有机化学基础课件《第一章第二节_有机化合物的结构_》
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高等有机化学课件第一、二章
高等有机化学
有机化学教研室
第一章 绪 论
定义：高等有机化学是由物理化学和有机化学相结合 而发展起来的一门论述有机化合物的结构、反应、机 理及它们之间关系的科学
新理论 有机化学 新方法 与
新反应
生命科学 材料科学 环境科学
1、有机分子的设计、识别与组装等概念影响着多个自 然科学领域
2、为研究和认识生命体系中复杂现象提供新的方法和 手段 3、新型功能物质（材料、药物等）的发现、制备和利 用
OH
CHO
4、解释活性中间体稳定性
·CH2
+ CH2
5、解释物质稳定性 O
三、分子轨道理论
分子轨道理论认为成键电子不是定域在特定原子间， 而是分布在能量不连续的一系列分子轨道中。
分子轨道处理为原子轨道的线性组合，即分子轨道 等于形成分子的原子轨道数，是守恒的。
Ψ=c1φ1+c2φ2+……+cnφn
共振结构的能量判断规则
1、共价键数目越多，越稳定 2、含完整电子八隅体的结构比价电子少于八隅体的结 构稳定 3、结构中电荷数目越大，越不稳定 4、电荷分布符合元素电负性的稳定
共振论在有机化学中的应用
1、解释碱性
R-NH2
NH2
NH C
NH
NH2
胺
胍
脒
R
C NH2
2、解释酸性
OH
R-OH
3、解释芳环亲电取代反应位置
三、近年的发展
1、研究手段由宏观向微观 （量子化学） 2、有静态向动态立体化学发展（构象分析） 3、从头计算（量子规律和薛定谔方程）
根据若干微观物理数据定量的推演有机反应的速率、 产率及结构及其物理化学性质 4、新理论的建立与充实（理论联系实践） 5、与其它学科的渗透和相互促进
有机化学教研室
第一章 绪 论
定义：高等有机化学是由物理化学和有机化学相结合 而发展起来的一门论述有机化合物的结构、反应、机 理及它们之间关系的科学
新理论 有机化学 新方法 与
新反应
生命科学 材料科学 环境科学
1、有机分子的设计、识别与组装等概念影响着多个自 然科学领域
2、为研究和认识生命体系中复杂现象提供新的方法和 手段 3、新型功能物质（材料、药物等）的发现、制备和利 用
OH
CHO
4、解释活性中间体稳定性
·CH2
+ CH2
5、解释物质稳定性 O
三、分子轨道理论
分子轨道理论认为成键电子不是定域在特定原子间， 而是分布在能量不连续的一系列分子轨道中。
分子轨道处理为原子轨道的线性组合，即分子轨道 等于形成分子的原子轨道数，是守恒的。
Ψ=c1φ1+c2φ2+……+cnφn
共振结构的能量判断规则
1、共价键数目越多，越稳定 2、含完整电子八隅体的结构比价电子少于八隅体的结 构稳定 3、结构中电荷数目越大，越不稳定 4、电荷分布符合元素电负性的稳定
共振论在有机化学中的应用
1、解释碱性
R-NH2
NH2
NH C
NH
NH2
胺
胍
脒
R
C NH2
2、解释酸性
OH
R-OH
3、解释芳环亲电取代反应位置
三、近年的发展
1、研究手段由宏观向微观 （量子化学） 2、有静态向动态立体化学发展（构象分析） 3、从头计算（量子规律和薛定谔方程）
根据若干微观物理数据定量的推演有机反应的速率、 产率及结构及其物理化学性质 4、新理论的建立与充实（理论联系实践） 5、与其它学科的渗透和相互促进
有机化合物分子式和分子结构的确定(课件)高二化学(人教版2019选择性必修3)
n总
1. 某混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L, 该混合气体的平均相对分子
质量为_1_8_._4_.
