有机化学件学习教案.pptx
《有机化学件学习教案.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有机化学件学习教案.pptx(40页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、会计学1有机化学有机化学(yu j hu xu)件件第一页,共40页。18061806年年年年柏柏柏柏则则则则里里里里(BerzeliusBerzelius)首首首首先先先先提提提提出出出出(t(t ch)(ch)(有有有有机机机机化化化化学学学学)名词名词名词名词有机化学奠基于有机化学奠基于有机化学奠基于有机化学奠基于1818世纪中叶世纪中叶世纪中叶世纪中叶生命力学说生命力学说生命力学说生命力学说18281828年年年年F.WhlerF.Whler在在在在实实实实验验验验室室室室由由由由氰氰氰氰酸酸酸酸铵铵铵铵(NH4OCN)(NH4OCN)合合合合成成成成尿尿尿尿素素素素(NH2CONH2
2、),(NH2CONH2),促进了有机化合物的人工合成促进了有机化合物的人工合成促进了有机化合物的人工合成促进了有机化合物的人工合成:第一章 绪论(xln)1.1 有机(yuj)化合物和有机(yuj)化学一.有机化学的发展1845年Kolbe合成了醋酸;1854年,柏赛罗(M.berthelot)合成油脂类化合物等。第1页/共40页第二页,共40页。1919世世世世纪纪纪纪(shj)(shj)下下下下半半半半叶叶叶叶,有有有有机机机机合合合合成成成成得得得得到到到到了了了了快快快快速速速速发发发发展展展展,20,20世世世世纪纪纪纪(shj)(shj)初初初初开开开开始始始始建建建建立立立立了了
3、了了以以以以煤煤煤煤焦焦焦焦油油油油为为为为原原原原料料料料合合合合成成成成染染染染料料料料、药物和炸药为主的有机化学工业药物和炸药为主的有机化学工业药物和炸药为主的有机化学工业药物和炸药为主的有机化学工业.2020世世世世纪纪纪纪(shj)40(shj)40年年年年代代代代开开开开始始始始发发发发展展展展了了了了以以以以石石石石油油油油为为为为主主主主要要要要原原原原料料料料的的的的有有有有机机机机化化化化学学学学工工工工业业业业,特特特特别别别别是是是是生生生生产产产产合合合合成成成成纤纤纤纤维维维维 、合合合合成成成成橡橡橡橡胶胶胶胶 、合合合合成树脂和塑料为主的有机合成材料工业成树脂和
4、塑料为主的有机合成材料工业成树脂和塑料为主的有机合成材料工业成树脂和塑料为主的有机合成材料工业.有有有有机机机机化化化化合合合合物物物物的的的的主主主主要要要要特特特特征征征征:都都都都含含含含有有有有碳碳碳碳原原原原子子子子,即即即即都都都都是是是是含含含含碳碳碳碳化化化化合物合物合物合物.二.有机化学(yu j hu xu)的定义 有机化学就是研究(ynji)含碳化合物的化学.Organic Chemistry is the Chemistry of Carbon Compounds 第2页/共40页第三页,共40页。绝大多数有机化合物也都含有氢,从结构(jigu)上看,所有的有机化合物都
5、可以看作碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。当然,对CO、CO2、CO32-等简单化合物习惯上还是称作无机化合物.有机化学(yu j hu xu)就是研究碳氢化合物及其衍生物的化学.第3页/共40页第四页,共40页。自然界中碳的循环(xnhun)第4页/共40页第五页,共40页。绝大多数有机物只是由C,H,O,X,N,S,P等 少数元素组成,但种类繁多。碳元素:核外电子排布 1s22s22p2 碳原子相互结合能力很强(碳链和碳环)碳的同素异形体:(1)石墨(shm)(2)金刚石(3)足球烯(富勒烯)(C60/C70/C50)1.2 有机(yuj)化合物的特点第5页/共40页第六页,共4
6、0页。石墨(shm)的晶体结构(SP2)金刚石的晶体结构(SP3)足球烯(富勒烯)(Footballene):单纯由碳元素结合形成的稳定分子,具有60个顶点和32个面,其中12个面为正五边形,20个面为正六边形,整个分子形似足球。具有芳香性。C60/C70中的碳原子处于 (SP2-SP3)中间过渡态。第6页/共40页第七页,共40页。含碳化合物的转化 CH4 CH3Cl .CCl4 C金刚石四面体结构的CCl4+Na C四面体结构 不同(b tn)化合物之间的转化(官能团)、碳链的增加和 减少 第7页/共40页第八页,共40页。分分分分子子子子式式式式相相相相同同同同而而而而结结结结构构构构(
