有机化学课件 第一章 绪论
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有机化学第1章_绪论
有机化学—研究有机化合物的结构、性能、制 备以及有关理论和方法学的科学。
CO32-、CO2、CO、CN-、OCN-、SCN-等由 于其性质与无机物相似，习惯上仍列为无机物。
2、有机化合物的特性
数量庞大，结构复杂
易于燃烧 熔、沸点较低
H
BCNO F
难溶于水 反应速度较慢
Si P S Cl Br
反应产物复杂
有机化合物中常见的元素 I
普遍存在同分异构现象
分子式相同，结构不同
3、有机化学在医学科学中的重要性
有机化学是医学课程中的重要基础课，也是生 命科学不可缺少的化学基础；作为基础学科的 有机化学，在医学领域中几乎是无所不在；
在考察生理、病理现象时，对各种生理活性物 质和药物的研究及应用，都离不开有机化学的 理论指导和先进的有机化学实验技术。
第三节 分子的极性和分子间的作用力
1、分子的极性
在双原子分子中，共价键的极性就是分子的极性。 多原子分子的极性不仅取决于各个键的极性，也取决 于分子的形状，其偶极矩是各键的偶极矩的向量和。
μ=0 (非极性分子)
H H
H
μ=1.87 (极性分子)
2、分子间的作用力
（1）偶极—偶极作用力：这种作用力产生在 极性分子之间。使分子定向排列。这种分子间 力也称为定向力。
2、分子间的作用力
（3）范德华力：非极性分子在运动中可以产 生瞬间偶极。这种瞬间偶极所产生的相互作用 力称为范德华力（也称色散力）。范德华力不 仅存在于非极性分子中，也可存在于极性分子 中。范德华力比共价键作用力弱得多。
+ - + -+-+-
- + -+-+-+
2、分子间的作用力
CO32-、CO2、CO、CN-、OCN-、SCN-等由 于其性质与无机物相似，习惯上仍列为无机物。
2、有机化合物的特性
数量庞大，结构复杂
易于燃烧 熔、沸点较低
H
BCNO F
难溶于水 反应速度较慢
Si P S Cl Br
反应产物复杂
有机化合物中常见的元素 I
普遍存在同分异构现象
分子式相同，结构不同
3、有机化学在医学科学中的重要性
有机化学是医学课程中的重要基础课，也是生 命科学不可缺少的化学基础；作为基础学科的 有机化学，在医学领域中几乎是无所不在；
在考察生理、病理现象时，对各种生理活性物 质和药物的研究及应用，都离不开有机化学的 理论指导和先进的有机化学实验技术。
第三节 分子的极性和分子间的作用力
1、分子的极性
在双原子分子中，共价键的极性就是分子的极性。 多原子分子的极性不仅取决于各个键的极性，也取决 于分子的形状，其偶极矩是各键的偶极矩的向量和。
μ=0 (非极性分子)
H H
H
μ=1.87 (极性分子)
2、分子间的作用力
（1）偶极—偶极作用力：这种作用力产生在 极性分子之间。使分子定向排列。这种分子间 力也称为定向力。
2、分子间的作用力
（3）范德华力：非极性分子在运动中可以产 生瞬间偶极。这种瞬间偶极所产生的相互作用 力称为范德华力（也称色散力）。范德华力不 仅存在于非极性分子中，也可存在于极性分子 中。范德华力比共价键作用力弱得多。
+ - + -+-+-
- + -+-+-+
2、分子间的作用力
有机化学第一章--绪论幻灯片
研究碳氢化合物及其衍生物的化学 研究有机化合物的结构、命名、性质、合成方法、应用 以及化合物之间相互转变的理论和规律的科学
有机化合物
3600多万种
CO、CO2、CS2、HOCN 无机化合物
HCN、HSCN、碳酸盐 30－50万种
有机化合物和无机化合物在数量和种类上虽然差 异很大，但两类化合物之间并没有一条截然的界限。
OH
.
