大学化学(有机物医学)第一章绪论x(授课讲义)
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医学有机化学绪论
均裂
H3C H
H3C + H
带有单电子的原子或基团称为自由基 (free radical)。经过均裂生成自由基的反应叫作自由基 反应。一般在光、热或过氧化物存在下进行。
萨摩耶绅士
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第 一章 绪 论 第四节 有机物的功能基和反应类型（三、有机反应类型)
(二) 异裂 ——> 离子型反应
萨摩耶绅士
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萨摩耶绅士
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第一章 绪论
学习要点：
1. 有机化合物与有机化学的定义 2. 共价键 碳的杂化轨道; 键长, 键角, 键能, 键的极性 3. 分子的极性 分子中所有化学键极性的向量和 4. 分子间作用力 范德华力; 偶极-偶极力; 氢键 5. 有机物的分类 按碳骨架分类; 按功能基分类 6. 有机反应类型 均裂:游离基反应; 异裂:离子型反应
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第 一章 绪 论 第四节 有机物的功能基和反应类型（二、有机物的分类)
萨摩耶绅士
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第 一章 绪 论 第四节 有机物的功能基和反应类型（三、有机反应类型)
二、有机化合物的反应类型
有机反应涉及旧键的断裂和新键的形成。 键的断裂有均裂和异裂两种方式：
(一) 均裂 ——> 自由基反应
萨摩耶绅士
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• 有机化学作为医学课程的一门基础课，它 为生物化学、生物学、免疫学、遗传学、 卫生学以及临床诊断等提供必要的基础知 识。
• 有关生命的人工合成，遗传基因的控制， 癌症、艾滋病等的治疗都离不开有机化学 的密切配合。
萨摩耶绅士
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第 一章 绪 论 第四节 有机物的功能基和反应类型（二、有机物的分类)
第四节 有机化合物的分类和反应类型
医用有机化学课件-第一章绪论(临床)
手性分子定义
不能与其镜像重合的分子。
判断方法
观察分子中是否存在手性 碳原子，若存在则分子具 有手性。
手性碳原子定义
连有四个不同基团的碳原 子。
对映异构体和非对映异构体区别
01
02
03
对映异构体
具有完全相同的物理性质 和不同的化学性质，如旋 光性、溶解性等。
非对映异构体
具有不同的物理性质和化 学性质，如沸点、熔点、 极性等。
胺类化合物的官能团，具有碱 性，可以参与酰化、烷基化等 反应。
酮基(>C=O)
酮类化合物的官能团，具有还 原性，可以参与加成、缩合等 反应。
有机反应类型和机理简介
取代反应
有机分子中的某些原子或原子团 被其他原子或原子团所取代的反 应。如酯化反应、卤代反应等。
重排反应
有机分子中的原子或原子团发生 位置重排的反应。如频哪醇重排、 贝克曼重排等。
利用立体异构原理研究蛋白质 、核酸等生物大分子的三维结 构及功能。
生物医学成像技术
利用某些具有特定立体构型的 分子作为造影剂，提高医学成
像技术的分辨率和准确性。
Part
06
医用有机化学发展趋势和挑战
新型有机合成方法和技术应用
1 2
高效、高选择性合成方法
