《高分子化学绪论》PPT课件

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1、第一章绪论1.1有机化合物和有机化学1.2有机化合物的特性1.3有机化合物的分子结构和结构式1.4共价键1.5有机化合物的分类1.6有机化学学习方法浅谈1.1有机化合物和有机化学1.有机化合物定义1：有机化合物就是含碳化合物(L.Gmelin定义，1894年)。定义2：有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物(Schorlemmer定义)。有机化合物中除C、H以外，只含有O、N、S、P、X等少数元素。碳和简单的碳化合物，如CO、CO2、CS2、HCN等通常被看做无机化合物；有机化合物数目繁多，已确定结构和性质者大于400万种；同分异构

2、现象在有机化合物中非常普遍。有机化合物与人们的生活密切相关。棉花、羊毛、蚕丝、合成纤维、脂肪、蛋白质、碳水化合物、木材、煤、石油、天然气、橡胶及合成橡胶、塑料、各种药物、染料、添加剂、化妆品等等都是有机化合物。2.有机化学有机化学简史1806年，柏则里乌斯提出“有机化学”这一名词和“生命力”学说；1828年,F.Wohler由氰酸铵NH4OCN合成尿素NH2CONH2；1845年Kolbe合成醋酸;1854年，柏赛罗合成油脂；1850－1900年，合成有机化学时代，煤焦油化学时代；1900－1940年，有机化学工业时代，煤焦油→

3、染料、药物、炸药；1940年－，石油化工时代，石油→三大合成材料（橡胶、塑料、合成纤维）；1990年－，有机化学与生命科学、环境科学、材料科学、能源工业、国防工业、电子工业、信息产业、无机非金属材料、各种轻工行业紧密联系，相互促进。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质及其变化规律的科学。有机化学可以看作是碳氢化合物及其衍生物的化学，它包括有机合成化学、天然有机化学、生物有机化学、元素有机及金属有机化学、物理有机化学、有机分析化学、应用有机化学等分支。有机化学的定义有机化学是化学学科的重要组成部分。200多年来，有机化

4、学的发展，揭示了构成物质世界的各种有机化合物的结构、有机分子中各原子间键合的本质以及它们相互转化的规律，并设计合成了大量具有特定性质的有机分子；同时，它又为相关学科(如材料科学、生命科学、环境科学等)的发展提供了理论、技术和材料。有机化学的成就使煤、石油、天然气、农产品等自然资源得到了充分的综合利用，为合成染料、医药、炸药等工业奠定了基础。今天，有机化学正处于富有活力的发展时期，其趋势和特点是：与生命科学、材料科学及环境科学密切结合；分子识别和分子设计正在渗透到有机化学的各领域；选择性反应，尤其是不对称合成，已成为有机化学的热点

5、和前沿领域；有机化学继续在新药和农、医用化学品以及分子电子材料的开发中起主导作用。1.2有机化合物的特性有机物中原子间通常以共价键的方式相互结合；有机化合物的性质有下列特点：(1)易燃、易爆(如汽油、酒精等)；(2)热稳定性差，受热(200～300℃)易分解；(3)m.p、b.p低，一般m.p≯300℃；例：HOAc(M=60)：m.p16.6℃，b.p118℃（弱的分子间引力）NaCl(M=58.5)：m.p800℃，b.p1440℃（强的离子间静电引力）(4)难溶于水，易溶于有机溶剂；原因：“相似相溶”(水是极性溶剂，∴弱极

6、性或非极性有机物难溶于水，但极性较强的有机物也可溶于水)。(5)反应速度慢，副产物多；有机反应产率达80%相当可观，有40%的产率就有合成价值。1.3有机化合物的分子结构和结构式结构(structure)——分子中原子间的排列次序，原子相互间的立体位置、化学键的结合状态以及分子中电子的分布状况等各项内容的总和。分子的性质不仅取决于其元素组成，更取决于分子的结构。“结构决定性质，性质反映结构”，这是有机化学教与学的主线。构造——分子中原子间相互连接的顺序叫做分子的构造。例1：2-甲基丙醇的表示方法：路易斯式书写麻烦凯库勒结构式短线

7、式较麻烦缩简式较为常用键线式较为常用例2：苯的构造式路易斯式短线式键线式缩简式1.4共价键1.共价键的形成(1)价键法(2)分子轨道法2.共价键的基本属性(1)键长(2)键能(3)键角(4)键的极性3.共价键的断裂方式与有机反应的类型(1)断键方式与反应类型均裂自由基反应异裂离子型反应周环反应(2)有机反应试剂的分类自由基试剂亲电试剂亲核试剂试剂与酸碱1.4共价键共价键最基本特点是具有饱和性和方向性。共价键具有饱和性—一个未成对的电子既经配对成键,就不能与其它未成对电子偶合.共价键具有方向性(最大重叠原理):两个电子的原子轨道的

8、重叠部分越大,形成的共价键就越牢固.共价键具有方向性(最大重叠原理):2p1syx1s2pyx（a）x轴方向结合成键（b）非x轴方向重叠较小不能形成键1.共价键的形成描述共价键的两种理论：价键理论：形象直观，定域的观点，常用于描述非共轭体系；分子轨道理论：离域的