有机化学第四版下册绪论

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1、张剑锋：材料科学与化学工程学院办公室：龙赛南楼406室电话：87600785，688955(短号)E-mail: 一、学习有机化学的重要意义一、学习有机化学的重要意义 有机化学的定义: The modern definition of organic chemistry is the chemistry of carbon compounds有机化学是碳化合物的化学NH2CNH2ONH4CNO+-inorganicorganicu有机化学的发展：有机化学的发展：“有机有机”(Organic) “有机体有机体”(Organism) 的来源的来源 1828年，德国化学家魏勒年，德国化学家魏勒(Wh

2、ler,F.)制尿素：制尿素：NH4OCNH2NCNH2O在在十九世纪初期十九世纪初期发展了定量测定有机化合物组成的方法，并分析了许多有机化发展了定量测定有机化合物组成的方法，并分析了许多有机化合物。合物。十九世纪中期十九世纪中期以后，开始把有机化合物看作是碳化合物，有机化学看作以后，开始把有机化合物看作是碳化合物，有机化学看作碳化合物化学。有机化学成为一门科学。碳化合物化学。有机化学成为一门科学。 1845年，柯尔伯年，柯尔伯(H.kolber) 制得醋酸；制得醋酸；1854年，柏赛罗年，柏赛罗(M.berthelot)合成油脂类化合物；合成油脂类化合物；尔后，布特列洛夫合成了糖类化合物；尔

3、后，布特列洛夫合成了糖类化合物；.1857年，年，Kekule(德德)提出碳原子的四价学说，在此基础上发展了有机化合物结构提出碳原子的四价学说，在此基础上发展了有机化合物结构学说，对有机化学的发展起了很大推动作用。学说，对有机化学的发展起了很大推动作用。 有机化学是一门迅速发展的学科有机化学是一门迅速发展的学科 有机合成化学天然有机化学生物有机化学金属与元素有机化学物理有机化学有机分析化学药物化学香料化学农药化学有机新材料化学 等学科生命科学材料科学环境科学化学生物学能源、工业、农业 等方面. 19011998年，诺贝尔化学奖共年，诺贝尔化学奖共90项，其中有机化学方面的项，其中有机化学方面的

4、 化学奖化学奖55项，占化学奖项，占化学奖61%应用领域学科分支1.1.有机化学是现代科学技术的重要基础学科有机化学是现代科学技术的重要基础学科有机化学是从分子水平上研究物质世界最丰富多彩的部分 - 有机化合物。1000多万种，而无机化合物只有10多万种。- - 有机化学是许多现代科学技术的基础有机化学是许多现代科学技术的基础u生命科学（生物化学，分子生物学等）u医药学（药物化学，病理学，生化分析等）u农业（农业化学，农用化学品等）u石油（石油化工等）u材料科学（高分子材料，功能材料等）u食品（食品化学，营养学，添加剂等）u日用化工（染料，涂料，化妆品等） 国防工业上橡胶的需求量：国防工业上橡

5、胶的需求量： 一辆汽车需橡胶一辆汽车需橡胶 200 200 KgKg 一架飞机需橡胶一架飞机需橡胶 600 Kg （上万个零件）（上万个零件） 一艘一艘35,000吨的轮船吨的轮船 需橡胶需橡胶 60 Tq 生产生产1,000 T年年 橡胶：橡胶： 天然橡胶天然橡胶 占地占地3万亩，种树万亩，种树300万株，工人万株，工人5,000 6,000人。人。 合成橡胶合成橡胶 占地占地10亩，工人几十人。亩，工人几十人。 2. 2. 化学家所面临的挑战化学家所面临的挑战资源和环境incompatible with the long-run preservation and maintenance o

6、f nature. Our insatiable thirst is draining the earths longevity. ozone depletion, greenhouse effect, acid rain, natural resources, et al.人类健康和生活素质：u 资源短缺u 环境恶化u 新的疾病u 药物副作用和耐药性解决途径：u 发展化学，特别是发展有机化学u 化学与其他相关领域技术的密切结合二、二、 有机化合物与有机化学有机化合物与有机化学u有机化学是研究碳氢化合物及其衍生物的化学。有机化学是研究碳氢化合物及其衍生物的化学。 有机化合物的特点与结构特征有机

7、化合物的特点与结构特征有机化合物的性质特点：有机化合物的性质特点：“多、燃、低、难、慢多、燃、低、难、慢”。 u组成、组成、结构、性质结构、性质、制备及其变化规律的科学。、制备及其变化规律的科学。 有机化合物构造式的表示方法通常有： H:C:C:C:C H:H H H HH H H HCCCCHHHHHHHHHHCH3CH2CH2CH3CH3(CH2)2CH3或路易斯构造式短线（或网络）构造式构造简式键线式通常有：构造简式和键线式。三、三、 价键理论和分子轨道理论价键理论和分子轨道理论1.1.现代价键理论现代价键理论电子定域论电子定域论 原子轨道原子轨道：原子中电子的运动状态，用波函数：原子中

8、电子的运动状态，用波函数表示。表示。 表示方法：电子云的形状和疏密、界面图的大小和疏密表示方法：电子云的形状和疏密、界面图的大小和疏密 s, p, d, f ( (形状、伸展方向）形状、伸展方向） 核外电子排布规律：核外电子排布规律：PauliPauli不相容，能量最低，不相容，能量最低，HundHund规则规则价键的形成可看成是价键的形成可看成是原子轨道重叠原子轨道重叠或或电子配对电子配对的结果。的结果。u共价键的共价键的饱和性饱和性u共价键的共价键的方向性方向性u共价键的类型：共价键的类型：键，键，键键共价键类型共价键类型键键-轨道头碰头；轨道头碰头； 键键-轨道轨道 肩并肩肩并肩 轨道杂