发展高效、高选择性的有机合成方法，提高合成 效率和产物纯度，降低副产物生成。
Part
03
碳原子结构与性质
碳原子结构特点及杂化方式
碳原子结构特点
碳原子具有四个价电子，可以形 成四个共价键，是构成有机化合 物的基本骨架。
杂化方式
碳原子在形成共价键时，其价电 子可以进行sp、sp2、sp3等杂化 方式，从而形成不同形状和性质 的有机分子。
《有机化学》第一章绪论
《有机化学》第一章绪论一、教学内容本节课的教学内容来自于《有机化学》第一章绪论。
这部分内容主要包括有机化学的基本概念、有机化合物的分类、有机化学反应类型以及有机化合物的结构和性质。
具体内容包括：1. 有机化合物的定义和特点：介绍有机化合物的概念，解释有机化合物的特点，如碳氢化合物的存在、有机化合物的命名规则等。
2. 有机化合物的分类：介绍烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等有机化合物的分类和特点，解释它们的结构差异和性质特点。
3. 有机化学反应类型：介绍加成反应、消除反应、取代反应等有机化学反应类型，解释反应机理和反应条件。
4. 有机化合物的结构和性质：介绍有机化合物的结构特点，如碳原子的四价键、有机化合物的同分异构现象等，解释有机化合物的物理性质和化学性质。
二、教学目标1. 学生能够理解有机化学的基本概念和特点，掌握有机化合物的分类和命名规则。
2. 学生能够了解有机化学反应的类型和机理，理解反应条件和反应产物的关系。
3. 学生能够分析有机化合物的结构和性质，运用有机化学的基本原理解决实际问题。
三、教学难点与重点重点：有机化合物的分类和特点、有机化学反应类型和机理、有机化合物的结构和性质。
难点：有机化合物的结构和性质的理解和应用、有机化学反应机理的掌握。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、多媒体教具、有机化合物的模型或图示。
学具：笔记本、笔、有机化合物的结构模型或图示、有机化学反应机理的图示。
五、教学过程1. 引入：通过展示有机化合物的实际例子，如糖类、脂肪、蛋白质等，引起学生对有机化学的兴趣，引出本节课的主题。
2. 讲解：在黑板上用粉笔写出有机化合物的定义和特点，引导学生理解有机化合物的概念和特点。
然后，通过图示和模型，讲解有机化合物的分类和结构特点，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
3. 示例：通过具体的有机化学反应实例，讲解加成反应、消除反应、取代反应等有机化学反应类型，解释反应机理和反应条件。
4. 练习：给出一些有机化合物的结构和性质的题目，让学生通过观察和分析，回答题目，巩固对有机化合物的结构和性质的理解。
大一有机化学第1章绪论
有机化学合成的肥料添加剂可以提高作物的产量和品质，改善土壤 环境。
农业生物技术
通过有机化学手段，可以研究和开发农业生物技术，如基因工程、 细胞工程等，为农业生产提供新的途径和方法。
有机化学在材料领域的应用
高分子材料
有机化学是高分子材料合成的基础，如塑料、橡胶、纤维 等的合成和改性。
01
功能材料
通过有机化学的方法，可以合成具有特 殊功能的材料，如光电材料、生物医用 材料等。
质谱分析
通过测量分子的质量及质量分布来确定分子结 构。
红外光谱分析
利用物质对红外光的吸收特性来鉴定化合物中 的官能团和化学键。
核磁共振分析
利用核磁共振现象来研究分子的结构和动态行为。
有机化学合成的方法与策略
01
02
03
04
经典合成方法
掌握有机合成中的基本反应类 型和合成方法，如取代反应、 加成反应、消除反应等。
大一有机化学第1章绪论
目
CONTENCT
录
