高中化学竞赛-大学有机化学课件

高中化学竞赛大学有机化学-课件本课件将介绍大学有机化学的基本概念，并结合高中化学竞赛的知识点，帮助大家更好地理解有机化学课程目标掌握有机化学基础知识培养实验操作技能拓展知识面深入理解有机化学基本概念、理论和原理，掌握常见有机化学实验操作方法，提高实验了解有机化学的最新进展和应用，为未来从为进一步学习和研究打下坚实基础设计、分析和解决问题的能力事相关领域的研究或工作做好准备绪论绪论介绍了有机化学的基本概念和重要性，为学习后续章节内容打下基础有机化学定义碳氢化合物生命物质有机化学主要研究含碳的化合物有机化学是研究生命物质的基础，以及一些简单的含碳化合物学科，绝大多数生物体内的物质都是有机化合物合成材料有机化学为我们提供了许多重要的合成材料，如塑料、橡胶、纤维等有机化学的重要性有机化学是生命科学的基础，所有生物体都由有机化合物组成医药、农业和材料科学等领域都依赖于有机化学，有机化学在现代社会中发挥着重要作用有机化学与我们日常生活息息相关，从我们吃的食物到我们穿的衣服，都与有机化合物有关有机化合物的性质有机化合物通常具有以下特点易燃性由于键键能较低，有机化合物容易燃烧

