第一章有机化合物概述（课件）《有机化学基础》同步教学（人卫版第4版）

有 机 化 学 有机化学的定义、研究对象其发展简史； 有机化合物的结构； 研究有机化合物的一般步骤； 有机化合物的分类； 有机化学学习方法 1.抓官能团和空间结构： 2.官能团决定了化学性质； 3.空间结构决定了物理性质。 4.抓案例，以点带动面：正戊烷和新戊烷 5.每种有机化合物找一种代表化合物，其化学性质代表了一类物质的性质。 有机化学（Organic Chemistry） —— 研究有机化合物的组成、结构、性质应用及其变化规律的科学 有机化合物 —— 碳氢化合物及其衍生物 1. 有机化学和有机化合物 N S 有机化合物中常见的元素 碳和简单的含碳化合物，如CO、CO2、CS2、HCN等习惯上仍归属为无机化合物。 H C O F P Cl Br I 有机化学是一门迅速发展的学科： 药物化学、香料化学、农药化学等学科以及生命科学、材料科学、环境科学、食品科学和能源、工业、农业等方面，都与有机化学有着密切的关系。 主要分支：有机合成化学、天然有机化学、生物有机化学、元素有机化学、物理有机化学、有机分析化学等。 1901~2000年，Nobel化学奖共91项，其中有机化学方面的有56项，占61.5%。 生命论与早期的有机化学（1828年之前） 有生机之物 最早的有机化合物来自于动植物体（有机体） 生命论(Vitalism)认为： 有机化合物只能由有机体产生。无机化合物则存在于无生命的矿藏中，同时也可由有机体产生。 2 有机化学发展简史 Wöhler宣告了生命力学说的破产，自此有机化学得到了飞速的发展。 有机物的合成： 1845年，Kolbe合成了醋酸 1854年，Berthelot合成了油脂 1865年，我国合成了具有生物活性的蛋白质：牛胰岛素 最终导致“生命力”学说被彻底抛弃。 F. Wöhler 1857年F.A.Kekulé和A.S.Couper，有机化合物分子中碳原子是四价的概念，碳原子可以互相结合成链； 1874年J.H.Van’t Hoff等，碳的四面体学说； 1916年G.N.Lewis等，提出价键的电子理论；价键的本质得以明确，短线实际上是两个原子共用的一对电子； 1861年A.M. 正式提出化学结构的概念，并指出结构决定性质； 1927年，W.H.Heitler和F.W.London建立了价键理论； 1928年，R.S.Mulliken用分子轨道理论处理分子结构； 1931年，E.Hückel创立了π电子体系单独处理波函数的近似解法； 1953年，美国科学家J.D.Watson和英国科学家F.H.C.Crick，发现了脱氧核糖核酸的双螺旋结构模型； 20世纪60年代，R.B.Woodward 和R.Hoffmann，合成维生素B12，1965年提出分子轨道对称守恒原理； 1965年，中国合成蛋白质——牛胰岛素。 碳原子一般是通过与别的元素的原子共用外层电子而达到惰性气体的电子构型的，即以共价键为主。 3 有机化合物的特点 已知的有机化合物有2000多万种，大多数有机化合物由碳、氢、氧、氮等几种元素组成。 10C：75种 20C：366,319种 30C：4,111,646,763种 在有机分子中，碳原子互相结合形成分子的骨架。 有机化合物在物理性质方面表现为： 挥发性大； 熔点、沸点低，常温下多为气体，液体或低熔点固体(mp.<400℃ )； 水溶性较差，大多数难溶于水。 CH3COOH： mp.16.6℃ bp.118℃ NaCl： mp.800℃ bp.1440℃ 12 有机化合物在化学性质方面表现为： 易燃、易爆：如汽油、酒精等； 热稳定性差，受热易分解(200~300℃)； 反应速度慢，反应复杂、副反应多，产率较低。 有机反应产率有40%就有合成价值，产率达80%则相当可观。 1.2.1有机化合物的构造及构造式 1.构造式定义：P2 2.有机化合物四种构造式表示方法：P2-3 （1）路易斯构造式；（2）短线构造式；（3）缩简构造式；（4）键线构造式 C: 1s22s22p2 最外层4个价电子 中等电负性 可通过与其它原子共享电子满足八隅体（成共价键） 单键 —— 由一对共享电子形成的键 双键 —— 由两对共享电子形成的键 叁键 —— 由三对共享电子形成的键 3.共价键：通过电子的共用形成 P3 经典结构理论 八隅体 (Octet)：原子总是倾向获得与惰性气体相同的价电 子排布 (价电子层达到8个电子的稳定结 构)