有機化學(xué)第1章-緒論課件

有機物和無機物化學(xué)：研究物質(zhì)化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)1675年，勒梅里(Lémery，1645-1715，法國)：化合物為三類：礦物質(zhì)、植物質(zhì)和動物質(zhì)1770年，博格曼(Bergman，1735-1784，瑞典)：有機物(Organicsubstance)：來自生物體(Livingorganism)無機物

(Inorganicsubstance)：來自礦物質(zhì)1784年，拉瓦錫(Lavoisier，1743-1794，法國)：來自動植物的化合物，都含有碳(C)元素和氫(H)元素，并且常含有氮(N)元素和磷(P)元素。同一種化合物既可以由植物獲得，也可以由動物獲得，因此植物質(zhì)和動物質(zhì)間沒有區(qū)別。物質(zhì)根據(jù)來源可分為兩類：礦物質(zhì)和動植物質(zhì)。1有機化學(xué)第01章-緒論生命力論及尿素的合成氰酸銨

(Ammoniumcyanate)尿素

(Urea)1807年，貝采里烏斯(Berzelius，1779-1848，瑞典)創(chuàng)造了（coined）“有機化學(xué)（Organicchemistry）”術(shù)語。1815年，貝采里烏斯提出了生命力論（Vitalism）－有機物是由于受生命力(Vitalforce)的影響生成的，而不能由人工合成。1828年，維勒(W?hler，1800-1882，德國，曾在貝采里烏斯手下工作過)合成了尿素（1799年發(fā)現(xiàn)）—當(dāng)時公認(rèn)的有機物：加熱2有機化學(xué)第01章-緒論有機化合物和有機化學(xué)化學(xué)無機化學(xué)物理化學(xué)有機化學(xué)分析化學(xué)量子化學(xué)尿素的人工合成，是有機化學(xué)發(fā)展過程中的一個里程碑（被認(rèn)為是現(xiàn)代有機化學(xué)的開始），它突破了有機物和無機物之間的絕對界限，動搖了生命力論的基礎(chǔ)。1845年，科爾貝（Kolbe，1818-1884，維勒的學(xué)生）由CS2合成了醋酸，生命力論被徹底推翻。有機物就是含有碳元素的化合物。有機化學(xué)就是碳化合物的化學(xué)。3有機化學(xué)第01章-緒論分子式為C2H6O的兩個化合物結(jié)構(gòu)的提出兩個化合物具有相同的分子式：C2H6O4有機化學(xué)第01章-緒論結(jié)構(gòu)的提出常見元素的化合價元素化合價化合物H,Cl,Br,F1H2,HCl,Cl2,Br2O2H2O,O2N3NH3氯化氫水氨結(jié)構(gòu)：有機物分子中原子排列的順序和方式化學(xué)鍵：分子中的原子相互結(jié)合在一起的很強的作用力化合價：不同元素的原子在相互結(jié)合時的能力5有機化學(xué)第01章-緒論凱庫勒結(jié)構(gòu)理論(Singlebond)

單鍵(Doublebond)

雙鍵(Triplebond)

叁鍵結(jié)構(gòu)式：用來表示化合物分子結(jié)構(gòu)的式子凱庫勒結(jié)構(gòu)理論(1858年，Kekulé，1829-1896，德國)：碳原子在有機化合物分子中的化合價為4；碳原子之間可以用1價、2價或3價成鍵生成碳鏈，

生成的化學(xué)鍵分別稱為單鍵、雙鍵和叁鍵。6有機化學(xué)第01章-緒論同分異構(gòu)和異構(gòu)體具有相同分子式C2H6O的兩個化合物為：同分異構(gòu)現(xiàn)象(Berzelius-isomerism)

分子式相同而結(jié)構(gòu)不同因而是不同化合物的現(xiàn)象異構(gòu)體(Isomer)

分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物

7有機化學(xué)第01章-緒論CH3NO2的3個異構(gòu)體硝基甲烷(Nitromethane)，沸點為101°C，賽車燃料。亞硝酸甲酯(Methylnitrite)，沸點為

12°C，吸入后能引起血管擴張。氨基甲酸(Carbamicacid)，合成尿素的中間體，極不不穩(wěn)定，不易分離。8有機化學(xué)第01章-緒論平面結(jié)構(gòu)的缺陷二氯甲烷

(2個異構(gòu)體)甲烷

(1個異構(gòu)體)

氯甲烷

(1個異構(gòu)體)9有機化學(xué)第01章-緒論范霍夫結(jié)構(gòu)理論當(dāng)碳原子分別和4個原子結(jié)合時，它的4價是等同的，并指向以碳原子為中心的正四面體的四個頂角1874年，范霍夫(Van’tHoff，1852-1911，荷蘭化學(xué)家)提出了正四面體結(jié)構(gòu)理論10有機化學(xué)第01章-緒論立體結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)的關(guān)系兩個平面結(jié)構(gòu)是同一立體結(jié)構(gòu)在不同角度的投影沿平面H-C-H觀察沿平面H-C-Cl觀察11有機化學(xué)第01章-緒論原子的組成1897年：湯姆遜(Tomson，英國物理學(xué)家)發(fā)現(xiàn)了電子1919年：盧瑟福(Rutherford，英國物理學(xué)家)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子1932年：查德威克(Chadwick，英國物理學(xué)家)發(fā)現(xiàn)了中子原子是由原子核(帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子)和繞核運動的帶負(fù)電的電子組成的12有機化學(xué)第01章-緒論薛定諤方程1926年，薛定諤(Shr?dinger，奧地利物理學(xué)家)發(fā)表了著名的薛定諤方程該方程可以用來描述包括電子在內(nèi)的任何具有波粒二象性的微觀粒子。薛定諤方程的建立，開創(chuàng)了一個新的物理學(xué)領(lǐng)域：量子力學(xué)。物理學(xué)分析力學(xué)統(tǒng)計力學(xué)電動力學(xué)量子力學(xué)13有機化學(xué)第01章-緒論氫原子軌道將氫原子核外電子的各種參數(shù)代入薛定諤方程，并將直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成球面坐標(biāo)，然后進行求解，就可得到描述氫原子中電子運動規(guī)律的波函數(shù)。量子力學(xué)把描述電子運動規(guī)律的波函數(shù)叫做原子軌道函數(shù)，簡稱原子軌道(AtomicOrbital)。每個原子軌道對應(yīng)著一定的能級。原子軌道用量子數(shù)描述。原子軌道可以用圖示法表示，每個軌道有一定的形狀。14有機化學(xué)第01章-緒論描述軌道的三個量子數(shù)1．主量子數(shù)(n)n=1，2，3，4，…，用K，L，M，N，…表示。n代表了軌道離原子核的平均距離，同時也是決定軌道能量高低的重要因素。2．角量子數(shù)(l)l=0，1，2，3，……n–1，用s，p，d，f，…表示。角量子數(shù)l表示在主量子數(shù)相同時，軌道在能量和形狀上的差異。一個軌道的主量子數(shù)和角量子數(shù)確定以后，其能量也隨之確定。3．磁量子數(shù)(m)m=0，±1，±2，±3，…±l。磁量子數(shù)決定原子軌道在空間的伸展方向。15有機化學(xué)第01章-緒論三個量子數(shù)之間的關(guān)系nlm軌道表示法軌道數(shù)目軌道總數(shù)目1001s1120101,0,–12s2p134301201,0,–12,1,0,–1,–23s3p3d