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专题1 认识有机化合物（全章学习目标及课时练习）

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选修《有机化学基础》

专题1 认识有机化学

第一单元有机化学的发展与应用

学习目标

    1．了解有机化学的发展简史，知道人类对客观事物的认识是循序渐进、螺旋上升的过程。

    2．知道如何确定有机化合物的最简式，了解元素分析仪的工作原理。

    3．了解李比希提出的基团理论，体会其对有机化合物结构研究的影响。

    4．能用¹H核磁共振波谱图分析简单的同分异构体，知道核磁共振波谱法、红外光谱法、质谱法和紫外光谱法等用来研究有机化合物结构的方法。

    5．认识反应机理在有机化学反应研究中的重要性，能用同位素示踪法解释简单的化学反应。

【阅读思考】

德国化学家

   维勒

瑞典化学家

贝采利乌斯

    经过初中化学和高中化学基础模块的学习之后，相信大家对于有机化学已经不再陌生了。有一个问题不知道同学们想过没有，化学家最初把化合物区分为有机化合物和无机化合物，是从它们来源的不同出发的。18世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学概念。曾经认为，有机化合物只能来自有生命的动植物(这种看法被称为“生命力论”)。1828年，德国化学家维勒偶然发现由典型的无机化合物氰酸铵(NH₄CNO)通过加热可以直接转变为动物排泄物－尿素(NH₂CONH₂)的实验事实，促使人们把原来按照“生命力论”对化合物进行分类的方法，改变为按照元素组成为基础的分类方法。既然如此，在元素周期表的百余种元素中，为什么只有碳元素会独领风骚，它的化合物和其他元素的化合物在化学中“平分天下”独成一类呢?

    也许有同学会从有机化合物数目多、用途广泛来解释这个问题。这种分类方法存在着很大的随意性和不确定性，在科学上很少用作分类的依据。化学是一门主要从组成、结构、性质和变化的角度来研究物质的科学，化合物之所以被区分为无机化合物和有机化合物，只有从这个角度来理解才是合理的。也只有这样，我们才能学好有机化学。

    在元素大家族中，碳是一个非常奇特的元素。在无机化合物中，它有着像金刚石、石墨和富勒烯(如C₆₀)这样性质和结构截然不同的单质，这种情况在周期表的其他元素中是很少见的。在生命领域中，有机物不仅数量多，而且在生命过程中起着关键作用。此外在人工合成的新化合物中(2004年的化合物总数已经超过2 000万种)，有机化合物所占比例更是远远地超过了无机化合物。对于有机物和无机物之间的这种差别，只有从化学的角度，并通过与我们比较熟悉的无机化合物的对比，才能够对此有一个比较清晰的认识。什么是化学的角度?那就是依据近代原子分子结构和化学键理论，从组成、结构、性质和变化来研究和认识物质的角度。此外，虽然研究化学物质和现象的理论方法已经取得很大的进步(有多项诺贝尔化学奖与此有关)，但是以实验为主并要求实证，仍然是研究和学习化学的最重要的方法。近年来，有机化学研究中理论方法和实验方法相结合所取得的成绩非常突出。例如，有机化学家可以根据需求设计药物分子及功能材料等。这与碳元素的成键特性比较简单，以及人们对于有机分子结构与功能的关系有了比较深刻的认识有一定的关系。

    最简单的分子设计，可以通过选取某个碳链和碳环作为基体，然后把碳链或碳环上原来由氢原子所占据的位置，换成具有所期望的某种性质的官能团的方法来实现。在这里官能团就像积木中的“功能”模块一样。这种思路可以用
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