第三章不饱和烃
1
有机化学
章、节
名称
6
课程教案
编写日期:2008年 2月17日 - 3月8日
第三章不饱和烃:烯烃和炔烃
授课学时目的要求
l、掌握sp2和sp杂化碳原子的特点、形成π键的条件以及π键的特性,定性理解乙烯的分子轨道。
2、掌握烯烃、炔烃的同分异构现象和系统命名方法以及次序规则的要点,并能用Z、E标记法标记顺反异构体的构型。
3、掌握烯烃加卤化氢、加硫酸、加水、加次卤酸、加卤素、硼氢化反应以及亲电加成反应的历程;掌握Markovnikov
Markovnikov
规则,运用
规则判断不对称烯烃的加成方向。
5、理解根据带电体系的稳定性随着所带电荷的分散而增大的原理来判断碳正离子的稳定性,并能够运用烷基的电子效应(诱导效应)和碳正离子的稳定性来解释Markovnikov
规则。
6、掌握不对称烯烃与溴化氢在过氧化物存在时所表现的过氧化物效应现象即加成产物反Markovnikov解释其原因。重点:
1、乙烯、乙炔的结构、sp2杂化、sp杂化;2、烯烃的顺反异构及Z/E标记法;
3、烯烃及炔烃的亲电加成反应,马氏规则;
4、烯烃的自由基加成、自由基取代、硼氢化反应、氧化反应。5、炔氢的弱酸性。难点:
1、碳原子的sp杂化,π键的特征;
2
规则,并能用游离基加成反应历程
第三章不饱和烃
2
2、亲电试剂、亲电加成反应的概念,亲电加成反应的机理;3、亲电加成反应的取向与正碳离子的稳定性,Markovnikov理论解释;教学组织
教学方法:课堂教学采用多媒体教学,ppt、三维立体动画相结合。作业:P112 二、四、六、七、八、十一、十二(3、5、6)、十三(2、
3)、十六、十八、二十;参考书目文献:
1、中国化学会,有机化学命名原则,1980. 北京:科学出版社,1983 2、汪巩主编,有机化合物的命名,北京:高等教育出版社,1983 3、张明哲编,有机化学命名浅谈,北京:高等教育出版社,1983 4、高鸿宾主编,有机化学(第三版),北京:高等教育出版社,1999.40~82
5、徐寿昌主编,有机化学(第二版),北京:高等教育出版社,1993.41~64,65~74
6、莫里森RT,博伊德RN著,有机化学上册. 第2版. 复旦大学化学系有化学教研室译,北京:科学出版社,1992.219~328,470~484 7、Carey F A. Organic Chemistry. 4nd ed. New167~258,339~364
8、邢其毅等,基础有机化学1993. 165~230 授课小结
授课情况正常。
:McGraw-Hill, Inc, 2000.
规则的
上册. 第2版. 北京:高等教育出版社,
第三章不饱和烃
3
第三章不饱和烃
含有碳碳重键(C=C或C≡C)的开链烃称为不饱和烃。例如:
名称烯烃炔烃烯炔
通式CnH2nCnH2n-2
官能团C=C -C≡C-
C=C和C≡C
化合物举例
CH2=CH2、CH3CH=CH2CH≡CH、CH3C≡CCH3CH2=CH-C≡CH
3.1 烯烃和炔烃的结构
3.1.1 烯烃的结构
实验事实:仪器测得乙烯中六个原子共平面:
H
116.6
H
£?
0.1330nm
C
121.7
£?
C
H
0.1076nm
H
⑴
杂化轨道理论的描述2
C2H4中,C采取sp杂化,形成三个等同的
激发
sp杂化轨道:
杂化
2
杂化
3个sp2
sp杂化轨道的形状与sp杂化轨道大致相同,只是大些:(动画)
23
sp杂化轨道的s成份更
2
sp
2
sp
3
为了减少轨道间的相互斥力,使轨道在空间相距最远,要求平面构型并取最大键角为120°:
第三章不饱和烃
4
120
£?
C
(动画,sp2杂化碳)
2
3??sp ????ì?
??????p?ì?
2
?3??sp ???ì????±
?×??ó?ü??120
?
H
CH
C
HH
H
CH
C
HH
(动画,乙烯的结构)
⑵
分子轨道理论的描述
分子轨道理论主要用来处理p电子。
乙烯分子中有两个未参加杂化的p轨道,这两个p轨道可通过线性组合(加加减减)而形成两个分子轨道:
能量
*
+
+
p(
--
p(
:
+-
-+
+
-Dòó???ú?
-ú??
+
+
:
-
+-
+
无节面
-最后形成的π键电子云为
分子轨道理论解释的结果与价键理论的结果相同,
第三章不饱和烃
5
两块冬瓜形,分布在乙烯分子平面的上、下两侧,与分子所在平面对称:
H
CH
C
HH
其它烯烃分子中的C=C:
H
CH
C
H
H
CH3
H
C
C
HC2H5
??μ±??á1
??μ??á1
3.1.2 炔烃的结构
以乙炔为例。
仪器测得:C2H2中,四个原子共直线:
0.106nm
0.120nm
H
CCH
量子化学的计算结果表明,在乙炔分子中的碳原子是
激发
杂化
sp杂化:
杂化
2个sp
p轨道
二个sp杂化轨道取最大键角为180°,直线构型:
C
乙炔分子的σ骨架:
H
每个碳上还有两个剩余的
CC
H
2个π键:
p轨道,相互肩并肩形成
HCC
H
(动画,乙炔的结构)