《Chap分子结构》课件

分子结构Chap了解分子结构有助于理解化学反应和物质性质本章将探讨分子结构的基本概念，包括键长、键角和构型等课程目标理解分子结构基础掌握常见有机化合物结培养空间想象能力提高化学学习兴趣构学习了解原子、元素和化学通过学习分子模型和结构式通过深入了解分子结构，激键的概念，并掌握它们在分深入学习烷烃、烯烃、炔烃，培养学生对分子三维结构发学生对化学学习的兴趣，子结构中的作用、芳香烃等常见有机化合物的理解和想象能力并提高他们对化学学科的理的结构特点及其命名方式解和掌握程度什么是分子分子是构成物质的最小单元，由两个或多个原子通过化学键结合在一起分子具有特定的化学性质和物理性质，例如熔点、沸点、颜色、气味等物质的性质是由其组成分子的结构和性质决定的分子的基本组成原子元素化学键123原子是构成物质的最小单位，拥元素是由相同种类原子组成的物化学键是原子之间相互作用的力有独特的化学性质质，拥有共同的性质，将原子连接在一起形成分子原子与元素原子元素物质的基本单位原子由原子核和电子构成，原子核包含质子具有相同核电荷数的同一类原子的总称元素是构成物质的基和中子本成分原子核电子原子中心的致密区域，包含质子和中子，决定元素的种类带负电荷的亚原子粒子，在原子核外运行，决定元素的化学性质原子结构原子核电子云能级原子核位于原子中心，包含质子和中子电子在原子核外空间运动，形成电子云电子在原子核外空间按照一定的能级分布，不同能级的电子具有不同的能量化学键连接原子静电吸引力共用电子氢键化学键将原子连接在一起，离子键由带相反电荷的离子共价键由原子间共用电子形氢键是一种特殊的相互作用形成分子或离子化合物之间的静电吸引力形成成，形成稳定的电子构型，发生在极性分子中共价键共享电子非金属元素

1.

2.12两个原子通过共享电子对形共价键通常在非金属元素之成共价键，达到稳定结构间形成，因为它们倾向于获得电子稳定结构

3.3共价键使原子获得稳定电子构型，类似于惰性气体离子键静电吸引力强相互作用形成晶格离子键是通过金属和非金属原子间电离子键的强度比较大，通常比共价键在离子化合物中，离子会排列成一个子的转移形成的，带相反电荷的离子更强，因此离子化合物通常具有较高规则的晶格结构，每个离子都被周围之间通过静电引力结合在一起的熔点和沸点的异性离子所包围氢键氢键重要性蛋白质折叠氢键是一种较弱的化学键，存在于两个氢键在生物化学中发挥着关键作用，例氢键也参与蛋白质折叠，通过稳定蛋白电负性强的原子之间，通常是氮、氧或如水分子之间的相互作用和双螺旋质的结构来维持其生物活性DNA氟结构分子形状分子的形状是由构成分子的原子的空间排列决定的分子的形状会影响分子的性质，例如，分子的极性、沸点、溶解度等常见的分子形状有线性、弯曲形、三角锥形、四面体形等分子的形状可以通过价层电子对互斥理论（理论）来VSEPR预测分子模型分子模型是用来表示分子结构的一种工具球棍模型、空间填充模型和骨架模型是三种常见的分子模型球棍模型用球体代表原子，用棍子代表化学键，可以直观地显示分子中原子之间的连接方式和键角空间填充模型用球体代表原子，球体大小代表原子的范德华半径，可以显示分子的立体形状和空间排布骨架模型只显示分子中的碳骨架，不显示氢原子，简化了模型，便于观察分子的结构烷烃分子结构烷烃是碳氢化合物中最简单的一类，由碳原子和氢原子组成烷烃分子结构的特征是碳原子之间以单键相连，每个碳原子都连接着四个氢原子，形成饱和烃最简单的烷烃是甲烷，它的分子式为，只有一个碳原子随着碳原子CH4数的增加，烷烃的种类也随之增多乙烷、丙烷、丁烷等都是常见的烷烃烷烃的命名命名法普通命名法IUPAC国际纯粹与应用化学联合会命名法是目前最常用的普通命名法是较早的命名方法，它使用一些通俗易懂的名称来IUPAC烷烃命名方法，它提供了一个系统性的命名方式，确保每个烷命名烷烃，例如，甲烷、乙烷、丙烷等烃都有一个唯一的名称普通命名法通常用于一些简单的烷烃，但对于复杂的烷烃，它•查找最长的碳链，这条链被称为主链可能不够精确•对主链上的碳原子进行编号，从距离取代基最近的一端开始•根据取代基的位置和数量命名烷烃，例如，2-甲基丁烷烷烃的性质易燃性疏水性烷烃是易燃的化合物，它们与氧气反应生成烷烃的分子结构是非极性的，它们与水不互二氧化碳和水，释放大量的能量溶，因此被称为疏水性化合物熔点和沸点化学性质烷烃的熔点和沸点随分子量的增加而升高烷烃的化学性质相对惰性，但它们可以发生这是由于范德华力随着分子量的增加而增强燃烧、卤化和裂解反应烯烃分子结构碳碳双键平面结构球棍模型烯烃中含有碳碳双键，由两个碳原子之碳碳双键和与碳相连的原子都处于同一球棍模型用球代表原子，用棍代表化学间共享两个电子对形成平面内键，可以直观地展示分子的空间结构烯烃的命名命名法官能团命名法习惯命名法IUPAC首先确定最长的碳链，并将其作为主根据烯烃的官能团进行命名，如乙烯一些简单的烯烃有特定的习惯命名法链、丙烯等，如乙烯、丙烯等然后根据双键的位置给主链编号，双键碳原子序号最小，并在主链名称前添加双键位置烯烃的性质工业应用烯烃是重要的化工原料，可以用于生产各种合成材料，如聚乙烯塑料，聚丙烯塑料反应活性和聚氯乙烯等烯烃的碳碳双键比烷烃的碳碳单键更易发生化学反应双键中的一个π键容易断裂，从而发生加成反应炔烃分子结构炔烃是碳氢化合物中含有碳碳三键的一类化合物三键是由一对σ键和两对π键组成的，其中σ键是由碳原子sp杂化轨道重叠形成的，π键是由碳原子未参与杂化的2p轨道侧向重叠形成的炔烃的通式为CnH2n-2，最简单的炔烃是乙炔（C2H2）炔烃的结构特点是碳碳三键呈直线形，与三键相连的碳原子呈sp杂化状态，键角为180°炔烃的命名三键位置从最近三键碳原子开始编号，并用数字标明三键位置如丁炔2-支链命名支链命名与烷烃相同，先找出最长的碳链，并将其作为主链支链命名按照字母顺序排列取代基命名如果炔烃分子中存在其他取代基，则需要用数字标明取代基的位置炔烃的性质反应活性加成反应