• 绪论引言 • 有机化学的基本概念 • 有机化学的研究方法与技术 • 有机化学与生产生活的关系 • 有机化学的前沿领域与发展趋势
01
绪论引言
有机化学的定义与特点
定义
有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成、反应机理以及 应用的科学。
特点
有机化合物种类繁多，结构复杂，性质各异；有机反应具有多样 性和复杂性；有机化学与生命科学、材料科学等学科交叉渗透。
100%
结构特点
有机化合物分子中碳原子之间以 共价键相连，形成链状或环状结 构，其他元素与碳原子相连。
80%
同分异构现象
分子式相同但结构不同的有机化 合物互为同分异构体。
农业生物技术
通过有机化学手段，可以研究和开发农业生物技术，如基因工程、 细胞工程等，为农业生产提供新的途径和方法。
有机化学在材料领域的应用
高分子材料
有机化学是高分子材料合成的基础，如塑料、橡胶、纤维 等的合成和改性。
01
功能材料
通过有机化学的方法，可以合成具有特 殊功能的材料，如光电材料、生物医用 材料等。
质谱分析
通过测量分子的质量及质量分布来确定分子结 构。
红外光谱分析
利用物质对红外光的吸收特性来鉴定化合物中 的官能团和化学键。
核磁共振分析
利用核磁共振现象来研究分子的结构和动态行为。
有机化学合成的方法与策略
01
02
03
04
经典合成方法
掌握有机合成中的基本反应类 型和合成方法，如取代反应、 加成反应、消除反应等。
大一有机化学第1章绪论
目
CONTENCT
录
• 绪论引言 • 有机化学的基本概念 • 有机化学的研究方法与技术 • 有机化学与生产生活的关系 • 有机化学的前沿领域与发展趋势
01
绪论引言
有机化学的定义与特点
定义
有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成、反应机理以及 应用的科学。
特点
有机化合物种类繁多，结构复杂，性质各异；有机反应具有多样 性和复杂性；有机化学与生命科学、材料科学等学科交叉渗透。
100%
结构特点
有机化合物分子中碳原子之间以 共价键相连，形成链状或环状结 构，其他元素与碳原子相连。
80%
同分异构现象
分子式相同但结构不同的有机化 合物互为同分异构体。
有机化学-绪论(药学)
有机化合物和有机化学的现代定义：
有机化合物(organic compounds) — 含碳的化合物 有机化学(organic chemistry)是研究有机化合物 的结构、性能和合成方法的一门科学。
CO32-、CO2、CO、CN-、OCN-、SCN-等由于 其性质与无机物相似，习惯上仍列为无机物
: : ·· : : ··
·· · 4 H + ·C·
H·CHH···H
or
H H—C—H
H
共价键的形成过程
H·+ ·H
H·+ ·Cl:
y
y
:: ::
·· H H or H—H 电子云重叠区，吸引着 两个原子核，形成稳定 体系
H ··Cl: or H—Cl
y
x H(1s)
x Cl(2p)
x H—Cl
路易斯结构式:
H HC H
H
H
H
HC CH H C C H
Lewis 的共价键理论的优缺点： 优点：比较正确的反映了离子键和共价键的区别。 不足：没有揭示共价键的真正本质。
配位共价键：形成共价键的一对电子是由成 键的两个原子中的一个原子提供。配位键通常 用箭头 表示，指示从提供电子的原子指向 接受电子的原子。
H
109.5o
H
C
H
H
有机化合物构造式的表达方式：
凯库勒式
结构简式
H3C CH CH2 CH3
H HH HH HC C C C C H
HH HHH
CH2 CH3
CH3CHCH2CH2CH2CH3 CH3
键线式
OH
2.路易斯结构式
路易斯结构式: 用共用电子的点来表示共价 键的结构式.
