有机化学和有机化合物绪论.ppt

有机化学,第一章 有机化合物概论,第一章 有机化合物概论,教学目的和要求：了解有机化合物的涵义，掌握有机化合物的特性；掌握有机化合物共价键理论的基本内容；了解有机化合物的分类原则，能够识别常见的官能团。 教学重点和难点：共价键理论、有机反应的基本类型、有机化合物的分类。,教学内容,一 有机化学和有机化合物二 有机化合物的特点 三 有机化合物中的共价键 四有机反应的基本类型 五有机化合物的分类 六有机化学中的酸碱概念七学习有机化学的重要性和方法,一有机化学和有机化合物 有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、合成、应用及相关理论的一门科学。,那么，什么是有机物呢？,有机“有生命的物质”,ANIMALS,MICROBES,有机化合物(Organic Compound),一百多年前，化学学科问世。 有机有生命的机体中得到的物质 1928年，德国化学家乌勒由无机物合成尿素。 一般认为：含碳化合物、碳氢化合物，及其衍生物（有些还含氮、氧、磷、卤素） “有机”这一名词沿用至今。 有机化学与生命科学关系密切！,年，年青的德国化学家 韦勒 (Wohler),NH4Cl + AgOCN AgCl + NH4OCN,After that time, many other syntheses were carried out, and the vital force theory was eventually discarded.,常见的有机产品,PLASTIC,DRUGS,ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY,石油化工,乙烯产业衡量一个国家的有机化工产业水平！,何以成为一门独立的学科？,地球上现在有种元素 为什么将碳化物单独分开？,二有机化合物的特点,结构上的特点,碳在元素周期表中的特殊位置 第二周期，第四主族 既不易得，也不易失电子 共用电子对形成共价键化合物 同分异构现象,种类多，增加快 1995-2000年均新增130万个 有机物总数 2600万(2000/10),同分异构现象；,分子式相同, 结构不同的化合物称为同分异构体, 也叫结构异构体。,碳架异构体：因碳架不同而引起的异构体。,位置异构体：由于官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构体。,官能团异构体：由于分子中官能团不同而产生的异构体。,构造异构体：因分子中原子的连结次序不同或 者键合性质不同而引起的异构体。,互变异构体: 因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体。,价键异构体：因分子中某些价键的分布发生了改变，与此同时也改变了分子的几何形状，从而引起的异构体。,性质上的特点,易燃燃烧后生成二氧化碳和水 熔、沸点低分子间范德华力，较弱 难溶于水易溶于有机溶剂弱极性或非极性，“相似相溶” 有机化合物反应速度慢、副反应多共价键,三、有机化合物中的共价键,1、结构特点共价键 碳原子为四价 可与其他原子结合，也可自向结合 2、理论解释 价键理论 杂化轨道理论* 分子轨道理论,共价键理论要点,两个原子各提供一个电子而形成两个原子共有的电子对，即形成把两个原子结合在一起的化学键，叫做共价键；是两个原子的未成对而又自旋相反的电子偶合配对的结果。 表示方法:,路易斯结构式(电子式),凯库勒结构式,蛛网式,结构简式,键线式,凯式又分:,共价键的性质,最大重叠原理 饱和性 方向性,C原子外层电子： 两个2s轨道， 一个2px，一个2py,电子在分子轨道中的填充顺序,能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则 最大重叠 此外还遵循成键三原则： 能量相近 对称性匹配,表征共价键的参数（一）,键长 形成共价键的两原子核之间的距离。,键长越短，核与核间电子云吸力越强，电子云集中于两核之间，轨道重叠大，键牢固、稳定。 反之，则键弱，不稳定。 不同的共价键，键长不同。,常见的共价键平均键长,pm(皮米)=1 000 000 000 000 m(米),表征共价键的参数（二）,键角 共价键之间的夹角，反应分子中原子在空间排列的形象。,原因？,共价键的方向性,表征共价键的参数（三）,键能 共价键形成所释放或断裂所吸收的能量，离解能，反应键的牢固程度。,用途：用于预估一个化学反应在能量上的可能性。,表征共价键的参数（四）,键矩 反应电子云的偏向，电子云偏向电负性较大的一方，衡量键的极性。,HH,非极性，无键矩,电负性不同，有极性,元素吸引电子的能力，叫做元素的电负性。 电负性值相差越大，共价键的极性也越大。,多原子分子的偶极矩各键的偶极矩的向量和,四共价键的断裂和有机反应的类型,均裂 断裂时，组成该键的两个原子各保留一个电子，自由基反应。,A : B A B ,带电子的原子（原子团）叫做自由基。,五有机化合物的分类,碳架分类的基础上结合功能团分类,按碳骨架分类不能反映各类化合物的性质特征，反应性质主要由功能团决定。按功能团分类,六、有机酸碱的概念,传统的酸碱理论（Arrlennius，1848年提出） 在水中电离出氢离子的为酸 在水中电离出氢氧根离子的为碱,质子酸碱理论（J.N.Bronsted） 给出质子的为酸 接受质子的为碱 动画,电子酸碱理论（Lewis） 接受电子对的为酸 给出电子对的为碱 动画,七.学习有机化学的重要性和方法重要性:1.有机化学是现代科学技术的重要基础学科,1). 有机化学研究的对象及发展状况 有机化学是从分子水平上研究物质世界最丰富多彩的部分 - 有机化合物。 简单有机小分子化合物复杂有机化合物大分子化合物 超分子（分子识别、分子组装、功能）,2).有机化学在现代科学技术中的定位 - 有机化学是许多现代科学技术的基础,#生命科学（生物化学，分子生物学等） #医药学（药物化学，病理学，生化分析等） #农业（农业化学，农用化学品等） 石油（石油化工等） 材料科学（高分子化学，功能材料等） #食品（食品化学，营养学，添加剂等） 日用化工（染料，涂料，化装品等）,2.生命科学中的化学问题是未来有机化学发展的重要资源和推动力 1). 有机化学在生命科学发展中的重要作用 理论基础、研究工具、阐明本质 2). 在大分子和超分子水平上，生命科学与有机化学将在更广阔范围和更深层次上相互渗透，全面互补。 有机化学与生命科学的密切结合，是现代科学发展的必然结果和需要。,研究方法,第一部分：有机化合物的分类和命名 第二部分：有机化合物的结构理论 第三部分：有机化合物的性质 第四部分：有机化学反应 第五部分：重要有机化合物,学习方法,理解的基础上记忆的必要性； 掌握结构的特点； 从结构上理解化合物的反应性就容易记住； 掌握一般规律，也要记一些重要的特殊性质； 独立完成习题的重要性； 实验操作。,下课喽！,作业,