如何学好有机化学理解、记忆、应用 1理解及时弄懂和掌握各章节的重点、难点。2记忆在理解的基础上做必要的记忆，有机化合物的结构、命名、基本性质、如何合成等在学习时，要象记外文单词那样反复地强化记忆。3 应用（从三方面入手）A、多思考 有机化学内容是前后连贯的，系统性很强，只有掌握了前面的知识，才能理解后面的内 容。遇到疑难问题要先思考，再查书或求老师解 疑，切忌不求甚解，煮夹生饭。如疑难问题积累 多了而得不到及时解决则有学不下去的危险。 B、勤练习C、善总结 学会归纳总结 （1）总结化合物结构与性质之间的关系，（2）总结各类化合物之间 内在联系与相互转化关系。绪 论1 有机化合物和有机化学 一、有机化学和有机化合物1、有机化学 化学： 研究物质化学变化的科学，主要是在分子、原子或离子等层次上的研究物质的组成、结构、性能、相互变化以及变化过程中能量关系的一门科学。有机化学：研究有机化合物的一门学科，主要研究有机化合物的结构、性质、及其变化规律，以及有机化合物的合成。2、有机化合物 有机化合物只是由为数不多的几个元素组成的：C 、H、O、N、X、S、P等，而且主要是由碳组成的 。 有机化合物： 含有碳的一类化合物（德国 葛美林 ）碳氢化合物及其衍生物（肖莱马） 二、有机化学的发展人类很早就开始使用有机化合物。染衣服、酿酒、制醋。 但是早期的人们对有机化合物的认识主要是基于使用的目的， 人们对有机物的认识受到当时生产水平和生活水平的限制，不 可能对有机物有一个全面系统的认识，在实际研究和操作方面 所能达到的也只是对有机物进行提纯，而此时的提纯是相当简 单和粗糙的，只是到了近、现代，提纯和分离技术才有了很大 的提高。早在有机化学成为一门学科以前，人类在日常生活和生产过 程中，积累了大量动植物体内提取和使用的有机化合物的知识。1773 尿素（尿）；1769 酒石酸（葡萄汁）；1780 乳酸 1776 草酸；1784 柠檬酸（柠檬汁）；1785 苹果酸 1782 乙醛十八世纪下半叶，很多重要的有机化合物先后分离提取得到 。从而促进了化合物的分类。当时，人们把从矿物中提取的物质 如Fe、Cu、食盐等称为无机化合物，把从生物有机体中提取得到 的物质称为有机化合物。1780年，瑞典化学家贝格曼第一次明确提出了“有机物”。 他把物质划分为无机、有机和介于两者之间的复杂化合物，但他 所说的有机物不完全是现代意义上的。1806年，当时享有盛名的 瑞典化学家贝采里乌斯首先在他的教科书上提出了有机化学，但 他主要指的是现在我们所说的生物化学。 “生命力”论者把有机化合物神秘化，使有机化合物和无 机化合物之间人为的创造了一条鸿沟，一个不可逾越的界限， 使许多化学家放弃了在有机合成道路上的主动禁区，严重影响 了有机化学的发展，减缓了有机合成的前进步伐。1828年，贝贝采里乌乌斯的学生，年轻轻的德国有机化学家维维勒 蒸发氰发氰 酸氨溶液得到了尿素。氰氰酸氨是一种无机物，尿素是有机物，氰氰酸氨可以由氯氯化 氨和氰氰酸银银制得。 当时把无机化合物和有机化合物分开还受到一种唯心主义 思想的支配。当时有机化合物都是从生物体内分离出来的，没 有人能够从实验室制备出来。所以，他认为有机物只能产生在 生物体内的细胞中，是受到一种特殊的力量的作用才能产生， 这种神秘的力量叫做“生命力”，显然，这种力量是超出人类 之外的，因此，认为人工合成有机物是不可能的。尿素的人工合成是有机化学发展过程中的一大突破，它突破 了无机化合物和有机化合物之间的绝对界限，动摇了“生命力” 的基础，解放了人们的思想，开创了有机合成的道路。“生命力”理论虽然因为尿素的人工合成受到了致命的打击 ，但是它还是不肯轻易的退出历史舞台，一些生命力者认为作为 动物排泄物的尿素不能算作是真正的有机物，而氰酸氨都是从动 物的毛皮、角、血中提取出来的，界于有机和无机化合物之间， 不能酸是真正的有机化合物，从无机物人工合成真正的有机化合 物是不可能的，有机化学的迅速发展，很快就驳倒了这种理论。