有机绪论

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有机化学第一章 绪论

有机化学第一章 绪论

有机化合物与人们的生活密切相关: 衣、食、住、行都离不开有机化合物; 动植物体和人类本身也是由有机化合物组成的。 有机化合物种类繁多,数量巨大,且增加很快。
1880 年 12,000 种
1910 年 150,000 种
1940 年 500,000 种
1961 年 1,750,000 种
1965~1970年,年均新增26.2万种,1995~2000年,年 均新增130万种。
HO OH
OH OH
HO HO OH OH
海葵毒素
HO HO
OH
③分子识别和分子设计正在渗透到有机化学的各领域; 计算机技术引入,在结构测定、分子设计和合成设计等 方面都发挥着重要的作用。
④有机化学继续在农用化学品、药物和医用化学品以及
分子电子材料的开发中起主导作用。 ⑤绿色合成:环保,资源可持续利用; 原料简单、条件温和,经过简单步骤,快速、高选择性、 高效地转化为目标分子。
分子式:C129H223N3O54
有64个手性中心, 可能的异构体271。
H2N O
OH O O HO OH O OH CH3 HO OH OH OH OH H2C OH OH OH HO OH OH O OH OH OH OH OH OH
O HO N H
O
HO CH3 OH CH3 OH
OH CH3 CH3 O O CH3
C
C
C C
C
若三个骨架都和氢结合的话,分子式是相同的(C5H12)。
具有相同的分子式而结构不同的化合物,称为同分异构 体,这种现象称为同分异构现象。 有机化学中,不能只用分子式来表示一个有机化合物, 而必须用构造式。
含5个碳原子的化合物,开链的分子骨架有:

