《学生有机化学》PPT课件.ppt
《《学生有机化学》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《学生有机化学》PPT课件.ppt(49页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章第一章绪绪 论论本本 章章 教教 学学 提提 纲纲一、有机化学的产生及其发展一、有机化学的产生及其发展 四、共价键理论四、共价键理论六、有机化学反应的基本类型和反应中间体六、有机化学反应的基本类型和反应中间体七、研究有机化合物的一般步骤七、研究有机化合物的一般步骤八、有机化学中的酸碱概念八、有机化学中的酸碱概念五、共价键的属性五、共价键的属性二、有机化学与其他学科的关系二、有机化学与其他学科的关系有机物的构造和构型有机物的构造和构型三、有机化合物的基本概况三、有机化合物的基本概况一般特性一般特性分类分类本本 章章 教教 学学 提提 纲纲一、有机化学的产生及其发展一、有机化学的产生及其发展
2、 四、共价键理论四、共价键理论六、有机化学反应的基本类型和反应中间体六、有机化学反应的基本类型和反应中间体七、研究有机化合物的一般步骤七、研究有机化合物的一般步骤八、有机化学中的酸碱概念八、有机化学中的酸碱概念五、共价键的属性五、共价键的属性二、有机化学与其他学科的关系二、有机化学与其他学科的关系有机物的构造和构型有机物的构造和构型三、有机化合物的基本概况三、有机化合物的基本概况一般特性一般特性分类分类本本 章章 教教 学学 提提 纲纲一、有机化学的产生及其发展一、有机化学的产生及其发展 四、共价键理论四、共价键理论六、有机化学反应的基本类型和反应中间体六、有机化学反应的基本类型和反应中间体七
3、、研究有机化合物的一般步骤七、研究有机化合物的一般步骤八、有机化学中的酸碱概念八、有机化学中的酸碱概念五、共价键的属性五、共价键的属性二、有机化学与其他学科的关系二、有机化学与其他学科的关系有机物的构造和构型有机物的构造和构型三、有机化合物的基本概况三、有机化合物的基本概况一般特性一般特性分类分类有机化合物又称为有机化合物又称为烃及其衍生物。烃及其衍生物。烃:烃:简称碳氢化合物,含有其它元素的烃称为简称碳氢化合物,含有其它元素的烃称为烃的衍烃的衍生物生物。有机化合物中的主要元素是碳和氢,除碳和氢外,绝大有机化合物中的主要元素是碳和氢,除碳和氢外,绝大多数有机物还含有氧、氮、硫、磷和卤素等。碳原
4、子之多数有机物还含有氧、氮、硫、磷和卤素等。碳原子之间可以单键、双键或叁键相连,可以形成链状结构或环间可以单键、双键或叁键相连,可以形成链状结构或环状结构。有机物的结构特点造成了有机物的同分异构现状结构。有机物的结构特点造成了有机物的同分异构现象十分普遍,如象十分普遍,如乙醇和甲醚,丙醛和丙酮、乙醇和甲醚,丙醛和丙酮、1-1-丁炔和丁炔和1 1,3-3-丁二烯、丁二烯、1-1-丁烯和丁烯和2-2-丁烯、正丁烷和异丁烷、丁烯、正丁烷和异丁烷、1-1-丁烯丁烯和环丁烷等都互为和环丁烷等都互为同分异构体。同分异构体。有机物的同分异构现象使有机物的数量非常庞大有机物的同分异构现象使有机物的数量非常庞大
5、 。有机物的一般特性如下:有机物的一般特性如下:1 1、能燃烧、能燃烧2 2、熔点比较低、熔点比较低3 3、一般为非极性或极性较弱的化合物、一般为非极性或极性较弱的化合物4 4、化学反应速度慢,产物复杂、化学反应速度慢,产物复杂有机物中的碳原子之间、碳原子与其它原子之间是通有机物中的碳原子之间、碳原子与其它原子之间是通过电子对的共享,即以共价键结合在一起的,而无机物过电子对的共享,即以共价键结合在一起的,而无机物中各原子之间的化学键一般为离子键。有机物的共价中各原子之间的化学键一般为离子键。有机物的共价键特点决定了有机物具有许多与无机物不同的特点。键特点决定了有机物具有许多与无机物不同的特点。
