Химия (органическая химия)
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»
(ХГУ им. Н.Ф. Катанова)
Институт естественных наук и математики
Конспект лекций по дисциплине для студентов,
обучающихся по специальностям и направлениям
050100.62–«Естественнонаучное образование» профиля «Химия»,
020400.62-«Биология» профиля « Биоэкология»,
280700. 62-профиль «Техносферная безопасность»
Абакан 2013
ББК 24.2
Ф 638
Ф 638 ХИМИЯ (ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ): конспект лекций по дисциплине для студентов,
обучающихся по специальностям и направлениям
050100.
62
– «Естественнонаучное образование»
профиля «Химия», 020400.62 – «Биология»
профиля «Биоэкология», 280700. 62 – профиль
«Техносферная безопасность» / Сост.
Л.А. Фисун. – Абакан:
Учебное пособие является частью учебно-методического комплекса дисциплины «Химия (Органическая химия)».
Оно включает в себя конспект 17 лекций, охватывающий все разделы читаемого курса.Пособие предназначено для организации самостоятельной работы студентов при подготовке к лекционным, практическим занятиям, итоговому контролю и выполнению домашних заданий и контрольных работ по дисциплине.
Учебное пособие по органической химии предназначено для студентов по направлению подготовки 050100.62 – «Естественнонаучное образование» профиля «Химия», 020400.62 – «Биология» профиля «Биоэкология», 280700. 62 – профиль «Техносферная безопасность», а также может быть полезным студентам других специальностей и направлений.
ББК 24.2
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ
ЛЕКЦИЯ №1.
Введение.
Предмет
органической химии. Основные
этапы ее
развития……………………………………………………
ЛЕКЦИЯ № 2. Классификация и номенклатура органических соединений………………………………….. ……………………………………….
ЛЕКЦИЯ №3. Химическая связь. Взаимное влияние атомов……
ЛЕКЦИЯ №4. Изомерия…………………………………………………………
ЛЕКЦИЯ №5. Классификация органических реакций и реагентов. Органические кислоты и основания…………………….
ЛЕКЦИЯ №6. Углеводороды. Алканы……………………………………..
ЛЕКЦИЯ №7. Непредельные углеводороды…………………………….
ЛЕКЦИЯ №8. Арены (ароматические углеводороды)……………..
ЛЕКЦИЯ №9. Галогенпроизводные углеводородов…………………
ЛЕКЦИЯ №10. Спирты. Фенолы……………………………………………
ЛЕКЦИЯ №11.
Карбонильные
соединения.
ЛЕКЦИЯ №12. Карбоновые кислоты и их производные…………..
ЛЕКЦИЯ №13. Гетерофункциональные соединения………………..
ЛЕКЦИЯ №14. Углеводы…………………………………………………………
ЛЕКЦИЯ №15. Амины…………………………………………………………..
ЛЕКЦИЯ №16. Аминокислоты. Пептиды……………………………….
ЛЕКЦИЯ №17. Гетероциклические соединения………………………
Конспекты лекций по органической химии | План-конспект урока по химии (10 класс) по теме:
Лекция 1. Предмет органической химии. Теория строения органических соединений А. М. Бутлерова.
Цель теоретического занятия: рассмотреть основные положения теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова.
Время: 2 часа
Учебно-материальное обеспечение:
1.Компьютер, экран, проектор;
2. Электронная презентация к занятию.
Учебные вопросы:
1.
Особенности строения органических соединений.
2.Положения теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова.
3.Изомеры и гомологи.
Органической химией изначально называлась химия веществ, полученных из организмов растений и животных. С такими веществами человечество знакомо с глубокой древности. Сейчас органическую химию чаще всего называют химией соединений углерода.
Особенности органических соединений:
1. В состав всех органических веществ входят углерод и водород, поэтому большинство из них горючи и при горении обязательно образуют углекислый газ и воду.
2. Органические вещества построены более сложно, чем неорганические, и многие из них имеют огромную молекулярную массу, например те, благодаря которым происходят жизненные процессы: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и т. д.
3. Органические вещества можно расположить в ряды сходных по составу, строению и свойствам – гомологов.