有机化学绪论教案

有机化学绪论教案

有机化学绪论教案一、教学目标1.了解有机化学的研究对象、研究内容和研究方法。

2.理解有机化学与生命科学、材料科学、环境科学等领域的紧密联系。

3.掌握有机化合物的命名原则和基本性质。

4.培养学生对有机化学的兴趣和探究精神。

二、教学内容1.有机化学的定义和研究对象有机化学是研究碳原子与其他原子形成的化合物,特别是碳氢化合物及其衍生物的化学性质、反应和应用的学科。

2.有机化学的研究内容有机化学的研究内容包括有机化合物的结构、性质、反应、合成和应用等方面。

3.有机化学的研究方法有机化学的研究方法包括实验方法和理论方法。

实验方法包括有机合成、有机分析和有机物理方法等;理论方法包括量子化学、分子力学和分子模拟等。

4.有机化学与相关领域的联系有机化学与生命科学、材料科学、环境科学等领域紧密相关。

例如,有机化学在药物合成、生物大分子研究、高分子材料制备和环境污染治理等方面发挥着重要作用。

5.有机化合物的命名原则有机化合物的命名原则包括根据其结构、功能和来源进行命名。

例如,根据碳原子数和官能团的位置进行命名,或者根据其生物来源和功能进行命名。

6.有机化合物的基本性质有机化合物的基本性质包括物理性质和化学性质。

物理性质包括熔点、沸点、溶解度和密度等;化学性质包括氧化还原性、酸碱性、亲核性和亲电性等。

三、教学方法1.讲授法:讲解有机化学的基本概念、原理和方法。

2.案例分析法:通过具体的有机化合物案例,引导学生理解和应用有机化学的知识。

3.实验法:通过有机化学实验,让学生亲身体验有机化合物的性质和反应。

4.讨论法:组织学生进行小组讨论,激发学生的思维和创造力。

四、教学评价1.课堂参与度:评估学生在课堂上的积极性和参与度。

2.作业和实验报告:评估学生对有机化学知识的掌握和应用能力。

3.期末考试:评估学生对有机化学知识的综合运用能力。

五、教学资源1.教材:选择合适的有机化学教材,提供系统的有机化学知识。

2.多媒体资源:利用多媒体课件、视频和动画等资源,丰富教学内容和形式。

有机化学 第1章 绪论

有机化学 第1章  绪论
有机化学
第一章 绪 论
【本章重点】
共价键的形成及共价键的属性、诱导效应。 【必须掌握的内容】 1. 有机化合物及有机化学。 2. 有机化合物构造式的表示方法。 3. 共价键的形成——价键法(sp3、sp2 sp杂化、σ键与π 键)和分子轨道法。 4. 共价键的基本属性及诱导效应。 5. 共价键的断键方式及有机反应中间体。 6. 有机化合物的酸碱概念。
2Cl·
△H = +242kJ / mol (
双原子分子键能也就是键的离解能;多原子分子 同类型共价键的键能,是各个键离解能的平均值。
如: CH4 +435.1 ·CH +443.5 ·CH2 +443.5 ·CH +338.9 而CH
4 3
离解能△H(kJ / mol) ·CH3 + H· ·CH2 ·CH ·C ·C + H· + H· +物通过蒸馏、结晶、吸附、
萃取、升华等操作孤立出单一纯净的有机物。
[结构] 对分离出的有机物进行化学和物理行为的了解
,阐明 其结构和特性。
[反应和合成] 从某一有机化合物(原料)经过一系列反
应转化成一已知的或新的有机化合物(产物)。
§有机化合物的特点
有机化合物的特点通常可用五个字概括: “多、燃、低、难、慢”。
△H = (435.1 + 443.5 + 443.5 + 338.9)= 1661 kJ / mol 故甲烷C-H 键的键能为:1661 / 4 = 415.3 kJ / mol 键能是指破坏或形成某一个共价键所需的平均能量。 一般来说,有机分子的键能越小,键就越活泼;键能越 大,键就比较稳定。
4. 键的极性与偶极矩 由两个电负性不同的原子组成共价键时,由 于成键的两个原子对价电子的吸引力不同,使成 键电子云在两个原子间的分布不对称,造成共价 键的正负电荷中心不重合形成极性键。

第一章 有机化学绪论

第一章 有机化学绪论
有机化学
Organic Chemistry
主讲:王红梅
有机化学绪论
一、有机化合物和有机化学
二、共价键
三、酸碱理论 四、有机化合物的分类 五、有机化合物构造式的表达方式 六、有机化合物共价键的断裂方式和反应类型
有机化合物命名 同分异构现象 各类化合物结构(杂化形式) 有机化合物性质(特别是化学性质) 各类化合物的制备方法 各类有机化合物之间的转化 立体化学概念 有机反应的机理
实际上碳原子并不直接以激发态的原子轨道参与形成共价键, 而是先杂化,再成键。形成烷烃时,碳原子取 sp3 杂化。
z
四面体结构, 轨道间夹角 为 109.5o.
x
sp3杂化
y
激发态: 2s 1 + 2px1 + 2py1 + 2pz1
1s22(sp3)12(sp3)12 (sp3)12(sp3)1
杂化轨道电子排布
1931年,鲍林(Pauling L)提出原子 轨道杂化理论。
C: 1s22s22px12py1
相互影响、相互混合 2px 2s 2py 2pz
C:1s22s22px12py1
碳原子轨道的这种转化过程成为碳原子的杂化。
杂化轨道(hybrid orbital):
在成键的过程中,由于原子间的相互影响,
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sp3杂化
乙烷 (CH3CH3)
σ键: 旋转不影响轨道重叠程度, 即σ 键可沿键轴“自由”转动; 重叠程度 大, 稳定性高; 键的极化度小.
头碰头重叠形成 C-Cσ键
分子中所有键角约为 109.5oC(四面体构型)
H
0p m
bond 154pm
H H H
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有机化学第1章绪论ppt课件

有机化学第1章绪论ppt课件

04
有机化学与生产生活的关系
有机化学在医药领域的应用
药物合成
通过有机化学方法合成药 物,如抗生素、抗癌药物 等。
药物分析
利用有机化学原理和技术 对药物进行质量控制和纯 度检测。
药物设计
基于有机化学知识,设计 具有特定生物活性的药物 分子结构。
有机化学在农业领域的应用
农药合成
通过有机化学方法合成农药,用 于防治农作物病虫害。
有机化学第1章绪论 ppt课件
• 绪论 • 有机化合物的结构与性质 • 有机化学反应的类型与机理 • 有机化学与生产生活的关系 • 有机化学的学习方法与技巧
目录
01
绪论
有机化学的研究对象
01
02
03
04
05
碳氢化合物
含氧化合物
含氮化合物
杂环化合物
生命有机体中的 有机化合物
研究最简单的有机化合物— —烷烃、烯烃、炔烃等的结 构、性质和合成方法。
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。
氧化反应
有机物得氧或失氢的反应。
还原反应
有机物加氢或去氧的反应。
有机化学反应的机理
链锁反应
链引发、链传递和链终止三个阶段组 成。
离子型反应
自由基型反应
共价键发生均裂时,成键电子平均分 配给两个碎片,都产生单电子的碎片 (自由基),再由自由基与试剂之间 进行的反应。
命名
采用系统命名法,根据有机化合物的结 构特点和官能团类型进行命名,包括俗 名、普通命名法和系统命名法等。
03
有机化学反应的类型与机理
有机化学反应的类型
加成反应
发生在有双键或叁键的物质中。 加成反应后,重键打开,原来重 键两端的原子各连上一个新基团。

