内容正文:
第1节 认识有机化学
[素养发展目标] 1.了解有机化学的发展简史。2.掌握有机化合物的分类以及分类依据。3.理解同系物的概念,能识别常见官能团的结构和名称。4.掌握烷烃的系统命名法,能对简单烷烃进行命名,并了解习惯命名法。
一、有机化学的发展
1.有机化学
(1)定义:以有机化合物为研究对象的学科。
(2)研究范围:包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法等。
2.有机化学的发展历程
发展阶段
时代
主要成就和标志
萌发和
形成阶段
17世纪
生活应用:使用酒、醋、染色植物和草药
18世纪
物质提取:瑞典化学家舍勒提取到酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等有机化合物
19世纪
基本有机理论形成:
①19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”两个概念
②1828年,维勒首次在实验室里用无机物合成了有机物尿素,打破了无机物与有机化合物之间的界限
③1830年,李比希创立了有机化合物的定量分析方法
④1848~1874年,碳的价键、碳原子的空间结构等理论相继被提出,建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科
发展
和走
向辉
煌时
期
20世纪
①理论:有机结构理论的建立和有机反应机理的研究
②测定方法:红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的应用
③合成设计方法:逆合成分析法设计思想的诞生
21世纪
①揭示生命科学的许多奥秘
②创造出更多的具有优异性能的材料
③以对环境友好的方式生产更多的食品
④推动科技发展和社会进步、提高人类生活质量、改善人类生存环境
二、有机化合物的分类
1.有机化合物的三种分类方法
(1)根据组成中是否有碳、氢以外的元素,分为烃和烃的衍生物。
(2)根据分子中碳骨架的形状,分为链状有机化合物和环状有机化合物。
(3)根据分子含有的特殊原子或原子团(官能团),分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺和酰胺等。
2.烃的分类
烃
学生用书第2页
3.烃的衍生物
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物,如乙醇( CH3CH2OH)、乙醛(CH3CHO)、一氯甲烷(CH3Cl)等。
4.官能团
有机化合物分子中,决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。
5.同系物
分子结构相似,组成上彼此相差一个或若干个CH2的一系列有机化合物为同系列。同系列中的各化合物互称同系物。
三、有机化合物的命名
1.烷烃的命名
烷烃的分子结构相对简单,可以看作其他烃及烃的衍生物的母体,因此有机化合物的命名一般以烷烃的命名为基础。分子中没有支链的烷烃,是根据分子所含碳原子的数目来命名的:碳原子数在10以下的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示;碳原子数在10以上的,用中文数字来表示。例如,CH3( CH2)3CH3称为戊烷,CH3(CH2)14CH3称为十六烷。
2.取代基
(1)取代基:连接在有机化合物分子中主链上的原子或原子团。
(2)烃基:烃分子去掉一个或多个氢原子之后剩余的部分。其中,烷烃分子去掉一个或多个氢原子之后剩余的部分称为烷基。如:—CH3,甲基;-CH2CH3,乙基;-CH2CH2CH3,丙基;,异丙基。在对有机化合物系统命名时,可以把烃基(包括烷基)等看作取代基。
3.烷烃的系统命名法
对于分子中有支链的烷烃来说,采用系统命名法命名时要经过选主链 、定编号、写名称等步骤。
现以为例,学习烷烃的系统命名法。
(1)选主链:选含碳原子数目最多的碳链为主链,将连在主链上的原子团看作取代基。按照主链碳原子的个数称为“某烷”。该烷烃分子中最长的碳链含有7个碳原子,主链名称为庚烷。
(2)定编号:从距离取代基最近的一端开始,用阿拉伯数字给主链的碳原子依次编号以确定取代基的位置。
(3)写名称:将取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上所处的位置,并用短线“”将数字与取代基名称隔开。若主链上有相同的取代基,可以将取代基合并,用中文数字表示取代基的个数,用“,”将表示取代基位置的阿拉伯数字隔开;若主链上有不同的取代基,要把简单的写在前面、复杂的写在后面。
关于该烷烃的命名可图解为:
4.习惯命名法
除了系统命名法外,人们也用习惯命名法来命名分子结构相对简单的烷烃。例如,分子式为C5H12的烷烃的三种同分异构体用习惯命名法分别命名为:CH3CH2 CH2CH2CH3,正戊烷;,异戊烷;,新戊烷。
1.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的