2.已知标准状况下1L有机化合物A的质量为2g，则其相对分子质量为 44.8 。
3.已知有机物A蒸气与乙烯的相对密度为5，则其相对分子质量为 140 。
三.确定分子结构
符合分子式C2H6O的可能的结构有以下两种：
为46，因此A的相对分子质量为46，由此可以推
算出A的分子式也是C2H6O。
二.确定分子式
①标准状况密度法：已知标准状况下气体的密度ρ，求算摩尔质量。
M＝ρ×22.4 L·mol－1。
②相对密度法：根据气体A相对于气体B(已知)的相对密度d。MA＝d×MB。
③混合气体平均摩尔质量：
M
m ＝
总
【典例】
峰强度 (峰面积或峰高)之比＝等效氢的个数之比
乙醇
核磁共振氢谱
二甲醚
核磁共振氢谱
【典例】
1.下列有机物在H’-NMR上只给出一组峰的是( H3COOCH3
2.在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是( D )
三.确定分子结构
N(C)：N(H)：N(O) ＝
＝ 2：6：1
答：A的实验式为：C2H6O
二.确定分子式
质谱法：相对分子质量的测定 质谱仪原理示意图
质谱仪原理示意图
用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分 子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因 相对质量而先后有别，其结果被记录为质谱图。
装置：
原理：
H2O
CO2
要注意CO2和H2O的吸收顺序： 先用浓硫酸(或无水CaCl2)吸收H2O， 再用氢氧化钾(或碱石灰)吸收CO2。
1-2有机化合物的结构特点
4.结构式 结构式 有机物分子中原子间的一对共用电子用 H H 一根短线表示，称为结构式。 一根短线表示，称为结构式。 5.结构简式： 结构简式： 结构简式 H—C—C—H H H
将结构式中的单键省略，连在同碳上的氢合并， 将结构式中的单键省略，连在同碳上的氢合并， 双键和三键不能省略 不能省略,但是 称为结构简式。双键和三键不能省略 但是 醛基、羧基的碳氧双键可以简写为 的碳氧双键可以简写为—CHO,— 醛基、羧基的碳氧双键可以简写为 COOH
√
【练习】写出分子式为C5H10的同分异构体。 练习】写出分子式为 的同分异构体。 ①按碳链异构书写 ②按位置异构书写 ③按官能团异构书写
序号 1 2 3 4 5
类别 烯烃 环烷烃 炔烃 二烯烃 饱和一元链状醇 饱和醚 饱和一元链状醛 酮 饱和羧酸 酯
通式
常 见 的 类 别 异 构 现 象
CnH2n CnH2n-2 CnH2n+2O CnH2nO CnH2nO2
官能团异构：官能团不同引起的异构, 官能团异构：官能团不同引起的异构, 如: 烯烃和环烷烃
3、同分异构体的书写规律
书写步骤： 碳链异构→位置异构→官能团异构 书写步骤： 碳链异构→位置异构→
例题】书写C 【例题】书写 7H16的同分异构体 1.一直链C 1.一直链C7 ： 一直链
C—C—C—C—C—C—C
（2）支链为两个甲基: 支链为两个甲基:
（2）支链为两个甲基: 支链为两个甲基:
C ∣ C －C － C － C － C－ C－ C ∣ C
A、两甲基在同一个碳原子上 、
C ∣ C －C － C － C － C ∣ C C ∣ C －C － C － C － C ∣ C
A、两甲基在同一个碳原子上 、
第一章第一节第一课时-有机化合物的结构特点课件下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
2、根据官能团分类
有机化合物类别
官能团
卤代烃
烃
醇
的
衍
酚
生
物
醚
碳卤键 C X
羟基
OH
羟基
OH
醛
醇和酚的官能团都是羟基， 有什么不同？ 代表物
溴乙烷 CH3CH2Br
乙醇 C2H5OH
OH
苯酚
➢ 思考：醇与酚的区别
醇：—OH (醇）羟基
CH3CH2 OH 乙醇
CH3 OH 甲醇
酚：—OH （酚）羟基
OH
H2N−
−CHO −NH2
醛基简写为: −CHO，不能写成: −COH； 硝基: −NO2，不能写成: −O2N。
O2N− −NO2
[注意]
①官能团是中性基团，不带电荷。
②官能团决定有机物的类别、结构和化学性质。
③含有多种官能团的化合物具有各个官能团的性质。 ④若多种官能团之间相互影响，又可表现出特殊性质，
D. 有机反应比较复杂，一般比较慢，副反应多 (反应方程式用“→”表示)
综述：种类繁多 上亿种)、反应慢、副反应多、大多数不溶于水，能燃烧。