有机化学-第一章-绪论

有机化学-第一章-绪论

sp2杂化的碳原子的几何
构型为平面三角形。
sp2杂化的碳原子 有机化学 第一章
24
sp1杂化
sp杂化轨道 形状:梨形
成分: 1/2 s + 1/2 P 夹角: 180° 碳原子构型:直线型
未参与杂化的两个 p 轨道的对 称轴相互垂直,且均垂直于sp 杂化轨道对称轴所在直线。
可形成两个 键和两个π键
19
杂化轨道理论 (hybrid orbital theory) 碳原子在基态时的价电子层电子构型
C : 2s2 2px1 2py1 2pz0
吸收能量
C*: 2s1 2px1 2py1 2pz1
sp3杂化
重新 分配
sp2杂化
sp杂化
有机化学 第一章
20
sp3杂化
可形成四 个 键
有机化学 第一章
21
ψ*

1
2

ψ
原子轨道组合成分子轨道必备条件: ① 能量相近 ② 最大重叠 ③ 对称性相同
有机化学 第一章
27
分子轨道理论(molecular orbital theory)
电子在分子轨道中的填充顺序
能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则(兼并轨道规则)
最大重叠 此外还遵循成键三原则: 能量相近
1.1 有机化合物和有机化学
•有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质 、合成、应用及相关理论的一门科学。
那么,什么是有机物呢?
十七世纪中叶,据物质来源分为:动物、植物 和矿物
有机——“有生命的物质”
有机化学 第一章
3
有机化学发展的历史
十九世纪初瑞典化学家 柏齐利乌斯(Berzelius)把动物物质和 植物物质合并称有机化合物,把矿物物质称为无机化合物。

有机化学 绪论

有机化学 绪论

C: 2s2 2p2
激发 s轨道 p轨道
杂化 (线性组合)
4个sp3 杂化轨道
(sp3 杂化)
3个sp2
(sp2 杂化) p轨道
(sp杂化)
2个sp p轨道
(i) sp3杂化
甲烷分子中的碳原子采取sp3杂化。杂化的结果:
sp 3
①sp3轨道具有更强的成键能力和更大的方向性。 ②四个sp3杂化轨道完全相同,取最大的空间距离为正四 面体构型,轨道夹角为109.5°。
C
HC
CH
HC
CH
sp杂化碳为直线构型 键
乙炔分子的σ骨架
2个相互⊥的π
乙炔分子中电子云的形状为对称于σC-C键的圆筒形。
讨论:
• 不同杂化态碳原子的电负性不同,导致其与 氢原子或其他原子形成的σ键的性质不同。
电负性:sp杂化碳> sp2杂化碳> sp3杂化碳 !
• 杂化轨道可形成σ键,如C-H、C-C、C-X、 C-O、C-N等。σ键是有机分子构成碳链或碳 环的基础。
1-丁烯
CH3CHCH2OH CH3
2-甲基丙醇
(B)脂环化合物
OH
环戊烷
环辛炔
环己醇
(C)芳香族化合物
OH
NO2
苯酚
硝基苯

(D)杂环化合物
O
呋喃
N
吡啶
O CHO
2-呋喃甲醛
精品课件!
精品课件!
(2)按官能团分类 一些常见重要官能团
化合物类别
烯烃 炔烃 卤代烃 硝基化合物 胺 醇和酚 醚 醛
• 未参与杂化的p轨道可形成π键,如C=C、 C=O、C≡C、C≡N等。
②分子轨道法
• 分子轨道理论主要用来处理p电子或π电子 。

