《有機化學》課件-第1章 緒論

有機化學第一章緒論學習目標1.了解有機化合物和有機化學的含義。2.熟悉有機化合物的特性。3.了解碳原子的四價及其共價鍵的成鍵方式和碳原子之間的結合方式。4.初步掌握有機化合物構造式的書寫方法及其分類。5.了解我國有機化學工業(yè)的發(fā)展簡況和有機化學的學習方法。有機化合物及有機化學有機化合物及有機化學

我們的衣、食、住、行都離不開有機化學。有機化學與生活的關系。有機化合物及有機化學尿素氰酸銨現在人們認為，有機化合物就是碳氫化合物（烴）及其衍生物。有機化合物的涵義有機化學的涵義

有機化學就是研究碳氫化合物及其衍生物的化學。尿素氰酸銨有機化合物及有機化學有機化合物——碳氫化合物及其衍生物。有機化合物中除C、H外還含有O、N、S、P、

鹵素

等元素。

衍生物——碳氫化合物中的一個或幾個氫原子被其他原子或原子團取代而得到的化合物。有機化合物及有機化學①CH3COOH、②Na2CO3、③C2H5OH、④這四種化合物中？哪些是有機化合物？哪些是無機化合物？有機化合物及有機化學有機化學——研究有機化合物的化學。它主要研究有機化合物的組成、結構、性質、來源、制法和相互間的轉化關系及其在生產、生活中應用的科學。有機化合物的特性目前已發(fā)現的有機化合物（簡稱有機物）已達1000萬種以上，它們與無機物相比一般有如下特點。1.對熱不穩(wěn)定，容易燃燒。2.熔點較低（一般在400℃以下）

有機物的熔點較低，一般在400℃以下，而無機物的熔點則較高，通常難熔化，純有機物有固定的熔點。所以測定熔點是檢驗有機物純度的簡便方法有機化合物的特性3.大多數有機化合物難溶水，易溶于有機溶劑。

大多數有機物屬非極性或弱極性分子，因此，大多數不溶于極性較強的水中，而易溶于非極性或弱極性的溶劑中，如苯、酒精、乙醚等。而無機物則易溶于水中。利用這一性質可將混在有機物中的無機鹽類雜質用水洗去。4.反應速率較慢，反應產物復雜。有機物的反應速率一般較小，通常需加熱或加入催化劑，而且副反應較多，而無機物的反應則多數在瞬間完成。必須指出，有機化合物的這些特性，與無機物相比，僅是相對的，并不是絕對的，例如，大多數有機物易燃燒，但四氯化碳不易燃燒，而且可以作為滅火劑；糖和酒精極易溶于水；三硝基甲苯（TNT）的反應速率很快，能以爆炸的方式進行。但這些是極少數的，有機物這樣一些特性是由其化學結構所決定的，有機化合物的特性（選擇題）有外觀相似的兩種白色粉末，已知它們分別為無機物和有機物?？捎孟铝泻啽惴椒ㄟM行鑒別的是（）。A.分別溶于水，不溶于水的為無機物B.分別溶于有機溶劑，易溶的為有機物C.分別測熔點，熔點低的為有機物D.分別灼燒，能燃燒或炭化變黑的為有機物D有機化合物的特性（判斷題）1、含碳元素的物質都是有機物。（）2、有機物都能燃燒。（）3、大多數有機物難溶于水，易溶于有機溶劑，是因為有機物都是分子晶體。（）4、有機化學反應一般比較緩慢，往往需要加熱和使用催化劑。（）5、有機化學反應比較緩慢，常為可逆反應。（）×××√×有機化合物的結構一、碳原子的四價及其共價鍵的形成1.碳原子最外層有四個價電子2.碳原子是四價的

－C－3.碳原子通過共用電子對的方式形成四個共價鍵4.有機分子中的化學鍵——共價鍵5.兩個原子形成的共價鍵通常用“－”表示，有幾個共價鍵就用幾條短線表示有機化合物的結構一、碳原子的四價及其共價鍵的形成6.甲烷分子式為CH4分子中是由一個碳原子和四個氫原子以四個共價鍵的方式結合而成。因此甲烷可用下式表示：H—C—HHH有機化合物的結構二、碳原子之間的結合方式碳原子之間可以共價鍵相互連接成鏈狀或環(huán)狀—C—C——CC——C≡C—單鍵雙鍵叁鍵碳原子之間相互連接成鏈狀CCCCCC環(huán)狀有機化合物的結構二、碳原子之間的結合方式

