1.1 認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué) 課件-魯科版選擇性必修3（共37張）

第1章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴1.1

認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)

現(xiàn)在，人們不僅能認(rèn)識(shí)和合成自然界里存在的有機(jī)化合物，還能合成大量自然界里不存在的有機(jī)化合物。有機(jī)化合物的提取與合成，極大地促進(jìn)了化學(xué)科學(xué)的發(fā)展；有機(jī)新材料、新藥物的不斷涌現(xiàn)，有力地提高了人類的文明程度。可以說，有機(jī)化學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)科學(xué)最重要的分支之一。那么，你知道有機(jī)化學(xué)是怎樣建立和發(fā)展起來的嗎？有機(jī)化學(xué)發(fā)展的前景如何？有機(jī)化合物種類繁多、數(shù)量巨大，為了研究有機(jī)化合物，應(yīng)怎樣對(duì)它們分類和命名呢？有機(jī)合成材料制成的人造心臟和隱形眼鏡有機(jī)化學(xué)發(fā)展概況

目前，有機(jī)化合物已達(dá)上億種。有機(jī)化學(xué)就是以有機(jī)化合物為研究對(duì)象的學(xué)科。它的研究范圍包括有機(jī)化合物的來源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成、應(yīng)用以及相關(guān)理論和方法等。當(dāng)前，有機(jī)化學(xué)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，但它仍然是一門充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇的、富有活力的學(xué)科。

有機(jī)化學(xué)作為一門學(xué)科，萌發(fā)于17世紀(jì)，創(chuàng)立并成熟于18、19世紀(jì)。20世紀(jì)這一學(xué)科已發(fā)展成一門內(nèi)容豐富、涵蓋面廣、充滿活力的學(xué)科，21世紀(jì)它又進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段。1.萌發(fā)和形成階段

我國(guó)人民對(duì)有機(jī)化合物的應(yīng)用有著悠久的歷史。周朝（公元前1066～前221年）已設(shè)“染人”和“酰人”等官職專門負(fù)責(zé)制造酒、醋、染料等。我國(guó)的蒸餾分離技術(shù)也早于歐洲100多年就出現(xiàn)了。

到17世紀(jì)，人類已經(jīng)學(xué)會(huì)了使用酒、醋、染色植物和草藥，了解了一些有機(jī)化合物的性質(zhì)、用途和制取方法等。神農(nóng)嘗百草古代釀酒、制醋作坊

18世紀(jì)，人們對(duì)于天然有機(jī)化合物進(jìn)行了廣泛而具體的提取工作，得到了大量有機(jī)化合物。

例如，德國(guó)人舍勒曾提取到酒石酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸和草酸等。一些重要的有機(jī)化合物如尿素、膽固醇、奎寧和馬錢子堿等，也是在那個(gè)時(shí)期被提取的。

關(guān)于來自動(dòng)植物體的天然化合物的知識(shí)積累，使人們愈來愈深刻地認(rèn)識(shí)到這些化合物與從礦物中得到的另一類化合物有著明顯的不同，對(duì)它們應(yīng)該有著不同的研究方法，這也就預(yù)示著一門新學(xué)科的誕生。舍勒

19世紀(jì)初，瑞典化學(xué)家貝采里烏斯首先提出“有機(jī)化學(xué)”和“有機(jī)化合物”這兩個(gè)概念。

他極有創(chuàng)意地用“有機(jī)”這個(gè)詞表示來自動(dòng)植物體的化合物，但他也錯(cuò)誤地認(rèn)為有機(jī)化合物得自天成，人類只能提取而不能合成。貝采里烏斯

1828年，貝采里烏斯的學(xué)生維勒取得令科學(xué)界震驚的成果－－首次在實(shí)驗(yàn)室里合成了有機(jī)化合物尿素［CO(NH2)2］。

這一創(chuàng)舉使人類從提取有機(jī)化合物進(jìn)入合成有機(jī)化合物的新時(shí)代。此后，醋酸、茜素、靛藍(lán)甚至于脂肪等一系列天然有機(jī)化合物相繼在實(shí)驗(yàn)室里被合成出來。

