曹居东教授有机化学竞赛讲座35页PPT

序言 有机物结构基础 有机化学
点：C原子 ↓线 ↓ 面、环 ↓ 体、环 ↓笼
一、总体思路
两个共ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的立方烷
σ键和π键的比较
成键方向 电子云形状 牢固程度
成键判断规律
σ键 “头碰头”
π键 “肩并肩”
轴对称
镜像对称
强度大，不易断裂 强度较小，易断裂
σ 共价单键是 键，共价双键中一个 是 中σ一个键是，σ另键一，个另是两π个为键π，键共价三键
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17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。上午8时32分17秒上午8时32分08:32:1721.8.31
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You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
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二、三种不同杂化状态的碳原子
三、三种典型的成键方式 特殊：丙二烯
相互垂直
2、苯环
三、三种典型的成键方式
2、苯环
三、三种典型的成键方式
四、四种典型的碳碳键的比较
1、C-C
2、C=C
3、C三C
4、苯环中的C～C
b a
a是原子数，b是电子数。
甲醛分子中的π键
中心原子采取sp2 杂化，还有一个未参加
杂化的p 轨道是与分子所在平面垂直。 氧原子上有一个p轨道与碳原子的上p轨
二、三种不同杂化状态的碳原子 1、sp3杂化
二、三种不同杂化状态的碳原子 1、sp3杂化
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9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。21.8.3121.8.31Tuesday, August 31, 2021

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
பைடு நூலகம்
江苏省高中学生化学竞赛冬训班有机化 学讲座8备课讲稿
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

C3 对称轴
H
H H
H H
H
H
H H
H H
H
第一类：6个C—H键与分子的 对称轴C3平行，与环的平均 a键(直立键) 平面垂直，叫做axial bond e键(平伏键) （轴向键），简称a键，中文 形象地称为直立键（其中3个 向环平面上方伸展，另外3个 向环平面下方伸展）。
第二类：6个C—H键与直立键形成接近109.5°的夹角， 平伏向环外伸展，叫做equatorial bond（赤道键），简 称e键，中文形象地称为平伏键（其中3个斜朝向环平面上 方伸展，另外3个斜朝向环平面下方伸展）。
难
H2
Pd >300℃
CH3CH2CH2CH2CH3
b. 加卤素
+ Br2 + Br2
CCl4
CCl4
CH2 CH2 CH2
Br
Br
CH2 CH2 CH2 CH2
Br
Br
溴褪色 可用于 鉴别环 烷烃
Br2/CCl4 不起加成，而是取代反应
c. 加HX，H2SO4/H2O
+ HBr
CH3CH2CH2Br
椅式构象的翻转
室温时，椅式构象可通过C—C键的转动(而不经过碳碳键的断 裂)，由一种椅式构象变为另一种椅式构象，在互相转变中，原 来的a键变成了e键，而原来的e键变成了a键。原来位于上面的碳 原子(1、3、5)翻转到下面，而原来位于下面的碳原子(2、4、6)
翻转到上面；但C-H键的伸展方向不变。两变一不变
桥头碳
1
6
2
7
5
3
4
桥头碳
二环[2.2.1]庚烷 二环[4.4.0]癸烷
稠环可以 看成桥环 的一个特

