1 第一节 有机化合物和有机化学
有机化学是化学的一个分支，它是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法学的科学。
有机化合物的主要特征是含有碳原子，即都是含碳化合物，因此有机化学就是研究碳化合物的化学。但少数碳的氧化物（如二氧化碳、碳酸盐等）和氰化合物（如氢氰酸、硫氰酸等），仍归属无机化合物范畴。
一、有机化学的发展
有机化学作为一门科学是在十九世纪产生的，但有机化合物在生活中和生产中的应用由来已久。最初是从天然产物中提取有效成分。例如：从植物中提取染料、药物、香料等。在十八世纪末，已经得到了许多纯粹的化合物如酒石酸、柠檬酸、乳酸、尿素等。这些化合物有许多共同性质，但与当时从矿物来源得到的化合物相比，则有明显的区别。在十九世纪初曾认为这些化合物是在生命力的作用下生成的，有别于从无生命中的矿物中得到的化合物。因此叫做有机化合物，后者叫做无机物。
有机化合物早期的定义是“来自有生命机体的物质内”简称“有机物”。这是因为，在化学发展的前期，无机物被大量合成，而有机物只能从动植物体获得。如1769年从葡萄汁中取得纯的酒石酸；1773年从尿中取得尿素；1780年从酸奶中取得乳酸；1805年从鸦片中取得吗啡等。因此，人 2 们认为有机物是与生命现象密切相关的，是生物体内一种特殊的、神秘的“生命力”作用下产生的，只能从生物体内得到，不能人工合成。这就是瑞典化学权威Berzelius为代表的“生命力”学说的观点。由于人们认识局限性和对权威的迷信，“生命力”学说统治化学界达半个世纪之久，严重阻碍了有机化学的发展。
1828年德国化学家韦勒（F.Whler)将氰酸铵的水溶液加热得到了尿素：
氰酸铵可以从无机物NH4Cl和氰酸钾（或银）反应生成。此后，许多化学家也在实验室用简单的无机物做为原料，成功地合成了许多其他有机物。如1845年colbe合成了醋酸；1854年Berthelot合成了油脂类物质等。在大量的科学事实面前，化学家摒弃了“生命力”学说,加强了有机化合物的人工合成实践，促进了这门科学的发展。
有机化学教案
有机化学教案
第⼀章绪论
⼀.有机化合物和有机化学
有机化合物是指碳氢化合物及其衍⽣物。
有机化学是研究有机合物的结构特征.合成⽅法和理化性质等的化学。
⼆.有机化合物的特点
碳原⼦的价电⼦层1S22S22P2因此，有机物分⼦是共价键结合。1.可燃性：绝⼤多数有机物都是可燃的。
2.耐热性、熔点、沸点低：
3.⽔溶性：⼩，原理依据，相似相溶原理、与⽔形成氢键的能⼒。
4.导电性能：差。
5.反应速度：慢。
6.反应产物：常有副产物，副反应。
7.普遍在同分异构体
同分异构体是指分⼦式相同结构式不同，理化性质不同的化分物。
三.有机化合物的结构理论1858年凯库勒和古柏尔提出有机化合物分⼦中碳原⼦是四价及碳原⼦之间相互连接成碳链的概念，成为有机化合物分⼦结构的，最原始和最基础的理论。1861年布特列洛夫对有机化合物的结构提出了较完整的的概念，提出原⼦之间存在着相互的影响。
1874年范荷夫和勒贝尔建⽴分⼦的⽴体概念，说明了对映异构和顺反异构现象。
*碳原⼦总是四价的，碳原⼦⾃相结合成键，构造和构造式
分⼦中原⼦的连接顺序和⽅式称为分⼦的构造.表⽰分⼦中各原⼦的连接顺序和⽅式的化学式叫构造式(结构式).⽤两⼩点表⽰⼀对共⽤电⼦对的构造式叫电⼦式,
⽤短横线(-)表⽰共价键的构造式叫价键式.有时可⽤只表达官能团结构特点的化学式,既结构简式.
