当前课程知识点:有机化学 > 第一章 绪论 > 1.1 概论 > 1.1.2 如何学习有机化学
如何学习有机化学课程
有机化学课程
和大家以前学过的
数学课程或者物理课程有所不同
它是一个比较偏归纳性的
一个学科
而不像以前学的数学和物理
是比较偏演绎性的学科
因此建议大家在学习的时候
多从结构和机理的角度来找规律
要多进行比较和归纳
此外还要多做一些练习
那么首先给大家讲一下
怎么样从结构角度
来学习有机化学
因为对于有机化学反应来说
它的重要动力是结构
它是决定反应的一个动力
学习有机化学
给大家提三个要求
要求有三个清晰的认识
首先的清晰认识
是对化合物的电子分布
有清晰认识
第二是对化合物的反应位点
有清晰认识
第三是对化合物反应中间
它的电子行踪有清晰的认识
对于电子分布的清晰认识
希望大家对每一类的化合物
要有一个 产生一个
能深入人心的图像
也就是说给你一类化合物
你要知道它的外层电子分布
是一个什么特点
在哪个位置
它的电子云密度比较高
哪个位置
电子云密度比较低
因为外层电子分布
很大程度上决定了
该分子发生反应的时候它的性质
尤其是它反应的位点
也就说如果是一个电子云密度
分布比较高的位置
例如说像碳碳双键
那么你就不可能找一个
富含电子的基团来进攻
所以说学习有机化学
一个很重要的要求
是要学会有机化学
它看待问题的独特视角
可以举一个例子
例如见到这个图片
大家会有一个什么反应
那么对于一般的人来说
一个最大的反应就是
这是一个美女
但是受过职业教育的人
他从一个独特的职业视角
那么看待这个美女
他的方式是不一样的
比如说对于骨科大夫
他肯定看到她身体中间的
骨骼结构是这么一个走向
而对于神经科大夫
他更侧重于它结构中间
她的脑部包括她的脊髓
她的一个神经走向
而心血管科的大夫
他会更侧重于说它结构中间
她心脏应该是一个什么样的结构
那我们现在在学习有机化学
我们要学习一个新的
看问题的视角
通过这个新视角
我们来了解
有机化合物的结构
比如说对于苯的这个结构
我们通常画成一个正六边形
对于正六边形来说
你受过有机化学的训练
你不可能认为它是一个
像数学一样的正六边形
或者说像蜂巢的结构
更有甚者你更不能看成是一个
乌龟壳上面的图案
而我们会知道
对于苯来说 一看到结构
我们马上就要想象出来
它上面应该有六个p电子
这六个p电子侧面重叠
形成这么一个大π键
除此之外我们还有一个更深的认识
也就是有机化学看问题
一个更深的认识
对于这个苯环来说
它六个碳原子
上面的六个p电子
都是互相平行 侧面重叠
形成一个围绕苯环的
在苯环的面上和面下的大π键
这个大π键
它关于这六个碳原子
电子分布是很均匀的
而且这个电子分布是一个
电子云密度很大的结构
除此之外 对于其他结构
包括我们所说的
对于炔烃的结构
像我们所说的
环戊二烯基负离子的结构
像类似这些结构
你都要有一个很清晰的认识
例如我们学到炔烃的时候
你就要知道
对于炔烃来说
我首先关注这个区域
这个区域是个富含电子的区域
所以我要找一些
缺少电子的一些基团来进攻它
而此外 这个区域实际上
是非常值得关注的一个区域
它是一个缺少电子的区域
那么也就是说
对于炔烃来说
尽管它有富含电子的
碳碳三键区域
但还是有一个局部的小的薄弱点
这个小的薄弱点是缺少电子的
那么它会被一些富含电子的基团
对它进攻
好 那么第二点对大家提的要求
就是对反应的位点有清晰的认识
我们在发生化学反应的时候
不能是一个圆滚滚的A分子
和一个圆滚滚的B分子在一起
一堆的分子和一堆的分子在一起
碰撞发生反应
我们不能从这个角度来理解
而在任何化学反应发生时
我们知道
它实际上是在分子的某个局部
发生的反应
而这个局部应该是有它的薄弱点
我们以烯烃为例
对于烯烃来说
它有碳碳双键
是一个富含电子的区域
对于这个富含电子的区域来说
它会发生各类反应
通常一个重要的一个反应的动力
就是一些缺少电子的结构
会对它进行进攻
这是重要的反应动力
而反应的结果
是能够把结构中间这么一个
比较不稳定的π键打开
变成两个比较稳定的σ键
所以对于烯烃来说
它在一些亲电试剂
作为反应动力的基础上
它会发生把π键转化成σ键的
这么一个反应
那么最后对于烯烃来说
会发生亲电反应
自由基反应 氧化反应等
都是针对于碳碳双键来发生反应
这就是我们所说的
首先你要关注
官能团区域它会发生反应
而其次受官能团影响的α位
有的时候对于一些β位来说
它也会发生一些反应
例如对于烯烃来说
它的α位无论是形成
碳正离子 碳负离子 或者自由基
它都会被这个相邻的π键所稳定
所以它的α位也是很活泼的
所以对于烯烃来说
它的α位也会发生反应
也就是我们在学习烯烃时
我们不能只记忆它会发生
亲电加成反应
自由基加成反应
氧化反应等等一系列反应
或者自由基取代反应
而我们要更深入的了解
它的反应的核心
就是在官能团区域
以及它的α位区域
那么对于任何一个结构
任何一个分子来说 它发生反应
我们都可以从结构角度进行判断
再比如我们说芳香环的结构
它和碳碳双键是很类似的