O
COOH
N H
键线构造式又称为“骨架式”或“碳架式”。此式一般适用于 环状化合物或三个碳以上的链状化合物构造的表达。
（四） 立体结构式：
有机化合物的结构
构造——指分子中各原子的排列键合顺序 构型——分子中各原子的空间排列方式
上述各种构造式只能在二维空间范围内表示分子结构的构造（有机 物分子中各原子的不同排列键合顺序），但不能表达有机物分子中各原子在 构造相同情况下的不同空间排列。因此用平面构造式有时仍然不能客观准确 地表示一种具体的有机化合物。例如，不少构造相同的化合物实际上仍有两 种或多种不同的化合物。例如：
3. 楔形虚线 “
”：表示价键所连原子或基团朝向纸平面的后方。
立体结构式既能表达有机化合物的构造又能表达其构型，是全方位 表达有机化合物结构的一种化学式。
（五）分子模型
1. Kekulé模型（球棒模型）
2. Stuart模型（比例模型）
第五节 有机化合物的分类和官能团
按碳架分类
链状化合物 环状化合物
化学式——表示化合物分子中元素组成和化学结构的式子。 分子式——表示分子中元素的种类和原子数目的一种化学式。 构造式——表示化合物分子构造的化学式。 分子构造——分子中各原子的排列键合顺序。
有机化合物的经典结构理论
2020高中化学竞赛(入门篇)-基础有机化学-第01、02章 绪论、有机化合物命名(共66张PPT)
CHCH2CHCH2
7
CH3
CH3
CH3 CH3
2,6,8-三甲基癸烷
如处于对称位置，优先考虑较简单的取代基。 1 2 34 C5H3CH62CHC7H2CHCH2CH3 3-甲基-5-乙基庚烷
CH3 CH2CH3
1 23 456 6 54 321
CH3CHCH2CHCHCH3
CH3 H3C CH3
CH3
甲苯
CH(CH3)2
CH3 CH3
异丙苯
邻二甲苯 o-二甲苯 1,2-二甲苯
CH3
CH3
CH3
间二甲苯 m-二甲苯 1,3-二甲苯
CH3
对二甲苯 p-二甲苯 1,4-二甲苯
CH3 CH3
CH3
1,2,3-三甲苯 连三甲苯
CH3 CH3
CH3
CH3
1,2,4-三甲苯 偏三甲苯
H3C
CH3
1,3,5-三甲苯 均三甲苯
命名规则：
（1）选主链：选择最长的碳链作主链，按主链的碳 原子数命名为“某烷”。
（2）编号：从靠近支链（取代基）的一端对主链进行 编号，根据支链所连碳原子的编号表示支链的位次。
65 4 3 2
CH3CH2CH2CHCH2CH3 CH3
1
3-甲基己烷
（3）命名：将支链的位次、个数、名称写在主体 名称的前面，中间用短线隔开。
654
CH3
CH3CH2CHCH2CHCH3
3 21
2-甲基-4-环己基己烷
H CH3
C2H5 H
反-1-甲基-4-乙基环己烷
C2H5 CH3 CH3
r-1,反-1,2-二甲基-反-4-乙基环己烷
桥环：共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃
7
CH3
CH3
CH3 CH3
2,6,8-三甲基癸烷
如处于对称位置，优先考虑较简单的取代基。 1 2 34 C5H3CH62CHC7H2CHCH2CH3 3-甲基-5-乙基庚烷
CH3 CH2CH3
1 23 456 6 54 321
CH3CHCH2CHCHCH3
CH3 H3C CH3
CH3
甲苯
CH(CH3)2
CH3 CH3
异丙苯
邻二甲苯 o-二甲苯 1,2-二甲苯
CH3
CH3
CH3
间二甲苯 m-二甲苯 1,3-二甲苯
CH3
对二甲苯 p-二甲苯 1,4-二甲苯
CH3 CH3
CH3
1,2,3-三甲苯 连三甲苯
CH3 CH3
CH3
CH3
1,2,4-三甲苯 偏三甲苯
H3C
CH3
1,3,5-三甲苯 均三甲苯
命名规则：
（1）选主链：选择最长的碳链作主链，按主链的碳 原子数命名为“某烷”。
（2）编号：从靠近支链（取代基）的一端对主链进行 编号，根据支链所连碳原子的编号表示支链的位次。
