附件2 粒大浮 教 案 2002~~2003学年第Ⅰ学期 院(系、所、部)化学与环境学院有机化学研究所 教研室有机化学 课程名称有机化学 授课对象化学教育 授课教师杨定乔 职称职务教授 教材名称有机化学 2002年09月01日
附件 2 教 案 2002~~ 2003 学年 第 I 学期 院(系、所、部)化学与环境学院有机化学研究所 教 研 室 有机化学 课 程 名 称 有机化学 授 课 对 象 化学教育 授 课 教 师 杨定乔 职 称 职 务 教授 教 材 名 称 有机化学 2002 年 09 月 01 日
有机化学课程教案 目(教学章节或主题):第一章。绪论 授课类型理论课 授课时间第1周第1-2节 标或要求:了解基本有机价键理论以及杂化轨道理论。 容(包括基本内容、重点、难点) 键理论(VB, valence bond theory) 价键理论的三个要点 定域性:自旋反平行的两个电子绕核做高速运动,属于成键原子共同所有。电子对在两核之间出现的几率最大 2.饱和性:每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。原子中的成单电子数决定成键总数 方向性:原子轨道有一定的方向性(s,p,d),与相连原子轨道重叠成键要满足最大重叠条件。因此,一个原子与周围 共价键有一定的角度 原子轨道重叠情况示意图
有机化学 课程教案 授课题目(教学章节或主题):第一章。绪论 授课类型 理论课 授课时间 第 1 周第 1-2 节 教学目标或要求:了解基本有机价键理论以及杂化轨道理论。 教学内容(包括基本内容、重点、难点): 一、价键理论(VB,valence bond theory) 价键理论的三个要点: 1. 定域性:自旋反平行的两个电子绕核做高速运动,属于成键原子共同所有。电子对在两核之间出现的几率最大; 2. 饱和性:每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。原子中的成单电子数决定成键总数; 3. 方向性:原子轨道有一定的方向性(s,p,d),与相连原子轨道重叠成键要满足最大重叠条件。因此,一个原子与周围原子形 成共价键有一定的角度 原子轨道重叠情况示意图
重叠最大,稳定结合 十 H(1s) C1(p) 重叠较小,不稳定结合 不结合 成键方向对分子结构的影响 H20 Co2 NH3 二、杂化轨道理论( hybrid orbital theory) 1931年,鲍林( Pauling L)提出原子轨道杂化理论
成键方向对分子结构的影响 二、杂化轨道理论(hybrid orbital theory) 1931 年,鲍林(Pauling L)提出原子轨道杂化理论
碳原子轨道的这种转化过程成为碳原子的杂化 1.杂化与杂化轨道:杂化是指在形成分子时,由于原子间的相互影响,若干不同类型而能量相近的原子轨道混合起来, 重新组合成一组新轨道的过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。 2.孤立的原子不可能发生杂化,只有在形成分子的过程中才会发生。 3.在杂化前后,原子轨道的数目保持不变 4.条件不同,杂化轨道类型可能不同 5.碳原子的杂化 (1).sp3杂化 原子轨道在杂化过程中经过一个激发态 这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化,故称为sp3杂化。与基态轨道相比,杂化轨道具有以下特点: ).能量相等,成分相同(1/4s轨道和3/4p轨道): b).杂化轨道的电子云分布更集中,可使成键轨道间的重叠部分增大,成键能力增强
碳原子轨道的这种转化过程成为碳原子的杂化。 1. 杂化与杂化轨道:杂化是指在形成分子时,由于原子间的相互影响,若干不同类型而能量相近的原子轨道混合起来, 重新组合成一组新轨道的过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。 2. 孤立的原子不可能发生杂化,只有在形成分子的过程中才会发生。 3. 在杂化前后,原子轨道的数目保持不变。 4. 条件不同,杂化轨道类型可能不同。 5. 碳原子的杂化: (1). sp3 杂化: 原子轨道在杂化过程中经过一个激发态 这是用一个 2s 轨道和三个 2p 轨道进行的杂化,故称为 sp3 杂化。与基态轨道相比,杂化轨道具有以下特点: a). 能量相等,成分相同(1/4s 轨道和 3/4p 轨道); b). 杂化轨道的电子云分布更集中,可使成键轨道间的重叠部分增大,成键能力增强;
s轨道 p轨道 sp3杂化轨道 相对成 键能力 1.73 c).sp3杂化轨道在空间尽量伸展,呈最稳定正四面体型,轨道夹角109°28′。sp3杂化又称为正四面体杂化 (2).sp2杂化 由2s轨道核两个2p轨道杂化,形成三个等同的sp2杂化轨道。另有一个2p轨道不参与杂化 a).杂化轨道成分:1/3s轨道和2/3p轨道: b).成键能力较sp3杂化轨道弱,但较未杂化轨道强: c).杂化轨道呈平面三角形,夹角120°。未杂化2p轨道垂直于这一平面
c). sp3 杂化轨道在空间尽量伸展,呈最稳定正四面体型,轨道夹角 109°28′。 sp3 杂化又称为正四面体杂化。 (2). sp2 杂化: 由 2s 轨道核两个 2p 轨道杂化,形成三个等同的 sp2 杂化轨道。另有一个 2p 轨道不参与杂化。 a). 杂化轨道成分:1/3s 轨道和 2/3p 轨道; b). 成键能力较 sp3 杂化轨道弱,但较未杂化轨道强; c). 杂化轨道呈平面三角形,夹角 120°。未杂化 2p 轨道垂直于这一平面