第1章 有机化学绪论(武汉大学化学与分子科学学院)
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《有机化学》第一章绪论一、教学内容本节课的教学内容来自于《有机化学》第一章绪论。
这部分内容主要包括有机化学的基本概念、有机化合物的分类、有机化学反应类型以及有机化合物的结构和性质。
具体内容包括:1. 有机化合物的定义和特点:介绍有机化合物的概念,解释有机化合物的特点,如碳氢化合物的存在、有机化合物的命名规则等。
2. 有机化合物的分类:介绍烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等有机化合物的分类和特点,解释它们的结构差异和性质特点。
3. 有机化学反应类型:介绍加成反应、消除反应、取代反应等有机化学反应类型,解释反应机理和反应条件。
4. 有机化合物的结构和性质:介绍有机化合物的结构特点,如碳原子的四价键、有机化合物的同分异构现象等,解释有机化合物的物理性质和化学性质。
二、教学目标1. 学生能够理解有机化学的基本概念和特点,掌握有机化合物的分类和命名规则。
2. 学生能够了解有机化学反应的类型和机理,理解反应条件和反应产物的关系。
3. 学生能够分析有机化合物的结构和性质,运用有机化学的基本原理解决实际问题。
三、教学难点与重点重点:有机化合物的分类和特点、有机化学反应类型和机理、有机化合物的结构和性质。
难点:有机化合物的结构和性质的理解和应用、有机化学反应机理的掌握。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、多媒体教具、有机化合物的模型或图示。
学具:笔记本、笔、有机化合物的结构模型或图示、有机化学反应机理的图示。
五、教学过程1. 引入:通过展示有机化合物的实际例子,如糖类、脂肪、蛋白质等,引起学生对有机化学的兴趣,引出本节课的主题。
2. 讲解:在黑板上用粉笔写出有机化合物的定义和特点,引导学生理解有机化合物的概念和特点。
然后,通过图示和模型,讲解有机化合物的分类和结构特点,如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
3. 示例:通过具体的有机化学反应实例,讲解加成反应、消除反应、取代反应等有机化学反应类型,解释反应机理和反应条件。
4. 练习:给出一些有机化合物的结构和性质的题目,让学生通过观察和分析,回答题目,巩固对有机化合物的结构和性质的理解。
目录•有机化学概述•有机化合物分类与命名•有机反应类型与机理概述•有机化学实验技术与仪器简介•有机化学在日常生活和工业生产中应用•本章小结与复习指导有机化学概述定义研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及应用的科学反应性有机化合物反应活性高,反应类型多样多样性有机化合物种类繁多,结构复杂选择性有机反应具有高度的选择性,可合成特定结构和功能的化合物有机化学定义与特点有机化学发展历史01萌芽阶段古代对天然产物的认识和利用02发展阶段18-19世纪,随着元素周期表的发现和有机化学理论的建立,有机化学逐渐发展成为一门独立的学科03成熟阶段20世纪以来,随着合成方法、分析技术和理论计算的不断发展,有机化学取得了巨大的进步和成就研究范畴01有机化合物的结构、性质和合成02有机反应机理和动力学0301有机功能材料和药物合成02生物有机化学和化学生物学研究方法02合成方法01通过化学合成制备具有特定结构和功能的有机化合物分析技术02利用色谱、质谱、核磁共振等分析技术对有机化合物进行结构鉴定和性质研究理论计算03利用量子化学、分子模拟等理论计算方法研究有机化合物的结构和性质以及反应机理有机化合物分类与命名按官能团分类根据分子中含有的官能团(决定化合物特殊性质的原子或原子团)来分类,如烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、硝基化合物等。
按碳架分类根据碳原子结合而成的基本骨架,如链状化合物、碳环化合物和杂环化合物。
有机化合物分类方法有机化合物命名原则及示例命名原则有机化合物的命名需要遵循IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)命名规则,包括取代基的顺序规则、编号定位规则等。
同时,中文命名还需要符合《有机化学命名原则》的规定。