6、按碳架分类按碳架分类开链形化合物开链形化合物环形化合物环形化合物碳环化合物碳环化合物杂环化合物杂环化合物芳芳香香族族化化合合物物脂脂环环族族化化合合物物脂脂杂杂环环化化合合物物芳芳杂杂环环化化合合物物开链形化合物,它包括烷烃、烯烃、炔烃。因为脂肪中开链形化合物,它包括烷烃、烯烃、炔烃。因为脂肪中的主要成分是这类化合物,所以开链形化合物又称为脂的主要成分是这类化合物,所以开链形化合物又称为脂肪族化合物。如肪族化合物。如芳芳香香族族化化合合物物2-2-甲基丁烷甲基丁烷1-1-丁烯丁烯1-1-丁炔丁炔组成环系的原子全部是碳原子的环状化合物称为碳环化合组成环系的原子全部是碳原子的环状化合物称为碳环化合
7、物。它包括两类:一类是由开链形化合物成环得到。此类物。它包括两类:一类是由开链形化合物成环得到。此类碳环化合物由于性质和脂肪族化合物相似,所以被称为脂碳环化合物由于性质和脂肪族化合物相似,所以被称为脂环族化合物。环烷烃、环烯烃、环炔烃等都属于脂环族化环族化合物。环烷烃、环烯烃、环炔烃等都属于脂环族化合物。如:合物。如:芳芳香香族族化化合合物物另一类碳环化合物是具特殊环状结构并具有一定特性的另一类碳环化合物是具特殊环状结构并具有一定特性的被称为芳香族化合物。这类碳环化合物中一般含有苯环被称为芳香族化合物。这类碳环化合物中一般含有苯环或者是稠合苯环。如:或者是稠合苯环。如:组成环系的原子除碳原子外
8、还含有其它原子的环形化组成环系的原子除碳原子外还含有其它原子的环形化合物称为杂环化合物。它包括两类:一类是性质与脂合物称为杂环化合物。它包括两类:一类是性质与脂肪族化合物相似的杂环化合物,被称为脂杂环。如:肪族化合物相似的杂环化合物,被称为脂杂环。如:还有一类杂环化合物是环系比较稳定且具有一定芳香还有一类杂环化合物是环系比较稳定且具有一定芳香性的被称为芳杂环。如:性的被称为芳杂环。如:环氧乙烷环氧乙烷四氢吡咯四氢吡咯第一章绪第一章绪第一章绪第一章绪 论论论论官能团是决定有机化合物主要性质的官能团是决定有机化合物主要性质的原子或原子团。原子或原子团。例如:卤代烃的官能团是卤原子(例如:卤代烃的官
9、能团是卤原子(X X),如),如CHCH3 3Cl,Cl,CHCH3 3CHCH2 2Br,CBr,C6 6H H5 5ClCl。醇的官能团是羟基(。醇的官能团是羟基(OHOH),),如如CHCH3 3OHOH,CHCH3 3CHCH2 2OHOH(一)构造和构造式:(一)构造和构造式:分子中原子间的连接顺序和方式称为分子的构造,表示分子中原子间的连接顺序和方式称为分子的构造,表示分子构造的化学式称为构造式。分子构造的化学式称为构造式。有机分子的构造式主要有有机分子的构造式主要有电子式、价键式、结构简式电子式、价键式、结构简式键线式四种表示方式。其中结构简式和键线式较为常键线式四种表示方式。其
10、中结构简式和键线式较为常用,尤其结构简式最常用。用,尤其结构简式最常用。表示表示1-1-戊烯戊烯-4-4-炔构造的电子式、价键式、结构简炔构造的电子式、价键式、结构简式和键线式如下:式和键线式如下:结构简式结构简式电子式电子式键线式键线式价键式价键式结构简式结构简式键线式键线式电子式电子式价键式价键式2 2 戊醇的电子式、价键式、结构简式和键线式如下:戊醇的电子式、价键式、结构简式和键线式如下:键键线线式式的的始始端端、末末端端、折折角角均均表表示示碳碳原原子子,假假若若碳和其他原子或基团相连,则必须写出。碳和其他原子或基团相连,则必须写出。练习:把下列练习:把下列结构简式结构简式改写成改写成
