δ+
δ-
H Cl H Cl μ=3.57x10-30（C.m)
1D =3.334x10-30（C.m) （德拜）
有机化合物键矩：（0.4－3.5D)
11
分子的极性用偶极矩表示：多原子分子偶极 矩是各个共价键键矩的矢量和
Cl
Cl
Cl
HC H
H
μ=6.47x10-30（C.m)
HC Cl
H
Cl C Cl
第一章：化学键和分子结构
1.1 键长、键能、偶极距 1.2 取代基效应 1.3 分子轨道理论 1.4 前线轨道 1.5 共振论 1.6 芳香性和休克尔规则
1
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
2
教学目的和要求
1、掌握电子效应（诱导、共轭、超共轭） 的基本概念（定义、方向、强弱、传导）
5
2、键角
键角：两个以上原子和其他原子成键时，两个共 价键之间的夹角。
H
HC H
109 .5 o
H
甲烷
104o
O
乙醚
H
118 o
H
121o
CO
甲醛
说明：键角反映了分子的空间结构，分子结构 不同，键角有所改变。
6
3、键能
键能：当A和B两个原子（气态）结合成A-B气 态分子时放出的能量。
解离能：使1mol A-B气态双原子分子的共价键离 解为气态原子时吸收的能量。Ed（kJmol-1） 说明：键能表示键的牢固程度，键能越大， 键越牢固。
CF
485
CC
611
CC
837
说明：化学环境不同的相同共价键的键能 是有差异的！
9
4、键矩与偶极矩
＋
－
HHH F
电负性：原子在分子中吸引电子的能力 非极性共价键：两相同原子组成的共价键 极性共价键：不同原子组成的共价键
10
键的极性用键矩（μ）来衡量，它是正或负电荷
中心所带电量与它们之间距离的乘积： μ=q.d（C.m)
18
若α-H被吸电子基(如－Cl)取代后，羧酸的酸性增强。
诱导效应具有加和性
吸电子基距－COOH越远，对RCOOH的酸性影响越小。
诱导效应是短程的。
19
二、诱导效应的相对强度
（一）确定方法
1．通过测定取代酸、碱离解常数确定
通常是测定取代酸的离解常数的大小来确定取代基诱导效应 的方向和强弱。如取代乙酸比乙酸酸性强，该取代基是-I效 应，反之为+I效应。（注：这是取代乙酸在水溶液中的离解 常数确定的，气相中的结果与此有一些不同）
δ Y +I C δ3R H 标 准 C3R δ X
- I δ
C3R
方向： 吸电子诱导效应:-I；给电子诱导效应：+I
17
特点： 1. 起源于电负性； 2．是一种静电作用，在键链中传递
只涉及到电子云密度分布的改变，即主要 是键的极性的改变，且极性变化一般是单 一方向的；
3．传递有一定限度，经过三个碳原 子以后，已极微弱（短程)
CHE d ( C H ) = 3 4 7 k J . m o l - 1
甲烷C-H键键能（414kJ.mol-1)是上述 解离能的平均值。
8
一些共价键的键能
共价键 键能/kJ.mol-1 共价键
CC
347
C Cl
CH
414
C Br
键能/kJ.mol-1 339 285
CN
305
CI
218
CO
360
说明：键长反映共价键的类型和键的牢固程度。同一类
的共价键在不同的化合物中可能稍有不同！
4
一些共价键的键长
共价键 CC CH CN CO CF
键长/nm 0.154 0.109 0.147 0.143 0.141
共价键 C Cl C Br CI CC CC
键长/nm 0.177 0.191 0.212 0.134 0.120
7
多原子分子键能通常是同一类共价键 的解离能平均值。
C H 4 C H 3 C H 2 C H
C H 3HE d ( C H 3H )= 4 2 3 k J .m o l - 1 C H 2HE d ( C H 2H )= 4 3 9 k J .m o l - 1 C H HE d ( C H H )= 4 4 8 k J . m o l - 1
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1-1 诱导效应(Inductive effect)
一、诱导效应的涵义和特征
在有机化合物的分子中，由于电负性不同的取代
基的影响沿着键链（单链或重键链）传递，致使
分子中电子云密度，按取代基相对氢的电负性强
弱所决定的方向而偏移的效应，叫诱导效应（I）
。
δ-
δ+
δδ+
δδδ+
X
A
Байду номын сангаас
B
C
16
诱导效应（ inductive effect）
14
取代基效应
电子效应
诱导效应 (σ， π) 共轭效应 ( π-π, p-π) 超共轭效应 (σ- π,σ- p)
场效应 空间传递
空间效应 （位阻效应） 物理的相互作用
电子效应 (Electronic effect)：
由于取代基的作用而导致的共有电子对 沿共价键转移的结果。
O
O
O 2NC H 2COH >C H 3COH
Cl
μ=3.28x10-30（C.m) μ=0（C.m)
键矩用于衡量共价键的极性，与化学性质有 关；而偶极矩用于衡量分子的极性，与物理 性质有关！
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5、键的极化性与可极化度
共价键在外界电场作用下，键的极性发生变化，产生 了诱导偶极矩，称为键的极化性，或可极化性。
键的极化性用极化度（率）来衡量。它表示成键电子被 成键原子核电荷约束的相对程度，与许多因素有关： 成键原子的体积: 正比 电负性：反比 C-I > C-Br > C-Cl > C-F 键的种类: 键比键容易极化 外加电场强度: 正比
2、掌握电子效应和空间效应对性能的影响 3、了解场效应的概念及其对化合物性能的
影响 4、学会用电子效应和空间效应解释和预测
反应现象。
3
1.1 共价键的键参数
1、键长
键长：形成共价键的两个原子的原子核之间的距 离。等于成键两原子的共价半径之和。
d
B
A
r4
r3 r2
r1
r1：A的范德华半径 r2：A的共价半径 r3：B的共价半径 r4：B的范德华半径 d ：A－B键长
无论键是否有极性，均有一定的极化度
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1.2 取代基效应
反应的本质： 旧键的断裂，新键的生成 共价键的极性取决于取代基的效应
CH3COOH ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH
pKa 4.76
2.86
1.29
0.65
取代基效应： 分子中的某个原子或原子团对整个分子 或分子中其它部分产生的影响