65 4 3 2
CH3CH2CH2CHCH2CH3 CH3
1
3-甲基己烷
（3）命名：将支链的位次、个数、名称写在主体 名称的前面，中间用短线隔开。
654
CH3
CH3CH2CHCH2CHCH3
3 21
2-甲基-4-环己基己烷
H CH3
C2H5 H
反-1-甲基-4-乙基环己烷
C2H5 CH3 CH3
r-1,反-1,2-二甲基-反-4-乙基环己烷
桥环：共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃
有机化学课件 第1章 绪论
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C l
诱导效应的特点： ① 由电负性的不同而引起。
吸电子诱导效应— -I；给电子诱导效— +I； ② 沿σ-键传递，且随着碳链增长迅速减弱；
2~3 个C以后，诱导效应几乎为零。 ③ 用直箭头表示诱导效应引起的电子云的转移方向。
1.6 有机反应的基本类型
1.3.1 按碳链分类
开链化合物：CH3CH2CH2CH3 CH2=CH-CH=CH2 CH3(CH2)16COOH 等
脂环族化合物：
O
OH
等
有机化合物 碳环化合物 芳香族化合物
CH3
OH
COOH
等
杂环化合物： ONS NhomakorabeaN
N等
1.3 有机化合物的分类
1.3.2 按官能团分类
官能团——决定化合物典型性质的原子或原子团。 ❖ 含有相同官能团的化合物具有相似的化学性质，是同类化合物。 ❖ 按官能团分类可将有机物分为： 烷、烯、炔、卤代烃、芳香烃、醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸、
① sp杂化轨道的s成分更大，电子云离核更近! ②两个sp杂化轨道取最大键角180°。所以：
sp杂化碳为直线构型
HC
CH
乙炔分子的σ骨架
1.5 共价键
1.5.2 共价键的属性
1.5 2.1 键长
成键原子的平衡核间距。以nm(10-9m)表示。 ❖ 不同的共价键有不同的键长；
例如： C—C 键长0.154nm C—H 键长0.109nm C=C 键长0.133nm C—O 键长0.143nm
1.5 共价键
(2) sp2杂化 ❖ 乙烯分子中的碳原子采取sp2杂化。 ❖ 杂化的结果：
sp 2
有机化学 第一章 绪论
《 有机化学》
Organic Chemistry
学好有机化学的几个重要环节
1、课前预习 2、听课，记笔记 3、整理、归纳、总结 4、做习题（巩固）----非常重要！ 5、讨论及答疑
切记：不要死记硬背 不要临时抱佛脚
学习中应注意的几个方面
第一章 绪论
• 主要内容 • 有机化合物和有机化学 • 共价键 • 分子的极性和分子间作用力 • 有机化合物的分类及反应类型 • 共振论
四、有机化合物的特性
结构上
1、碳通常以共价键与其它原子相连 C N C O C Cl C I
CS CF 2、自身成键能力强
C Br
CC CC CC 3、同分异构现象普遍存在
CP
性能特点：
① 容易燃烧，生成CO2和H2O ； 但CCl4 不但不燃烧，而且可以作灭火剂
② 熔点、沸点低，热稳定性差； 一般＜400℃
稀有气体除氦仅有两个价电子外，其他的价电 子层中均为八个电子，路易斯共价键理论又称为八 隅律（octet rule）。
第 一章 绪 论 第二节 共价键（一、路易斯共价键理论)
碳原子既不容易得到电子,也不容易失去电子。因此, 有机 化合物分子中的原子间主要以共价键相结合, 以满足八隅律。
H HC H
键可由sp3-s、sp2-s、sp-s及sp3sp3,sp3-sp2,sp3-sp,sp2-sp2,sp2-sp,spsp以“头碰头”方式形成。
∏键只能由py-py、pz-pz之间以侧面重叠 方式形成。
∏键不能单独存在.