1830年，李比希創(chuàng)立了有機(jī)化合物定量分析方法；1848～1874年之間，關(guān)于碳的價(jià)鍵、碳原子的空間結(jié)構(gòu)等理論逐漸趨于完善，之后建立了研究有機(jī)化學(xué)的官能團(tuán)體系，使有機(jī)化學(xué)成為一門較完整的學(xué)科。李比希2.發(fā)展和走向輝煌時(shí)期

進(jìn)入20世紀(jì)，隨著社會(huì)的發(fā)展和數(shù)學(xué)、物理學(xué)等相關(guān)學(xué)科一系列研究成果的出現(xiàn)，有機(jī)化學(xué)有了極大的進(jìn)展，使人們對(duì)有機(jī)反應(yīng)有了新的掌控能力。

紅外光譜(IR)、核磁共振譜(NMR)、質(zhì)譜(MS)和X射線衍射(XRD)等物理方法的引入，使有機(jī)分析達(dá)到了微量、高效、準(zhǔn)確的程度。

隨著逆推法合成設(shè)計(jì)思想的誕生，有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了程序化并進(jìn)入計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)代，大大提高了新化合物的誕生速度。

凡是自然界里存在的有機(jī)化合物，運(yùn)用有機(jī)化學(xué)方法都可以合成出來；就是那些自然界里并不存在但人類的生存和發(fā)展需要的有機(jī)化合物，如各種合成藥物、合成纖維、涂料、黏合劑、防火和防水材料等，運(yùn)用有機(jī)化學(xué)方法也能合成出來。

在人工合成的有機(jī)化合物中，有一大批是具有高生理活性、分子結(jié)構(gòu)新穎而復(fù)雜的物質(zhì)。隨之而來的是，有機(jī)化學(xué)進(jìn)入了生命科學(xué)的最高殿堂——破譯并合成蛋白質(zhì)、認(rèn)識(shí)并改造遺傳分子，從分子水平上揭示生命的奧秘。

在能源、材料、健康、環(huán)境、國(guó)防等領(lǐng)域里，在推動(dòng)科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、提高人類生活質(zhì)量、改善人類生存環(huán)境的過程中，有機(jī)化學(xué)已經(jīng)并將繼續(xù)顯現(xiàn)出它的高度開創(chuàng)性和解決重大問題的巨大能力。

有機(jī)化合物雖然只由少數(shù)元素組成，但其種類繁多、數(shù)量巨大。為了方便地認(rèn)識(shí)和研究有機(jī)化合物，有必要對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行科學(xué)的分類和命名。

下面列出了16種有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，請(qǐng)嘗試從不同角度對(duì)它們所代表的物質(zhì)進(jìn)行分類。1.有機(jī)化合物的分類

有機(jī)化合物通常有三種分類方法：（1）根據(jù)組成中是否有碳、氫以外的元素，分為___和__________；（2）根據(jù)分子中碳骨架的形狀，分為_________________和________________；（3）根據(jù)分子含有的特殊原子或原子團(tuán)(官能團(tuán))，分為_______________________烴烴的衍生物鏈狀有機(jī)化合物環(huán)狀有機(jī)化合物鹵代烴醇醛羧酸酯(1)根據(jù)組成元素，可將有機(jī)物分為：①烴：僅由碳?xì)鋬煞N元素組成的有機(jī)化合物；②烴的衍生物：烴分子中的H原子被其他原子或原子團(tuán)取代而形成的有機(jī)化合物。