命名示例以烷烃为例,简单烷烃的命名是根据碳原子数目来命名的,如甲烷、乙烷、丙烷等;对于带有取代基的烷烃,需要根据取代基的位置和名称来进行命名,如2-甲基丙烷、3-乙基戊烷等。
卤素原子(-X )卤素原子包括氟、氯、溴、碘等,它们可以与烃基发生取代反应,生成卤代烃。
第1章绪论一、有机化学和有机化合物人类对有机化合物(organic compound)的认识,最初主要基于实用的目的。
例如,用谷物酿酒和食醋;从植物中提取染料、香料和药物等。
到18世纪末,已经得到了一系列纯粹的化合物,例如酒石酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸等。
这些从动植物来源得到的化合物具有许多共同的性质,但与当时从矿物来源得到的化合物相比,则有明显的区别。
由于受到生产力水平的限制,在18世纪末到19世纪初,曾认为这些化合物是由动植物有机体内的“生命力”影响而形成的,故有别于从没有生命的矿物中得到的化合物。
将前者称为有机化合物,后者称为无机化合物。
“生命力”学说曾一度阻碍了有机化学的发展,尤其是减缓了有机合成的前进步伐。
给予“生命力”学说的第一次沉重打击是1928年德国年轻的化学家乌勒(Friedrich Wöhler,1802~1882)首次从无机化合物氰酸铵合成了有机化合物尿素,这也是有机合成的开端。
NH4OCN-→NH2CONH2氰酸铵尿素尿素的人工合成,突破了无机化合物与有机化合物之间的绝对界限,不仅动摇了“生命力”学说的基础,开创了有机合成的道路,而且启迪了人们的哲学思想,有助于生命科学的发展。
德国化学家拜尔(Adolfvon Beyer,1835~1917)与他人合作,1870年首次合成了靛蓝。
由于他对靛蓝及其衍生物的深入研究而荣获1905年诺贝尔化学奖。
与此同时,人们又合成了大量的有机化合物。
至此,“生命力”学说彻底破产了。
此后,人们还合成了成千上万种与日常生活密切相关的染料、药品、香料、炸药等有机物。
在一个“老的自然界”旁,再放上一个远远超过它的“新的自然界”。
这也是为什么要将有机化学(organic chemistry)单独作为一个化学分支的原因之一。
因此,有机化学是直到18世纪末才开始发展起来的一门科学。
在19世纪初期,由于测定物质组成的方法的建立和发展,在测定许多有机化合物的组成时发现,它们都含有碳,是碳的化合物。
第1章绪论一、有机化学和有机化合物人类对有机化合物(organic compound)的认识,最初主要基于实用的目的。
例如,用谷物酿酒和食醋;从植物中提取染料、香料和药物等。
到18世纪末,已经得到了一系列纯粹的化合物,例如酒石酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸等。
这些从动植物来源得到的化合物具有许多共同的性质,但与当时从矿物来源得到的化合物相比,则有明显的区别。
由于受到生产力水平的限制,在18世纪末到19世纪初,曾认为这些化合物是由动植物有机体内的“生命力”影响而形成的,故有别于从没有生命的矿物中得到的化合物。
将前者称为有机化合物,后者称为无机化合物。
“生命力”学说曾一度阻碍了有机化学的发展,尤其是减缓了有机合成的前进步伐。
给予“生命力”学说的第一次沉重打击是1928年德国年轻的化学家乌勒(Friedrich Wöhler,1802~1882)首次从无机化合物氰酸铵合成了有机化合物尿素,这也是有机合成的开端。
NH4OCN-→NH2CONH2氰酸铵尿素尿素的人工合成,突破了无机化合物与有机化合物之间的绝对界限,不仅动摇了“生命力”学说的基础,开创了有机合成的道路,而且启迪了人们的哲学思想,有助于生命科学的发展。
德国化学家拜尔(Adolf von Beyer,1835~1917)与他人合作,1870年首次合成了靛蓝。
由于他对靛蓝及其衍生物的深入研究而荣获1905年诺贝尔化学奖。
与此同时,人们又合成了大量的有机化合物。
至此,“生命力”学说彻底破产了。
此后,人们还合成了成千上万种与日常生活密切相关的染料、药品、香料、炸药等有机物。
在一个“老的自然界”旁,再放上一个远远超过它的“新的自然界”。
这也是为什么要将有机化学(organic chemistry)单独作为一个化学分支的原因之一。
因此,有机化学是直到18世纪末才开始发展起来的一门科学。
在19世纪初期,由于测定物质组成的方法的建立和发展,在测定许多有机化合物的组成时发现,它们都含有碳,是碳的化合物。