绪论（课件）-《有机化学》同步教学（北京出版社）

绪论 1 1.掌握有机化学及有机化合物的概念；了解有机化合物概念的形成过程； 2.掌握有机化合物结构式的表示方法；理解有机化合物的结构理论和特性； 3.了解常见的官能团、有机化合物分类、研究有机化合物的一般步骤与方法。 学习目标 2 医学的研究对象是人体，人体组织由蛋白质、核酸、油脂、糖类、维生素、无机盐和水等物质组成。人体的生命活动如呼吸、消化、循环、排泄以及器官的各种生理活动，都是建立在各种化学反应基础之上的。从化学角度看，人体就是一个化学系统，是一个时刻进行化学反应的反应器，人的整个生命过程实际是人体内各种化学反应的结果。 医学活动首先始于疾病的诊断，临床上常运用有机化学原理和实验技术对血液、尿液及其他体液进行分析检验，以便了解人体物质代谢状况，为诊断疾病提供科学依据。这些分析检验手段，都是通过化学反应来实现的。例如，利用有机化学方法测定血糖、尿糖、酮体的含量，能够进行糖尿病的诊断；通过测定血液和尿中尿素氮的含量，可知道肾脏的排泄功能是否正常；血脂中甘油三酯、磷脂、胆固醇、脂肪酸含量的测定是临床生化检验的常规项目。检测结果是否正确直接影响医生对于疾病的诊断。 有机化学与医药 3 医学研究的目的是预防和治疗疾病，药物是预防和治疗疾病的主要武器。治疗疾病的药物多数是有机化合物，药物的药理作用、治疗效果都是建立在药物的化学结构和性质基础之上的。药物的制备大多是有机化合物的提取或合成的过程。 有机化学是医学课程中一门重要的专业基础课，医学、护理、检验、药学专业的学生要完成好后续专业课程的学习，需要具备系统的有机化学知识。因此，学习有机化学是为后续学习医学、护理、检验、药学专业课程奠定必备的基础。 有机化学与医药 4 德国化学家肖莱马（Schorlemmer.C）在此基础上发展了这个观点，认为碳的四个价键除自相成键外，其余与氢结合，于是形成了各种各样的碳氢化合物——烃，其他有机化合物都是由别的元素取代碳氢化合物中的氢衍生出来的，因此，把有机化合物定义为“碳氢化合物及其衍生物”，把有机化学定义为“研究碳氢化合物及其衍生物的化学”。 有机化学是指研究有机化合物的组成、结构、性质、变化、合成及应用的一门自然科学。 有机化合物则是指碳氢化合物及其衍生物，简称有机物。可以把碳氢化合物——烃看作有机化合物的母体，其他有机物可以看作是母体中的氢原子被其他原子或基团取代而衍生出的化合物——烃的衍生物。 一、有机化合物与有机化学 5 （一） 碳原子的成键特点 1. 碳原子的结构特点 碳元素位于元素周期表中的第二周期、第ⅣA 族，碳原子的电子排布式为1s22s22p2。由于碳原子的最外电子层有四个电子，在化学反应中，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以碳原子和其他原子结合时以共用四对电子的方式形成四个共价键。 二、有机化合物的结构 6 （一） 碳原子的成键特点 2. 碳原子的成键类型 根据成键时原子轨道重叠方式不同，共价键可分为σ 键和π 键两种。如把两个成键原子核间的连线叫键轴，两个原子的轨道沿键轴方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键，称为σ 键。见图1-1。 原子轨道沿键轴方向以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键，称为π 键。如图1-2 所示。 二、有机化合物的结构 7 （一） 碳原子的成键特点 2. 碳原子的成键类型 σ 键的特点：电子云重叠程度较大，较牢固，可以单独存在，两成键原子可以绕键轴自由旋转。 π 键的特点：电子云重叠程度较小，较不稳定，易断裂，不可以单独存在，两成键原子不可以相对旋转。 二、有机化合物的结构 8 （一） 碳原子的成键特点 3. 碳原子的成键方式 在有机化合物分子中，碳原子不仅能与氢或其他元素的原子以共价键相结合，而且碳原子之间也能以共价键相结合。 两个碳原子之间共用一对电子形成的键叫作碳碳单键；两个碳原子之间共用两对电子形成的键叫作碳碳双键；两个碳原子之间共用三对电子形成的键叫作碳碳三键。三种键的类型可分别表示如下： 例如，乙烷、乙烯、乙炔分子中碳与碳之间形成的单键、双键、三键，见表1-1。 二、有机化合物的结构 9 上述碳碳单键为σ 键；碳碳双键中，一个为σ 键，一个为π 键；碳碳三键中，一个为σ 键，另两个为π 键。 二、有机化合物的结构 10 （一） 碳原子的成键特点 3. 碳原子的成键方式 不仅可以由两个碳原子相互结合，还可以由更多的碳原子相互连接，形成长短不一的碳链和各种碳环，以此构成有机化合物的基本骨架。由碳原子相互结合后形成的有机化合物基本骨架称为碳架。碳架可以分为开链和闭链两类。 碳原子之间连结成的一条或长或短、首尾不相连的碳链为开链或链状碳链。如： 二、有机化合物的结构 11 （一） 碳原子的成键特点 3. 碳原子的成键方式 碳原子之间首尾相连形成的环状的碳链为闭链或环状碳链。如： 由上述可知