化学在环境保护中的作用
化学在环境保护中发挥着重要作用， 如环境监测、污水处理、空气净化等。
环境保护的意义
环境保护是可持续发展的重要组成部 分，通过采取措施减少人类活动对环 境的负面影响，保护生态系统平衡和 生物多样性。
未来展望
探讨未来环境保护的趋势和挑战，提 出加强环境保护的措施和建议，促进 可持续发展。
分子根据其电子排布和成 键情况具有特定的几何构 型，如直线、平面、四面 体等。
化学反应与能量转化
化学反应的能量守恒定律
01
化学反应中，反应物的总能量等于生成物的总能量，能量既不
会凭空产生也不会消失。
熵与自发反应
02
熵表示系统的混乱程度，自发反应总是向着熵增加的方向进行，
即向着更加无序的状态发展。
氧化还原反应
实验设计与操作
实验设计
掌握实验设计的基本原则和方法，能 够根据实验目的和要求，合理选择实 验材料、器材和试剂，设计出科学、 可行的实验方案。
实验操作
掌握基本的化学实验操作技能，如溶 解、加热、冷却、蒸馏、萃取等，能 够正确、规范地完成实验操作，确保 实验结果的准确性和可靠性。
实验数据处理与分析
数据处理
现。
采用无毒或低毒的原料和试剂，优化合成路线，减少废物产生 和能源消耗，实现高效、清洁的生产过程。
使用无毒或低毒的溶剂替代传统有机溶剂，减少对环境和人体 的危害。
介绍一些绿色化学实践案例，如绿色农药、绿色塑料等，展示 绿色化学在实践中的应用和成果。
可持续发展与环境保护
可持续发展的概念
可持续发展是指在满足当前世代需求 的同时，不损害未来世代满足自身需 求的能力。
材料科学
是一门跨学科的综合性学科，主要研究材料的组成、结构、 性质和加工工艺之间的关系，以及材料在各种环境下的行为 和性能。

1,4产物更稳定
5
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第十三讲
2、双烯合成——狄尔斯-阿尔德反应(D-A反应) 协同反应
+
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双烯体 亲双烯体
CHO +
过渡态 CHO
环己烯
CH=CH2 +
O
C
+
O
C
顺丁烯O二酸酐
CH=CH2
O —C
O —C
O (固体)
用于共轭 二烯烃的
鉴别
6
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第十三讲
CH=C–CH=CH2
× + H
CH≡C–CH–CH2 Br
H+ CH=C–CH=CH2
sp 杂化 3
13-6 累计二烯正碳离子重排.swf
CH≡C–CH2–CH＝CH2
CH=C–CH=CH2
H
Br
CH=C=CH–CH2
13-7 累计二烯重排.swf
累积二烯烃，不稳定，重
排成共轭二烯。
10
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第十三讲
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①只有构象为s-顺式的共轭二烯烃，能发生D-A反应
s-顺式
s-反式
× C–(CH3)3
CH2=C—C=CH2
13-5 S-顺、反1,3-丁二烯
C–(CH3)3
②双烯体连供电基团，亲双烯体连吸电基团，反应 较易发生。
练习1：根据产物分析D-A反应所需的原料
COOCH3 COOCH3
COOCH3 +
CH3CHCH2C≡CH CH3
—C≡CAg
HNO3
—C≡CH

.
竞赛的组织 竞赛由中国科协总管，中国化学会实施，
竞赛委员会负责具体事务。安徽省化学竞 赛委员会负责本省竞赛的具体工作，主要 包括： 省初赛，一般在5-7月份； 中国化学奥林匹克(初赛)，8月底-9月初； 省队遴选(由初赛一等奖选手参加)； 省队培训，一般在11月份 中国化学奥林匹克(决赛)，一般12月初
化学竞赛相关问题
化学是一门中心学科。化学学科和其 他学科有紧密联系，是有机的结合、知识 自然的融合和拓展，特别是物理学和生物 学。化学竞赛的目的是给学有余力或具有 一定化学天赋或对化学感兴趣的同学提供 一个平台，让同学能展示自己能力、提升 自己学业水平、培养学习能力或学习习惯。 代价是同学需要付出更多的努力和辛苦， 收获是自身水平的提高。
中级无机化学、有机反机理) • 制备与分析的基础实验内容 • 定量相关内容：
熟练掌握经典分析方法及相关计算；了解 各种国标(或行业标准)定量方法，与课本知 识的有机结合
.
化学竞赛的奖励和政策 • 国家队(4人)，参加每年的IChO比赛 • 国家选拔队（50名）可以获得保送资格 • 省队成员(每省8-15名)，一般均可获得各高
.
• 主族元素：由上向下，随着核外电子层数 增大，核对最外层电子的束缚减弱，失电 子倾向增加，金属性增强
• 副族元素(包括主族长周期元素)：由于d轨 道填充电子，变化规律不是很明显，核外 电子受到核引力与其它电子屏蔽双重影响 。稳定性与能量最低原理一致决定其反应 和特点
• S电子的径向分布特点，惰性电子对效应 • C元素的结构特点，有机化合物
.
竞赛要求 安徽省初赛是全国初赛的资格考试，大
部分内容以中学课本为基础，部分题难度 适当提高，部分省份没有省初赛。
全国初赛有考试大纲，2013年起有30% 左右与高考内容相当的内容，其余为提高 的要求。

