大学化学绪论
(完整版)大学有机化学知识点整理考试必备
大学有机化学知识点提纲（一)绪论共价键价键理论(杂化轨道理论);分子轨道理论;共振论.共价键的属性:键能;键长;键角;键的极性.键的极性和分子极性的关系;分子的偶极矩.有机化合物的特征(二)烷烃和环烷烃基本概念烃及其分类;同分异构现象;同系物;分子间作用力;a键,e键;构型,构象,构象分析,构象异构体;烷基;碳原子和氢原子的分类(即1,2,3碳,氢;4碳);反应机理,活化能.对于基本概念,不是要求记住其定义,而是要求理解它们,应用它们说明问题.命名开链烷烃和环烷烃的IUPAC命名,简单的桥环和螺环的命名.烷烃和环烷烃的结构碳原子sp3杂化和四面体构型;环烷烃的结构(小环的张力).烷烃的构象开链烷烃的构象,能量变化;环烷烃的构象:重点理解环己烷和取代环己烷的构象及能量变化,稳定构象,十氢萘及其它桥环的稳定构象.烷烃的化学性质自由基取代反应—卤代反应及机理;碳游离基中间体—结构,稳定性;不同的卤素在反应中的活性和选择性;反应过程中的能量变化.环烷烃的化学性质自由基取代反应(与烷烃一致);小环(3,4元环)性质的特殊性—加成.(三)烯烃烯烃的结构特点碳的sp2杂化和烯烃的平面结构;键和键.烯烃的同分异构,命名碳架异构,双键位置异构,顺反异构(Z,E).烯烃的物理和化学性质烯烃的亲电加成及其机理,马氏规则;碳正离子中间体—结构,稳定性,重排.其它加成反应:催化加氢(立体化学,氢化热);硼氢化—氧化(加成取向,立体化学);羟汞化—脱汞(加成取向);与HBr/过氧化物加成(加成取向);其它游离基加成.氧化反应:羟基化反应—邻二醇的形成;KMnO4/H+的氧化,臭氧化反应,烯烃结构的测定.α-位取代反应:烯丙基型取代反应(高温卤代和NBS卤代)及机理—烯丙基自由基.(四)炔烃和二烯烃炔烃①结构:碳的sp杂化和碳-碳三键;sp杂化,sp2杂化和sp3杂化的碳的电负性的差异及相应化合物的偶极矩.②同分异构体③化学性质:末端炔烃的酸性及相关的反应;三键的加成:催化加氢,亲电加成,亲核加成;碳—碳三键与H2/Lindlar催化剂反应(顺式烯烃);碳—碳三键与Na/液氨的反应(反式烯烃);加卤素;加HX(马氏规则);加H2O(羰基化合物的形成);加HBr/过氧化物;硼氢化—氧化;加HCN及乙炔的二聚;氧化反应:KMnO4氧化和臭氧化.二烯烃①共轭二烯烃的稳定性:键能和键长平均化,共轭效应.②二烯烃的化学反应:1,2-加成和1,4-加成(反应机理);反应的动力学控制和热力学控制(反应过程中的能量变化);烯丙型碳正离子的稳定性(p-共轭);Diels-Alder反应.(五)波谱分析紫外光谱理解各种跃迁(,n,,n)和各自的吸收能量波长;发色团和助色团;溶剂效应;最重要的是能够从一张UV谱图中得到有用的信息(判断结构)(不要求利用经验规则去计算某化合物之吸收波长).红外光谱理解IR光谱之基本原理,最重要的是利用IR光谱(结合其它波谱)推测有机分子的结构,这就要求对各类官能团的红外吸收范围有清楚的了解,并清楚影响峰位置变化的因素.核磁共振谱(1H NMR)(碳谱不要求)了解基本原理;基本概念:化学位移,内标,外标,偶合,偶合常数,屏蔽,去屏蔽等.清楚不同类型的枝质子的化学位移范围及影响因素;最重要的是利用NMR谱(结合其它波谱)推测有机分子的结构.质谱了解基本原理;几种重要的开裂方式(包括重要的重排开裂如麦氏重排,逆Diels-Alder重排等);最重要的是利用MS得出的分子离子峰(并结合其它波谱方法)推测有机分子的结构.本章最重要的是利用几种波谱方法结合推测有机分子的结构.(六)芳香烃苯的结构和芳香性理解芳香性的概念和判断芳香性的Hückel规则,能用此规则判断一给定的分子(或离子)是否是芳香性的.苯的异构,同系物和命名苯及其同系物的物理性质和波谱性质主要了解其波谱特征,例如芳香烃的NMR谱学特征,不同取代苯在IR指纹区的特征等.化学性质亲电取代反应及机理;傅氏反应的特点及局限;氯甲基化反应;Gatterman-Koch反应;芳香环上取代基的定位效应;其它反应:侧链氧化;侧链取代;芳香环上的还原:催化加氢,Birch还原.萘的结构和化学性质(七)立体化学基本概念对映异构(体);手性分子;镜像;旋光性,旋光度;对映体;非对映体;差向异构体;内消旋体;外消旋体;手征性;手性中心.对映异构体构型的表示法R/S法(次序规则).熟悉各类手性分子含1—3个手性碳原子的手性分子;不含手性碳原子的手性分子;环状化合物.立体异构体的制备和反应熟悉能产生立体异构体的化学反应及机理,象烯烃与卤素的反式加成,环氧乙烷的开环,羰基化合物的加成(Cram规则)等等.(八)卤代烃异构,分类,命名波谱性质,尤其是NMR谱化学性质亲核取代反应及机理(SN1,SN2);影响亲核取代及机理的因素;亲核试剂的亲核性;SN2反应的立体化学;SN1反应中的重排;邻基参与.消除反应及机理(E1,E2,E1cb):消除反应的取向(Saytzeff规则)和立体化学;消除反应和取代反应的竞争.卤代烃与Mg,Li,Na等的反应:Grignard试剂,有机锂试剂及其应用.(九)醇,酚,醚结构,分类,命名醇的物理性质和光谱性质氢键对其物理性质的影响;IR光谱和NMR谱的特征.醇的化学性质醇的酸性(与其它类型化合物如H2O,酚,羧酸酸性的比较);与酸性有关的反应(与金属如Na,Mg,Al的反应);醇的氧化(形成醛/酮,羧酸);熟悉各种氧化剂;醇的成酯反应:与无机酸成酯,与有机酸成酯(机理);卤化反应;用SOCl2卤化的立体化学及机理;用HX的卤代反应(Lucas试剂用来区别六个碳原子以下1,2和3醇);Wagner-Meerwein重排.