1.

2.12炔烃中碳碳三键的电子云密炔烃易发生加成反应，可以度高，使其具有很高的反应与卤素、氢卤酸、水等发生活性加成反应，生成相应的烷烃或烯烃衍生物氧化反应燃烧反应

3.

4.34炔烃可以被强氧化剂氧化，炔烃燃烧时放出大量的热，例如高锰酸钾，生成二氧化火焰明亮并伴有黑烟碳和水芳香烃分子结构芳香烃是指具有芳香性的烃类化合物芳香性是指由闭合共轭体系产生的特殊的稳定性，这种稳定性使芳香烃具有许多独特的性质苯是最简单的芳香烃，其分子结构是由六个碳原子以共轭的键连接形成π一个平面六边形环状结构苯环上的碳原子之间以杂化轨道形成键，sp2σ剩余一个未参与杂化的轨道垂直于平面并形成键pπ芳香烃分子结构特点平面的环状结构、共轭电子体系、稳定性高π芳香烃的命名苯环结构甲苯二甲苯芳香烃的命名以苯环为基础，并根据取甲苯是苯环上连接一个甲基的芳香烃，二甲苯是苯环上连接两个甲基的芳香烃代基的位置和数量进行命名其命名为甲苯，根据甲基的位置，分为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯芳香烃的性质高稳定性易取代反应芳香烃具有高度的化学稳定性，不易发芳香烃容易发生取代反应，如卤代反应生加成反应、硝化反应和磺化反应由于电子云离域，键比普通双键更稳由于电子云的离域，取代反应发生ππ定在苯环上卤代烃分子结构卤代烃是一类重要的有机化合物，其结构特点是烃分子中的一个或多个氢原子被卤素原子所取代卤素原子包括氟、氯、溴和碘卤代烃的分子结构决定了其物理和化学性质卤代烃的分子结构主要由碳原子和卤素原子之间的共价键组成卤素原子对碳原子有较强的电负性，导致碳卤键具有一定的极性卤代烃的极性取-决于卤素原子的种类和卤素原子的数目此外，卤代烃的分子结构还受到碳链的形状和分支的影响卤代烃的命名命名法烷烃命名法IUPAC卤代烃命名主要使用国际纯粹与应用化学联合会命名以最长碳链为母体，卤原子作为取代基，按字母顺序排列IUPAC法数字表示位置常见卤代烃数字表示卤原子在碳链上的位置，并与卤原子名称连接例如氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲CH3ClCH2Cl2CHCl3烷，四氯化碳等CCl4卤代烃的性质沸点卤代烃的沸点比相应的烷烃高极性卤代烃由于键的极性，具有较强的极性C-X反应活性卤代烃的反应活性取决于卤原子的种类，卤原子越重，反应活性越高醇类分子结构醇类是含有羟基（）的有机化合物羟基连接在饱和碳原-OH子上，是醇类最基本的结构特征醇类是重要的有机化合物，广泛存在于自然界中，也是重要的工业原料醇类分子结构中，羟基的存在对醇类的性质有重要影响例如，羟基的存在会导致醇类具有较高的沸点、可溶于水等性质醇类的命名确定主链编号碳原子

1.

2.12最长的连续碳原子链作为主从靠近羟基基团的一OH链端开始编号写出主链名称添加羟基位置

3.

4.34根据碳原子数写出烷烃名称用阿拉伯数字标注羟基所在，并在末尾添加醇碳原子的位置“”醇类的性质极性溶解性可燃性反应性由于羟基的存在，醇类具有较低分子量的醇类可以与水醇类是可燃的，它们在燃烧醇类可以与金属反应生成醇极性，使其能够与水等极性互溶，但随着碳链的增加，时会释放出热量和能量，并盐，并释放出氢气，展示出溶剂形成氢键其溶解性降低生成二氧化碳和水醇类作为弱酸的性质。