练习：指出下列化合物分子中碳原子的杂 化形式
sp sp
sp2 sp2
O
键长、键角决定着分子的立体形状。
注意： 不同分子有“同一种”的键角，差别很大
Organic Chemistry
学好有机化学的几个重要环节
1、课前预习 2、听课，记笔记 3、整理、归纳、总结 4、做习题（巩固）----非常重要！ 5、讨论及答疑
切记：不要死记硬背 不要临时抱佛脚
学习中应注意的几个方面
第一章 绪论
• 主要内容 • 有机化合物和有机化学 • 共价键 • 分子的极性和分子间作用力 • 有机化合物的分类及反应类型 • 共振论
四、有机化合物的特性
结构上
1、碳通常以共价键与其它原子相连 C N C O C Cl C I
CS CF 2、自身成键能力强
C Br
CC CC CC 3、同分异构现象普遍存在
CP
性能特点：
① 容易燃烧，生成CO2和H2O ； 但CCl4 不但不燃烧，而且可以作灭火剂
② 熔点、沸点低，热稳定性差； 一般＜400℃
稀有气体除氦仅有两个价电子外，其他的价电 子层中均为八个电子，路易斯共价键理论又称为八 隅律（octet rule）。
第 一章 绪 论 第二节 共价键（一、路易斯共价键理论)
碳原子既不容易得到电子,也不容易失去电子。因此, 有机 化合物分子中的原子间主要以共价键相结合, 以满足八隅律。
H HC H
键可由sp3-s、sp2-s、sp-s及sp3sp3,sp3-sp2,sp3-sp,sp2-sp2,sp2-sp,spsp以“头碰头”方式形成。
∏键只能由py-py、pz-pz之间以侧面重叠 方式形成。
∏键不能单独存在.
练习：指出下列化合物分子中碳原子的杂 化形式
sp sp
sp2 sp2
O
键长、键角决定着分子的立体形状。
注意： 不同分子有“同一种”的键角，差别很大
有机化学.绪论ppt课件
有机化合物为碳化合物（CO,CO2,碳酸盐等 例外），或碳氢化合物及其衍生物。（还有一些不
含碳元素的有机化合物，如硅氧烷等有机硅类化合
物。）
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6
▪1806年，瑞典化学家J.Berzelius首次提出了“有机 化学”这个名词，
有机化学的研究内容：
来源和制备
有机化合物
组成和结构 性质及变化规律
价键理论不能解释分子的空间结构，如CH4分子。 (1) 杂化和杂化轨道
同 一 原 子 中 几 个 能 量 相 近 的 原 子 轨 道 ( 混 合 杂 ， 化 重 组 ) 杂 化 轨 道
(2) 杂化轨道数目 ＝ 参加杂化的原子轨道数目
(3) 杂化轨道具有更强的成键能力，形成的分子更 稳定。
(4) 杂化轨道成键时要满足原子轨道最大重叠原理 和化学键间最小斥力原则。
以甲烷分子的形成为例讲解
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26
碳原子在基态时的电子构型：
C：1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0
原子中电子排布规则： 保里不相容原理，能量最低原理，洪特规则。
基态
激发态
sp3-杂化态
2p
电子 2p
跃迁
2s
应用、有关理论和方法学
研究的重点是结构与性质之间的关系
可编辑课件PPT
7
二、有机化学的产生和发展
1. 1828年以前的有机化学
（ 称为前期有机化学，或有机化学童年期）
• “生命力”论 支配有机化学，有一种蒙 昧感，神秘感。
2•. 1停82留8年在～提1取94、5年分离、提纯阶段
（称为有机化学的青年期）
键角与键长决定分子的空间结构
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36
湖南大学有机化学课件第一章+绪论jgf
第二节 学习有机化学的重要性和方法
6. 学习目地
1
衣食住行
生活、生 产、科研
2
化学专业 基础课 （5学分、 必修课程）
3
以有机化学的 观点观察和分 析工程技术的 实际问题
第二节 学习有机化学的重要性和方法
7.学习方法
一个中心、两个基本点
结构稳定原理
中心
结构
性质 基本点
第三节 有机化合物的结构和性质 一、有机化合物和有机化学 二、有机化合物的特点 三、有机化合物的结构 (难点) 四、有机化学反应 五、有机化学中的电子效应 (重点和难点) 六、研究有机物的一般程序和方法 七、有机化合物的分类和命名(重点)
McGraw-Hill
2000.