1.C-H熔点和沸点低有机化合物间以范德华力为主，分子间作用力弱，熔点和沸

2.点较低不溶于水大多数有机化合物不溶于水，但溶于有机溶剂

3.化学反应多样性有机化合物种类繁多，化学反应类型也多种多样

4.有机化合物的分类烃含氧衍生物仅包含碳和氢元素的化合物包含碳、氢和氧元素的化合物，如醇、醛、酮、羧酸等含氮衍生物卤代烃包含碳、氢和氮元素的化合物，包含碳、氢和卤素元素的化合物如胺、酰胺等，如氯代烃、溴代烃等命名命名法普通命名法IUPAC国际纯粹与应用化学联合会制定了统一的有机化合物命一些有机化合物拥有传统名称，例如甲烷、乙醇和苯，这些名称IUPAC名规则，以确保全球范围内的化学交流一致性在特定领域内广泛使用键合共价键离子键氢键通过共享电子对形成的键，主要存在于非金通过电子转移形成的键，主要存在于金属元是一种特殊的分子间作用力，是氢原子与电属元素之间素和非金属元素之间负性强的原子（如氧、氮、氟）之间形成的较强的相互作用烷烃定义性质烷烃是由碳和氢原子组成的饱和烃，烷烃一般是无色、无味、不溶于水的其通式为，其中为正整气体或液体它们具有较低的沸点和CnH2n+2n数烷烃是所有烃中最简单的类型，熔点，并且不具有极性烷烃主要作也是所有有机化合物中最基本的一类为燃料，例如天然气和汽油，用于生产塑料、合成橡胶和许多其他化工产品烷烃定义-烷烃是由碳和氢原子组成的饱和烃类，分子中只含有碳碳单键和碳氢单键通式为，其中代表碳原子数CnH2n+2n碳原子可以以直链、支链或环状的形式连接烷烃的性质非极性疏水性12烷烃分子由碳氢键组成，键的极性很小，因此烷烃是非由于烷烃是非极性分子，它们不溶于水，但溶于非极性溶剂C-H极性分子，如苯、二硫化碳等挥发性化学性质34烷烃的沸点随着碳原子数的增加而升高，低碳烷烃是气体，烷烃的化学性质相对稳定，不易发生反应，但可以在高温或高碳烷烃是液体或固体催化剂的作用下发生氧化、卤化等反应烷烃反应燃烧反应卤代反应烷烃在氧气中燃烧，生成二氧化烷烃在光照条件下与卤素发生反碳和水，并放出大量的热应，生成卤代烃裂解反应在高温下，烷烃会发生断裂，生成更小的烷烃和烯烃烯烃烯烃是一类含有碳碳双键的有机化合物，其通式为双键的存在赋予烯CnH2n烃独特的化学性质，使其在有机合成中扮演重要角色结构命名烯烃的碳原子采用杂化，形成平根据双键的位置和取代基的种类，按sp2面三角形结构，双键由一个键和一照命名法进行命名σIUPAC个键组成π烯烃的定义定义结构烯烃是一类含有碳碳双键的烃类化合物，通式为，其中烯烃中碳碳双键由一个键和一个键构成，键是碳原子之间形成CnH2n nσππ为大于等于的整数的侧向重叠，使得双键具有平面结构2烯烃的性质不饱和性极性由于碳碳双键的存在，烯烃具有碳碳双键具有极性，因此烯烃比不饱和性，可以发生加成反应烷烃更易溶于极性溶剂反应活性烯烃比烷烃更易发生化学反应，例如加成反应、氧化反应和聚合反应烯烃的反应加成反应氧化反应聚合反应烯烃中碳碳双键打开，形成单键烯烃被氧化剂氧化，生成醇、醛、酮或羧酸多个烯烃分子通过加成反应连接在一起，形成高分子化合物炔烃定义性质炔烃是含有碳碳三键的烃类化合物炔烃具有高反应活性，易发生加成反应炔烃定义炔烃是碳氢化合物的一种，其分子中至少含有一个碳碳三键-炔烃的性质结构物理性质化学性质炔烃含有碳碳叁键，碳原子以杂化轨道炔烃的物理性质与烷烃相似，但沸点和密炔烃的化学性质比烷烃和烯烃更活泼，容sp形成键，剩余的轨道形成两个键度略高易发生加成反应、氧化反应和卤化反应等σpπ炔烃的反应加成反应氧化反应聚合反应炔烃可以与氢气、卤素、卤化氢等发生加成炔烃可以被强氧化剂氧化，例如高锰酸钾，炔烃可以发生聚合反应，例如乙炔聚合生成反应，生成相应的烯烃或烷烃生成二元羧酸聚乙炔，具有导电性卤代烃定义分类卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子根据卤素原子的种类和数量，卤代烃被卤素原子（如氯、溴、碘）取代的可分为一卤代烃、二卤代烃、三卤代化合物卤代烃是重要的有机合成中烃等卤代烃还可以根据烷烃、烯烃间体和工业原料，广泛应用于医药、、炔烃等分类农药、染料、塑料等领域卤代烃定义-定义命名卤代烃是指烃分子中的一个或多卤代烃的命名通常以卤素原子所个氢原子被卤素原子、、在的烷烃名称为基础，并在前面F ClBr、取代而生成的化合物加上卤素原子的名称I结构卤代烃的结构取决于卤素原子与烃分子中碳原子的连接方式卤代烃的性质极性沸点溶解度卤代烃分子中，卤原子与碳原子之间形成极卤代烃的沸点比相应的烷烃高，这是因为卤卤代烃的溶解度较低，因为它们与水形成的性共价键原子与碳原子之间形成的极性共价键氢键较弱卤代烃的反应取代反应消除反应卤代烃可以与碱或醇发生取代反应，生成醇或醚卤代烃可以与强碱发生消除反应，生成烯烃或炔烃醇定义分类醇是一类含有羟基的有机化合根据羟基连接的碳原子的类型，醇可-OH物，通常由烷烃中的一个或多个氢原分为伯醇、仲醇和叔醇子被羟基取代而成醇的定义醇类是含有羟基（）的有机化合物羟基直接连接在饱和碳原子上-OH醇的性质极性沸点醇类分子由于羟基的存在而具有由于氢键的形成，醇的沸点高于极性，这使得它们能够与水形成相应的烷烃氢键，并溶于水酸性醇的酸性比水弱，但比烷烃强醇的反应氧化反应脱水反应酯化反应醇可以被氧化成醛、酮或羧酸，具体取在酸性条件下，醇可以脱水生成烯烃或醇可以与羧酸反应生成酯，这是一个重决于醇的结构和氧化剂的类型醚要的有机反应酚定义性质酚是指芳香环上直接连接羟基（酚类化合物具有弱酸性，可以与碱反-OH）的化合物应生成盐它们还具有独特的芳香气味，并可作为抗氧化剂和防腐剂酚的定义官能团典型例子酚类化合物含有苯环上直接连接羟基的官能团，这种结构常见的酚类化合物包括苯酚，它是一种无色晶体，具-OH C6H5OH赋予了酚类化合物独特的化学性质有强烈的消毒和防腐作用酚的性质酚类化合物具有弱酸性，可以与碱反应生成盐酚羟基上的氢原子具有较强的活性，易发生取代反应由于羟基的极性，酚类化合物具有较高的沸点和溶解度反应取代反应氧化反应12酚羟基上的氢原子可以被卤素酚类容易被氧化，例如苯酚在原子、硝基、磺酸基等取代，空气中逐渐氧化成醌类化合物生成相应的卤代酚、硝基酚、磺酸酚等加成反应3酚环上的双键可以发生加成反应，例如与溴水反应生成三溴苯酚醚定义性质醚是含有两个烃基与同一个氧原醚一般是无色易挥发性液体，具子相连的化合物，通式为有芳香气味，不溶于水R-O-R反应醚的化学性质较稳定，但可以发生一些重要的反应，如与强酸反应、氧化反应等醚定义醚是由两个烷基或芳基通过氧原子连接而成的化合物醚的性质醚键醚键为，醚键很稳定，不易断裂C-O-C极性醚键的极性很小，使其沸点较低，不易溶于水易燃性醚类物质易燃，易挥发醚的反应醚的稳定性裂解反应卤代反应醚类化合物相对来说比较稳定，但它们可在高温下，醚可以发生裂解反应，生成烷醚类化合物在强酸条件下可以与卤素发生以发生一些特定的反应烃和醛或酮卤代反应，生成卤代醚胺定义性质胺是氨分子中的一个或多个氢原子被胺具有碱性，能与酸反应生成盐胺烃基取代而形成的有机化合物的沸点比相应的烷烃高，但比相应的醇低胺定义胺类化合物是氨分子中一个或多个氢原子被烃基取代的衍生物，其通式为、和，其中为烃基胺类化合物广泛存在于自RNH2R2NH R3N R然界中，例如蛋白质、氨基酸、维生素、生物碱等胺的性质极性碱性胺分子中氮原子带有孤对电子胺的氮原子可以接受质子因此,,使得胺具有极性能够与水形成胺具有碱性胺的碱性强弱取决,氢键因此低级胺易溶于水于取代基的性质,气味低级胺具有氨臭味随着碳链增长气味逐渐减弱,,胺的反应碱性酰化胺是弱碱，可以与酸反应生成盐胺可以与酰氯或酸酐反应生成酰胺烷基化胺可以与卤代烷反应生成仲胺或叔胺。