有机化学第一章 绪论

有机化学

马敬中主讲湖北省优质课程(1999)湖北省精品课程(2003)国家精品课程(2007)majingzhong@华中农业大学理学院有机是迷人的大花园：有叶的翠绿，枝的妩媚有兰的芬芳，花的艳丽有果的丰硕，籽的沉实有醇的甘美，糖的甜蜜……走近有机化学

有机是神奇的艺术宫：有化学家创作奇芭异朵有大自然赠与风光旖丽.

有诗的浪漫，有歌的旋律;

有建筑师的宏伟,

有雕刻家的精细!有机是幸福的安琪儿：

蕴育青春的激情，

滋养人生的韵味。

姑娘日日靓丽，

小伙每每英气

少儿口福延至，

耄耋长寿依依，

福祉天长地久，

有机永伴人类！

第1章绪论第一节有机化学(organicchemistry)1.什么是有机化合物

(organiccompounds)含有C-H键的化合物及其衍生物。

有机化学是研究有机物结构、性质与规律、制备及其应用的科学。2、一般有机物的组成元素C、H、O、N、S、P、X(卤素)等.含有有金属元素有机物。3、有机物与无机物的相互转化无机物转变成有机物生物转变：CO2+H2OC6H12O6+O2

化学转变：CO2+NH3H2NCONH2有机物转变成无机物：C2H5OH+O2CO2+H2O

点燃加热加压光照酶催化变化（反应)条件很重要！4、有机化学的起源与发展有机化学起源于生产与生活古代酿酒、制醋、制备染料；从动植物器官中提取香料、油脂、糖类、色素、药物。发展生产的需要：合成医药、染料；合成农药、化肥；合成高分子、新材料；研制美容保健品………5、有机化学发展中科学家的重要作用1828，德，F.Wohler，合成尿素。1864，德，FriedrichAugustKeKul

提出苯环结构理论1865，德，肖莱马，证明碳原子四个化合价等同性，解释同分异构现象。1922，施陶丁格，高分子是长链大分子观点1966，美，伍德沃德，在有机合成方面的杰出贡献而荣获诺贝尔化学奖

6、有机化学的研究内容①有机化学的研究对象是有机物②有机化学课程的内容:a、有机物的分类、结构与命名；b、有机物物理性质与化学性质；c、有机物官能团之间的相互转化；d、有机物制备（有机合成）；e、有机物的分析与鉴定；f、在实验基础发现的规律和建立起来的相关理论.g、有机物及其知识在生产和生活中的应用

7、有机化学与现代科学的融合有机化学广泛渗透现代科学各领域:生物化学、分子生物学、医学、药学、农学。有机为生命科学提供理论、实验基础.

生命科学为有机发展充实内容。农业科学：农药、化肥，农副产品加工。食品科学：食品的营养成分、保鲜防腐等。材料科学：材料的组成与性能，纳米材料。环境科学：污染成分分析、污染物的降解等。8、有机化合物的特点

A.有机结构特点原子之间多共价键结合。多种键合方式

B.有机物性质特点共价熔点、沸点较低。大多难溶于水,易溶于弱或非极性溶剂。易燃,热稳定性差。反应受条件影响：慢、不定量、副反应多。具有生物功能和生命现象。9、有机化合物的分类方法A、按基本碳胳特征分类a.链状化合物

(开链化合物)b.碳环化合物:①脂环族化合物:化学性质与开链化合物相似

②芳香族化合物:含有苯环或性质与苯环相似的碳环B、按官能团分类官能团:是指有机物分子结构中最能代表该类化合物主要性质的原子或基团.