醇的脱水反应:反应机理/扎依切夫规律;反应活性;重排;分子间脱水成醚.多元醇的反应:与HIO4或Pb(OAc)4的反应;片呐醇重排反应及机理.酚的物理性质和光谱性质酚的化学性质酸性及与之相关的反应;Fries重排;芳环上的亲电取代:卤代,硝化,磺化;其它亲电取代:与醛的作用;与CO2的作用;Reimer-Tiemann反应;酚的氧化反应.酚的制备方法异丙苯氧化法;氯苯水解法;苯磺酸碱熔法.醚的反应与HX的反应(醚键断裂)及机理;Claisen重排;环氧乙烷的反应.醚的合成方法Williamson合成法.(十)醛和酮醛酮的反应①加成反应,亲核加成以上反应适用于醛,脂肪族甲基酮和八个碳原子以下的环酮.②—碳原子上卤仿反应:③氧化和还原醛酮的制法①烃类氧化②醇的氧化及去氢③Friedel-Crafts酰化反应3.,—不饱和醛,酮的反应:(十一)羧酸及其衍生物羧酸的反应:①酸性:羧酸的酸性比碳酸强,比无机酸弱.②羧酸中羟基的取代反应③还原羧酸的制法①氧化法②水解法③Grignard试剂与二氧化碳作用羧酸衍生物的反应①水解都生成羧酸②醇解酰氯,酸酐和酯的醇解都生成酯,酯与醇作用生成原酸酯或酯.③氨解酰氯,酸酐和酯的氨解都生成酰胺④酸解生成平衡混合物羧酸衍生物的制法①酰氯:羧酸与无机酰氯作用;②酸酐:酰氯与羧酸盐作用;③酯:直接酯化: ④酰胺:羧酸的铵盐去水或酯的氨解;⑤腈:酰胺去水或卤代烃与氰化钠作用.(十二)取代羧酸卤代酸的反应①与碱的反应,产物与卤素和羧基的相对位置有关.-卤代酸羟基酸-卤代酸,-不饱和酸或-卤代酸内酯②Darzen反应诱导效应共轭效应醇酸的反应①去水,产物与羟基的相对位置有关-醇酸交酯-醇酸,-不饱和酸-醇酸内酯②分解:乙酰乙酸乙酯在合成上的应用①合成甲基酮:②合成酮酸丙二酸酯在合成上的应用①合成一元羧酸②合成二元羧酸(十三)胺和含氮化合物胺的化学性质①碱性②烃化③酰化(Hinsberg反应)④与亚硝酸的反应胺的制法①硝基混合物的还原②氨或胺的烃化③还原烃化④Gabriel合成法⑤Hofmann重排:芳香族重氮盐的反应①取代反应②还原反应③偶联反应(十四)含硫,含磷化合物硫醇的制备和性质①酸性和金属离子形成盐,还原解毒剂;②氧化反应,二硫化物,磺酸;③和烯键及炔键的加成反应.磺酸基的引入和被取代在合成上应用了解磺胺药物一般制备方法.磷Ylide的制备及Wittig反应在合成中的应用.(十五)杂环化合物杂环化合物的分类和命名呋喃,噻吩,吡咯的结构和芳香性.芳香性: 苯>噻吩>吡咯>呋喃离域能(kJ/mol—1) 150.6,121.3,87.6,66.9呋喃,噻吩,吡咯的性质①亲电取代:卤代,硝化,磺化,乙酰化;②呋喃易发生;Diels-Alder反应;③吡咯的弱碱性;④吡啶的碱性;⑤吡啶的氧化,还原性质;⑥Fischer吲哚合成法和Skraup喹啉合成法.(十六)周环反应在协同反应中轨道对称性守恒电环化反应的选择规律电子数基态激发态4n 顺旋对称4n+2 对旋顺旋环化加成反应的选择规律(同一边)电子数基态激发态4n 禁阻允许4n+2 允许禁阻迁移反应的选择规律(同一边)i+j 4n 4n+2基态禁阻允许Cope重排Claisen重排(十七)碳水化合物单糖的结构与构型①Fischer构型式的写法:羰基必须写在上端;②构型:编号最大手性碳原子上OH在竖线右边为D-型,在左边为L-型;③Haworth式:己醛糖的Haworth式中C1上的OH与C5上的CH2OH在环同一边为位异构体.单糖的反应①氧化:醛糖用溴水氧化生成糖酸,用稀硝酸氧化生成糖二酸②还原:用NaBH4还原生成多元醇③脎的生成:糖与苯肼作用——成脎.(十八)氨基酸,多肽,蛋白质1.①氨基酸的基本结构天然的-氨基酸,只有R取代基的差别.②等电点:等电点时氨基酸以两性离子存在,氨基酸溶解度最小;③氨基酸-茚三酮的显色的反应;④Sanger试剂及应用;⑤氨基酸的制备:a. -卤代酸的氨解,b. 醛和酮与氨,氢氰酸加成物水解,c. 二丙酸酯合成法;⑥多肽的合成方法.(十九)萜类和甾体化合物①掌握萜类化合物的基本结构:碳骨架由异戊二烯单位组成的;会划分萜类化合物中的异戊二烯单位.②掌握一些重要的萜类天然产物常规性质:如法尼醇;牛儿酮;栊牛儿奥;山道年;维生素A;叶绿醇;角鲨烯.-胡萝卜素.③了解甾体化合物的四环结构和命名.④了解萜类和甾体化合物的生物合成。
大连理工大学有机化学——1
例二：命名 例二：
H C H3C O2N C H
COOCH3 CH2 H
*
OH
* C
CH2Cl
主要官能团为－ 氯甲基 命名为酯羟基-5主要官能团为－COOCH3,命名为酯羟基 (2S,4R,5Z)-2-(氯甲基 命名为酯。 氯甲基)-3-硝基 。 硝基-2-羟基 硝基 庚烯酸甲酯（R / S）; 2,4位C为手性碳，要标记构型 为手性碳， 标记构型（ 位 为手性碳 ） 官能团顺序表,最低系列原则 顺序规则 官能团顺序表 最低系列原则,顺序规则；手性 最低系列原则 顺序规则； 5位C有双键，要标记构型（顺/反,E/Z）。 有双键， 位 有双键 要标记构型（ 反 ）。 双键，要标记构型(R ， 反或 反或E/Z)。 碳、双键，要标记构型 / S，顺/反或 。
4.0 1 单
推测未知化合物可能的结构。 推测未知化合物可能的结构。
例 七
解：
从分子式分析， 从分子式分析，分子中有一个双键或一个 环结构，若有双键为 环结构，若有双键为C=C,C=O。 。 IR谱：在1700cm-1和3400cm-1有强吸收 谱 峰，则分子中有C=O，O－H键；可能是 则分子中有 ， － 键 羧酸、羟基酮、羟基醛化合物， 羧酸、羟基酮、羟基醛化合物，不是环状 化合物。 化合物。