11、键线式键线式(二)构型和透视式:(二)构型和透视式:绝大多数有机分子在空间的排布具有立体的形状,只有绝大多数有机分子在空间的排布具有立体的形状,只有少数有机分子在空间的排布是线形的或者是平面形的。少数有机分子在空间的排布是线形的或者是平面形的。而有机分子的构造式只能反映分子中原子间的连接顺而有机分子的构造式只能反映分子中原子间的连接顺序和方式,不能体现分子中的原子在空间的排布情况。序和方式,不能体现分子中的原子在空间的排布情况。为了了解有机分子中的原子在空间的排布情况,我们为了了解有机分子中的原子在空间的排布情况,我们还需要进一步地用立体结构来表示有机分子。还需要进一步地用立体结构来表示有机分
12、子。有机分子的立体结构又称为构型。有机分子的立体结构又称为构型。有机分子的立体结构我们可以用透视式来表示。有机分子的立体结构我们可以用透视式来表示。所谓透视式是按照有机分子的实际形状把它画下来的所谓透视式是按照有机分子的实际形状把它画下来的“图像图像”。我们常常借助于分子的模型来了解有机分子的立体结我们常常借助于分子的模型来了解有机分子的立体结构。分子的模型实际上是把我们用肉眼看不见的微小构。分子的模型实际上是把我们用肉眼看不见的微小的分子经放大上亿倍数后得到的分子形状。的分子经放大上亿倍数后得到的分子形状。常见的分子模型有常见的分子模型有StaurtStaurt模型和模型和KekulKeku
13、l模型两种。如甲模型两种。如甲烷的烷的StaurtStaurt模型和模型和KekulKekul模型如下:模型如下:StaurtStaurt模型模型(比例模型)(比例模型)KekulKekul模型模型(球棒形)(球棒形)从甲烷的从甲烷的KekulKekul模型得到甲烷的透视式如下:模型得到甲烷的透视式如下:透视式中的透视式中的细实线表示在纸平面上,实锲形线表细实线表示在纸平面上,实锲形线表示在纸平面前方,虚锲形线表示在纸平面后方示在纸平面前方,虚锲形线表示在纸平面后方 。有机分子的立体结构除用透视式表示外还可用其它一些有机分子的立体结构除用透视式表示外还可用其它一些化学式来表示,详细内容我们将在
14、第五章中进一步学习。化学式来表示,详细内容我们将在第五章中进一步学习。本本 章章 教教 学学 提提 纲纲一、有机化学的产生及其发展一、有机化学的产生及其发展 四、共价键理论四、共价键理论六、有机化学反应的基本类型和反应中间体六、有机化学反应的基本类型和反应中间体七、研究有机化合物的一般步骤七、研究有机化合物的一般步骤八、有机化学中的酸碱概念八、有机化学中的酸碱概念五、共价键的属性五、共价键的属性二、有机化学与其他学科的关系二、有机化学与其他学科的关系有机物的构造和构型有机物的构造和构型三、有机化合物的基本概况三、有机化合物的基本概况一般特性一般特性分类分类即即 H-FH-F 即即(一)价键理论
15、(一)价键理论(或电子配对法)(或电子配对法)原子间的共价键满足原子间的共价键满足“八隅规则八隅规则”。外层具。外层具两电子的惰性两电子的惰性气体氦的电子构型和具有八电子氖的惰性气体的电子构型,气体氦的电子构型和具有八电子氖的惰性气体的电子构型,通称通称“八隅规则八隅规则”。价键理论认为:共价键是成键的两个原子通过共享电子价键理论认为:共价键是成键的两个原子通过共享电子对而形成的。原子之间形成共价键后,可以引起原子轨道对而形成的。原子之间形成共价键后,可以引起原子轨道的电子云重叠,使整个体系的能量降低。的电子云重叠,使整个体系的能量降低。按照价键理论,一个原子的化合价一般是它外层所含有的按照价
