Chapter 1 Introduction and Review 有机化学英文版教学课件(美国达拉

第一章 绪 论Chapter 1 introduction第一节 有机化学和有机化合物（organic chemistry and organic compounds ）一、有机化学的研究对象有机化学是化学学科的一个重要分支，它诞生于19世纪初期，迄今不足200年，但已成为与人类生活有着密切关系的一门学科。

有机化学的研究对象是有机化合物。

有机化合物大量存在于自然界，如粮、油、棉、麻、毛、丝、木材、糖、蛋白质、农药、塑料、染料、香料、医药、石油等大多数都是有机化合物。

1828年，德国化学家伍勒在研究氰酸盐的过程中，意外地发现了有机物尿素的生成。

这是世界上第一次在实验室的玻璃器皿中从无机物制得有机物。

有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物．．．．．．．．．．，有机化学就是研究碳氢化合物及其衍生物的化．．．．．．．．．．．．．．学．。

在化学上，通常把含有碳氢两种元素的化合物称为烃。

因此，有机化合物就是烃及其衍．．．．生物．．，有机化学也就是研究烃及其衍生物．．．．．．．．的化学。

二、有机化学与农业科学的关系有机化学既是学习农业科学的基础，又是进行农业科学研究的工具。

因此，只有掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本操作技能，才能更好地学习农业科学技术和从事农业科学的研究。

三、有机化合物的特性有机化学作为一门独立的学科，其研究的对象有机化合物与无机化合物在性质上存在着一定的差异。

有机化合物一般具有如下特性。

1．易燃烧除少数例外,一般有机化合物都含有碳和氢两种元素，因此容易燃烧，生成二氧化碳和水,同时放出大量的热量。

大多数无机化合物，如酸、碱、盐、氧化物等都不能燃烧。

因而有时采用灼烧试验可以区别有机物和无机物。

2．熔、沸点低在室温下，绝大多数无机化合物都是高熔点的固体，而有机化合物通常为气体、液体或低熔点的固体。

例如，氯化钠和丙酮的相对分子质量相当，但二者的熔、沸点相差很大。

NaCl （氯化钠） CH 3COCH 3 （丙酮）相对分子质量 58.44 58.08熔点∕o C 801 -95.35沸点∕o C 1413 56.2大多数有机化合物的熔点一般在400 oC 以下，而且它们的熔、沸点随着相对分子质量ＡｇＯＣＮ＋ＮＨ４ＣＮＨ４ＯＣＮ＋ＡｇＣｌＮＨ４ＯＣＮＮＨ２的增加而逐渐增加。

0.134 sp2
1 S 3
0.121 sp
1 S 2
30
四. 有机化合物分类
(Classification of Organic Compounds)
1. 按碳骨架分类 ①. 链状化合物（脂肪族化合物） 例： CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2OH
CH3CH2CH CH2
②. 碳环化合物 特点：有环、环上原子都是由碳组成。
C C
C C
官能团 双键 叁键 卤素
化合物 烯烃
炔烃
X
羰基
醇 醛、酮 羧酸
COOH
羧基
本章结束
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附录：
弗里德里希· 韦勒（Friedrich Wohler, 1800～1882, 德国化学家） 韦勒因首先在实验室里从无机物合成了有机物 —— 尿素而闻名于 世 。 韦勒1800年7月31日生于德国法兰克福附近的埃施耳斯亥姆。1814 年入中学后，成绩总是不太好。其原因是热衷于化学实验和矿物的采集 而忽视了课程的学习。他的启蒙教师是业余化学爱好者布赫医生，他经 常向布赫医生借书，并且在一起做实验。1820年考入玛尔堡大学医学院。 次年，由于对列奥波德·格梅林的崇敬而转学到海德尔堡大学。原来准 备当医生的维勒，在格梅林劝说下，1823年，跟瑞典著名学者柏齐利乌 斯学习一年，继续做他的氰基化合物问题的研究。1824年回国，1825年， 担任柏林工艺学校的教师，每周有8个小时的课，学校为他建立了一所
袜子、手套、衣服等，又可以制成传送带、渔
网、缆绳等。 合成橡胶：丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶等，制备它们 的单体都是有机化合物。合成的橡胶机械强度 远远超过天然橡胶，而且克服了天然橡胶受热 发粘、冷却变脆的缺点。

+ H2O NH3
O+ H2O
酸碱可以带正电荷或带负电荷或为中心分子, 在一个反应中是酸，而在另一个反应中可以是碱。
平衡主要趋向形成更弱的酸和更弱的碱。
HCl(气) + H2O H3O+ + ClHOH + NH3 NH4+ + OH-
酸碱强度表示： pKa 、pKb
酸或碱越强，其pK值越小（离解常数K值越大）
如 ：甲烷键角为109°28′
（三） 键能 1、离解能 裂解分子中某一个共价键时所需的能量
2、键能 以共价键结合的双原子分子裂解成原子 时所吸收的能量 双原子分子：键能＝离解能 多原子分子：键能＝离解能的平均值 ． H ＋ 435.1 kJ· CH3 ＋ ． CH4 mol
． CH3 ． ． CH2 ． ． CH2 ＋ ． H ＋ 443.5 kJ· mol -1 ． -1 ． ． H 443.5 kJ· mol ＋ CH ＋ ．
酸性越强，解离出质子后的共轭碱的碱性越弱。
H
H H C H
H H C H C H
CH4
H C H H
H H C H C H
H
C2H4
这种用电子对表示共价键结构的化学式称 为路易斯结构式
CH3
O
CH3
CH3
O
O
CH3
HNO3
H O
N O
O
+
O HO N O
HO
N O

直链：三个或四个或更多个碳原子，相 连成一条直线称为直链。
支链：三个碳原子相连形成一条直链，
中间一个碳原子与另一个碳原子相连形 成分支的链，称为支链。
注意：在路易斯（Lewis）结构式中用

-
. .-
+
+
(d)
..
•
H - N - C = C - C - N - H .. 1 1 1 1 1 H H H H H mmor
• •
(g)
:0: :0 : :0 : :0 : :0 : :0 : II II 1 II II 1 H - C - C- C - H----- H - C = C - C - H ----- H - C - C = C - H 1 1 1 H H H major mITIor major these two have equivalent energy and are major because the negative charge is on the more electronegative oxygen atom

(c) :O-N=O (d) (e)
I I
+
O=N-O: ..
+
. .
-
H-C=C-C-H
H H H
I
.. H-C-C=C-H
H H H
I
I
I
da
: 0:
II
w.
H - C = C - C - H .. .. H - C - C=C - H I I I I I I H H H H H H (f) Sulfur can have up to 12 electrons around it because it has d orbitals accessible . :0 : : 0: : 0: I I II O==S-O: .. :O - S - O: .. .. :O - S=O
·8 8
H - C == C - C leD I I 8 H H