Гомологическим рядом называется ряд веществ, расположенных в порядке возрастания их относительных молекулярных масс, сходных по строению и химическим свойствам, где каждый член отличается от предыдущего на гомологическую разность Ch3.
4. Для органических веществ характерной является изомерия.
Изомерия – это явление существования разных веществ – изомеров с одинаковым качественным и количественным составом, то есть одинаковой молекулярной формулой.
Величайшим обобщением знаний о неорганических веществах является Периодический закон и Периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Для органических веществ аналогом такого обобщения служит теория строения органических соединений А. М. Бутлерова:
1. Атомы в молекулах веществ соединены согласно их валентности. Углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен, а его атомы способны соединяться друг с другом, образуя различные цепи.
2. Свойства веществ определяются не только их качественным и количественным составом, но и порядком соединения атомов в молекуле, т.е. химическим строением вещества.
3. Свойства органических соединений зависят не только от состава вещества и порядка соединения атомов в его молекуле, но и от взаимного влияния атомов и групп атомов друг на друга.
Свойства вещества зависят от того, из каких атомов состоит его молекула. Молекула метана Ch5 состоит из атомов углерода и водорода. Это вещество при обычных условиях – газ, который вступает в химические реакции с трудом. В состав молекул метилового спирта Ch4OH, помимо атомов углерода и водорода, входит атом кислорода. Метиловый спирт в тех же условиях – это уже жидкость, которая способна реагировать с различными веществами, например с серной кислотой, металлическим натрием.
В то же время могут отличаться и свойства веществ с одинаковым качественным составом. Ацетилен C2h3 и бензол C6H6 имеют одинаковый качественный состав и простейшую формулу CH (на один атом углерода в их молекулах приходится один атом водорода), но отличаются по количественному составу, что отражают их молекулярные формулы.
Теория А. М. Бутлерова объяснила неясности и противоречия в знаниях об окружающем мире, творчески обобщила достижения в области химии и представила качественно новый подход к пониманию строения и свойств веществ.
Учебные вопросы:
- Каковы особенности строения органических соединений?
- Перечислить основные положения теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова.
- Дать понятия изомерам и гомологам.
Claude E. Wintner Справочные лекции по органической химии
В этом проекте делается попытка представить некоторые основы органической химии в виде видеолекций. Цель состоит в том, чтобы предоставить говорящий учебник. Каждая лекция разделена на короткие сегменты для удобства. Видеоролики, а также связанный с ними текст предназначены для всех учащихся, интересующихся изучением органической химии.
- Меню:
- Видео и тексты
- Индекс полного сегмента
- Краткая биография профессора Клода Э. Винтнера
- Подтверждение
- Лекция 1 – Введение
Загрузка плеера…
Материалы по теме
- 1.01 Предисловие
- 1.

02 Текст, связанный с метаном - 1.03 Текст, относящийся к насыщенным углеводородам
- 1.04 Структура – текст, связанный с изомерами
Постоянная ссылка
- Лекция 2 – Конформация
Загрузка плеера…
Сопутствующие материалы
- 2.01 Текст, связанный с этаном
- 2.02 Текст, относящийся к пропану
- 2.03 Текст, относящийся к н-бутану
- 2.04 Текст, относящийся к н-пентану
Постоянная ссылка
- Лекция 3 – Конституция
Загрузка плеера…
Материалы по теме
- 3.01 Обзор
- 3.02 Текст, относящийся к бутану и изобутану
- 3.03 C 5 H 12
Текст по углеводородам - 3.04 С 6 H 14 Текст по углеводородам
- 3.05 C 7 H 16 Текст по углеводородам
Постоянная ссылка
- Лекция 4 – Конфигурация
Загрузка проигрывателя.