例 七
NMR谱：未知物有四种氢，都为单峰，互相不 谱 未知物有四种氢，都为单峰， 耦合；无相邻碳上的H；峰强度为： 耦合；无相邻碳上的 ；峰强度为：6:3:2:1， ， 即6H,3H,2H,H共12个H。 共 个 。 分子中含有： －，－CH 分子中含有： －OH，CH3－，－ 2－，H3C C ，
1 2 3 4 5 6
7 6 5 4 3 2
COOH
大学有机化学 第一章 绪论
A A A
B B B
B B
（2）共价键具有饱和性 （3）共价键具有方向性 在经典价键理论的基础上发展：杂化轨道理论、共振论
第一章 绪论
12
σ键 共价键的方向性
π键
第一章 绪论
13
2、分子轨道理论
分子轨道理论认为：共价键是由成键原子的原子轨 道重新组合成整体的结果,共价键的电子在整个分子 的区域内运动,即从分子的整体出发来研究分子中的 电子运动状态——分子轨道（Ψ函数）. 求解分子轨道的方法——原子轨道线性组合LCAO LCAO法认为：各原子相互结合成分子时， （1）有几个原子轨道就可组成几个分子轨道 （2）能量比未成键原子轨道低的——成键轨道 能量比未成键原子轨道高的——反键轨道 （3）分子中各电子占据分子轨道遵循：能量最低原 理、洪 特规则、保里不相容原理
Π键＞σ键
第一章 绪论
22
绝大多数有机化合物分子中都有共价键。
共价键的键能和键长——反映了键的强度，即分子的
热稳定性。
键角——反映了分子的空间形象
偶极矩和键的极化性——反映了分子的化学反应活性 和影响它们的物理性质。 分子间作用力： 氢键、 色散力、 取向力——偶极-偶极作用——极性分子间作用力之一
第一章 绪论
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以氢分子的形成为例说明LCAO法：
第一章 绪论
15
组成分子轨道三原则：
原子轨道组成分子轨道（是否稳定）必须符合 三个条件： 一是对称匹配（位相相同） 二是原子轨道重叠部分要最大 三是能量相近
第一章 绪论
16
分子轨道理论——两种典型分子轨道：
σ轨道
+
σ* σ
+ -
分子结构
大学化学绪论—第二节
第三节 近代科学—十八世纪
3－2 物理学、化学和生物学
3-2-1 力学的分析朗贝尔（ 1717-
1783 ） 《 论 动 力 学 》 （ 1743 年 ） ； 瑞 士 人 欧 拉
（1707-1783）的变分法；法国人莫培督（1698-1759）
国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿的日全食观测 结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也 得到了证实。
第五节 现代科学—二十世纪
量子理论－德国人普朗克（ 1858-1947 ）于 1900 年 12 月 14 日提出“能量子”假说；1905年爱因斯坦解释了光电效应； 1911 年新西兰人卢瑟福（ 1871-1937 ）提出原子的有核模
版《化学哲学的新体系》。
原子量的测定－意大利人阿伏加德罗（1776-1858）于1811 年提出分子概念。 元 素 周 期律 的 发 现－ 俄 国 人门 捷 列 夫 （ 1834-1907 ） 于 1869年发表《元素性质与原子量的关系》，给出了第一张
元素周期表。
有机化学的诞生－德国化学家维勒（ 1800-1882 ）于 1828 年发表《论尿素的人工合成》；“有机化学之父”李比希。
第三节 近代科学—十八世纪
3－1 法国启蒙运动
英国资产阶级革命成功后，在法国出现了一批著作家， 他们强调新时代迫切需要由知识来扫荡人心中的迷信和无知 ，需要由理性的力量来支配人类生活的一切方面，只有理性 才能保证人类社会的进步，理性是衡量一切事物的尺度和准 绳。启蒙运动的代表人物是伏尔泰（1694-1778），著有《哲
的“最小作用原理”；意大利人拉格朗日（ 17361813 ）的“拉格朗日方程”、《分析力学》（ 1788 年）。
第三节 近代科学—十八世纪
普通化学原理第四版
普通化学原理第四版引言《普通化学原理第四版》是一本针对大学本科化学专业学生编写的教材，该教材涵盖了化学的基本原理和概念，旨在帮助学生建立起对化学科学的深入理解和应用能力。
本文档将对该教材的主要内容进行概述和分析，以便读者对该教材有一个全面的了解。
第一章：化学绪论第一章介绍了化学的基本概念和研究对象。
它探讨了化学科学的发展历史、独特性质以及与其他科学学科的关系。
此外，这一章还介绍了化学实验室中常用的实验仪器和操作技术，为后续章节的实验内容做好准备。
第二章：化学计量与化学方程式第二章介绍了化学计量和化学方程式的基本概念和计算方法。
它详细讲解了摩尔质量、化学计量关系、化学反应的平衡以及化学方程式的构建和平衡性。
通过习题和实例，读者可以掌握在化学计量和方程式方面的技巧和应用能力。
第三章：溶液与溶解度第三章主要探讨了溶液的基本概念、溶解度以及溶液的物理和化学特性。
它包括了溶解度的定义、影响溶解度的因素以及溶液中的溶质和溶剂浓度的计算方法。
同时，该章还介绍了几种常见的溶液类型，如饱和溶液、不饱和溶液和过饱和溶液。
通过实验和应用案例，读者可以加深对溶液和溶解度的理解。
第四章：气体状态方程与气体动理论第四章讲解了气体的性质和行为，其中涵盖了气体状态方程、气体分子动理论和气体的温度、压力和体积之间的关系。