有机化学第一章 绪论
2020/5/15
1、有机化合物的提纯： 在18世纪末期，分离技术发展很快。人们开始
从动植物中提取一系列较纯的有机物，其代表人物： 舍勒（瑞典），他先后分离了多种有机酸：酒石酸 （1770年）、草酸（1776年）、乳酸（1780年）、 尿酸（1780年）、柠檬酸（1784年）、苹果酸 （1785年）。他为有机化学的发展立下了不可磨灭 的功劳。
A：亲电反应：由亲电试剂进攻反应物而发 生的反应叫做亲电反应。所谓亲电试剂是指在反 应过程中。能够接受电子的试剂。如：M+、H+等 缺电子体系。
B：亲核反应：由亲核试剂进攻反应物而发生 的反应叫做亲核反应。所谓亲核试剂是指在反应 过程中，能够给予电子的试剂。如 ：HO-、碳负 离子等。
⑶ 周环反应（协同反应）
C + H D4= 338.9KJ/mol
C + 4H
H=
D1+D2
4
+D3 + D4=
415.25KJ/mol
2020/5/15
4、共价键的偶极矩：在共价键中，由于成键的 两个原子的电负性大小不同，使得成键的电子云 偏向电负性大的一端，电负性大的原子具有部分 负电核δ-，电负性小的原子具有部分正电核δ+。 由此定义偶极矩：µ=q.d
2020/5/15
现在，人们正在积极利用计算机进行有机合 成的设计，有机化学从其诞生至今的200年的历 程中，得到了飞速发展，成为一门独立的学科， 并在人们生活中起着重要作用。
三、有机化学的任务
1．发现新现象（新的有机物，新的来源、新的 合成方法、合成技巧，新的有机反应等） 2．研究新的规律（结构与性质的关系，反应机 理等） 3．提供新材料 （提供新的高科技材料，推动 国民经济和科学技术的发展） 4．探索生命的奥秘（生命与有机化学的结合）
1、有机化合物的提纯： 在18世纪末期，分离技术发展很快。人们开始
从动植物中提取一系列较纯的有机物，其代表人物： 舍勒（瑞典），他先后分离了多种有机酸：酒石酸 （1770年）、草酸（1776年）、乳酸（1780年）、 尿酸（1780年）、柠檬酸（1784年）、苹果酸 （1785年）。他为有机化学的发展立下了不可磨灭 的功劳。
A：亲电反应：由亲电试剂进攻反应物而发 生的反应叫做亲电反应。所谓亲电试剂是指在反 应过程中。能够接受电子的试剂。如：M+、H+等 缺电子体系。
B：亲核反应：由亲核试剂进攻反应物而发生 的反应叫做亲核反应。所谓亲核试剂是指在反应 过程中，能够给予电子的试剂。如 ：HO-、碳负 离子等。
⑶ 周环反应（协同反应）
C + H D4= 338.9KJ/mol
C + 4H
H=
D1+D2
4
+D3 + D4=
415.25KJ/mol
2020/5/15
4、共价键的偶极矩：在共价键中，由于成键的 两个原子的电负性大小不同，使得成键的电子云 偏向电负性大的一端，电负性大的原子具有部分 负电核δ-，电负性小的原子具有部分正电核δ+。 由此定义偶极矩：µ=q.d
2020/5/15
现在，人们正在积极利用计算机进行有机合 成的设计，有机化学从其诞生至今的200年的历 程中，得到了飞速发展，成为一门独立的学科， 并在人们生活中起着重要作用。
三、有机化学的任务
1．发现新现象（新的有机物，新的来源、新的 合成方法、合成技巧，新的有机反应等） 2．研究新的规律（结构与性质的关系，反应机 理等） 3．提供新材料 （提供新的高科技材料，推动 国民经济和科学技术的发展） 4．探索生命的奥秘（生命与有机化学的结合）
大学有机化学 第一章 绪论PPT课件
C+4H
H HCH
H
3、价键理论
从“形成共价键的电子只处于形成共价键的两 原子之间”的定域观点出发的。
共价键的形成是由于成键原子的原子轨道相互 交盖的结果。两个原子轨道中自旋反平行的两 个电子，在轨道交盖区域内为两个原子所共有， 增加了对成键两原子的原子核的吸引力，降低 了体系的能量而成键。
+
1s
共价键的方向性
• 共价键的形成是由于成键原子的原子轨道（电 子云）相互交盖的结果；
• 电子云的交盖使成键两原子之间的电子云出现 的几率增加；