O
K2Cr2O7 H2SO4
苯胺黑（黑色染料）
漂白粉 显紫色（可用于苯胺的鉴别） 溶液
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第三十一讲
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芳胺容易被氧化，要想氧化芳胺环上的其它官能团 而不损害氨基，就必须先将氨基“保护”起来。
保护氨基的方法：先进行酰基化反应，待其它反应 完成后，再将酰基水解掉。
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C H N H 成盐3 ：2 C · H · N + H H C 用l 3 途：C 3 遇H 分强离N H 碱提+ 纯C ！3 l - - 2 强酸弱· H 碱C l 盐)
NH2 +H2SO4
NH2·H2SO4
（二）烷基化和酰基化
胺
遇 到
醇、 酚
1、烷基化
伯卤代烃和有活泼 卤原子的芳卤化物
.. RNH2 +RCH2Cl
②＞④ ＞ ① ＞ ③
2、①丙胺、②2-氨基-1-丙醇、③3-氨基-1-丙醇 ① ＞ ③＞ ②
3、①丙胺、②3-氯丙胺、③1-氯丙胺、④2-氯丙胺 ①＞②＞④＞③
4、①苯胺、②对氯苯胺、③对硝基苯胺、④对溴苯胺、
⑤对甲氧基苯胺、⑥2，4-二硝基苯胺 ⑤＞①＞④＞②＞③＞⑥
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第三十一讲
2、化学性质——★还原
NO2 H
酸性条件下：
NO H
NHOH H
NO2
NH2
Fe或HSn2//NHiCl
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NH2
★注意：
NO2 SnCl2/浓HCl
-CHO △
NH2 -CHO
在中性或碱性介质中的还原非常复杂，在此记住：
2
NO2 ZFne/NaOH

化学简介有机化学基础知识有机化学反应机理有机合成与分离技术有机化学竞赛题目解析
01
CHAPTER
有机化学简介
有机化学的发展经历了从天然有机化合物的认识和利用，到人工合成有机化合物的探索和实践，再到现代高分子材料和绿色合成方法的创新和应用。
总结词
有机化学的发展始于对天然有机化合物的认识和利用，如动植物体内的化合物。后来，随着科学技术的进步，人们开始探索人工合成有机化合物的方法，如塑料、合成纤维等高分子材料的发明和应用。现代有机化学则更加注重绿色合成方法的发展和创新，旨在实现可持续发展的目标。
酚在常温下与氧气反应，可以生成醌、苯甲酸等含氧有机物。
酚的氧化反应
醚在酸性催化剂作用下加热，可以发生分解反应，生成醇和烷基卤化物。
醚的分解反应
醛在常温下与氧气反应，可以生成羧酸。
醛的氧化反应
酮在常温下与氧气反应，可以生成羧酸。
酮的氧化反应
羧酸与醇在浓硫酸作用下加热，可以发生酯化反应，生成酯和水。
羧酸的酯化反应
04
CHAPTER
有机合成与分离技术
通过目标化合物的结构，分析其合成所需的原料和反应，从而设计合理的合成路线。
逆合成分析
根据目标化合物的结构特点和合成要求，选择合适的反应类型和条件，以达到最佳的合成效果。
合成策略
蒸馏法
利用不同物质沸点的差异，通过加热和冷凝的方法将它们分离。
结晶法
通过降低温度或蒸发溶剂，使目标化合物从溶液中析出。
VS
考查知识广度和深度
综合题是有机化学竞赛中难度最大的题目类型，要求学生在掌握扎实基础知识的同时，具备广泛的知识面和深入的学术探究能力。这类题目通常涉及多个有机化学知识点，并要求学生对前沿研究有所了解。