《高等有机第一章》PPT课件
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有机化学课图文课件ppt第1章•有机化学概述•碳原子结构与性质•烷烃及其衍生物•烯烃、炔烃及其衍生物•芳香族化合物•立体异构现象和手性分子概念有机化学概述有机化学定义与特点研究有机化合物结构、性质、合成与反应机理的科学有机化合物种类繁多,结构复杂有机化合物之间的反应具有多样性和复杂性有机化学在医药、农药、材料等领域有广泛应用定义多样性反应性应用广泛性古代人们对天然有机物的认识和利用萌芽阶段发展阶段现代阶段18世纪末至19世纪,随着元素周期表的发现和有机化学理论的建立,有机化学得到迅速发展20世纪以来,随着新技术和新方法的不断涌现,有机化学研究领域不断拓展和深化030201有机化学发展历史环境领域研究环境污染物的来源、迁移转化和治理技术,保护生态环境研究生物质能转化与利用、太阳能利用等,开发新能源技术材料领域合成高分子材料、功能材料等,应用于电子、航空、建筑等领域医药领域合成药物、天然药物提取与合成、药物设计与筛选等农药领域合成高效、低毒、低残留农药,提高农作物产量和品质有机化学在现实生活中的应用碳原子结构与性质碳原子最外层有四个电子,可以形成四个共价键,因此具有四价性。
四价性碳原子的原子半径较小,使得碳原子间可以形成紧密的键合。
小尺寸碳原子的电负性适中,既不易失去电子也不易得到电子,有利于形成共价键。
电负性适中碳原子结构特点碳原子杂化类型及性质sp3杂化碳原子的四个价电子分别与四个氢原子形成共价键,形成四面体构型,如甲烷分子。
sp2杂化碳原子的三个价电子与相邻的三个原子形成共价键,剩余一个价电子形成π键,形成平面三角形构型,如乙烯分子。
sp杂化碳原子的两个价电子与相邻的两个原子形成共价键,剩余两个价电子形成两个π键,形成直线型构型,如乙炔分子。
碳原子间通过一对共用电子形成的共价键,如C-C 单键。
单键碳原子间通过两对共用电子形成的共价键,包括一个σ键和一个π键,如C=C 双键。
双键碳原子间通过三对共用电子形成的共价键,包括一个σ键和两个π键,如C≡C三键。
Page No.1WordsFromSlide第一章绪论[教学要求]①了解有机化学及其发展简史;②掌握有机化合物的特点;③掌握共价键理论、键参数及键断裂中的一些重要概念;④掌握bronsted、lewis、软硬酸碱理论;⑤了解有机化合物的研究步骤及分类WordsFromNotePagePage No.2WordsFromSlide§1—1 有机化合物和有机化学一、机化合物和有机化学的涵义1.有机化合物(有机物)早期:来自有机体的化合物,称为“有生机之物”中期:含碳但不包括CO、CO2、碳酸及其盐、金属氰化物及氰酸盐等的化合物称为有机物现代:从组成上看除含C、H外,不少还含O、N、S、P、X等,从结构上看是碳氢化合物(烃)及其衍生物。
有‘生机’之物——碳化合物——碳氢化合物WordsFromNotePagePage No.3WordsFromSlide2.有机化学有机化学:研究碳氢化合物(烃)及其衍生物的化学二.有机化学的发展简史1.不自觉使用时期(十八世纪前)在我国古代,夏、商时代人们就会酿酒、制醋,周朝已知用胶、能利用麦芽浸出液使米变成麦芽糖:汉朝发明了造纸并已知道由甘蔗甘蔗制糖,以后逐渐地使用染料,香料、草药等。
WordsFromNotePagePage No.4WordsFromSlide2.提取时期—生命力论(十八----十九世纪)从葡萄汁中获得酒石酸,1773年尿中获得尿素,1780年酸牛奶中取得乳酸,1805年鸦片中取得吗啡。
3.有机化学理论形成时期(十九世纪早期----二十世纪中期)1828年德国化学家魏勒(Wohler)从氰酸铵得到了尿素,打破了从无机物不能得到有机物的神话。
WordsFromNotePagePage No.5WordsFromSlide1845年柯尔伯(Kolbe)合成了醋酸;1854年柏赛罗(Berthelot)合成了油脂;1858年凯库勒(德)和古柏尔(Couper)指出有机物中碳为四价,发展了有机化合物结构学说;1874年范特霍夫(荷)(V ant Hoff)和勒比尔(法)(Le Bel)开创了有机化合物的立体学说;1917年Lewis(美)用电子对说明化学键;1931年休克尔用量子化学方法解决不饱和化合物和芳烃的结构问题WordsFromNotePagePage No.6WordsFromSlide1933年Ingold等用化学动力学的方法研究饱和碳原子上亲核取代反应机理4. 完善和繁荣时期(二十世纪三、四十年代至今)X衍射,红外光谱、核磁共振谱、质谱等的应用1965年我国合成了具有生物活性的蛋白质-牛胰岛素三大合成材料工业:合成纤维、合成塑料、合成橡胶的兴起,使人类进入了征服材料的时代WordsFromNotePagePage No.7WordsFromSlide三、有机化学的重要性有机化合物无处不在,例如:药、有机肥料、食品、炸药、香料,塑料和合成纤维等;今天如果没有有机化学是不可想象的,它已渗透到了我们生活的每一个角落,使我们的物质世界发生了一场大革命,许多东西改变了原有的面貌;二十世纪四十年代新兴的高分子技术,使人类进入了征服材料的时代WordsFromNotePagePage No.8WordsFromSlide四、有机化合物的特征1.组成和结构特点种类多、数目大(已知有两千多万种,还在1000种/天增加).但组成元素少(C,H,O,N ,P,S,X等)原因:1)C原子相互结合力强;2)结合方式多样(单键、双键、三键、链状、环状);3)同分异构现象(构造异构、构型异构、构象异构)WordsFromNotePagePage No.9WordsFromSlide2.易燃碳氢化合物,燃烧最终产物是二氧碳和水3.热稳定性差熔点(m.p)、有机物的熔点一般小于300℃(400℃),沸点(b.p.) 较低,易挥发4.难溶于水有机物一般为非极性或极性较弱的化合物,多数都不溶于极性溶剂中,然而糖、乙醇、乙酸等含有极性强的基团,在水中的溶解度较大。