如：C=CC=O-XOHR-O-RCOOH等。有机化合物的官能团与名称官能团名称类别官能团名称类别C=C双键烯烃-CO2H羧基羧酸三键炔-COX酰卤酰卤芳香环芳香烃酸酐酸酐-X卤素卤代烃RCO2R酯键酯-OH羟基醇、酚CON酰胺键酰胺R-O-R醚键醚C-N碳氮键胺C=O羰基醛酮醌-N=N-氮氮双键偶氮物-SH巯基硫醇酚RN2+重氮基重氮盐10、有机化合物的一般研究方法a、被分析的有机物要分离提纯。b、确定分子式：c、元素定量分析—确定化学式d、质谱分析—确定分子量。e、确定结构式：紫外分析、红外分析、核磁共振分析、X-射线分析等第二节有机化合物的结构1、有机化合物的化学键——共价键共价键(covalentbond)的定义共价键的表示方法

2、有机化学的价键理论①价键理论(Valence-bondtheory简称V.B法)共价键由参与成键原子的原子轨道重叠而形成。共价键具有饱和性、方向性和能量最低的特点。②轨道杂化理论轨道杂化理论(hybridizedorbitaltheory)杂化概念：能量和形状不同的轨道混合重组。杂化轨道特性：满足饱和性、方向性和能量最低的特点③分子轨道理论(molecularobitaltheory)电子分布在不同能级分子轨道中。由波函数ψ来描述电子的运动状态。分子轨道数由原子轨道总数目线性组合。例如氢气分子：ψ1=φ1+φ2ψ2=φ1－φ2其中φ1、φ2

是氢原子轨道波函数。分子轨道能级图

原子轨道组成分子轨道能级变化图ψ1ψ2ψ1+ψ2ψ1-ψ2能量E第三节共价键的物理量裂解1、键长、键角、键能和键的极性。①键长：两成键原子的核间距。②键角：反应了有机物分子的空间构型。

③键能(E)和键离解能(D)键能：.同类共价键的键离解能的平均值.

ΔH1=435KJ/molΔH2=443KJ/mΔH3=443KJ/molΔH4=340KJ/mol四个键离解能的平均值：（435+443+443+340）/4=415KJ/mol，－－－－－甲烷分子中C－H键的键能④键的极性与分子极性a、键极性成键原子的电负性不同引起.b、电负性差值越大,键极性越强.C、极性大小的物理量是偶极矩：µ=q.d

单位是C.m（库仑.米）e、偶极矩是矢量,方向是从正向负f、分子的偶极矩是各个键偶极矩的矢量和∑µ

。∑µ

=0，分子无极性，∑µ

≠0分子有极性化学键均裂,产生两个自由基化学键异裂,产生碳正离子化学键异裂,产生碳负离子2、化学键的均裂和异裂第四节有机化学中的酸碱概念1、酸碱质子理论H－A+BB－H+A-

酸碱共轭酸共轭碱HCl+H2OH3O++Cl-

酸碱共轭酸共轭碱酸碱质子理论：酸碱反应是酸与碱作用，转化为对应的共轭酸和共轭碱的反应。2、酸碱电子概念1924年，路易斯（Lewis），电子对酸碱概念，酸是能接受电子对的物质，碱是能给出电子对的物质。

路易斯酸路易斯碱酸碱配合体第五节、有机化学的学习方法1、树立较强自信心和刻苦学习精神。2、认真听课做笔记，理解概念原理、掌握知识要点。3、独立完成作业，落实课堂知识、检验知识接受程度。4、不懂处认真阅读相关章节内容，理解课文含义。5、阅读不同版本教材，从不同角度加深对内容理解，同时拓展知识面、培养自学能力。6、与同学老师讨论，培养质疑精神与质疑习惯。本章知识要点：

1、有机物的官能团分类方法及官能团

2、有机物分子的键极性与分子的极性

3、路易斯酸碱概念

有机化学参考书

1、王积涛，有机化学，天津：南开大学出版社，2002

2、末兆成，有机化学，哈尔滨工业大学出版社，2003

3、高鸿宾，有机化学，北京：高等教育出版社，2000

4、张生勇，有机化学，北京：科学出版社，2001

5、汪小兰，

有机化学，北京：高等教育出版社，2