⑵按碳的骨架分類鏈狀化合物（碳原子相互連接成鏈狀）環(huán)狀化合物脂環(huán)化合物（不含苯環(huán)）芳香化合物（含苯環(huán)）樹狀分類法！有機(jī)物21烴分子中碳和碳之間的連接呈鏈狀鏈烴（脂肪烴）環(huán)狀烴分子中含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的一類碳?xì)浠衔镏緹N烴分子中含有碳環(huán)的烴脂環(huán)烴芳香烴如何用樹狀分類法，按碳的骨架給烴分類？22烷烯炔⑶根據(jù)官能團(tuán)分類：官能團(tuán)：有機(jī)化合物分子中，決定著某類有機(jī)化合物共同特性的原子或原子團(tuán)?！咀⒁狻亢嗤倌軋F(tuán)的化合物，化學(xué)性質(zhì)相似。碳碳雙鍵碳碳叁鍵苯環(huán)鹵素原子(醇或酚)羥基醛(羰)基酮(羰)基羧基酯基識(shí)記＼／CCCCXOHCHOCO(R)(R’)COHOCORO常見官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和名稱羥基直接與脂肪烴基相連的含氧衍生物羥基直接連在苯環(huán)上。P7表1-1-1區(qū)別下列物質(zhì)及其官能團(tuán)醇:酚:26類別代表物官能團(tuán)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式烴的衍生物一氯甲烷CH3Cl乙醇C2H5OH乙醛CH3CHO乙酸CH3COOH乙酸乙酯CH3COOC2H5甲醚CH3OCH3丙酮苯酚27—X鹵原子—OH羥基—CHO醛基—COOH羧基—COOR酯基醚鍵羰基—OH酚羥基鹵代烴醇醛羧酸酯醚酮酚同系物

分子結(jié)構(gòu)相似，組成上彼此相差一個(gè)CH2或其整數(shù)倍的一系列有機(jī)化合物稱為同系列。同系列中的各化合物互稱同系物。例如，烷烴同系列：甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)…通式是什么呢？單烯烴同系列：乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)、戊烯(C5H10)…通式是什么呢？【小結(jié)】：判斷依據(jù)：兩同：類別相同，組成通式相同；一差：組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2一相似：分子結(jié)構(gòu)相似（官能團(tuán)的種類和數(shù)目相同）1.習(xí)慣命名法：分子中碳原子數(shù)在10以下的，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示；分子中碳原子數(shù)在10以上的，用漢字?jǐn)?shù)字來表示。例：CH3(CH2)3CH3稱為戊烷，CH3(CH2)14CH3稱為十六烷。再如，戊烷的三種異構(gòu)體，可用“正”“異”“新”來區(qū)別。2.有機(jī)化合物的命名為例，學(xué)現(xiàn)以CH3－CH－CH－CH－CH2－CH2－CH3CH3CH2CH3CH3習(xí)烷烴的系統(tǒng)命名法。1.選主鏈

選碳原子數(shù)目最多的碳鏈為主鏈，將連在主鏈上的原子團(tuán)看做取代基。按照主鏈碳原子的個(gè)數(shù)稱為“某烷”。CH3－CH－CH－CH－CH2－CH2－CH3CH3CH2CH3CH3主鏈（含七個(gè)碳原子）2.編號(hào)定位

從距離取代基最近的一端開始，用阿拉伯?dāng)?shù)字給主鏈的碳原子依次編號(hào)以確定取代基的位置。CH3－CH－CH－CH－CH2－CH2－CH3CH3CH2CH3CH312345673.定名稱

將取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面，在取代基前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴主鏈上所處的位置，并用短線“－”將數(shù)字與取代基名稱隔開。若主鏈上有相同的取代基，可以將取代基合并，用漢字?jǐn)?shù)字表示取代基的個(gè)數(shù)，用“，”將表示取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字隔開，主鏈上有不同的取代基，要把簡(jiǎn)單的寫在前面、復(fù)雜的寫在后面。關(guān)于該烷烴的命名可圖解為：CH3－CH－CH－CH－CH2－CH2－CH3CH3CH2CH3CH312345672,4-二甲基-3-乙基庚烷主鏈名稱取代基的名稱和數(shù)量取代基的位置下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是()①同系物的化學(xué)性質(zhì)相似②組成可以用相同通式表示的有機(jī)物一定是同系物。③各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的物質(zhì)一定是同系物A．①②③ B．①②C．②③D．只有①【跟蹤訓(xùn)練1】D下列各組中的物質(zhì)不屬于同系物的是(

)【跟蹤訓(xùn)練2】D注意：C