• 电子云密度的增大，增加了成键两原子原子核 的吸引力，减小了两核之间的排斥力，因而降 低了体系的能量而结合成键；
• 电子云交盖程度越大，成键两原子之间的电子 云密度也越大，形成的共价键越牢固。
共价键的定域性
• 价键理论认为，成键电子处于以共价键 相连原子的区域内，即成键电子处于成 键原子之间，是定域的。
5、共价键的属性
• ①键长
• 形成共价键的两原子原子核之间的平均距离。 两原子之间形成的键越短，表示键越强，越 牢固，相同的共价键的键长在不同的化合物 分子中不同；
• 例如：C—C：0.154nm; C=C: 0.134nm
难点：共价键的断裂方式与有机反应类 型。
一、有机化学的研究对象
1、有机化合物：含碳化合物、碳氢化合 物及其衍生物。天然气的主要成分是甲 烷CH4 。
2、有机化学：研究含碳化合物的化学结 构、组成、性质、合成方法及相互转 化规律的科学。已成为一门独立的科 学，是化学的一个分支。
二、有机化学工业原料的来源
使用教材
《有机化学简明教程》高鸿宾主编 《有机化学实验与指导》
推荐参考书目
[医学]1有机化学课件
![[医学]1有机化学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/721e070610a6f524cdbf8517.png)
（三） 分子结构和结构式
分子结构：指分子中原子的成键次序和键合方式。
H H H C C O H H H
分子式：C2H6O
沸点： 78.2℃
H H H C O C H H H
-23℃
短线式 1-丙醇
H H H H C C C O H H H H H H C C H H
缩简式
CH3CH2CH2OH
键线式
OH
环戊烷
H C H C H
H H C H
H2C H2C
CH2
CH2 CH2
脂肪族化合物常用缩简式、环状化合物常用键线式！
（四）有机化合物的研究程序
以苯为例
（1）分离提纯（苯的纯化） （2）物理常数测定（熔点、沸点等） （3）元素分析和实验式确定（实验式：CH） （4）相对分子质量测定和分子式（分子式：C6H6） （5）结构的确定
（五）有机化合物的分类
（1）按碳架分类 （2）按官能团分类
（六）有机反应的类型 （七）有机化学与药学及生命科学的关系
（一） 有机化合物和有机化学 有机化合物：一般指碳氢化合物及其衍生物。
Chemistry
of Carbon Compounds
（1）碳酸盐、金属氰化物 （2）四氟乙烯、硼烷、氮化硼（B3N3)
一些常见重要官能团（详见P11)
化合物类别 烯烃 炔烃 卤代烃 硝基化合物 胺 醇和酚 醚 醛 酮 腈 羧酸 磺酸 官能团构造 C C C C X(F,Cl,Br,I) NO2 NH2 OH O CHO O C CN COOH SO3H 官能团名称 双键 三键 卤原子 硝基 氨基 羟基 醚键 醛基(甲酰基) 酮羰基 氰基 羧基 磺酸基
天津中医药大学
有机化学
1第一章 绪论
RCH2 : A 异裂 RCH2:A 异裂
+
RCH2
+
A:
-
BRCH2B
-
RC:H2 + A + B+ RCH2B
有机化学中的同分异构现象
碳架异构体
（ 结同 构分 异异 构构 体体
）
位置异构体
构造异构体 官能团异构体
互变异构体
立体异构体
价键异构体
几何异构体
构型异构体
旋光异构体
交叉式构象
构象异构体 重叠式构象
电子互变异构体
* 分子式相同, 结构不同的化合物称为同分异构体, 也叫结构异构体
构造异构体：因分子中原子的连结次序不同或
者键合性质不同而引起的异构体。
碳架异构体：因碳架不同而引起的异构体; 如:
CH3
C4H10
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3
OH
C3H8O
CH3CH2CH2OH
CH3CHCH3
石河子大学医用有机化学课件
第一章 绪论
第一章：绪论
本章内容： 有机化合物和有机化学 有机化学与医学的关系 有机分子结构与共价键 有机化学反应类型 有机化合物的分类