《有机化学》第一章绪论

《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。

大一有机化学绪论知识点

大一有机化学绪论知识点

大一有机化学绪论知识点1.有机化合物的分类:有机化合物是含有碳元素的化合物,按照功能基团可以分为醇、醚、醛、酮、羧酸、酯等。

2.有机化学键:有机化合物中的化学键可以分为共价键和极性键。

共价键是由共用电子对形成的,常见的有单键、双键和三键。

极性键则是由于电负性差异而产生的偏向性。

3.共轭体系:共轭体系是指一个或多个单键和一个或多个共轭双键相互交替排列而形成的一组π键的结构。

共轭体系具有较小的能量差异,因此比较稳定。

4.异构体:异构体是指分子式相同但结构不同的化合物。

包括构造异构体、空间异构体和立体异构体。

构造异构体是指化合物的分子结构不同,如链异构体和环异构体。

空间异构体是指化合物的空间取向不同,如顺反异构体。

立体异构体是指化合物分子中具有手性中心,存在手性异构体。

5.有机反应的基本原理:有机反应是有机化合物发生变化的过程。

常见的有机反应包括加成反应、消除反应、取代反应和重排反应。

加成反应是指两个分子结合而形成一个新的分子,消除反应是指一个分子分解为两个分子,取代反应是指一个原子或基团被另一个原子或基团取代,重排反应是指分子内原子或基团的位置发生变化。

6.极性和溶解性:极性是指分子中正负电荷分布的不均匀性。

极性分子通常具有较强的溶解性,而非极性分子溶解性较差。

极性溶剂通常可以溶解极性物质,非极性溶剂可以溶解非极性物质。

7.共沉淀和分配:共沉淀是指两种或更多种物质在溶液中发生反应而形成沉淀。

分配是指两个相互不相溶的液体中的物质在两相之间分配的过程。

分配系数是用来描述分配过程的指标。

8.杂环化合物:杂环化合物是指含有不同原子的环状化合物。

常见的杂环化合物包括含氧杂环、含氮杂环、含硫杂环等。

杂环化合物具有较强的化学活性和生物活性。

9.光学活性和手性:光学活性是指一些化合物对旋光的作用。

手性是指分子不具有镜面对称性,分为左旋体和右旋体。

手性分子与手性反应物之间发生反应时会产生对映异构体。

10.环加成反应和开链加成反应:环加成反应是指在环状化合物中发生加成反应,如环状醇的开环加成反应。

有机化学绪论教案

有机化学绪论教案

有机化学绪论教案一、教学目标1、让学生初步了解有机化学的研究对象和发展历程。

2、激发学生对有机化学的学习兴趣。

3、帮助学生理解有机化合物的特点和分类。

二、教学重难点1、重点(1)有机化合物的定义和特点。

(2)有机化学的发展历程和重要性。

2、难点(1)理解有机化合物的结构和性质之间的关系。

(2)培养学生对有机化学的学习兴趣和热情。

三、教学方法讲授法、讨论法、实验演示法四、教学过程(一)导入新课同学们,大家好!今天我们要一起走进一个神奇的化学世界——有机化学。

在开始之前,我先给大家讲一个我自己的小故事。

有一次我去超市买水果,看到了各种各样的水果,有红彤彤的苹果、黄澄澄的香蕉、紫莹莹的葡萄。

我就在想,这些水果为什么会有不同的颜色、气味和口感呢?其实啊,这背后都隐藏着有机化学的奥秘。

比如苹果中的维生素 C、香蕉中的淀粉、葡萄中的葡萄糖,它们可都是有机化合物。

那什么是有机化合物,有机化学又研究些什么呢?让我们一起来探索吧!(二)讲授新课1、有机化学的研究对象有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。

那什么是有机化合物呢?简单来说,有机化合物就是含碳的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等,因为它们的性质和无机化合物相似,所以不属于有机化合物。

2、有机化合物的特点(1)数量庞大有机化合物的数量非常多,远远超过无机化合物。

这是因为碳原子可以通过不同的方式相互连接,形成各种各样的结构。

(2)结构复杂有机化合物的结构往往比较复杂,不仅有链状结构,还有环状结构,甚至还有立体结构。

(3)容易燃烧大多数有机化合物都容易燃烧,这是因为它们含有碳和氢等元素。

(4)溶解性多样有的有机化合物能溶于水,有的则不能,这取决于它们的分子结构。

3、有机化学的发展历程(1)早期阶段早在古代,人们就已经开始利用有机物质,比如酿酒、制醋等。

但那时候,人们并不知道这其中的化学原理。

(2)经典有机化学时期到了 19 世纪,随着化学分析技术的发展,科学家们开始系统地研究有机化合物的组成和结构。

大学化学《有机化学 绪论》课件

大学化学《有机化学 绪论》课件
第 1 章 绪论 ——有机化学的昨天、今天和明天
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。