它们都是富含电子的区域
但是对于这个区域来说
尽管两者反应有共同的动力
也就是说能够被
一些亲电试剂所进攻
但是它最后的结果是不一样的
对于碳碳双键来讲
它发生反应
可以把一个不稳定的π键
变成两个稳定的σ键
发生的结果是一个加成的过程
但是对于芳香族化合物来说
一旦它发生加成反应
它会把大π键破坏了
所以它最终的反应结果不是加成
而是取代
所以从结构的角度
我们可以首先预测
这一类结构会发生什么样的反应
第三点需要重点掌握的是
对任何发生反应的电子行踪
要清楚
也就是说在反应中间
电子是怎么走的
通常来说电子的去向
是从富含电子的一个位置
转向缺少电子的位置
也就是说电子转移的过程
不是一个锦上添花的过程
而是雪中送炭
从富含电子位置
向缺少电子的位置来进行转移
电子转移的时候
我们通常用一个弯箭头来表示
如果是单个电子的转移
我们用鱼钩箭头来表示
如果是双电子的转移
我们用一个完整的箭头来表示
但是要注意
当我们在画电子转移的时候
这个弯箭头
它的起点以及终点非常重要
起点表示的是电子转移的一个
起始位置
比如说碳碳双键
中间这一对电子要转移出去
那么我们在画弯箭头的时候
起点一定是从这一对电子开始
而终点是最后这个电子
停留的位置
比如说像碳碳双键这一对电子
要转移到碳氢之间
形成新的共价键
那我们这个终点需要在碳氢之间
最后反应的结果
是在碳氢之间形成了一根键
这边形成了正离子
这就是我们所说的弯箭头画法
一定要注意有这种要求
那么也就是说
在发生化学反应
尤其是有机化学反应的时候
电子的转移和电子转移的个数
是保持不变的
电子不可能凭空产生
也不可能凭空消失
给大家一个严正的提醒
你的钱包可以丢
但是你发生化学反应的时候
电子不能丢
建议大家在学习有机反应的时候
一定要从机理
要从电子为什么能够转移
为什么能够从这个位置
转移到那个位置
从这些角度 从机理的角度
来归类反应
此外还建议大家
在学习有机化学过程中间
除了学习一些结构的知识
反应的知识之外
还要了解一些其他知识
比如说我们对于有机化学家
需要必备的一些软件
也就说你在计算机里面
是不是下载了
关于元素周期表的软件
关于画有机结构的一些软件
乃至于我们做文献检索
所需要的相关一些软件
这个建议大家在自己的
计算机里面下载相应的资料
而此外也建议大家了解一些
跟有机化学相关的知识
因为我们一直在强调
我们学的是有机化学
它是一个学科
我们要学习这个学科
看问题的视角和方法
不是说学某一本课本
所以我们要了解这个学科的发展
它的一些事实 它的一些重要事件
这些重要事件是和这个学科
看问题的思路和角度密切相关的
所以我们说
我们要学习这个学科
以及学科相关的文化
此外还要了解一些
著名的有机化学研究机构
著名的人物 著名的刊物
所以我们在课程之外
建议大家了解一下
跟有机化学相关的一些
著名的研究机构
著名的人物以及著名的相关企业
也就是说通过这门课的学习
我们不仅能学习到一些知识
更重要是能够学习到一些智慧
一些看问题的独特的视角
提高你的一个学科品位
此外我们对一些目前发生的
和有机化学或者
和化学相关的事件
你会提出你自己的想法
一个处理问题的思路
也就是我们提的职业素养
还要提高你的一个相关的职业素养
好
以上就是有机化学
应该如何学习的一些知识
谢谢大家
有机化学的学习最重要的
就是注重反应机理
我们将所有的反应拆分为
正负离子的相遇和结合
我们所要评估的就是正负离子
这种相遇和结合的难度
我认为主要是首先要觉得
有机化学是一门很有趣的学科
并不是很枯燥无味的
大家要培养自己对它的兴趣
我认为学习有机化学最重要的
就是要把握贯穿有机化学中
所有章节的电子效应和立体效应
两个重要线索
-1.1 概论
--1.1.1 引言
-1.2 有机化学基本知识
-第一章 绪论--1.2 有机化学基本知识
-1.3 有机化合物命名的基本原则
-第一章 绪论--1.3 有机化合物命名的基本原则
-1.4 酸碱理论
-第一章 绪论--第一章章节测试题
-2.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.1 引言
-2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--HW-第二章章节测试题
-3.1 不饱和烃的概述
-3.2. 烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.2. 烯烃的化学反应
-3.3 炔烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.3 炔烃的化学反应
-3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--HW-第三章章节测试题
-4.1 芳烃概论
--4.1 芳烃概论
-4.2 芳烃的分类和命名
-4.3 苯的物理性质
-4.4 苯的结构
-4.5 单环芳烃的化学性质