單鍵——由一對共享電子形成的鍵

雙鍵——由兩對共享電子形成的鍵

叁鍵——由三對共享電子形成的鍵—C—C——CC——C≡C—...CC......CC........CC.......單鍵雙鍵叁鍵碳原子之間相互連接成鏈狀碳原子之間用一對、兩對或三對電子結合，分別形成碳碳單鍵(CC)、碳碳雙鍵(CC)和碳碳叁鍵(CC)有機化合物的結構三、分子的構造和性質的關系同分異構體——分子式相同，構造不同，因而性質不同的化合物。如：乙醇和二甲醚就是同分異構體。沸點－23℃,不溶于水與Na不反應H—C—O—C—HHHHH二甲醚沸點78,5℃，溶于水與Na反應放出氫氣H—C—C—OHHHHH乙醇

分子的構造——分子中各原子之間互相結合的順序和連接方式。

構造式——表示分子構造的式子。如：乙醇（CH3CH2OH）有機化合物的結構三、分子的構造和性質的關系

有機化學把這種分子式相同，構造不同，因而性質不同的化合物稱為同分異構體，這種現象稱為同分異構現象。這種同分異構體是因分子的構造不同而產生的，因此又可稱為構造異構體。所以乙醇和二甲醚互為構造異構體。有機化合物的結構四、有機化合物構造式的表達方式化合物短線

式縮簡

式丙烷丙烯丙醇環(huán)戊烷H—C—C—C—HHHHHHHCH3—CH2—CH3或CH3CH2CH3H—C—C—C—HHHHHH—C—C—C—HHHHHOHHHHCCCCCHHHHHHHHH2CCH2CH2H2CCH2CH3—CH＝CH2或CH3CH＝CH2

CH3—CH—CH3或CH3CHCH2

OHOH或有機化合物的結構四、有機化合物構造式的表達方式

由于有機化合物中同分異構現象普遍存在，因此，僅用分子式尚不能準確表示某一種有機化合物的構造，必須用構造式來表示，構造式是表示有機化合物分子構造的式子。通常使用的構造式有短線式、縮簡式。有機化合物的結構四、有機化合物構造式的表達方式構造式的短線表示法——將原子與原子間用短線相連代表鍵，一條短線代表一個鍵，當原子與原子之間以雙鍵或三鍵相連時，則用兩條或三條短線相連?？s簡式的表示法——是在短線式的基礎上，不再寫出碳或其他原子與氫原子之間的短線，并將二者合并；碳原子與碳原子之間的短線若為單鍵也可不寫，但雙鍵或叁鍵一定要寫；碳原子與其他原子（氧原子除外）之間的短線要寫。有機化合物的分類一、按碳架分類

有機化合物有兩種分類方法

飽和鏈H—C—C—HHHHHCH3—CH3乙烷不飽和鏈H—C＝C—C—HHHHHCH2＝CH—CH3丙烯H—C—O—HHHCH3—OH甲醇鏈狀化合物這類化合物分子中碳原子相互連接成鏈狀，故稱鏈狀化合物，又由于這類化合物最初在脂肪中發(fā)現，因此又叫脂肪族化合物。例如：有機化合物的分類一、按碳架分類脂環(huán)族化合物

環(huán)狀化合物CH2CH2CH2H2CH2CCCH2CH2CH2H2CH2COO環(huán)戊烷環(huán)己酮

這類化合物分子中碳原子相互連接成環(huán)狀，它們的碳架雖是環(huán)狀，但性質卻和脂肪族化合物相似，因此叫做脂環(huán)族化合物。有機化合物的分類一、按碳架分類芳香族化合物

環(huán)狀化合物CC—HC—HCH—CH—CHH苯CC—HC—HCCCHHCCH—CH—CHH萘這類化合物的分子中，大都含有苯環(huán)并具有與脂肪族和脂環(huán)族化合物不同的性質。例如：有機化合物的分類一、按碳架分類雜環(huán)化合物

環(huán)狀化合物OCHCHHCHC呋喃CCHCHNHCHCH吡啶N

這類化合物的分子具有由碳原子和其他元素的原子（如氧、硫、氮等）共同組成環(huán)狀的結構，故叫雜環(huán)化合物。例如：有機化合物的分類二、按官能團分類官能團是指分子中比較活潑而易發(fā)生反應的原子或基團，它決定化合物的主要性質。含有相同官能團的化合物具有相似的性質，因此按官能團將有機化合物分類，有利于學習和研究。一些重要的官能團及其結構如表1—1所示。有機化合物的分類二、按官能團分類化合物類別官能