7、jigu)(jigu)相相相相异异异异因因因因而而而而其其其其性性性性质质质质也也也也各各各各异异异异的的的的不不不不同同同同化化化化合合合合物物物物,称称称称为为为为同同同同分分分分异异异异构构构构体体体体,这这这这种种种种现现现现象象象象叫叫叫叫同分异构现象同分异构现象同分异构现象同分异构现象.例例例例1:1:乙醇和二甲醚乙醇和二甲醚乙醇和二甲醚乙醇和二甲醚 CH3CH2-OH,CH3-O-CH3 CH3CH2-OH,CH3-O-CH3例例例例2:2:丁烷和异丁烷丁烷和异丁烷丁烷和异丁烷丁烷和异丁烷 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 C
8、H3 CH31.2.1 有机化合物结构上的主要特点(tdin):同分异构现象一.同分异构(tn fn y u)现象第8页/共40页第九页,共40页。碳碳化化合合物物含含有有(hn(hn y y u)u)的的碳碳原原子子数数和和原原子子种种类类越越多多,它它的的同同分分异异构构体体也也越越多多.如如:C7H16 C7H16的同分异构体数的同分异构体数 9 9 个个.C8H18 C8H18的同分异构体数可达的同分异构体数可达1818个个.C10H22 C10H22的同分异构体数可达的同分异构体数可达7575个个.第9页/共40页第十页,共40页。象丁烷和异丁烷异构,只是分子中各原子间相互结合的顺序
9、不同而引起的,只是构造不同而导致的异构现象,又叫做构造异构现象.此外(cwi),有机化合物还可由于构型(顺、反;Z、E;R、S)和构象不同而造成异构现象.是指:分子中原子间的排列次序,原子相互间的立体位置,化学键的结合状态以及分子中电子的分布状态等各项内容在内的总称.二.构造(guzo)异构现象三.化合物的结构(jigu)第10页/共40页第十一页,共40页。与无机物与无机物与无机物与无机物,无机盐相比无机盐相比无机盐相比无机盐相比,有机化合物一般有以下特点有机化合物一般有以下特点有机化合物一般有以下特点有机化合物一般有以下特点:(1)(1)大多数有机化合物可以燃烧大多数有机化合物可以燃烧大多
10、数有机化合物可以燃烧大多数有机化合物可以燃烧(如汽油如汽油如汽油如汽油(qyu).(qyu).(2)(2)一般有机化合物热稳定性较差一般有机化合物热稳定性较差一般有机化合物热稳定性较差一般有机化合物热稳定性较差,易受热分解易受热分解易受热分解易受热分解.许多有机化合物在许多有机化合物在许多有机化合物在许多有机化合物在200300200300时就逐渐分解时就逐渐分解时就逐渐分解时就逐渐分解.(3)(3)许多有机化合物在常温下为气体许多有机化合物在常温下为气体许多有机化合物在常温下为气体许多有机化合物在常温下为气体 、液体、液体、液体、液体.常温下为固体的有机化合物常温下为固体的有机化合物常温下为
11、固体的有机化合物常温下为固体的有机化合物,其熔点一般也很低其熔点一般也很低其熔点一般也很低其熔点一般也很低,一一一一 般很少超过般很少超过般很少超过般很少超过300300,因为有机化合物晶体一般是由较因为有机化合物晶体一般是由较因为有机化合物晶体一般是由较因为有机化合物晶体一般是由较 弱的分子间力维持所致弱的分子间力维持所致弱的分子间力维持所致弱的分子间力维持所致.1.2.2 有机化合物性质(xngzh)上的特点第11页/共40页第十二页,共40页。(4)(4)一般有机化合物的极性较弱或没有极性一般有机化合物的极性较弱或没有极性一般有机化合物的极性较弱或没有极性一般有机化合物的极性较弱或没有极
12、性.水水水水是是是是极极极极性性性性强强强强,介介介介电电电电常常常常数数数数很很很很大大大大的的的的液液液液体体体体,一一一一般般般般有有有有机机机机物物物物难难难难溶溶溶溶于于于于水水水水或或或或不不不不溶溶溶溶于于于于水水水水.而而而而易易易易溶溶溶溶于于于于某某某某些些些些有有有有机机机机溶溶溶溶剂剂剂剂(苯苯苯苯、乙乙乙乙醚醚醚醚、丙丙丙丙酮酮酮酮 、石石石石油油油油醚醚醚醚).).但但但但一些极性强的有机物一些极性强的有机物一些极性强的有机物一些极性强的有机物,如低级醇如低级醇如低级醇如低级醇 、羧酸、羧酸、羧酸、羧酸 、磺酸等也溶于水、磺酸等也溶于水、磺酸等也溶于水、磺酸等也溶于