1840年，另外一个德国化学家柯尔伯第一个从单质单质 出发实现发实现 了完全的有机合成，他利用木炭、硫磺、氯氯以及水作为为原料， 合成了有机化合物醋酸，这这个合成可以表示为为： 柯尔伯所用的原料都是简单的无机物，而产物是典型的有机 物，从而有力地证明了有机物的生成不需要生命力。随后，人们 又相继合成了葡萄酸、柠檬酸、琥珀酸等一系列的有机酸，这些 酸过去都是从植物中提取得到的。1854年，德国化学家贝贝特罗罗成 功的合成了油脂类类的物质质。1861年，俄国化学家布特列洛夫，用 多聚甲醛醛和石灰水作用，合成了糖类类物质质。众所周知，油脂和糖 类类都是生命过过程中起者重要作用的物质质。由于人们陆续们陆续 地合成了 许许多有机化合物，从而使人们们确信，人工既可以合成无机物质质， 也可以由无机物质质合成有机物质质，至此，“生命力”论论就彻彻底的 破产产了。从此以后，有机化学进进入了合成时时代，人们们不仅仅利用简简 单单的化合物合成与天然有机物完全相同的物质质，还还可以合成有机 体不能合成的比天然物质质更好的物质质。现现在，绝绝大多数的有机物 不是从天然有机体中得到的，由于历历史的原因和习惯习惯 ，还还是称为为 有机物。十九世纪的能源主要是煤炭。大量的炼焦和生产煤气的副 产品是煤焦油。人们从煤焦油中分离出苯、萘、蒽、甲苯、 二甲苯、苯酚、苯胺等芳香族化合物。用来自煤焦油的芳香 族化合物作为原料，化学家们进行了卓有成效的有机合成， 合成了许多中染料、药品、香料和炸药等有机物质，可谓是 煤焦油时代。二十世纪四十年代开始，石油化学开始发展起 来，到了二十世纪六十年代末期，国外有机化工产品已经有 80%-90%是以石油和天然气为原料制得的。迄今，人们不仅能 生产出千差万别的塑料、合成橡胶、合成纤维，一些复杂的 有机物也被合成出来。1945年，奎宁；1951年胆固醇；1960 年叶绿素。在1965年我国化学家首次人工合成了由51个氨基 酸按一定顺序结合起来的具有生物活性的蛋白质结晶牛 胰岛素。这个合成突破了一般有机物和生物高分子的界限， 从而开创了人工合成蛋白质的新时期。1981年，又完成了酵 母丙胺酸转移核糖酸的合成，为人类探索生命的奥秘以及防 止疾病作出了可喜的一步。 自从有机化学成为一门学科以后，为了研究有机物的需要 进行了分子结构的研究和合成工作，从而使有机化学理论得到 了发展。由于有机物结构的复杂性，受到当时科技的限制，从 而使有机理论的发展也经历了一段漫长的过程。 1857年德国化学家凯库勒、1858年英国化学家库伯收集了 丰富的资料，同时研究了许多碳的化合物以后，两人独立地提 出了有机分子结构的两个基本原则：（1）碳原子是四价的（2 ）碳原子自相结合成键。这两个基本原则，成为有机化学结构 的理论基础。碳四价学说的建立，才真正的开始认识有机化合 物中原子之间的结合方式，而碳碳之间可以成链所构成的骨架 结构正是有机化合物的基础，它使得日拉尔发现的同系列现象 的得到解释。它也使由几个很少的元素却组成庞大的物质种类 的有机化学之谜开始得到了解答。 1861年，俄国化学家布特列洛夫提出了化学结构的概念。 结构是原子在分子中结合的序列，提出分子中直接或者间接相 连的各原子之间是相互影响的，物质性质和其内部结构存在着 相互依赖的关系的观点。1865年，德国化学家凯库凯库 勒提出了苯的结结构式，在芳香族 化合物中碳原子之间间形成了环环状的结结构。1874年荷兰兰化学家 范特荷浦和法国化学家勒贝贝尔分别别提出了碳原子具有四面体构 形的假说说，解释释了当时发现时发现 的对对映异构现现象，奠定了立体化 学的基础础。1885年，德国化学家拜耳提出了张张力理论论，至此 经经典的有机结结构理论论基本建立起来。但是当时还时还 不知道表示 分子中原子相互结结合的价键键的物理意义义，也没有人知道非直接 相连连的原子之间间是怎么相互发发生作用的，随着化学的发发展， 人们总觉们总觉 得经经典结结构理论还论还 是不够够完善。 