--4.5.5.6 Friedel-Crafts 烷基化反应
--4.5.5.7 Friedel-Crafts 酰基化反应
-4.6 芳环上亲电取代反应的定位效应
-4.7 稠环芳烃
-4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--HW-第四章章节测试题
-5.1 手性和对称性
-第五章 对映异构--5.1 手性和对称性
-5.2 含一个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.2 含一个不对称碳的化合物
-5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-5.4 环状手性化合物
-第五章 对映异构--5.4 环状手性化合物
-5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--HW-第五章章节测试题
-6.1 卤代烃的概述
--题目要求
-6.2 亲核取代反应
-第六章 卤代烃--6.2 亲核取代反应
-6.3 消除反应
-第六章 卤代烃--6.3 消除反应
-6.4 与金属的反应
-6.5 不饱和卤代烃
-第六章 卤代烃--HW-第六章章节测试题
-7.1 本章引言
-7.2 核磁共振谱
--7.2.2 核磁共振氢谱——7.2.2.4 氢谱的基本解析
-7.3 质谱
-7.4 红外光谱
--7.4.2 红外光谱与分子结构——7.4.2.1 特征官能团的红外吸收
-7.5 有机波谱综合解析
-第七章 波谱分析在有机化学中的应用--HW-第七章章节测试题
-8.1 引言
--8.1引言
-8.2 醇
-第八章 醇酚醚--8.2 醇
-8.3 酚
-第八章 醇酚醚--8.3 酚
-8.4 醚
-第八章 醇酚醚--8.4 醚
-第八章 醇酚醚--HW-第八章章节测试题
-9.1 引言
--9.1 引言
-第九章 醛和酮--9.1 引言
-9.2 醛、酮的物理性质
-第九章 醛和酮--9.2 醛、酮的物理性质
-9.3.1 醛、酮的反应概述
-9.3.2 醛、酮的亲核加成
-第九章 醛和酮--9.3.2 醛、酮的亲核加成
-9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-第九章 醛和酮--9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-第九章 醛和酮--9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-第九章 醛和酮--9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-9.5 醛、酮的制备
-第九章 醛和酮--HW-第九章章节测试
-10.1 概论
--10.1 概论
-10.2 羧酸的结构、分类和命名
-10.3 羧酸的物理性质和波谱特征
-10.4 羧酸的化学性质
-10.5 羧酸衍生物的结构与命名
-10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征
-10.7 羧酸衍生物的化学性质
-10.8 羟基酸的分类和命名
-10.9 羟基酸的化学性质
-10.10 β-二羰基化合物
-10.11 α-卤代酸及其衍生物
-10.12 羧酸的制备
-10.13 专题:油脂 蜡 磷脂
-11.1 绪论
--本章引言
-11.2 胺
--11.2.1
--11.2.2
--11.2.3.1
--11.2.3.2
--11.2.3.3
--11.2.3.4
-11.3 硝基化合物
-11.4 腈
-11.5 异腈
-11.6 重氮化合物
-11.7 偶氮化合物
-11.8 本章小结
-12.1 杂环化合物概述
--12.1概述
-12.2 吡咯、呋喃、噻吩
-12.3 吲哚 (苯并吡咯)
-12.4 吡啶
-12.5 喹啉、异喹啉 (苯并吡啶)
-12.6 含氧六元杂环
-12.7 多杂原子五元环、六元环介绍
-第十二章 杂环化合物--HW-第十二章章节测试题
-13.1 有机合成基础-part 1
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 1
-13.1 有机合成基础-part 2
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 2
-13.2 重排反应在实际有机合成中的应用
-13.3 碳水化合物-part 1
-13.3. 碳水化合物-part 2
--13.3.3.4 单糖的反应——醛糖的递升与递降反应及酮糖的特殊反应
-13.3. 碳水化合物-part 3
-13.3 碳水化合物-part 4
-13.4 氨基酸与多肽
-期中考试--二、 选择题
-期中考试--一、判断题
-期末考试--期末考试试题