温故知新 根据必修二所学知识，请你说出下列有机物的类别及名称？
①CH3CH2CH3 ②CH2=CH2 ③CH3CH2OH ④CH3COOH ⑤CH3COOCH2CH3
质的原子或原子团
原子或原子团后，剩下 的原子团
电性
电中性
电中性
不稳定；
稳定性 不能独立存在
不稳定； 不能独立存在
根
指带电荷的原子或原子团
带电荷
稳定； 可以独立存在于溶 液中或熔化状态下
实例
−OH、−Cl、 −COOH
有机化合物类别
官能团
卤代烃
烃
醇
的
衍
酚
生
物
醚
碳卤键 C X
羟基
OH
羟基
OH
醛
醇和酚的官能团都是羟基， 有什么不同？ 代表物
溴乙烷 CH3CH2Br
乙醇 C2H5OH
OH
苯酚
➢ 思考：醇与酚的区别
醇：—OH (醇）羟基
CH3CH2 OH 乙醇
CH3 OH 甲醇
酚：—OH （酚）羟基
OH
H2N−
−CHO −NH2
醛基简写为: −CHO，不能写成: −COH； 硝基: −NO2，不能写成: −O2N。
O2N− −NO2
[注意]
①官能团是中性基团，不带电荷。
②官能团决定有机物的类别、结构和化学性质。
③含有多种官能团的化合物具有各个官能团的性质。 ④若多种官能团之间相互影响，又可表现出特殊性质，
D. 有机反应比较复杂，一般比较慢，副反应多 (反应方程式用“→”表示)
综述：种类繁多 上亿种)、反应慢、副反应多、大多数不溶于水，能燃烧。
温故知新 根据必修二所学知识，请你说出下列有机物的类别及名称？
①CH3CH2CH3 ②CH2=CH2 ③CH3CH2OH ④CH3COOH ⑤CH3COOCH2CH3
质的原子或原子团
原子或原子团后，剩下 的原子团
电性
电中性
电中性
不稳定；
稳定性 不能独立存在
不稳定； 不能独立存在
根
指带电荷的原子或原子团
带电荷
稳定； 可以独立存在于溶 液中或熔化状态下
实例
−OH、−Cl、 −COOH
有机化学ppt课件完整版
重排反应通常发生在含有不稳 定结构或官能团的化合物中， 需要加热或加入催化剂。在重 排过程中，分子的骨架结构可 能发生变化。
重排反应在有机合成中具有重 要的应用价值，可以用于合成 具有特定结构或官能团的有机 化合物。同时，重排反应也是 研究有机化合物结构和性质的 重要手段之一。
08
有机化学在生活中的应 用
定义
特点
加成反应在有机合成中具有重要的应用价值，可以用 于合成各种烯烃、醇、醛、酮等有机化合物。
应用
加成反应通常发生在分子中的不饱和键上，需要一定 的反应条件和催化剂。
消除反应
定义
消除反应是指有机化合物分子中 失去一个小分子（如水、卤化氢
等），形成不饱和键的反应。
种类
包括脱水消除、脱卤化氢消除、 热消除等。
反应。此外，醇还可以与酸反应生成酯，是重要的有机合成原料。
酚类化合物结构与性质
结构特点 酚类化合物的分子中含有苯环和羟基（-OH）官能团，通 式为Ar-OH，其中Ar为苯基或其衍生物。
物理性质 酚类化合物一般为无色或淡黄色的固体或液体，具有特殊 的气味和较强的毒性。酚的熔点和沸点较高，易溶于有机 溶剂。
化学性质
03
可发生加成、氧化、还原等反应，如与氢气加成生成醇，被弱
氧化剂氧化成酸。
酮类化合物结构与性质
结构特点
羰基(C=O)两侧连接烃基或芳基，无双键性质。
物理性质
沸点较高、难溶于水、易溶于有机溶剂。
化学性质
主要发生加成和还原反应，如与氢气加成生成醇，被还原剂还原 成仲醇。
醌类化合物结构与性质
结构特点
04
醇、酚、醚类化合物
醇类化合物结构与性质
01
结构特点
有机化学ppt课件完整版
有机化学ppt课件完整版目录•绪论•有机化合物的结构与性质•烃类化合物•烃的衍生物•有机合成与反应机理•生物活性有机化合物绪论碳氢化合物研究碳氢化合物（烃）的结构、性质、合成和反应机理。
碳氢化合物的衍生物研究烃的衍生物，如醇、醛、酮、羧酸、酯等有机化合物的结构、性质、合成和反应机理。
生命体系中的有机化合物研究生物体内的氨基酸、蛋白质、核酸、多糖等生命物质的结构、性质和功能。
经典时期19世纪初到20世纪初，以经验规律为指导，通过大量的实验总结出了许多有机化学的基本概念和原理。
萌芽时期从远古时期到18世纪，人们开始使用天然有机物，如木材、植物、动物等。
现代时期20世纪至今，以量子力学和统计力学为基础，发展出了现代有机化学的理论和方法，如分子轨道理论、价键理论、反应机理理论等。
环境领域有机化学在环境保护方面发挥着重要作用，如研究大气污染物、水体污染物的来源和治理方法等。
同时，有机化学也致力于开发环保材料和清洁能源。