到了二十世纪初，在物理学一系列的新发现的推动下，建 立了价键学说。1917年，G.N.Lewis提出了共用电子对学说。 1926年以后，人们开始用量子力学的原理和方法研究化学键的 本质，创立了现代价键理论，阐明了化学键的微观本质，从而 出现了诱导和共轭效应理论。二十世纪六十年代起，基于分子的电学性质、光学性质、 磁学性质发展起来的IR、UV、MR、NMR以及X衍射等技术应用到 有机结构分析上来，使得有机化学面貌一新。过去用化学方法 测定一个有机化合物的结构需要几个月甚至几年的时间。例如 著名的生物碱吗啡，从自然界中分离开始到结构以及合成的成 功，前后经历了149年（1803-1952）。现在结构分析只要几分 钟而且需要的样品量很少，从而有利于天然产物的结构测定。 有机化合物的分离技术和合成技术的提高，有力地推动了有机 化学的发展。现在，有机化学家不仅能够合成自然界中已经存 在的多种有机化合物，而且也能合成自然界中不存在的、各种 性能比天然有机物更好的有机物，特别是可以依据设计的构造 式合成出的一些特定的有机化合物。 三、 有机化学的任务1、发现新现象（新的有机物，有机物的新的来源、新的合成方法、合成技巧，新的有机反应等）；2、研究新的规律（结构与性质的关系，反应机理等） ；3、提供新材料（提供新的高科技材料，推动国民经济和科学技术的发展）；4、探索生命的奥秘（生命与有机化学的结合）。 今后，有机化学所面对的任务还是相当艰巨的，例如结 构复杂的蛋白质生物高分子化合物的合成，如何把污染环境 的有毒物质变成无毒而且是有用的物质。2 有机化合物的特点 一 、有机化合物的数目多 1、碳原子相互结合的能力强 2、同分异构现象相当普遍 同分异构现象：化合物的分子式相同，化学结构不同的现象 。 化学结构：分子中各元素的原子排列次序、键合方式或空间分布 。 构造式：分子中各个元素的排列次序、键合方式、并不表 示分子中的原子在空间的排布情况。 构造简式：把构造式中的碳氢键或碳碳键省略掉。 同分异构体：分子式相同，化学结构不同的化合物互称为同 分异构体。 二、大多数有机化合物易于燃烧 三、大多数有机化合物对热不稳定 四、绝大多数的有机化合物的熔点沸点较低 五、一般有机化合物难溶解于水，易溶解于有机溶剂 六、有机反应速度慢 七、有机反应复杂副反应多一般把主要进行的反应称为主反应，其他的反应 称为副反应，产物也相应的称为主产物和副产物。 1、由于有机反应的复杂性，常用箭头号不用等号；2、一般只写出主要反应和及其产物；3、有机反应总应总 是和反应应条件相互联联系的，在一定的 条件下，某种产产物占优势优势 ，而条件的改变变反应产应产 物 也会改变变，有时还要在箭头上表示出反应条件；4、反应方程式一般不配平。 书写有机反应方程式时须注意的事项 ：3 有机化合物的共价键 一、 原子轨道 1、 原子轨道 2、 原子的电子构型 A、保里不相容原理：在一个原子轨道中只能容纳2个 自旋相反的电子；B、能量最低原理：在遵循保里不相容原理的条件下， 电子尽可能占据能量较低的轨道；C、洪特原则：能量相同的轨道称为简并轨道。在简并 轨道中填充电子时，电子尽可能占据不同的轨道而且自 旋方向相同。N 1S22S22Px12Py12Pz1 二、 共价键理论 1、 价键理论 （1）、 共价键的形成 价键的形成是原子轨道的重叠或电子配对的结果，如果两 个原子都有未成键电子，并且自旋方向相反，就能配对形成共 价键。 （2）、共价键形成的基本要点A、两个自旋的相反的单电子相互接近时，核间电子 云密度较大，形成了稳定的化学键；B、共价键的饱和性 一个原子有几个未成对电子， 便可和几个自旋相反的电子配对成键；C、共价键的方向性 在共价键形成时，尽可能采取 原子轨道或电子云最大的重叠方向。因为电子云 的交