❖ 习题集
2. 教材、参考教材及习题集
汪秋安. 大学化学习题精解 (下册). 北京:科学出版社, 2003
主讲内容
章节
课时
第一章 绪论 第二章 脂肪烃化合物(一)(烷烃和脂环烃) 第二章 脂肪烃化合物(二)(烯烃、炔烃和二烯烃)
6学时 6学时 6学时
第三章 立体化学和现代物理分析方法 第四章 芳烃
生命力说
Jöns Jacob Berzelius
(1779-1848 ) 瑞典化学家
一、有机化合物和有机化学
3) 魏勒(F.Wöhler)合成尿素(1828)
AgOCN + NH4Cl
AgCl + NH4OCN
无机物
O
有机物
C
H2N
NH2
“我应当告诉您，我制造出尿素并不求助于肾或动物 ——无论是人或犬”
5.
O
6.
O
三、 有机化合物的结构 (难点)
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
有机化学课件浙江大学第1章绪论
2p 杂化
sp2 杂化轨道
sp杂化轨道
• sp杂化轨道是由一个s轨道和一个p轨道参加杂化形成的。 • sp杂化轨道的空间形状为直线形，未参加杂化的两个p轨道
彼此垂直且都垂直于sp杂化轨道对称轴。
p轨道 sp轨道 sp轨道 p轨道
2 p 轨道
2p 激发 2s 2s
2p 杂化
SP 杂化轨道
分子轨道理论
域内运动，是定域的。 • 价键理论能很好地解释共价键形成的本质、成键规 则、成键能力等，但不能解释空间构型问题。
H H H H
空间结构？
杂化轨道理论
• 杂化轨道理论是有机化学结构理论的重要内容。 • Pauling在对大量分子结构总结后提出杂化轨道理论。 • 理论指出：能量相近的轨道才能发生杂化；根据碳原子
不同的键合形式可分别以sp3、sp2、sp等杂化轨道成键。
SP
杂化理论
成键时，2s中的一个电子首先激发到2pz轨道中，然后四个原子 轨道重新组合（即杂化），形成新的杂化轨道。
2p 激发 2s 2s 2p 杂化 sp 杂化轨道
3
杂化后形成的每一个sp3杂化轨道的形状
四个sp3杂化 轨道形状
109 28'
Cl C H H H =1.87 D Cl Cl Cl C Cl =0
3.诱导效应
•
由于原子电负性不同，使得分子中电子云密度分布不 均匀，且这种影响沿分子链传递下去，这种效应称为诱 导效应（Inductive effect），常用I表示。
CH3
• 有机化学以其价键理论、构象理论、各种反应及其反应 机理成为现代生物化学和化学生物学的理论基础。
• 在蛋白质、核酸的组成和结构的研究、顺序测定方法的 建立、合成方法的创建等方面，有机化学为分子生物学的 建立和发展开辟了道路。 • 确定DNA为生物体遗传物质, 是由生物学家和化学家共同 完成。
有机化学第一章绪论
一、按碳架分类：碳架是指分子中碳原子相互结合的方式。按碳架的不同可将有机物分为以下四类。 A 开链(族)化合物：分子中的碳原子连接成链状。由于脂肪类化合物通常具有这种结构，因此开链化合物又称为脂肪族化合物。链上的碳原子可以通过单键、双键或三键相连。如：
直链和支链