團實

例結

構名稱烯烴C

C雙鍵CH2CH2

乙烯炔烴三鍵CH≡CH乙炔鹵代烴—X（F，Cl，Br，I）鹵原子CH3—CH2Cl氯乙烷醇—OH醇羥基CH3—CH2OH乙醇酚—OH酚羥基OH苯酚醚—O—醚鍵CH3—O—CH3

甲醚醛—C—H醛基CH3—C—H乙醛表1—1一些重要的官能團及其結構OO有機化合物的分類二、按官能團分類化合物類別官能

團實

例結

構名稱酮—C—

羰基CH3—C—CH3

丙酮羧酸—C—OH羧基CH3—C—OH

乙酸胺—NH2氨基CH3—NH2

甲胺硝基化合物—NO2硝基CH3—NO2

硝基甲烷腈—CN氰基CH3—CN乙腈磺酸—SO3H磺酸基C6H5—SO3H苯磺酸表1—1一些重要的官能團及其結構續(xù)表OOOO有機化合物的分類有機化合物的分類有機化學和有機化學工業(yè)生產有機化合物的工業(yè)叫有機化學工業(yè)有機化學理論基礎有機化學工業(yè)不僅生產化工原料還涉及許多工業(yè)部門石油化工、涂料、塑料、樹脂、纖維、橡膠、食品、藥物、農藥、染料及表面活性劑等，不僅與人們的衣、食、住、行有緊密關系，也與國家的經濟建設和國防建設密切相關。有機化學的成就和發(fā)展，對推動國民經濟和科學技術的發(fā)展都起著十分重要的作用。有機化學和有機化學工業(yè)我國古代有機化學工業(yè)范疇的成就西周時己能從淀粉制造飴糖?；鹚幨俏覈糯拇蟀l(fā)明之一油漆、染色和制藥等工藝在我國古代歷史上都有令人矚目的成就4000年前己利用酒曲使淀粉發(fā)酵釀酒有機化學和有機化學工業(yè)新中國成立后，有機化學和有機化學工業(yè)的快速發(fā)展1965年，我國利用化學方法合成了具有生物活性的結晶牛胰島素，為蛋白質的合成研究做出了貢獻。1990年11月，中國在世界上首次觀察到DNA的變異結構——三鏈辮態(tài)纏繞片斷。人類基因組圖譜己正式繪就進入21世紀后我國有機化學工作者與其他學科學者配合，在生命科學、材料科學、環(huán)境科學等領域進行了積極的研究。在生命科學領域取得了重大進展有機化學的學習方法有機化學學什么？化學性質命名結構寫出寫出系統命名平面結構和立體結構說明推測反應歷程合成鑒別官能團有機化學的學習方法要在正確理解的基礎上，掌握有機化學的基本概念、基本理論、基本知識、基本規(guī)律和化學術語。應從本質上認識，有機化合物的性質和化學反應。學會用化學的思維方法、眼光去看身邊的物質世界及其變化規(guī)律。有機化學是一門以實驗為基礎的科學。通過實驗加深理解、鞏固基礎知識和基本理論，提高實驗操作能力、觀察能力、分析和解決問題的能力。反應性質結構有規(guī)律的反應特殊反應官能團主要性質有機化學的學習方法學好有機化學的幾個重要環(huán)節(jié)

1.課前預習

2.認真聽課，記筆記

3.課后整理，歸納總結4.認真閱讀教材，按質、按量、按時完成作業(yè)

5.重視實驗課，實驗前認真閱讀所做實驗的相關內容明確實驗的目的要求、實驗原理、清楚操作步驟及所需儀器藥品，了解操作注意事項，做到實驗前心中有數。⒍遇到疑難問題，同學間相互討論，仍解決不了再請教老師閱讀材料碳的循環(huán)植物糖動物大氣層（含CO2、O2）煤、石油

天然氣CO2CO2CO2O2H2OO2采食腐爛死亡，微生物分解微生物分解燃燒放出光合作用呼吸習題⒈你身邊哪些物質是有機化合物？試舉三例。有機化合物有哪些特性？⒉有機化學的含義是什么？⒊解釋下列概念：⑴共價鍵⑵化學構造⑶碳架⑷構造異構⑸官能團⒋指出下列化合物所含官能團的名稱，各屬于哪類化合物？習題⒋指出下