第一章：绪论
有机化合物和有机化学
有机化合物的定义：
有机化合物是指碳氢化合物及其衍生物
有机化学的定义：
• 研究有机化合物的结构、性质、合成、 转化及其应用的一门化学学科的二级学 科称为有机化学。
有机化合物
有机化合物的特点
1、种类繁多，同分异构现象普遍。 2、容易燃烧。 3、熔点较低。 4、难溶于水。 5、反应速度慢。 6、副反应多。
有机化合物的结构特征：
医学生物化学全套课件
七、有机化学与医学的关系
生化 生理学
有机化学
药理学
微生物学 卫生学
免疫学 遗传学
第二章 饱和烃
第一节 烷烃
一、烷烃的结构 二、烷烃的命名法 三、饱和碳原子的类型 四、烷烃的化学性质
第二节 环烷烃
一、单环环烷烃的分类与命名 二、单环环烷烃的结构与稳定性 三、环己烷和取代环己烷的构象
第一节 烷烃
一、烷烃的结构
诱导效应 诱导效应的表示方法： 电负性 X>H X—吸电子基 -Ⅰ效应 五、烯烃的化学反应 电负性 Y<H Y—斥电子基 +Ⅰ效应
（一）加成反应：
加H2、X2、HX、H2SO4等。
加成反应机理：离子型亲电加成反应 中间体：碳正离子 碳正离子的稳定性：3°> 2°> 1 °>
+
CH3 马氏规则：当不对称烯烃与不对称试剂 进行加成时，试剂中带正电荷部分总是加
Байду номын сангаас
丁烷的构象
稳定性：对位交叉式＞邻位交叉式 ＞部分重叠式＞全重叠式
四、烷烃的化学性质
1、稳定性；2、卤代反应
卤代反应机理（自由基反应机理） ： 链引发 链增长 链终止
自由基的构型：C原子为SP2杂化 自由基稳定性：
叔烷基自由基＞仲烷基自由基＞伯烷基自由基
第二节 环烷烃（CnH2n）
一、单环环烷烃的分类与命名
二、有机化合物的一般特点
1、多数可以燃烧；
2、熔点低（一般在300℃以下），易挥发；
3、水中溶解度很小；
4、反应速度慢，常伴有副反应，
产物复杂。
5、同分异构现象
三、有机化合物的结构
有机化合物中C原子
共价键 方式成键
有机化学课件 第1章 绪论
如CH4
H × .×C.H× .× . H
H
H HC H
H
24
② 结合能力强。碳原子间通过单、双、叁键 结合成链状或环状物
—C—C—、—C = C—、—C ≡ C—
CC CC
③ 碳原子还可以与其它元素的原子相结合。
C—OH C—X
C—NH2
25
⑵其它元素：H O N P S……
1 8 7 15 16 原子序数小，半径小，易形成稳定的共 价键（以单键，双键，叁键方式）
1、第1、2章(绪论、饱和烃） －6学时
2、第3章（不饱和烃）
－6学时
3、第4章（芳香烃）
－3学时
考试1--1学时
4、第5章（对映异构） 5、第7章 （卤代烃）
－4学时 －2学时
5
6、第8章（醇酚醚） 7、第9章（醛酮醌）
考试2--1学时
－3学时 －3学时
8、第10章（羧酸、羧酸衍生物和取代酸 ） － 4学时
CH3Cl
CH3COOH
20
有机化学：
研究碳氢化合物及其衍生物的化学
研究内容：
研究有机物的组成、结构、性质、用途、 合成方法、以及它们之间的相互转变和内 在联系。
21
●为什么把有机化学与无机化学分为两个 学科来研究？
有机化合物数目庞大，据目前统计有2230万 种以上，现仍在以指数形式的速率迅速增长， 而无机化合物只有几万种；主要原因是有机 化合物与无机化合物在组成、结构和性质上 有很大的差异，使得有机化合物有很多独特 的的特点。
C O —C≡N
O S OH O
O P OH OH
26
2．结构上的特点： 以碳元素为结构骨架的共价化合物
HO
大学有机化学有机化学-第一章--绪论
键角109.5° 正四面体
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
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
大学有机化学总课件
化学性质有影响, 而且对生物大分子的空间状态与生物 功能有重要意义.