通过对气体分子间相互作用力的讨论，该章还为后续章节引入气体溶液和气体反应提供了基础。
第五章：热化学与热力学第五章介绍了热化学和热力学的基本概念。
它探讨了热力学第一定律和第二定律，研究了各种热化学过程和热力学量的计算方法。
此外，该章还介绍了热化学反应的热效应和放热性质，并引入了反应焓、反应熵和反应自由能的概念，以便读者能够更好地理解和分析化学反应的热动力学性质。
第六章：电化学与电解第六章主要讨论了电化学和电解的基本原理和应用。
它包括电导性、电解质和电池的构成、原理和类型。
同时，该章还介绍了电解过程中的氧化还原反应、电极的极性和电解度，以及电解过程中的电压、电流和电阻的关系。
绪论--有机化学课件
从1968年起，由中科院北京生物物理所、上海生物化学研
究所，上海有机所，上海细胞生物研究所，上海生物物理
所，北京大学生物系协作完成人工合成酵母丙氨酸转移核
糖核酸工作，这种核糖核酸由76个核糖核苷组成。
1979年底，对其中一个片断—核糖四十一核苷酸合成成功，
(2). 容易燃烧
例：乙醚、汽油、甲烷（沼气）等。
但CCl4不燃烧，而是灭火剂（扑灭电源内或
电源附近的火）。
8
(3). 熔点低 有机化合物熔点比较低，而无机化合物熔点较高。
例： NaCl m.p. 801℃ b .p. 1478℃
CH3CH2Cl m.p. －136. 4 ℃ b.p. 12.2 ℃
原因：NaCl 化学键是离子键，而CH3CH2Cl是共价键。 (4). 难溶于水
根据相似相溶原理，水是极性分子，而有机物 大多是非极性分子或极性较弱的分子。
9
(5). 反应速度慢 例： Cl- + Ag+
AgCl 快
RCl + Ag+
AgCl
RCl要和Ag+反应，首先要打开R-Cl键，使氯转变为
离子型，才能与Ag+反应。
O
O
N
O
H
N
O
H 35
2. 按官能团分类 官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。 含有相同官能团的化合物都有相似的性质。
例： CC
CC
X
官能团 双键 叁键 卤素
化合物 烯烃
炔烃 卤代烃
36
OH
羟基
O
羰基
COOH 羧基
醇 醛、酮 羧酸
大学分析化学第一册第一章绪论[1]
![大学分析化学第一册第一章绪论[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/4a7204d716fc700aba68fc1b.png)
作业每周二交，随机抽查，批改1/3。
学习方法：
预习、听讲、复习总结（查阅资料和文献）、 做作业；课外讨论学习。
1.学会应用知识去解决问题。
2. 以教材为主线，课堂讲课内容为重点，阅读相关 的资料和文献，扩大知识面。
3.实验是培养能力的重要环节，加强实验基础技能 训练。
2021/3/7
4
知之者不如好之者， 好之者不如乐之者。
5
二、分析化学的发展趋势
1.由分析对象来看
无机物分析
有机 物分析
2.由分析对象的数量级来看
常量
微量
痕量
生物活性物质
分子水平
3.由分析自动化程度来看
手工操作 仪器 自动
全自动
智能化仪器
No Image
定量分析的一般程序
取样与制样 分析试样必须具有代表性
试样的干燥 试样分解
一定温度下干燥试样，除去湿存水 用溶解或熔融法制备试液
社，2005. (3)分析化学（第4版、第5版 ），武汉大学等
， 高 教 出 版 社 ， 2000 、
2006 (4)分析化学(第5版) 华东理工大学化学系主
编 高教出版社出版,
(5)21 2021/3/7 世纪的分析化学，汪尔康主编，科学3出
成绩评定：
期末考占70%，平时30%（作业、课堂作业、 学习态度等）。
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三、分析化学的特点
1.分析化学中突出“量”的概 念
2.分析试样是一个获取信息、 降低3.系实统验的性不强确定性的过程
4.综合性强 分析化学工作者应具有很强的 责任心，高尚的职业道德。
2
第一章 绪论
第二节 分析方法的分类
一 、按分析任务分类 二、 按分析对象分类 三、 按分析原理和
大学化学：绪论
绪论 ➢ 万物变化： ➢ 物理变化：无新物质产生，只改变物质状态； ➢化学变化：新物质产生——组成及结合方式变化；
➢ 化学科学：一门在原子、分子层次上研究物质的组 成、结构、性质及其变化规律的科学。 ➢ 化学家的事业：设计各种反应，将周围的物质转化 为人们需要的化学制品。
绪论 ➢ 化学在社会发展中的作用和地位：
两次不交作业者减扣总成绩10％； 两次缺席实验者，不得参加期末考试，成绩不及格； ▪教材：《普通化学》第五版，浙江大学编； ▪答疑安排：时间为周二下午4:00~5:30
地点为主北（530）——统排方式
第一章 反应中的能量变化——热化学
要点为： ▪ 了解一些热力学基本概念：如状态函数、热、 功、热力学能、焓等概念； ▪ 理解化学变化和相变化中热量测量和计算原理； ▪ 掌握部分热化学问题的计算方法、盖斯定律及 反应焓变计算。 §1-1 基本概念及反应热的测量 §1-2 化学反应中的能量变化的计算
环境对系统做功：w > 0 有序能 系统对环境做功：w < 0
热和功皆非状态函数，而是途径函数
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二、反应热的测量
可由测量反应发生后介质的温度变化来实现。
q cs ms (T2 T1 ) cs msT
