01 第一章 绪论（课件）- 《有机化学》同步教学（高教版）

第一章 绪论 有机化学 Organic Chemistry 1、培养兴趣：生动性、趣味性、丰富性、实用性 2、别掉队: Never let yourself get behind！环环相扣 3、把握知识点：把知识点“网络化” 4、及时独立作业：看懂≠真懂 5、记录所学、所想：写机理、做合成 Q: 我为什么要学习有机化学？ 我希望收获什么样的结果？ 如何学好有机化学？ 第一章 绪论 有机化合物和有机化学 有机化合物特点 分子结构和结构式 共价键 分子间相互作用力 酸碱的概念 有机化合物的分类 1.1 有机化合物及有机化学 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub Uuq Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 绝大多数有机化合物含有碳氢两种基本元素 有机化合物：碳氢化合物及其衍生物 有机物 无机物 有机物与无机物 有机化合物的重要性 衣：棉花、化纤、染料 食：脂肪、碳水化合物、蛋白质、维生素、药物 住：建材、油漆、涂料、清洁剂 行：化妆品、汽油、纸、墨、网络、电脑、手机等 有机化学及研究内容 有机化学：是研究有机化合物结构、性质 、 相互转化与应用的一门科学。 ※ 结构与反应性之间的关系 Structure and Function 有机化合物 结构 组成 性质 1.2 有机化合物的特性 有机化合物 无机化合物 数量 超过8000万种 不足40万种 构成元素 C、H、O、N、P、S、X 约100种全部元素 化学键 共价键为主 离子键为主 熔点 一般较低 一般较高 溶解性 一般溶于有机溶剂 一般溶于水 可燃性 多数易燃烧 不燃的较多 反应特点 反应复杂，副产物多，速率较慢，常需催化剂 副反应少，速率快 结构特性 复杂，常有异构现象 较简单，较少异构 1.3 分子结构与结构式 分子(molecules): 由原子按一定排列顺序，相互键合 相互影响结合而成的整体。 这种排列顺序和相互作用关系称为分子结构(molecular structures)。 分子性质不仅取决于组成分子的原子种类和数目(分子式)，更重要取决于分子结构。 C2H6 分子的异构现象 分子式同为C2H6O两个化合物 乙醇 甲醚 分子式相同，结构不同的现象叫做同分异构。 由原子之间键合次序不同而产生的异构现象叫构造异构。 原子在空间的相对位置不同而产生的异构包括构型和构象异构。 分子结构的表示方式 短线式 (dash formulas) 缩简式 (condensed formulas) 键线式 (bond-line formulas) 缩简式正规、键线式便捷 1.4 共价键 共价键是有机化合物中典型的化学键。 1.4.1 共价键的形成 离子键(ionic bonds)： 成键电子完全归属于电负性大的原子。 共价键(covalent bonds)： 由两个原子间共用一对或几对电子产生的化学键 (1) 价键理论 (valence bond theory) 共价键的形成：成键原子的原子轨道相互重叠的结果. 成键电子定域在两个原子核之间 共价键有方向性和饱和性 H H + H H = 氢原子 氢原子的 s 轨道重叠形成氢分子 H2 轨道交盖 氢原子 氢分子 C : 2s2 2px1 2py1 2pz0 碳原子在基态时的价电子构型： 碳原子的基态电子构型只能形成两个共价键，与实际上碳是四价的特征不符。 (2) 轨道杂化理论 (hybrid orbital theory) 杂化：混合后再重新分配 原始的原子轨道(基态)  激发态  sp3杂化轨道 (a) 碳原子轨道的sp3杂化 (饱和碳原子) 4个sp3杂化轨道指向四面体的顶点，夹角109.5o sp3杂化碳原子的形状 甲烷(CH4) (b) 碳原子轨道的sp2杂化(双键碳原子) p轨道 三个sp2轨道 (c) 碳原子轨道的sp杂化（三键碳原子） p轨道 sp2轨道 (3) 分子轨道理论 (molecular orbital theory) 分子