..Материалы по теме
- 4.01 Текст, связанный с энантиомерией
- 4.02 Введение в текст, связанный с CIP
- 4.03 Текст, связанный с CIP Mechanics
- 4.04 Диастереоизомерия: текст, связанный с 3,4-диметилгептаном
- 4.05 Ахиральные диастереоизомеры: текст, связанный с 3,4-диметилгексаном
- 4.06 Более сложный случай: текст, связанный с 3,4,5-триметилгептаном
Постоянная ссылка
- Лекция 5 – Углеводородные кольца
Загрузка проигрывателя…
Сопутствующие материалы
- 5.01 Знакомство с кольцами связанный текст
- 5.02 Текст, относящийся к энергии деформации
- 5.03 Диметилциклопропаны, родственный текст
- 5.04 Диметилциклобутан, родственный текст
- 5.05 Циклогексан Стул Текст, относящийся к конформации
- 5.06 Диметилциклогексаны, родственный текст
Постоянная ссылка
- Лекция 6 – Стереотопизм
Загрузка проигрывателя.
..Связанные материалы
- 6.01 Конституционально различаемые группы связанный текст
- 6.02 Связанный текст гомотопных групп
- 6.03 Связанный текст энантиотопных групп
- 6.04 Диастереотопные группы связанный текст
- 6.05 Стереотопизм в тексте, связанном с 3,5-диметилгептаном
- 6.06 Re и Si Faces and Spaces связанный текст
- 6.07 Стереотопизм в тексте, связанном с этанолом
Постоянная ссылка
- Лекция 7 – Углеродное соединение
Загрузка проигрывателя…
Связанные материалы
- 7.01 Молекула водорода (связанный текст, связанный текст: приложение)
- 7.02 Связывание Csp3 — текст, относящийся к метану
- 7.03 Связывание Csp2 — текст, относящийся к этилену
- 7.04 Связывание Csp2 — этилен, продолжение связанного текста
- 7.05 Связывание Csp — текст, связанный с ацетиленом
- 7.06 Аллен (1,2-пропадиен) родственный текст
- 7.
07 Тау-облигации («Изогнутые облигации»), связанный текст - 7.08 E/Z Текст, связанный с номенклатурой
Постоянная ссылка
- Лекция 8 – Связывание в углеродно-полиеновых системах
Загрузка проигрывателя…
Материалы по теме
- 8.01 Текст по теме 1,3-бутадиен
- 8.02 Текст, относящийся к 1,3,5-гексатриену
- 8.03 Текст, связанный с особым случаем бензола
- 8.04 Текст, связанный с обобщенной концепцией ароматичности
- 8.05 Гексатриен-циклогексадиен Текст, относящийся к взаимопревращениям
- 8.06 Бутадиен-циклобутен Текст, относящийся к взаимопревращениям
Постоянная ссылка
- Лекция 9 – Основные идеи термодинамики и кинетики
Загрузка плеера…
Сопутствующие материалы
- 9.01 Простое применение уравнения Гиббса связанный текст
- 9.02 Простое применение уравнения Эйринга, связанный текст
- 9.
03 Термодинамический и кинетический контроль реакции, связанный с текстом
Постоянная ссылка
- Лекция 10 – Функциональность
Загрузка проигрывателя…
Связанные материалы
- 10.01 Понятия Первичный, вторичный, третичный связанный текст
Постоянная ссылка
- Лекция 11 – Кислотность и основность
Загрузка проигрывателя…
Сопутствующие материалы
- 11.01 Водные кислоты и основания – pK
A связанный текст - 11.02 Текст, связанный с определением нуклеофила-электрофила Льюиса
- 11.03 Как избежать ошибок при вызове водных кислот и оснований, связанный текст
- 11.04 Потенциальная делокализация аниона влияет на кислотность текста
- 11.05 Кинетическая и термодинамическая (равновесная) кислотность текст
- 11.06 Нуклеофильность в сравнении с текстом, связанным с основностью
Постоянная ссылка
- 11.01 Водные кислоты и основания – pK
- Лекция 12 – Окисление и восстановление: формы записи реакций
Загрузка проигрывателя.
..Связанные материалы
- 12.01 Балансировка окислительно-восстановительных реакций связанный текст
- 12.02 Восстановление алкенов – формы записи реакций, связанный текст
- 12.03 Окисление алкенов до оксиранов (эпоксидов), родственный текст
- 12.04 Окисление алкенов до 1,2-диолов (цис-окисление) родственный текст
- 12.05 Диастереоселективность в окислительно-восстановительных реакциях связанный текст
- 12.06 Энантиоселективность в окислительно-восстановительных реакциях связанный текст
Постоянная ссылка
- Лекция 13 – Бимолекулярные реакции нуклеофильного замещения и элиминирования
Загрузка проигрывателя…
Связанные материалы
- 13.01 Бимолекулярная нуклеофильная замена, связанный текст
- 13.02 The S N 2 Текст, относящийся к механизму
- 13.03 Особый случай синтеза первичных галогенидов, связанный текст
- 13.04 Стерические эффекты на S N 2 Текст, связанный с механизмом
- 13.