• 超分子体系: 两种或两种以上的化学物质通过分子间的
弱相互作用所形成的复杂有序具有且具有特定功能的体 系. 几种分子间力的加和与协同, 具有一定的方向性和选 择性, 决定着分子识别和位点识别, 只有具备分子识别功 能的组装方式, 才能保证组装体系高级结构的有序性. 超分子体系是与生命现象有关的功能的基本单位, 生命 的奥秘、生物的神奇存在于特殊的组装体之中.
学习并掌握有机化学的基本知识和理论, 有利于深刻认 识生命现象的化学本质, 在分子水平上深入认识和研究 探索生命的奥秘.
1.3 有机化合物中的分子结构
1.3.1 有机化合物的化学键 —— 共价键
• 共价键(covalent bond)的定义:
原子之间以共用电子对的方式形成的化学键.
• 按成键方式, 共价键分为两种基本类型: σ 键 和 π 键 • 阐述共价键的形成和本性的基本理论:
①价键理论(简称V.B法) ②轨道杂化理论 ③共振论 ④分子轨道理论(简称M.O法)
其中, 轨道杂化理论和共振论是价键理论的发展和延伸.
• 表征共价键基本性质(属性)的物理量:
① 键长
② 键角 反映了有机物分子的空间构型.
③ 键能(E) 和 键离解能(D) 衡量共价键强度的物理量. 对于多原子分子,键能是同类共价键的键离解能的 平均值. 例如 甲烷中的C–H 键.
(又叫旋光异构、光学异构)
构型异构和构象异构的基本区别?
1.3.4 有机化合物的结构式
• 书写结构式的基本原则是 满足八隅体结构, 成键时使各
原子最外层电子全充满 ( H: 2 其它原子: 8 )
• 化合价: 相当于每个原子在结构式中的共价键数.
• 超分子体系: 两种或两种以上的化学物质通过分子间的
弱相互作用所形成的复杂有序具有且具有特定功能的体 系. 几种分子间力的加和与协同, 具有一定的方向性和选 择性, 决定着分子识别和位点识别, 只有具备分子识别功 能的组装方式, 才能保证组装体系高级结构的有序性. 超分子体系是与生命现象有关的功能的基本单位, 生命 的奥秘、生物的神奇存在于特殊的组装体之中.
学习并掌握有机化学的基本知识和理论, 有利于深刻认 识生命现象的化学本质, 在分子水平上深入认识和研究 探索生命的奥秘.
1.3 有机化合物中的分子结构
1.3.1 有机化合物的化学键 —— 共价键
• 共价键(covalent bond)的定义:
原子之间以共用电子对的方式形成的化学键.
• 按成键方式, 共价键分为两种基本类型: σ 键 和 π 键 • 阐述共价键的形成和本性的基本理论:
①价键理论(简称V.B法) ②轨道杂化理论 ③共振论 ④分子轨道理论(简称M.O法)
其中, 轨道杂化理论和共振论是价键理论的发展和延伸.
• 表征共价键基本性质(属性)的物理量:
① 键长
② 键角 反映了有机物分子的空间构型.
③ 键能(E) 和 键离解能(D) 衡量共价键强度的物理量. 对于多原子分子,键能是同类共价键的键离解能的 平均值. 例如 甲烷中的C–H 键.
(又叫旋光异构、光学异构)
构型异构和构象异构的基本区别?
1.3.4 有机化合物的结构式
• 书写结构式的基本原则是 满足八隅体结构, 成键时使各
原子最外层电子全充满 ( H: 2 其它原子: 8 )
• 化合价: 相当于每个原子在结构式中的共价键数.