16、键理论,一个原子的化合价一般是它外层所含有的单个电子数,如单个电子数,如H H(1S1S1 1)和)和F F(2S)2S)2 2(2Px)(2Px)2 2(2Py)(2Py)2 2(2Pz)(2Pz)1 1的的外层所含有的单个电子数是外层所含有的单个电子数是1 1,所以它们的化合价分别是,所以它们的化合价分别是+1+1和和-1-1。但它不能解释为什么有机物中的碳原子(。但它不能解释为什么有机物中的碳原子(2S)2S)2 2(2Px)(2Px)1 1 (2Py)(2Py)1 1通常显示通常显示4 4价,而不是价,而不是2 2价,也不能解释甲烷具有正价,也不能解释甲烷具有正四面体的构型。为此,提出
17、了杂化轨道理论。四面体的构型。为此,提出了杂化轨道理论。(二)杂化轨道理论(二)杂化轨道理论经激发后,碳原子外层原子轨道(经激发后,碳原子外层原子轨道(2S)2S)2 2中的一个电子跃中的一个电子跃迁到迁到(2P(2Pz z)轨道中,这样碳原子的原子轨道变成)轨道中,这样碳原子的原子轨道变成(2S)2S)1 1(2Px)(2Px)1 1(2Py)(2Py)1 1(2P(2PZ Z)1 1,外层单个电子数由原来的外层单个电子数由原来的2 2个个变成了变成了4 4个个,所以有机物中的碳原子通常显示所以有机物中的碳原子通常显示4 4价。价。(2S)2S)2 2(2Px)(2Px)1 1(2Py)(2
18、Py)1 1为此,杂化轨道理论提出:电子跃迁后形成的四个轨道进为此,杂化轨道理论提出:电子跃迁后形成的四个轨道进行杂化,重新组合形成新的轨道。这种重新组合的过程行杂化,重新组合形成新的轨道。这种重新组合的过程称称“杂化杂化”,形成的新轨道称,形成的新轨道称“杂化轨道杂化轨道”。但但S S轨道和轨道和P P轨道无论从能量上还是方向上都不一样,为轨道无论从能量上还是方向上都不一样,为什么甲烷具有正四面体的构型?什么甲烷具有正四面体的构型?碳原子用一个碳原子用一个S S轨道和三个轨道和三个P P轨道杂化,得到四个等同的轨道杂化,得到四个等同的sp3sp3杂化轨道。杂化轨道。碳原子除采用碳原子除采用s
19、p3sp3杂化外,还可以有杂化外,还可以有sp2 sp2 和和spsp杂化。杂化。碳原子用一个碳原子用一个S S轨道和二个轨道和二个P P轨道杂化,得到三个等同的轨道杂化,得到三个等同的sp2sp2杂化,还留下一个杂化,还留下一个2p2p轨道未经杂化。轨道未经杂化。碳原子用一个碳原子用一个S S轨道和一个轨道和一个P P轨道杂化,得到二个等同的轨道杂化,得到二个等同的spsp杂化,留下二个杂化,留下二个2p2p轨道未经杂化。轨道未经杂化。(sp2(sp2杂化杂化)(sp(sp杂化杂化)(sp3(sp3杂化)杂化)三种杂化轨道的立体形状三种杂化轨道的立体形状 spsp杂化杂化 spsp2 2 杂
20、化杂化 spsp3 3杂化杂化 S S、P P、杂化轨道形状、杂化轨道形状S SP P杂化杂化碳原子可以采用不同的杂化轨道与其它原子成键,因此可碳原子可以采用不同的杂化轨道与其它原子成键,因此可得到具有不同立体形状的分子。例如,碳原子用四个得到具有不同立体形状的分子。例如,碳原子用四个sp3sp3杂化轨道分别与其它原子成键,可得到四面体构型的分子,杂化轨道分别与其它原子成键,可得到四面体构型的分子,如一氯甲烷、二氯甲烷等,在甲烷中,碳原子用四个如一氯甲烷、二氯甲烷等,在甲烷中,碳原子用四个sp3sp3杂化轨道分别与四个氢原子成键,则得到正四面体构型的杂化轨道分别与四个氢原子成键,则得到正四面体
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学生有机化学 学生 有机化学 PPT 课件
限制150内