2024版《有机化学绪论》ppt课件

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有机化学发展历史及现状
发展历史
早期有机化学以天然产物为研究对象;18世纪开始,有机化学 逐渐形成为一门独立的学科;19世纪中后期,合成有机化学迅 速发展;20世纪以来,物理有机化学、生物有机化学、金属有 机化学等分支学科逐渐形成。
现状
有机化学已渗透到各个领域,如医药、农药、高分子材料、功 能材料等;新的合成方法、反应机理和理论不断涌现;绿色化 学和可持续发展成为当前有机化学的重要研究方向。
原子之间通过共用电子对 形成的化学键,具有方向 性和饱和性。
极性分子
分子中正、负电荷中心不 重合,导致分子具有极性, 如HCl等。
非极性分子
分子中正、负电荷中心重 合,导致分子不具有极性, 如CCl4等。
官能团对性质影响分析
官能团定义
决定有机化合物化学性质的原子或原 子团,如羟基、羧基等。
官能团对物理性质影响
构象异构
由于分子中单键旋转而产生的不同 空间构象,如乙烷的交叉式和重叠 式构象等。
03
有机反应类型及机理探讨
取代反应类型及实例分析
亲核取代反应(Nucleophilic Substi…
例如,卤代烃与氢氧根离子发生取代反应,生成醇和卤化氢。
亲电取代反应(Electrophilic Subst…
例如,苯环上的氢原子被卤素原子取代,生成卤代苯。
官能团对化学性质影响
官能团决定了有机化合物的主要化学 性质,如醇类能发生酯化反应、羧酸 类能发生中和反应等。
官能团的存在会影响有机化合物的熔 点、沸点、溶解度等物理性质。
立体异构现象介绍
立体异构定义
分子式相同但空间结构不同的异 构现象,包括构型ห้องสมุดไป่ตู้构和构象异
构。

有机化学-绪论

有机化学-绪论

1901~2010年,诺贝尔化学奖共102项,其中有 机化学方面的化学奖60项,占化学奖59%。
第二节 有机化合物的结构理论
结构式 ——分子中原子间的连接方式和次序 现称构造式 一、凯库勒(kekulé)结构理论
C呈四价,与H、O、S 、N 、P、X等结合外, 自身可以单、双、三价键连接,形成稳定的化合物。
有机化学
Organic Chemistry
第一章 绪论
授课教师:林友文
第一节 有机化合物和有机化学
1.有机化合物——碳的化合物
即碳氢化合物及其衍生物(N、O、S、P、卤素)
2.有机化学 ——研究有机化合物组成、结构、性
质、反应、合成、反应机制以及化合物之间相互 转变规律等的一门科学。
3.有机化学的发展及其研究热点
碳的三种杂化轨道
2Px 2Py 2Pz
2Px 2Py 2Pz
2S
激发 2S
杂化
基态
激发态
SP3
杂化sp态3杂 化
2Pz SP2
2Py 2Pz SP
s杂p2化杂态 化
杂化态
sp杂化
1. sp3杂化
杂化 四个SP3轨道 单个SP3轨道
1)甲烷碳的sp3杂化
H H C H CH4
H
棍棒模型
比例模型
有机化合物的常见官能团
类型 官能团 实 例 英文名称后缀
烷烃 无 烯烃 C=C 炔烃 CC
CH4 CH2=CH2 H- CC-H
-ane -ene -yne
卤代烃 -X
CH3 CH2 Cl
醇 -OH
CH3CH2OH
醚 R-O-R CH3-O-CH3
醛 -CHO CH3CHO