05 Механизм E2 конкурирует с S N 2 связанный текст - 13.06 Стереохимия реакции Е2 Текст, связанный с
- 13.07 Синтез изопропилметилового эфира, связанный текст
Постоянная ссылка
- Лекция 14 – Реакции мономолекулярного нуклеофильного замещения и элиминирования
Загрузка плеера…
Сопутствующие материалы
- 14.01 The S N 1 Текст, относящийся к механизму
- 14.02 Текст, связанный с карбокатионами
- 14.03 Синтез трет-бутилметилового эфира, связанный с текстом
- 14.04 Текст, связанный с механизмом E1
- 14.05 Краткое изложение реакций нуклеофильного замещения, связанный текст
Постоянная ссылка
- Лекция 15 – Электрофильное присоединение к алкенам
Загрузка плеера…
Родственные материалы
- 15.01 Добавление HX к тексту, относящемуся к алкенам
- 15.02 Полимеризация алкенов, катализируемая кислотой, текст по теме
- 15.
03 Эпоксидирование цис-2-бутена, связанный текст - 15.04 Эпоксидирование транс-2-бутена, связанный текст
- 15.05 Бромирование алкенов, текст по теме
- 15.06 Стереохимия удаления брома по сравнению с добавлением
- 15.07 Текст, связанный с электрофильным ароматическим замещением
Постоянная ссылка
- Лекция 16 – Введение в карбонильную группу
Загрузка проигрывателя…
Сопутствующие материалы
- 16.01 Введение в карбонильную связь и реакционную способность, связанный текст
- 16.02 Введение в номенклатуру карбонилов
- 16.03 Реакция карбонильной группы с электрофилами и нуклеофилами
- 16.04 Нуклеофильное присоединение к карбонильной группе по сравнению с нуклеофильным замещением в карбонильной группе текст
Постоянная ссылка
- Лекция 17 – Синтез спирта путем нуклеофильного присоединения к карбонильной группе
Загрузка проигрывателя.
..Сопутствующие материалы
- 17.01 Окислительные реакции спиртов с карбонильными производными
- 17.02 Восстановление альдегидов и кетонов до спиртов с помощью LiAlH 4 и NaBH 4 связанный текст
- 17.03 Реактивы Гриньяра – нуклеофилы для карбонильного присоединения
- 17.04 Общий синтез спиртов, связанный текст
- 17.05 Синтез 3-гексанола
- 17.06 Синтез 3-метил-3-гексанола, родственный текст
- 17.07 Синтез диастереоселективных спиртов и возможность энантиоселективных синтезов спиртов, связанный текст
Постоянная ссылка
- Лекция 18 – Дальнейшие реакции нуклеофильного присоединения к карбонильной группе
Загрузка плеера…
Сопутствующие материалы
- 18.01 Текст, относящийся к гидратам
- 18.02 Текст, связанный с ацеталями и кеталами
- 18.03 Имины, оксимы, гидразоны, связанный текст
- 18.04 Добавление цианид-аниона к карбонильной и иминной функциональным группам — текст, связанный с α-гидрокси- и α-аминокислотами
Постоянная ссылка
- Лекция 19 – Нуклеофильное замещение по карбонильной группе
Загрузка плеера.