1-4 有机化合物的分类
结构
沸点
与Na作用
水溶性
与水互溶
溶解度小
放出氢气
无反应
78.5℃
-23℃
1-3 有机化合物的结构
二、构造式 化合物的性质与分子结构密切相关。在有机化学中，分子结构主要包括三个层次：构造、构型和构象。 分子中组成原子的连接方式和顺序叫做构造，表示构造的式子称为构造式。有机化学中构造式常有四种表示方法：电子式、短线式(价键式)、缩简式和键线式。 电子式：表示出所有原子和共用电子对、孤对电子、成单电子。 短线式(价键式)：表示出所有原子以及原子之间的共价键。原子和原子之间有几个共价键(一个共价键就是一对共用电子)就用几根短线连接，在有机化合物中，通常是碳四价、氮三价、氧两价和氢一价。 缩简式：就是短线式的简写，基本写法就是去掉短线式中所有单键并且合并等同原子或基团，但双键和环上的键要保留。 键线式：用键线代表碳原子构成的碳链骨架，写出除氢原子外与碳原子相连的其它原子(O、N、S等)和官能团。当官能团中含有碳原子和氢原子时，这些原子作为官能团一部分仍须写出。
D 天然气：主要成份是CH4，及少量 的乙烷、丙烷等。另外可燃冰的主要成分也是甲烷，它是甲烷的水合物，在寒冷的海底和湖底下大量存在。 煤、石油和天然气是主要的常规能源，也是有机化学工业的基础原料。 E 有机合成：对现有的化合物进行改性或合成新的有机物。
§1-6 有机反应的类型
有机化学是研究有机化合物的来源、组成、结构、性质及其变化规律的科学。 让我们一起进入有机化学这个诱人的“原始森林”吧！
直链和支链
1-4 有机化合物的分类
结构
沸点
与Na作用
水溶性
与水互溶
溶解度小
放出氢气
无反应
78.5℃
-23℃
1-3 有机化合物的结构
二、构造式 化合物的性质与分子结构密切相关。在有机化学中，分子结构主要包括三个层次：构造、构型和构象。 分子中组成原子的连接方式和顺序叫做构造，表示构造的式子称为构造式。有机化学中构造式常有四种表示方法：电子式、短线式(价键式)、缩简式和键线式。 电子式：表示出所有原子和共用电子对、孤对电子、成单电子。 短线式(价键式)：表示出所有原子以及原子之间的共价键。原子和原子之间有几个共价键(一个共价键就是一对共用电子)就用几根短线连接，在有机化合物中，通常是碳四价、氮三价、氧两价和氢一价。 缩简式：就是短线式的简写，基本写法就是去掉短线式中所有单键并且合并等同原子或基团，但双键和环上的键要保留。 键线式：用键线代表碳原子构成的碳链骨架，写出除氢原子外与碳原子相连的其它原子(O、N、S等)和官能团。当官能团中含有碳原子和氢原子时，这些原子作为官能团一部分仍须写出。
D 天然气：主要成份是CH4，及少量 的乙烷、丙烷等。另外可燃冰的主要成分也是甲烷，它是甲烷的水合物，在寒冷的海底和湖底下大量存在。 煤、石油和天然气是主要的常规能源，也是有机化学工业的基础原料。 E 有机合成：对现有的化合物进行改性或合成新的有机物。
§1-6 有机反应的类型
有机化学是研究有机化合物的来源、组成、结构、性质及其变化规律的科学。 让我们一起进入有机化学这个诱人的“原始森林”吧！