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纪念维勒和尿素合成实验的邮票
维勒
化学家最初把化合物分为有机化合物和无机化合物,是以它们来源不同为依据的。他们曾认为,有机化合物只能来自有生命的动植物,这种唯心论的观点严重地阻碍了有机化学的发展。
1828年,化学家维勒发现无机化合物氰酸铵通过加热可以直接转变为有机化合物尿素。这在无机物和有机物之间架设了桥梁,极大地推动了有机化学的进一步发展。
那么究竟什么是有机化合物和有机化学呢?有机化合物有哪些特性?
狭义上的有机化合物主要是由碳元素、氢元素组成,一定是含碳的化合物,但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物等主要在无机化学中研究的含碳物质。
大多数有机化合物不溶于水,可以燃烧。
有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点 课时1
1.通过对有机化合物中碳链的连接方式、官能团的认识,从碳的骨架、官能团的视角认识有机化合物的分类。
2.通过对甲烷、乙烯分子中化学键的分析,认识碳原子的饱和程度、成键的类型及键的极性。
3.通过乙醇、水分别与钠反应的实验探究,认识有机化合物分子中共价键的类型、极性及其与有机反应的关系。
学习目标
有机化合物数量繁多 ,为便于研究,应怎样对它们进行分类呢?
只由碳元素和氢元素组成的化合物(如CH4)
烃分子里的H被其他原子或原子团取代的产物(如一氯甲烷CH3Cl)
按元素组成
有机化合物
烃
烃的衍生物
按不同的结构特点,有机化合物主要有两种分类方法:
依据构成有机化合物分子的碳骨架来分类
依据构成有机化合物分子中的官能团分类
一、有机化合物的分类方法
1.依据碳骨架分类
有机化合物
链状
化合物
环状
化合物
脂肪烃(如丁烷CH3CH2CH2CH3)
脂肪烃衍生物(如溴乙烷CH3CH2Br)
脂环
化合物
芳香族
化合物
脂环烃(如环己烷 )
脂环烃衍生物(如环己醇 )
OH
芳香烃(如苯 )
芳香烃衍生物(如溴苯 )
Br
Ⅰ.链状化合物不含碳环,环状化合物不含碳链吗?
Ⅱ.环状化合物中的环一定只有碳原子吗?
链状化合物一定不含碳环,环状化合物可能含碳链,
如 含有碳链。
CH2CH2CH3
思考与讨论
环状化合物还包括杂环化合物,即构成环的原子除碳原子外,还有其他原子,如氮原子、氧原子、硫原子等,如呋喃 。
2.依据官能团分类
决定化合物特性的原子或原子团叫做官能团
例如:甲醇(CH3OH)则在常温下为液体,与水互溶,能与羧酸反应生成酯。甲醇的这些特性取决于分子中含有的羟基官能团。
有机化合物类别 官能团 代表物
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
(1)烃
苯
乙炔
乙烯
甲烷
碳碳双键
碳碳三键
CH4
H2C CH2
HC CH
C C
C C
不
饱
和
烃
有机化合物类别 官能团 代表物
卤代烃
醇
酚
醚
醛
(2)烃的衍生物
乙醇
溴乙烷
碳卤键
乙醚
苯酚
乙醛
醛基
羟基
羟基
醚键
C X
OH
OH
C O
C
C H
O
CH3CH2Br
C2H5OH
OH
CH3CH2OCH2CH3
CH3CHO
有机化合物类别 官能团 代表物
酮
羧酸
酯
胺
酰胺
乙酸
丙酮
酮羰基
羧基
甲胺
乙酸乙酯
酯基
氨基
乙酰胺
酰胺基
C
O
C OH
O
NH2
C
O
NH2
C O R
O
CH3COCH3
CH3COOH
CH3COOC2H5
CH3NH2
CH3CONH2
辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度将其归类,并根据官能团推测其可能的性质。请按官能团的不同对下列有机化合物进行分类,指出它们的官能团名称和所属的有机化合物类别,以及分子结构中的相同点和不同点。
Br
①
②
OH
CH3
③
CH2OH
④
CHO
⑤
COOH
⑥
COOCH3
相同点:都是芳香烃衍生物 不同点:官能团
思考与讨论
有机化合物的官能团决定其化学性质。丙烯酸(CH2=CHCOOH)是重要的有机合成原料,请指出其分子中官能团的名称,并根据乙烯和乙酸的官能团及性质,推测丙烯酸可能具有的化学性质。
丙烯酸官能团:碳碳双键和羧基
碳碳双键:加成(H2、HX、X2、H2O),能使酸性高锰酸钾褪色;
羧基:酸性,与醇发生酯化反应
思考与讨论
一般的,具有同种官能团的化合物