比热容“J·K-1 ·g-1”
热容：C q
dT
平均热容：C q T2 T1
介质
ms ,cs
一、一些热力学基本概念
例如：系统从状态A变化至状态B 对于状态函数 x，从xA变为xB
Ⅱ
AⅠB xA Ⅲ xB
xⅠ xⅡ xⅢ xB xA
对循环过程，状态函数的变化量为零，即：
dx 0
一、一些热力学基本概念
4、过程、途径和可逆过程 ➢ 系统从一状态变化到另一状态的经过为过程； ➢ 实现过程的具体步骤的总和为途径； 例：一定T,p条件下
大学化学《有机化学 绪论》课件
本章提纲
1.1 有机化学的产生和发展 1.2 有机化学的成就
1 学科建设 2 学术成就 3 研究思路
1.1 有机化学的产生和发展
1773年 由尿中得到了尿素。 1805年 由鸦片中得到了第一个生物碱——吗啡。 1806年Berzelius J（柏则里）首先引用“有机化学”，同时提出“生命力” 学说。 1828年Wöhler F（魏勒）用无机物氰酸铵合成了尿素。 1845年Kolbe H（柯尔柏）合成了醋酸 1848年Gmelin L（葛美林）提出“有机化学是研究碳的化学”。 1854年Berthelot M（柏塞罗）合成了油脂， Butlerov A（布特列洛夫） 合成H4CNO
NH4CNO 氰酸铵
O
H2NCNH2
尿素
Kolbe H的工作（1845年）
C + 2S CS2 + 3 Cl2
CS2 Fe
CCl4 + S2Cl2
2 CCl4
C2Cl4 + 2 Cl2
C2Cl4 + 2 H2O + Cl2
CCl3COOH + 3 HCl
CCl3COOH + 3 H2
CH3COOH + 3 HCl
1.2 有机化学的成就
1 学科建设
1 制备了上千万种的化合物 1928年（第一个），1990年（1000万种）， 1999年（2443万种） 。
2 建立了一套系统鉴定和测定有机化合物的方法。 吗啡（1805年）发现，历经150年才测出它的结构，现在使用先进的 仪器，几个月、几天、几个小时就可以测定一个化合物的结构。
材料化学 由无机材料发展为无机、有机材料并重，将来有机材料将会占主导地位。
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习惯命名法（普通命名法）
用天干即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子数在10以内的 简单有机化合物，碳原子数在10以上的用汉字数字表示，如十一烷。
系统命名法
选主链：选定分子中最长的碳链为主 链，按主链中碳原子的数目称为“某 烷”。
编号：把主链里离支链最近的一端作 为起点，用1、2、3等数字给主链的各 碳原子依次编号定位，以确定支链的 位置。
有机化合物的同分异构现象
同分异构现象的定义
分子式相同但结构不同的有机化合物互称同分异构体。
同分异构体的类型
构造异构（如碳链异构、位置异构）和立体异构（如顺反异构、对 映异构）。
同分异构体的性质差异
由于结构不同，同分异构体具有不同的物理性质和化学性质。
03
有机化合物的命名与分类
普通命名法
俗名
根据有机化合物的来源、性质或采用人名等加以命名，如甲烷（沼气）、乙醇 （酒精）等。
大学有机化学第一 章绪论PPT课件
目 录
• 绪论 • 有机化合物的结构特点 • 有机化合物的命名与分类 • 有机化学反应类型及机理 • 有机化学学习方法与建议
01
绪论
有机化学的研究对象
碳氢化合物
研究最简单的有机物甲烷、乙烷、 丙烷等的结构、性质和合成方法。
碳氢化合物的衍生物
研究醇、醛、酮、羧酸等含氧有 机物以及胺、酰胺等含氮有机物 的结构、性质和合成方法。
有机化学为医药领域提供了 众多药物原料和中间体，为 疾病的预防和治疗提供了有 力支持。同时，有机化学还 在营养健康领域发挥着重要 作用，如合成维生素、氨基 酸等营养补充剂。
大学有机化学有机化学-第一章--绪论
SP2——即一个S轨道和两个2P轨道相互混合而重新组成3个 能量相等的新的轨道和一个未杂化的P轨道。
图 1-5 碳原子的SP2杂化 (a)SP2杂化轨道 (b)未参与杂化的P轨道
SP——即一个S轨道和一个2P轨道相互混合而重新组成2个 能量相等的新的轨道和两个未杂化的P轨道。
极性大小： C-F > C-Cl > C-Br > C-I 电负差： 1.5 0.5 0.4 0.1
第三节 分子的极性和分子间的作用力
一、 分子的极性 任何分子的极性取决于整个分子的正、负电荷中 心是否重合，若两者重合，就是非极性分子，两 者不能重合为极性分子。 分子的极性大小通常用分子的偶极矩μ表示。
H
Cδ+
δI-
H δ+
δ-
CI
H
Cδ+
δ-
I
HH
HH
HH
偶极-偶极作用力
一个分子的偶极正端与另一分子的偶极负端之间的吸
引力, 称为偶极-偶极作用力。
氢键是一种特别强的偶极一偶极作用力。
O +
H
H
- H O
H
O +
CH3
H
氢键
- H
O
CH3
氢键不仅影响化合物的物理性质和化学性质， 而且对保持大分子（如蛋白质和核酸等）的几 何形状起着重要作用。
μ= q × d
q 为极性分子中正电荷或负电荷中心上的电荷值，d
为正负电荷中心之间的距离。μ的单位：C•m (库仑•
米) 或“德拜” (debye, D)。1D=3.336×10-30C•m。
分子的偶极矩↑ 分子的极性↑
双原子分子的偶极矩 = 键的偶极矩 多原子的偶极矩 = 所有共价键的偶极矩的向量之和
化学概论绪论
第1章 绪论
学科介绍