大学有机化学有机化学-第一章--绪论

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
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1828年,德国化学家F. Wohler 发现无机物氰酸铵很容易转化 为尿素
1845年,德国人H. Kolber 合成了醋酸。他从C + S开始经5步 反应得到了产物
C + S
CH3COOH
1854年,法国人M.Berthlot 合成了油脂。从1850-1900年,更多 的有机物如药品、染料等被合成出来
官能团 C C CH4 官能团 CH3CH2CH3 C C 官能团
其它
H
六、有机化合物结构理论
请同学们巩固价键理论与杂化轨道理论 七、课程安排 本课程成绩构成:
平时20%
教材:
半期30%
期末50%
胡宏纹主编,有机化学,上下册同时用
学习方法建议:
作业: 某抗菌药物的元素分析结果为 C40.88%、H3.74%、Cl21.95%、 N8.67%,分子量为300±30,确定 其分子式
1.分离提纯 利用结晶、蒸馏、升华、萃取、层析等方法分离提纯以得 到纯净的有机物
2.物理常数的测定 已知化合物的C、H、O含量分别为68.77%、3.52%和 测定熔点、沸点、密度、折光率等,用以判断纯度及对比 27.71%,确定其实验式。 3.元素分析 测定各元素含量以确定实验式 C:H:O=5.73:3.49:1.73=3.31:2.02:1.0=10:6:3 4.分子量的测定 O 实验式为C10H6 3 测定分子量以确定分子式 5.构造式的确定 利用红外、核磁、质谱等物理方法推测构造 6.合成 以已知化合物为原料合成出目标化合物
四、有机化合物结构的书写方法
H HCH3 1 2 3 4 5 CH3
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
缩写式
键线式
H C
C CH3CH2CH2CH3 H
2 1 4 5 3 OH
1
2
3
4
5
6
1
2 3
4 5
6
CH3CH=CHCH=CHCH3
第一章


教学要求:
1.了解有机化学及有机化合物的含义
2.认识有机化合物的特点
3.了解有机化合物的一般研究方法
4.掌握有机化合物的分类方法
5.巩固价键理论及杂化轨道理论
一、有机化学与有机化合物的含义
研究有机化合物的组成、结构、性质、合成及应用的自然科学称 为有机化学
19世纪初以前,人们把物质分为矿物物质、动物物质和植物物质
二、有机化合物的特征
1.种类及数目繁多,多为共价键化合物 2. 熔点、沸点较低 3. 易燃且可燃尽(最终燃烧产物为CO2和水) 4. 难溶于水 5. 反应速度慢、易发生副反应
CH3-CH2CH2CH3
ClCH2-CH2CH2CH3 Cl CH3-CHCH2CH3
Cl2
这些特征也不是绝对的
三、有机化合物的一般研究方法 对于一个新的有机化合物,一般采取以下步骤研究
18世纪中后期至19世纪初人们从动物和植 物获得了许多物质并进行了深入研究。
人们认识到,上述物质与矿石、金属盐等物质在组成、结构上 有很大的区别,认为只能在生物细胞中受一种特殊力量的作用 才能产生出来,是“生命力”创造的 1806年瑞典化学家J. Berzelius将上述物质称为有机化合物, 简称有机物,意思是指“有生机之物”
五、有机化合物的分类 按碳链骨架分类 链状化合物
CH3CH2CH2CH3 CH3CH=CH2 OH
有 机 化 合 物
(脂肪族化合物)
CH3CH2CH2CHCH3
脂环化合物
环状化合物
芳环化合物
杂环化合物
N O
CH3
按官能团分类
烷烃
烯烃
无特征官能团 仅含 C
C
C H
有 机 化 合 物
CH3 CH3CH2CH CHCH3 炔烃 CH3 CH 碳水化合物CH CH=CH 萜类与甾族 CH C=CHCH 2CH3 芳烃 CH3 O CH CH C C CH 3 2 3 CH3 3 CH 官能团 CH2 C CH CH X 3 2 3 CH2OH 官能团 CHC OH H I H 卤代烃O O 3 CH3O H O OH 官能团 OH H H COOH OH CH3Cl 官能团 3CH2CH2BrC H C C C CH C 醇、酚 官能团 O 3COOH H H CH OH OH OH OH O O 醚 H CH3CHCH3 O OH CH3CH2OH H O O OC H 官能团 醛、酮 CH3CH2OCH2H OCH CH NO2 3 HCH CHCH3CH3CH2OCH C C 3NHCH2CH 2 CH3C Cl 3 2 3 NH2 O NH 羧酸及其衍生物 OO 杂环化合物O2 2 CH3CH NH 2 CH3CCH3 CH3 C CH3C NH2 胺及硝基化合物 N NO2 C O CH3 N CH3NO2 杂环化合物 N N S O O N N
碳化合物称为有机化合物
Gmelin (1848)
碳氢化合物及其衍生物称为有机化合物
C.Schorlemmer (1874)
有机物的“有生机之物”含意被彻底打破,有机物与无机物 并无绝对的界限 历史和习惯的原因,加之该类物质数目庞大,且确实与矿物 物质有较大的差别,仍然将其称为有机化合物,保留了“有 机”这个名词。
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