材料领域合成纤维、塑料、橡胶等高分子材料广泛应用于服装、家居用品、交通工具等领域。
医药领域合成药物如抗生素、抗癌药物等对于治疗疾病具有重要意义。
同时，天然药物中提取的有效成分也是有机化学的研究对象。
农业领域合成农药和化肥对于提高农作物产量具有重要作用。
此外，生物农药和生物肥料的研发也需要有机化学的支持。
有机化学与生产生活的关系有机化合物的结构与性质碳原子通过四个共价键与其他原子或基团相连，形成复杂的有机分子结构。
碳原子的四价性键的极性空间构型碳原子与其他原子形成的共价键具有不同的极性，影响有机物的物理和化学性质。
有机化合物分子中的原子或基团在空间的排列方式不同，导致同分异构现象的产生。
030201有机化合物的结构特点03同分异构体的性质差异由于结构上的差异，同分异构体在物理性质、化学性质以及生物活性等方面表现出明显的不同。
01构造异构分子式相同但连接方式不同，如正丁烷和异丁烷。
02立体异构分子式相同、连接方式也相同，但空间构型不同，如顺反异构、对映异构等。
(人教)高中化学选修5课件：第1章第2节第2课时有机化合物的同分异构现象
1．(2015·江苏四校联考)主链上有 6 个碳原子，含有 1 个甲
基和 1 个乙基两个支链的烷烃有 导学号 06050057 ( )
A．6 种
B．5 种
C．4 种
D．3 种
• 解析：本题考查烷烃的同分异构体，意在考 查考生书写同分异构体的能力。主链上有6个 C，依次编号为1、2、3、4、5、6，当乙基 连在第3号C上时，甲基可以分别连在第2、 3、4、5号C上，所以有4种。
不同
物理性质不 同，化学性质 不一定相同
提示：(1)将 1H2、1HD 判为同位素或同素异形体是常出现 的错误。二者是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不 属于同位素，也不属于同素异形体。
(2) 将 “
与
”“
与
”等判为同分异构体也是常出现的错误，两种情 况都属于同一种物质。
• ●典例透析
(2015·经 典 习 题 选 萃 )现 有 下 列 7 组 物 质 ：
• ●自主探究
• 1．互为同分异构体的物质相对分子质量一定 相等，相对分子质量相等的不同物质一定互 为同分异构体吗？
• 提示：不一定。相对分子质量相等的不同物 质可能具有相同的分子式，也可能具有不同 的分子式，如CH3COOH与 CH3CH2CH2OH、NO2与CH3CH2OH、CO与 N2等，它们的相对分子质量相等，但分子式 都不一样，不是同分异构体。
导学号 06050051
A．C60 与金刚石 C．CH4 与 C9H20
B．H 和 D D．O3 与 18O
请将其代号填入下表中：
同系 同分异 同位 同素异 同种 不属于以上任 类别
物 构体 素 形体 物质 何一种类别 组别 ①____ ②____ ③____ ④____ ⑤____ ⑥____
有机化学绪论ppt课件
44
4、键的极性和可极化性
当成键原子相同时，形成的共价键无极性
（H-H）。当成键原子电负性不同时，电负性 大的原子带部分负电荷（δ-）；电负性小的原 子带部分正电荷（δ+）。键的极性强弱用偶极 矩或键矩，即部分电荷与电荷之间距离的乘积
（μ）来衡量。μ=q.d（C.m)
δ+
H
δ-
Cl H
Cl μ=3.57x10-30（C.m)
（二） 按分子不饱和程度的不同
饱和脂肪族化合物、不饱和脂肪族化合物和芳香 族化合物
2021精选ppt
51
1. 链状化合物（无环化合物，脂肪族化物）
如：丁烷，丙烯，乙酸，丙醇等。 2. 环族化合物 （按环的特点，分为两类） （A）脂环族化合物
OH
（B）芳香族化合物
O H
3. 杂环化合物
N O 2
O
N
Pauling于20世纪30年代提出杂化轨道 理论。
基本要点： (1) 原子在成键时，可以变成激发态；而且
能量相近的原子轨道可以重新组合形成 新的原子轨道，既杂化轨道。 (2) 杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨 道的数目。 (3) 杂化轨道的方向性更强，成键能力更大。
2021精选ppt
30
C原子的电子排布如下
节面
2021精选ppt
38
线性组合：最大重叠原则、能量近似原则、对称性匹配原则 电子排布：Pauling不2相021容精选原pp则t 、能量最低原则、Hund规则 39
第三节 共价键的几个参数和断裂方式
一、几个重要参数
1、键长 形成共价键的两个原子核间的距
离称为键长。下表是常见共价键平均键长。
共价键 CC CH CN CO CF