化学的第三难题——纳米尺度的基本规律
尺度的不同，常常引起相互作用的不同，导致物质 性能及其运动规律和原理的质的区别，尺度效应至关重 要。例如金的熔点为1063℃，纳米金的熔点为330℃； 银的熔点为960.3℃，而纳米银的熔点为100℃；纳米铂 黑催化剂可使乙烯催化反应的温度从600℃降至室温等。 纳米材料的发现是人类从宏观到微观，认识层次的一次飞跃
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第1章 绪论 学科介绍
中国科学院资深院士 南开大学化学学院
申泮文教授
化学是解决人类社会可持续发展的核心科学 诺贝尔自然科学奖是科学技术大发展的推动力！
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第1章 绪论
1998年诺贝尔化学奖
科恩发展了量子化学中的电子密度 泛函理论（DFT），波普发展了量 子化学计算方法。
如此平整的碳元素在量子物理学中所具有的杰出性能。
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第1章 绪论 学科介绍
化学的第四难题——生命活分子的基本规律
充分认识和彻底了解人类和生物体内活分子的运动规律，如 （1）配体小分子和受体生物大分子的相互作用，是药物设计的基 础。（2）植物光合作用中，作为催化剂的活分子叶绿素是怎样起 作用的？植物的根瘤菌能固氮，再进一步合成蛋白质和核酸。这 两个伟大的催化反应能否在化学工厂中、温和条件下实现？（3） 牛羊等食草动物胃内的酶分子如何能把植物纤维分解为小分子？ 这将为充分利用自然界中丰富的植物纤维资源打下基础。（4）人 类的大脑是用泛分子组装成的最精巧的计算机，如何彻底了解大 脑的结构和功能？如何实现从生物分子到分子生物的飞跃？如何 跨越从化学进化到生物进化的鸿沟？等等。
第1章 绪论 学科介绍
“化学是通过探索那些肉眼看不见的粒子——原 子、分子的特征和行为，引导着人们认识整个物质 世界。”
绪论3
量子化学奠基人 之一
近代化学时期
• 1661年Robet Boyle发表了名 著《The Sceptical Chymist》, 指出：“化学不是为了炼金， 也不是为了治病，它应当从 炼金术和医学中分离出来， 成为一门独立的科学。”
英国化学家波义耳 (1627-1691)
“空谈毫无用途，一切来自实验”
材料化学 能源化学
化 学
环境化学 地质化学 天体化学
化学生物学
化学信息学 有机光电子学
五、关于本门课程
1 、课程内容 (1)化学的基本原理 微观性质(原子结构和价键理论)
物质的特性 宏观性质(气体、液体、固体) 反应的能量
化学反应的基本规律
反应的速率 反应的平衡
(2) 化学的广泛应用和前沿领域
学习方法：
大学化学基础
主讲教师：陈亚东
绪
一、什么是化学？
论
化学是一门在原子、分子层次上研究物质 的组成、结构、性质及其变化规律的科学。
化学是以研究物质的化学变化为主的科学 Chemistry is the study of the properties of materials and the changes that materials undergo.
VB12
Woodward (1965年，Nobel奖）
(2) 化学带动了材料科学的发展
三大合成高分子材料 （人造纤维、人造橡胶、塑料） 新型结构材料 （各种合金、特种陶瓷、纳米材料） 信息功能材料 （液晶材料、电致发光材料、非线性光学材 料、光电信息存储材料、超导材料） 生物工程材料
(3) 化学实验方法学推动其它学科在分子 层次上观察和测定物质的变化过程。
--- 徐光宪---
普通化学-绪论
不能迟到早退、旷课，超过三次不计成绩。严禁在课堂 上喧哗和阅读其它书刊，玩手机，听MP3等。
五 信息反馈
加强师生间的双向沟通，对课程、教学方法等有何要求 和意见，可向学习委员或班长反映，或直接找老师。
办 公 室：XXX 联系方式：XXXXXXXXXXX Email： XXX
15
普通化学 General Chemistry
1
General Chemistry
绪论
一 化学
1、化学的定义
Introduction
★ 化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的 科学。
---《中国大百科全书（化学卷）》（1989）
★ 化学是研究物质变化（或物质运动）的科学。
★ 化学是一门在原子、分子或离子的层次上研究物质的 组成、结构、性质之间内在联系以及外界条件对变化的影响。
9
General Chemistry
2、普通化学的内容
Introduction
物质的状态
原子结构
普 物质的结构
分子结构
通
化 学
化学反应基本原理
化学热力学 化学平衡 化学动力学
水溶液中的化学反应
酸碱反应 沉淀反应 氧化还原反应 配位反应
10
General Chemistry
3、普通化学的教学基本要求
6
General Chemistry
Introduction
★ 化学是自然科学中处于承上启下地位的中心学科。
信息电子 新材料
生物技术
冶金
化学
新能源
医药 卫生
军事 国防
衣、食、 住、行
资源利用 环境保护
7
General Chemistry
工科大学化学---绪论
化学起源于实验又依赖于实验, 是一门以实验为基础的自然科学。 人们通过实验不断认识物质的化学性质, 揭示化学反应规律, 检验化学 原理。
化学的发展将为人类社会创造出一个个奇迹!