2024版年度大学有机化学第1章绪论ppt课件
目录•有机化学概述•有机化合物分类与命名•有机反应类型与机理概述•有机化学实验技术与仪器简介•有机化学在日常生活和工业生产中应用•本章小结与复习指导有机化学概述定义研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及应用的科学反应性有机化合物反应活性高，反应类型多样多样性有机化合物种类繁多，结构复杂选择性有机反应具有高度的选择性，可合成特定结构和功能的化合物有机化学定义与特点有机化学发展历史01萌芽阶段古代对天然产物的认识和利用02发展阶段18-19世纪，随着元素周期表的发现和有机化学理论的建立，有机化学逐渐发展成为一门独立的学科03成熟阶段20世纪以来，随着合成方法、分析技术和理论计算的不断发展，有机化学取得了巨大的进步和成就研究范畴01有机化合物的结构、性质和合成02有机反应机理和动力学0301有机功能材料和药物合成02生物有机化学和化学生物学研究方法02合成方法01通过化学合成制备具有特定结构和功能的有机化合物分析技术02利用色谱、质谱、核磁共振等分析技术对有机化合物进行结构鉴定和性质研究理论计算03利用量子化学、分子模拟等理论计算方法研究有机化合物的结构和性质以及反应机理有机化合物分类与命名按官能团分类根据分子中含有的官能团（决定化合物特殊性质的原子或原子团）来分类，如烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、硝基化合物等。
按碳架分类根据碳原子结合而成的基本骨架，如链状化合物、碳环化合物和杂环化合物。
有机化合物分类方法有机化合物命名原则及示例命名原则有机化合物的命名需要遵循IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）命名规则，包括取代基的顺序规则、编号定位规则等。
同时，中文命名还需要符合《有机化学命名原则》的规定。
命名示例以烷烃为例，简单烷烃的命名是根据碳原子数目来命名的，如甲烷、乙烷、丙烷等；对于带有取代基的烷烃，需要根据取代基的位置和名称来进行命名，如2-甲基丙烷、3-乙基戊烷等。
卤素原子（-X ）卤素原子包括氟、氯、溴、碘等，它们可以与烃基发生取代反应，生成卤代烃。
绪论课件化学完整版
2、有机化合物的特性
◆对热不稳定，容易燃烧 ◆熔点较低 ◆难溶于水，易溶于有机溶剂 ◆反应速度比较慢 ◆发生副反应 ◆同分异构体的存在很普遍
二、有机化学的产生和发展
1773年 首次由尿内取得纯的尿素. 1805年 由鸦片内取得第一个生物碱——吗啡. 1828年，德国化学家，维勒（wohler,F）首次人工用 氰酸铵合成了尿素。
Ed(CH
H)
-1
= 448 kJ.mol
Ed(C H)
-1
= 347 kJ.mol
甲烷C-H键键能（414kJ.mol-1)是上述解离能的平均值。
一些共价键的键能
共价键 键能/kJ.mol-1
CC
347
CH
414
共价键 C Cl C Br
CN
305
CI
CO
360
CC
CF
485
CC
键能/kJ.mol-1 339 285 218 611 837
键长/nm 0.177 0.191 0.212 0.134 0.120
（2）键能
指成键时体系释放的能量或断键时体系吸 收的能量。多原子分子键能通常是键的解离能平均值。
CH4 CH3 CH2
CH
CH3 H CH2 H CH H
CH
Ed(CH3
H)
=
423
-1
kJ.mol
Ed(CH2
H)
=
439
-1
kJ.mol
1874年，范特霍夫(Vant Hoff.J.H)和勒贝尔(Le Bel,J.A) 分别提出碳四面体构型学说，建立了分子的立体概念， 开创了从立体观点来研究有机化合物的立体化学。 。 20世纪建立了现代有机结构理论。
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