CH01 有机化学概论ppt课件.ppt

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1、材料化学第一章—有机化学概论1.1有机化合物的特点与分类1.2有机化合物的结构1.3有机化合物各论12021/9/19材料化学第一章—有机化学概论有机化合物遍布自然界。人们的密切相关，日常生活和工农业生产中需要的许多合成材料来自有机化学工业。电子材料领域也不例外。例如，许多功能高分子材料来源于有机物。本章对有机化学的一些基本知识，如有机物的特点及其主要类型、有机物的结构特点及重要反应、重要的有机化合物等内容作一概括性介绍。22021/9/191.1有机化合物的特点与分类一、有机化合物及其特点19世纪初以前，人们从动植物体内得到许多物质，如柠

2、檬中的柠檬酸、败乳中的乳酸等等。当时人们认为，这些化合物是由动植物体内存在的神秘的生命力所创造的，因此将其称为有机化合物。简称有机物。具有“有生机之物”的含义。然而，1828年武勒(F.Wohler)在实验室浓缩氰酸铵水溶液合成出尿素这一事实表明，没有生命力也能合成出有机化合物。有机物与无机物之间并没有绝对的界32021/9/191.1有机化合物的特点与分类限。随着对有机物研究的不断深入，人们逐渐认识到，有机化合物在组成上比较简单，大都含有碳、氢二种元素，此外还可能有氧、氮、硫等。因此更准确地讲，有机化合物应该是碳氢化合物及其衍生物。而有机

3、物这个名称，则因习惯一直沿用了下来。研究碳氢化合物及其衍生物的组成、结构、合成和应用的科学被称为有机化学。有机物的组成元素虽然很少，其数目却非常多。已发现和已合成的有机物有几百万种。而由碳原子以外的一百42021/9/191.1有机化合物的特点与分类多种元素所形成的无机化合物总数，还不到有机物的十分之一。造成这一结果的原因主要有二个：一是碳原子间可以彼此相互结合，形成各种长短不同的直链、支链和环状结构；二是碳原子位于周期表第二周期第四主族，具有四个价电子，既能以负四价与H原子等结合，又能以正四价与O、N、S、P等原子结合。有机物数目繁多，但

4、具有许多相同的特点。与典型无机物比较起来，主要表现在以下几个方面：52021/9/191.1有机化合物的特点与分类●有机物一般都可以燃烧，碳氢化合物还可烧尽，而大多数无机化合物则不易燃烧。过去常利用这一点来初步区别有机物与无机物;●有机物热稳定性较差，受热较易分解，通常以气体、液体或低熔点固体形式存在，熔点较低，大多在400℃以下;●有机物大多难溶于水，而易溶于非极性或极性很小的有机溶剂;62021/9/191.1有机化合物的特点与分类●有机物的反应速度一般较慢，通常要通过加热、加催化剂等方法来加速反应的进行;●有机物的反应较复杂，副反应多

5、。因此反应产物大多需要较复杂的分离提纯，且产率较低。必须指出，上述特性是对大多数有机物而言的，不是绝对的。例如，四氯化碳等不仅不能燃烧，反而被用作灭火剂；许多硝胺类物质，能够发生爆炸性的快速反应，常用作炸药。72021/9/191.1有机化合物的特点与分类8二、有机化合物的分类有机化合物数目庞大，为了便于研究和学习，常对其进行分类。有机物的分类主要有两种方法。一种是按照形成有机分子结构骨架的碳原子的结合方式来分，可以分成如下三大类：(1)链状化合物化合物分子中，碳原子相互结合称链状，包括直链和支链。例如：(2)碳环化合物化合物分子中，碳原子

6、相互连接成环状。它们又可以分成二类：①脂环化合物由碳原子组成环，其化学性质与链状2021/9/191.1有机化合物的特点与分类9化合物相似。例如：2021/9/191.1有机化合物的特点与分类102021/9/191.1有机化合物的特点与分类按上述方法分类，主要是体现结构上的相似性，一般不易体现出同类物质在性质上的特点。因为有机物的化学性质往往是由一些特别能起化学反应的原子或原子团所决定的。这些原子或原子团常称为官能团，含相同官能团的化合物能发生相似的化学反应、表现出相似的化学性质。因此第二种分类方法就是根据官能团来进行分类。表1-1列出了

7、按官能团分类的部分有机化合物类型。112021/9/191.1有机化合物的特点与分类表1-1有机物的部分官能团122021/9/191.2有机化合物的结构一、有机物分子中的化学键有机化合物有几百万种，但分子中的化学键却比较单一，绝大多数都是共价键，包括共价单键、共价双键和共价三键等类型。在乙烷分子中，C原子采取sp3杂化，四个sp3杂化轨道呈正四面体分布，其个一个sp3杂化轨道与另一个C原子的一个sp3杂化轨道以“头碰头”的方式重叠形成—个C—C共价单键，称为C—Cσ键，另外三个sp3杂化轨道分别与三个H原子的s轨道重叠形成三个C—Hσ键，

8、如图1—1所示132021/9/191.2有机化合物的结构14图1-1乙烷分子中的化学键示意图2021/9/191.2有机化合物的结构在乙烯分子中，如图1—2所示。除了存在C—H