2024年度有机化学绪论部分PPT课件.pptVIP

有机化学绪论部分PPT课件

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目录

有机化学概述

原子结构和化学键合

立体异构现象与手性识别

官能团化学性质及其反应机理

命名法和同分异构体现象

实验技能培养与安全意识提升

01

有机化学概述

研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及其应用的科学

定义

从早期对天然产物的提取和分离，到合成有机化合物的探索，再到现代有机化学的飞速发展

发展历程

特点

种类繁多、结构复杂、性质各异

分类

按碳骨架分类（开链化合物、碳环化合物、杂环化合物）、按官能团分类（烃类、醇类、酚类、醛类、酮类、羧酸类、胺类等）

合成药物、天然药物提取与分离、药物设计与优化

医药领域

高分子材料合成与改性、功能材料设计与制备

材料领域

石油化工、精细化工、高分子化工等

化工领域

农药合成与使用、植物生长调节剂研究与应用

农业领域

环境污染治理与修复、环境友好材料开发与应用

环境领域

食品科学、能源科学、信息科学等

其他领域

02

原子结构和化学键合

包括原子核、电子云、能级等概念，以及原子半径、电离能、电子亲和能等参数。

原子结构模型

电子排布规律

元素周期表

遵循泡利不相容原理、洪特规则和能量最低原理，以及s、p、d等亚层电子排布特点。

根据原子序数递增排列，呈现周期性规律，包括元素性质、原子半径、电负性等变化规律。

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02

01

03

金属键

自由电子与金属离子间的相互作用形成，具有导电性、导热性和延展性。

01

共价键

通过共用电子对形成，包括σ键和π键两种类型，具有方向性和饱和性。

02

离子键

通过正负离子间的静电作用形成，无方向性和饱和性，离子晶体中离子间存在空隙。

03

立体异构现象与手性识别

分子中原子或原子团的空间排列不同导致物理和化学性质有所差异。

产生原因

包括构型异构和构象异构。构型异构是指分子中原子或基团在空间上排列方式不同而产生的异构现象，如顺反异构、对映异构等；构象异构则是指由于单键旋转而产生的不同空间排列方式，如椅式构象和船式构象等。

类型

药物合成

手性识别在药物合成中具有重要作用，因为许多药物都是手性分子，其药效和毒性往往与分子的手性密切相关。通过手性识别技术，可以合成具有特定手性的药物分子，从而提高药物的疗效和降低副作用。

生物活性

生物体内的许多生物活性物质也是手性分子，如氨基酸、糖类等。这些物质的手性对其生物活性具有重要影响，因此手性识别在研究生物活性物质的作用机制和应用方面具有重要意义。

手性拆分是指将外消旋体分离成单一的对映体的过程。常用的手性拆分方法包括结晶法、色谱法和动力学拆分法等。其中结晶法是最常用的方法之一，通过利用手性试剂与对映体形成非对映异构体的盐或复合物，然后通过结晶分离得到单一的对映体。

手性拆分

手性合成是指通过化学反应合成具有特定手性的化合物的过程。常用的手性合成方法包括不对称合成、手性辅剂法和生物酶法等。其中不对称合成是最常用的方法之一，通过利用手性催化剂或手性试剂诱导反应的不对称性，从而得到具有特定手性的产物。

手性合成

04

官能团化学性质及其反应机理

决定有机物化学性质的原子或原子团。

根据官能团所含元素种类及其特性进行分类，如碳碳双键、碳碳三键、羟基、羧基等。

官能团分类方法

官能团定义

加成反应、氧化反应、聚合反应等。

烯烃的反应

加成反应、氧化反应、聚合反应等。

炔烃的反应

亲电取代反应、侧链反应等。

芳香烃的反应

酯化反应、氧化反应、脱水反应等。

醇的反应

酸性、氧化反应、取代反应等。

酚的反应

开环反应、取代反应等。

醚的反应

醛和酮的反应

羧酸的反应

酯的反应

胺的反应

01

02

03

04

加成反应、氧化反应、还原反应等。

酯化反应、酸性、脱羧反应等。

水解反应、酯交换反应等。

碱性、酰化反应、氧化反应等。

05

命名法和同分异构体现象

如乙酸乙酯称为醋酸乙酯，需注意与IUPAC命名法对应

俗名使用

如聚乙烯醇（PVA）等，需注明化学结构和性质

商品名使用

如DNA、RNA等，需注明全称和含义

缩写词使用

产生原因

碳原子连接方式多样性、官能团种类和位置不同等

判断方法

分子式相同但结构不同的化合物即为同分异构体，可通过构造异构或立体异构等方式进行判断。例如，正丁烷和异丁烷是构造异构体，而葡萄糖和果糖则是立体异构体中的对映异构体。

06

实验技能培养与安全意识提升

实验室常用玻璃器皿的识别、使用与清洗

掌握各种玻璃器皿的名称、用途，学会正确选择和使用玻璃器皿，并能够进行清洗和保养。

实验室常用仪器的操作与使用

熟悉分光光度计、旋光仪、折光仪、电导仪等仪器的构造、工作原理及使用方法。

实验室基本操作技能

掌握加热、冷却、搅拌、过滤、蒸发、结晶、干燥等基本操作，并能够进行规范操作。

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学会正确记录实验数据，掌握有效数字的概念及运算规则，能够进