或称催化加氢）反应和氢化热NiR CH=C4+4-RCH2cH31、常用催化剂：N i,P t,P d,瑞尼 N i 等。2、异相催化：H FH J _（i.iH,一？吊 H户/H H H产、H L%.II.3、放热反应：每个双键的氢化热约125 k J /m o l e氢化热的大小可以得知烯燃的稳定性。氢化热越小，稳定性越大。例：顺一2一丁烯氢化热：119.7 k J/m o l；反一2一丁烯氢

49、化热：115.5 k J/m o l；1一丁烯氢化热：126.8 k J/m o l。aC H3C H2C H=C H2C H3C H=C H C H3(Z)E CHCH=CHCH(E)o o_126.J k J/m o l 4 1 9.7k J/m o l _115.5i J/n o lCH3cH2cH2cH3故反式烯煌稳定性大于顺式；顺式稳定性大于1-丁烯。4、应用：汽油品质的改进，把汽油中的烯烽氢化为烷崎；改进油脂的性质，将液态的油脂变为固态的脂肪，便于运输和储存。四、氧化反应1、4 或0s0 4 氧化：学习好资料欢迎下载中性或碱性介质K M n O./H o O .R C H=C H2

50、“2 ARCH_CH2-M n O21O H O H在中性或碱性介质中高镒酸钾可以将烯燃氧化成邻二醇，自己被还原成二氧化铳，呈现棕褐色，可用来检验烯燃。生成的邻二醇可能被继续氧化，得率低。如用四氧化钺代替，收率提高，生成顺式产物，但是毒性较大，且昂贵。酸性介质K Mn O.Zp+AR C H=C H9 4-R C O O H 4 C O JR C=C H H .的此刈+R C O O HR/R/在酸性介质中高镒酸钾可以将烯燃氧化成竣酸、酮和二氧化碳，自己被还原成二价锌离子，紫色消失，可用来检验烯燃。根据生成物的结构可以推断烯煌的结构。例2C H3C H 3oJC C+HOOCCH2CH9CH原