四.共价键的性质1. 键长：形成共价键的两个原⼦核间距离。
2. 键⾓：两个共价键之间的夹⾓。
3. 键能：指断单个特定共价键所吸收的能量,也称为该键的离解能。
共价键的键能是断裂分⼦中全部同类共价键所需离解能的平均值。4. 键的极性：键的极性与键合原⼦的电负性有关,⼀些元素电负性数值⼤的原⼦具有强的吸电⼦能⼒。常见元素电负性为：
H C N O F Si P S Cl Br I
2.1 2.5
3.0 3.5
4.0 1.8 2.1 2.5 3.0 2.5 2.0对于两个相同原⼦形成的共价键来说，可以认为成键电⼦云是均匀的分布在两
有机化学发展史共22张目录
•绪论
•早期有机化学发展
•19世纪有机化学的崛起
•20世纪有机化学的飞速发展
•现代有机化学前沿领域
•有机化学发展趋势及挑战
01
绪论
Chapter研究有机化合物的结构、性质、合成、反应机理及其应用的科学。
涉及化合物种类繁多，结构复杂，反应
机理多样。有机化学定义与特点
有机化学特点有机化学定义
20世纪至今，随着物理方法、计算机技术等的引入，有机化学在合成、结构分析、反应机理等方面取得巨大进展。18世纪末至19世纪初，贝采利乌斯等化学家提出有机化学概念，并开始系统研究有机化合物。古代对天然产物的认识和利用，如植物药、染料等。
19世纪中后期至20世纪初，合成有机化学的兴起，实现了从天然产物中提取和合成有机化合物。创立阶段萌芽阶段
发展阶段
现代阶段发展史概述
研究目的
揭示有机化合物的结构、性质、合成和反应机理，为实际应用提供理论指导和技术支持。
研究意义
推动化学学科的发展，促进相关领域的进步，如医药、农药、材料科学等。同
时，有机化学也为解决人类面临的能源、环境等问题提供了重要思路和方法。研究目的与意义
02
早期有机化学发展
Chapter12
3炼金术士在追求将贱金属转化为贵金属的过程中，意外发现了许多化学反应，为有机化学的发展奠定了基础。炼金术对有机化学的启示
炼金术士通过反复试验，成功合成了许多有机物，如酒精、醋酸等，这些实践为后来的有机合成提供了宝贵经验。早期有机合成实践
炼金术士提出了元素之间相互转化的观念，为后来的元素周期表和化学反应理论的形成提供了思想基础。
炼金术对元素理论的贡献炼金术与早期有机合成燃素说的提出与接受0118世纪时，燃素说被广泛接受，认为燃烧是可燃物中燃素放出的过程，这一理论在当时解释了大部分燃烧现象。燃素说对化学反应的解释02根据燃素说，化学反应被解释为物质之间燃素的转移，这种解释虽然现在看来并不正确，但在当时推动了化学反应研究的深入。燃素说的局限性与被替代03随着科学的发展，燃素说的局限性逐渐暴露出来，例如它无法解释为什么金属燃烧后重量会增加。最终，氧化学说取代了燃素说，成为解释燃
1 第1章 绪 论
1.1 基本要求
● 掌握有机化合物与有机化学的定义、有机化合物的特点。
● 掌握有机化合物结构特点，熟悉共价键的性质及其意义。根据有机化合物的价键特征分析分子间作用力，进一步理解有机化合物特点。
● 掌握共价键的断裂方式与有机反应类型、有机反应中间体。
1.2 基本知识点
1. 有机化合物及其特点 有机化合物是指含碳的化合物或碳、氢化合物及其衍生物。组成有机化合物的主要元素包括C，H，O，N，S，P，X（卤素）。
仅由碳、氢两种元素组成的有机物称为烃，若还含有其他官能团，则称为烃的衍生物。
有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及其相互转化的一门学科。与无机物相比，有机物具有以下特点：多数有机物易燃烧；熔点低；化学反应速率慢，副反应多；难溶于水，易溶于有机溶剂。
有机物的以上特点都是由其结构特征所决定的。
2. 经典结构理论 组成分子的若干原子在分子内是按一定的顺序和结合方式连接着的，这种排列和结合方式称为结构。
19世纪中叶，由凯库勒（A.Kekulé）、库柏尔（A.Couper）、布特列洛夫（A.M.Buteleroff）、范特荷夫（J.H.van't Hoff）、勒贝尔（J.A.Le Bel）等提出的经典结构理论要点如下：
（1）有机化合物中的碳元素总是四价的，其他元素都有各自的氧化值，如氢一价、氧二价、氮三价、卤素一价；
（2）碳原子间可以彼此以单键、双键或叁键结合。例如：
（3）饱和碳原子具有正四面体结构：
（4）分子结构决定分子性质，性质反映结构。根据上述要点，就可以依分子式写出化合物的可能结构。经典结构理论反映了原子间的结合方式及组成，但无法说明为什么要以一定比例结合。
3. 原子轨道 原子轨道是波函数Ψ的图像。Ψ是描写原子核外电子运动状态的数学函数式，可以粗略地把Ψ看作是在x,y,z三维空间里能找到电子的一个区域。原子轨道有s，p，d，f，g等不同类型。它们的形状、大小各不相同。不同能量的电子分占不同类型轨道。与有机化合HHCHCHHHHCHCHHHCCHHCHHHHCHHCHCHHHH 2 物密切相关的是s轨道和p轨道（见图1-1）。每个p轨道都是由两瓣组成，分别代表波函数Ψ的不同相位，原子核处于两瓣之间。原子核外的电子排布遵循泡利（W.Pauli）不相容原理、能量最低原理和洪特（F.Hund）规则，即任何一个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，用符号↑↓表示。电子首先占据能量最低的轨道，当此轨道填满后，才依次占据能量较高的轨道。当有几个能量相等的轨道时，电子将尽可能以自旋平行的方向分占不同的轨道。