13、水.(5)(5)有有有有机机机机物物物物的的的的反反反反应应应应多多多多数数数数不不不不是是是是离离离离子子子子反反反反应应应应(l(l z z f f n n ynyn),),而而而而是是是是分分分分子子子子间的反应间的反应间的反应间的反应.除自由基型反应外除自由基型反应外除自由基型反应外除自由基型反应外,大多数反应需要一定的时间大多数反应需要一定的时间大多数反应需要一定的时间大多数反应需要一定的时间.为为为为加加加加速速速速反反反反应应应应,往往往往往往往往需需需需要要要要加加加加热热热热、加加加加催催催催化化化化剂剂剂剂或或或或光光光光照照照照等等等等手手手手段段段段来来来来增增增增加加
14、加加分子动能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间分子动能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间分子动能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间分子动能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间.(6)(6)有机反应往往不是单一反应有机反应往往不是单一反应有机反应往往不是单一反应有机反应往往不是单一反应.(.(主反应和副反应主反应和副反应主反应和副反应主反应和副反应).).第12页/共40页第十三页,共40页。(7)(7)(7)(7)化合物间的作用力是范德华引力化合物间的作用力是范德华引力化合物间的作用力是范德华引力化合物间的作用力是范德华引力(ynl)(ynl)(ynl)(ynl)n n有
15、机(yuj)化合物间的作用力是范德华引力n n偶极-偶极相互作用力n n (极性分子之间的作用力)n n色散力(非极性分子间的作用力)n n氢键n n氢键偶极作用力色散力第13页/共40页第十四页,共40页。碳碳碳碳元元元元素素素素:核核核核外外外外电电电电子子子子(dinz(dinz)排排排排布布布布 1S22S22P2,1S22S22P2,不不不不易易易易获获获获得得得得或或或或失失失失去去去去价价价价电电电电子子子子(dinz(dinz),),易易易易形形形形成成成成共价键共价键共价键共价键.(1)(1)路易斯结构式路易斯结构式路易斯结构式路易斯结构式:用共用电子用共用电子用共用电子用共
16、用电子(dinz(dinz)的点来表示共价键的结构式的点来表示共价键的结构式的点来表示共价键的结构式的点来表示共价键的结构式.(2)(2)凯库勒结构式凯库勒结构式凯库勒结构式凯库勒结构式:用一根短线代表一个共价键用一根短线代表一个共价键用一根短线代表一个共价键用一根短线代表一个共价键.路易斯结构式凯库勒结构式1.3 有机(yuj)化合物中的共价键 C +4H C HHHHCHHHH第14页/共40页第十五页,共40页。原子轨道原子中每个电子的运动状态都可以用一个单电子的波函数(x,y,z)来描述.称为原子轨道,因此电子云的形状也可以表达为轨道的形状.(1)价键的形成可看作是原子轨道的重叠(交盖
17、)或电子(自旋相反)配对(pi du)的结果。(2)共价键具有饱和性一个未成对的电子既经配对(pi du)成键,就不能与其它未成对电子偶合.(3)共价键具有方向性(最大重叠原理):两个电子的原子轨道的重叠部分越大,形成的共价键就越牢固.一、量子化学(lin z hu xu)的价键理论:方向性决定分子空间构型,因而影响(yngxing)分子性质.第15页/共40页第十六页,共40页。(1)(1)(1)(1)当当当当原原原原子子子子组组组组成成成成分分分分子子子子时时时时,形形形形成成成成共共共共价价价价键键键键的的的的电电电电子子子子即即即即运运运运动动动动于于于于整整整整个个个个分子区域分子区
18、域分子区域分子区域;(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)分分分分子子子子中中中中价价价价电电电电子子子子的的的的运运运运动动动动状状状状态态态态,即即即即分分分分子子子子轨轨轨轨道道道道,用用用用波波波波函函函函数数数数 来描述来描述来描述来描述;(;(;(;(薛定谔方程的解薛定谔方程的解薛定谔方程的解薛定谔方程的解)(3)(3)(3)(3)(3)(3)(3)(3)分分分分子子子子轨轨轨轨道道道道由由由由原原原原子子子子轨轨轨轨道道道道线线线线性性性性组组组组合合合合形形形形成成成成(LCAO)(LCAO)(LCAO)(LCAO),形形形形成成成成的轨道数与参与成键的原子轨道数相等
- 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:
- 有机化学 学习 教案
限制150内