0.5 “工科大学化学” 的学习内容
大学化学是化学学科的导论课程, 主要介绍化学的基础知识、基本 原理和研究方法。
工科大学化学将结合工程实践需要, 介绍诸如物质的聚集状态与环 境保护、化学反应的能量与方向、化学平衡和反应速率、水溶液中的 化学平衡等内容。使学生掌握近代化学基本理论、 基础知识及技能在 工程实践中的基本应用,提高其发现问题、 分析问题和解决问题的能力, 为后续学习和工作奠定一定的化学基础。
工科大学化学
绪论
工科大学化学
绪论
1
3
化学的研究对象及作用
化学的学科特点
2 化学的学科分支
4 化学学科的发展趋势
5 “工科大学化学” 的学习内容
目录
0.1化学的研究对象及其作用
化学是研究物质组成、 结构、 性质和变化规律的科学, 是自然科学领域 的重要基础学科。
化学研究原子、 离子、 分子和超分子, 其中最低物质层次是原子。 超分 子是分子借助分子间的弱相互作用力, 通过自组装构成的具有高级结构的聚 集体。
研究物质组成、 结构的分析方法及其理论的分支学 科, 是化学研究的重要支撑。 分析化学根据研究方 法和手段不同, 可分为化学分析和仪器分析。 近年 来, 随着新方法和新技术的逐步引入, 分析化学学科 也逐步细分出多个分支学科,如光谱分析、 热谱分析、 电化学分析、 色谱分析和质谱分析等。
大学分析化学绪论教案设计
课程名称：分析化学授课对象：大学化学专业学生教学目标：1. 了解分析化学的基本概念、研究内容和重要性。
2. 熟悉分析化学的基本原理和常用分析方法。
3. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
教学重点：1. 分析化学的基本概念和内容。
2. 常用分析方法的原理和应用。
教学难点：1. 分析化学与实际应用的关系。
2. 复杂分析方法的原理和应用。
教学准备：1. 教学课件2. 相关实验教材3. 分析化学实验仪器设备教学过程：一、导入1. 引导学生回顾中学化学课程中的分析方法，如滴定分析、重量分析等。
2. 提出问题：大学分析化学与中学分析化学有何区别？二、讲授新课1. 分析化学的基本概念- 定义：分析化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学。
- 研究内容：物质的分离、鉴定、测定和结构分析。
- 重要性：在化学、生物、环境、医药等领域具有重要应用。
2. 分析化学的基本原理- 定量分析：利用化学反应的平衡原理，通过测量反应物的消耗量或生成物的量来确定物质的含量。
- 定性分析：通过观察物质的性质（如颜色、气味、熔点等）或化学反应（如沉淀反应、气体产生等）来鉴定物质。
3. 常用分析方法- 滴定分析：利用酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等方法测定物质的含量。
- 重量分析：通过测量物质的质量来确定其含量。
- 光谱分析：利用物质的吸收、发射光谱特性进行定性和定量分析。
- 电化学分析：利用电化学方法（如伏安法、极谱法等）进行定性和定量分析。
三、案例分析1. 举例说明分析化学在化学、生物、环境、医药等领域的应用。
2. 分析复杂分析方法的原理和应用。
四、课堂小结1. 总结分析化学的基本概念、原理和常用分析方法。
2. 强调分析化学在实际应用中的重要性。
五、课后作业1. 阅读教材相关章节，加深对分析化学基本概念和原理的理解。
2. 完成课后习题，巩固所学知识。
教学反思：1. 本节课通过引入实际问题，激发学生的学习兴趣。
2. 注重理论与实践相结合，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
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“无机及分析化学” 学什么?
?
目 录
绪论 第一章 物质的聚集状态 第二章 化学反应的一般原理 第三章 定量分析基础 第四章 酸碱平衡与酸碱滴定 第五章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法 第七章 物质结构基础 第八章 配位化合物与配位滴定 第九章 仪器分析选介 第十章 元素化学 第十二章 化学信息的网络检索
绪论 33
2013-7-8
“无机及分析化学”学什么?
• 系统地学习无机化学基本理论:
热力学原理与四大平衡 结构原理(原子\分子\晶体) 元素周期规律 结构-性质的关系 用这些理论去分析、研究和解决无机化学问 题,包括理论问题和实际应用问题。
• 系统地学习定量分析的原理 和常用仪器分析方法
2013-7-8 绪论 34
准确定位 确定宏观 具体目标
脚踏实地、持之以恒精神
2013-7-8 绪论 9
大学何为?
自修之道 基础知识 实践贯通 培养兴趣 掌控时间 积极主动 为人处世
Your dream is coming true here!
2013-7-8 绪论 10
2013-7-8
绪论
11
绪
论
What is Chemistry?
化学的发展史：化学是一门既原始又 现代的学科
人类从懂得用火开始， 就从野蛮进入了文明。
人类第一次认识和利用 的化学反应—燃烧。利用燃 烧制作了陶器、冶炼了青铜。
2013-7-8 绪论 13
蔡伦
炼丹术士们没有发明出长生不老的 仙丹，却积累了丰富的化学知识。
绪论 14
2013-7-8
18世纪未，化学实验室开始有了较精密的天平， 使化学科学从对物质变化的简单定性研究进入 到精密的定量研究。
2013-7-8
绪论
19
化学的作用
化学是一门实用的科学：
人类之衣、食、住、行和娱乐无不与化学有 关。 当前一些重大的工业过程基本上都基于化学 过程。 世界专利发明中有20%以上与化学有关。发 达国家从事研究与开发的科研人员中，化学与 化工专家占一半左右。 化工产品的产值和出口比例在国民经济中一 直保持着领先地位。 绪 论 2013-7-8 20
C60布基球通过OsO4连接到基片上形成C60单层膜 (有独特的光电效应)
2013-7-8
绪论
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化学的主要分支
一级学科
二 级 学 科 三 级 学 2013-7-8 科 化 学
无 机 化 学
元 素 化 学 配 位 化 学
分 析 化 学
生 物 无 机 绪论
有 机 化 学
结 构 化 学 有 机 分 析
相继发现 质量守恒定律 定组成定律（如来源不同的H2O中H和O的质量比一定） 倍比定律（如N2O、NO、NO2)
2013-7-8 绪论 15
19世纪初，道尔顿(J.Daltan)和阿佛加德罗分 别创立了原子论和原子论-分子论。
2013-7-8
绪论
16
19 世纪下半叶，热力学理论引入化学，从宏 观角度解决了化学平衡的问题。生产酸、碱、合 成氨、染料以及其它有机化合物，形成无机化学、 分析化学、有机化学和物理化学四大基础学科。
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绪论
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20世纪是化学取得巨大成就的世纪，化学 的研究对象从微观世界到宏观世界，从人类社 会到宇宙空间不断地发展。 20世纪生命化学的崛起给古老的生物学注 入了新的活力。 在新世纪中，化学必将给人类社会的进步 起到越来越重要的作用。
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绪论
18
化学的地位
化学是一门中心的学科： 它与数学物理等学科共同成为自然科学 迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应 用于自然科学的各个领域，化学是创造自 然的强大力量的重要支柱。
“无机及分析化学” 怎样学？
1. 以无机化学原理为纲 理论框架— 热力学原理与四大平衡—宏观 结构原理(原子\分子\晶体) — 微观 元素周期律—宏观和微观 理论模型— 背景、适用范围、要点、解决什 么问 题、缺陷. 2.思维方法— 归纳法和演绎法 3.预习—复习—总结：规律性、特殊性、反常 性,记忆重要性质. 4.作业 2013-7-8 绪论 5.实验
何为大学?
大学是一个 丰富的资源库
图书馆
数据库
2013-7-8 绪论 3
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绪论
4
2013-7-8
绪论
5
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绪论
6
学术讲座
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绪论
7
何为大学?
大学意味着有很多的“第一次” 大学意味着有很多的“最后一次”
2013-7-8
绪论
8
大学为何? — 树立目标、规划人生
揭示中药的有效成分和 多组分药物的协同作用 机理。
2013-7-8
绪论
28
了解概念:
超分子、自组装
超分子: 由两种或两种以上分子依靠分子间 相互作用结合在一起，组成复杂的、有组 织的聚集体，并保持一定的完整性使其具 有明确的微观结构和宏观特性。
2013-7-8
绪论
29
自组装： 反应体系中分子自己因彼此间弱相互作 用而自动有序组装。
无机及分析化学
浙 江 大 学 编
主 编 副主编
贾之慎 张仕勇
高等教育出版社
xxx
xx大学 化学系
Tel：xxxxxxxxx E-mail：xxxxxx@xxx.xxx.xx
何为大学?
周浪 博士后、教授、 博士生导师、院长
朱正吼 博士后、 教授、博士生导师、 副院长
2013-7-8 绪论
陈义旺，博士、 教授、博士生导师、 洪堡学者。 2
化学是提高人类生存质量 和生存安全的有效保障
化学在材料领域的应用：1.提供电子信息材料
2013-7-8
世界上第一台计算机
绪论
21
2.生物医用材料
镁合金心血管支架的动 物植入实验
人造器官的培育
2013-7-8 绪论 22
3.新型能源材料
大型薄膜太阳能电池：
有半导体材料组成，组要 含硅元素，掺杂一些其他 元素。 LED照明
物 理 化 学
电 化 学 分 析
高 分 子 化 学
高 分 子 合 成 31
• 无机化学:除去碳氢化合物及其大多数衍生物外, 对所有元素和他们化合物的性质和反应进行理论 研究和解释的科学(莫勒提法)。
它研究的是元素的单质和化合物（碳氢化合物 除外）的制备、组成、结构、性能和过程的能量 变化及变化规律。 • 分析化学:是获取物质化学组成、含量、结构及相 关信息的科学，包括成分和结构的分析。
定义: 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、 结构和性能以及相互转化的学科。 范围：分子层次(molecular scale)(分子、原子或 离子)以及以超分子(supermolecule)为代表 的分子以上层次
内容：研究物质的组成、结构、性能、变化、变化
过程中的能量关系以及所遵循的规律的科学
2013-7-8 绪论 12
化学在其他领域的应用
生产环境友好的生物肥料和生物农药
2013-7-8
绪论
26
创造和研究包括基因疗法在内的新药物和新方法
2013-7-8
绪论
27
从分子水平了解病理过程，提出检测方法，建议预防途径。
Hem + O2 = HemO2(血红蛋白Hem)
CO(g) + HemO2(aq) = O2(g) + Hem(CO)(aq) K2 = 210
LED：磷化鎵（GaP）、鎵铝砷（GaAlAs）或
2013-7-8 绪论 砷化鎵（GaAs）、氮化鎵GaN）等化合物组成 23
4.生态环境材料
2013-7-8
绪论
24
5.航空航天材料
按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、 有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。
2013-7-8 绪论 25
35
教学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ排
•课时：64学时
•评定成绩办法:
总评成绩=期末考70%+平时成绩30% （作
业+出勤率） •考试形式:闭卷考试
2013-7-8 绪论 36
作 业
了解概念：等离子体、亚分子、 分子片、物种
2013-7-8
绪论
37