..Сопутствующие материалы
- 19.01 Карбоновые кислоты. Текст, относящийся к образованию и активации
- 19.02 Сложные эфиры – текст, относящийся к формации
- 19.03 Сложные эфиры – текст, относящийся к гидролизу и переэтерификации
- 19.04 Реакции сложных эфиров с реагентами Гриньяра и гидридными реагентами, относящийся к тексту
- 19.05 Амиды – текст, относящийся к формированию
- 19.06 Амиды – текст, относящийся к гидролизу
- 19.07 Нитрилы и их гидролиз до амидов и карбоновых кислот. Текст, относящийся к таутомерам
Постоянная ссылка
- Лекция 20 – Последствия водородной кислоты при карбонильном α-углероде – альдольные и родственные реакции
Загрузка проигрывателя…
Сопутствующие материалы
- 20.01 Текст, связанный с энолатом и енолом
- 20.02 Тау-связь Интерпретация образования енолята, связанный текст
- 20.03 Текст, относящийся к альдольной конденсации
- 20.
04 Альдольная конденсация, продолжение связанного текста - 20.05 Claisen (Ester) Condensation – Dieckmann Текст, связанный с конденсацией
- 20.06 Алкилирование и декарбоксилирование β-кетоэфиров, родственный текст
- 20.07 Использование связанного текста Claisen
- 20.08 Майкл Текст, связанный с реакцией
- 20.09 Робинсон Текст, связанный с аннулированием
Постоянная ссылка
- Лекция 21 – Краткое введение в углеводы
Загрузка плеера…
Постоянная ссылка
- Лекция 22 – Важные общие темы для повторения
Загрузка плеера…
Постоянная ссылка
Открытая химия :: UC Irvine, UCI Open
Курсы подготовки
Chem 1p: подготовка к химии
год
Chemish 1a: Chemistry
Второй курс
Химия 5: Навыки научных вычислений
Химия 51А.
Органическая химия
Chem 51b: органическая химия
Chem 51c: Органическая химия
Годы 3 и 4
Chem 107: Химия неорганической химии
Chem 125: Advanced Orginic Chemistry
. 128: Введение в химическую биологию
Chem 131A. Квантовые принципы
Chem 131B: молекулярная структура и элементарная статистическая механика
Chem 131C: термодинамика и химическая динамика
по темам во всех курсах.
Используя нашу страницу поиска (http://chem.open.uci.edu), вы можете найти не только ту часть видео, которая содержит объяснение концепции или рабочий пример по названию, но и общую химию. , мы также предоставляем соответствующую информацию из учебников ООР. Иногда вы также найдете примеры практических задач и их решения.
1. Что такое инициатива OpenChem? OpenChem распространяет на всю учебную программу преимущество, которое мы наблюдаем с 2009 года благодаря открытой и бесплатной публикации отдельных курсов по химии.
Первоначально Массачусетский технологический институт выдвинул идею сделать высококачественные образовательные ресурсы общедоступными, а появление МООК еще больше развило эту концепцию, предоставив учебные пути через отдельные курсы в масштабе. Однако содержание MOOC обычно недоступно для повторного использования другими преподавателями, поэтому вклад UCI Open заключается не только в том, чтобы сделать ресурсы по химии доступными для учащихся, но и для учебных заведений и отдельных профессоров для их собственного обучения.
2. Как найти тему в видео или в курсе? Вы можете выполнять поиск по теме по всему курсу, используя нашу страницу поиска. На странице результатов будет отображаться часть видео, которая содержит объяснение концепции или рабочий пример по названию. В частности, для общей химии мы также предоставляем соответствующую информацию из учебников ООР. Иногда вы также найдете примеры практических задач и их решения.
3. Как насчет лабораторий? Домашнее задание? Чтения? Практические занятия в лаборатории и отзывы о домашних заданиях, безусловно, являются важной частью образовательного опыта.
В то время как студенты-химики UCI имеют доступ к высококачественным физическим лабораториям и оцениваемым домашним заданиям, мы рассчитываем на учреждения, которые используют открытые материалы UCI для части или всех своих учебных программ, чтобы предоставить эти услуги своим студентам. Кроме того, для некоторых курсов OpenChem мы предоставляем информацию об учебниках, доступных из коммерческих источников (издателей), которые студенты могут приобрести, если они хотят выполнять домашние задания и читать.
4. Какие курсы включены в инициативу UCI OpenChem? OpenChem включает в себя все необходимые курсы лекций, которые нужны студентам UCI для изучения химии. Также включен ряд факультативных и выпускных курсов. Полный список отображается в левой части этой страницы, где курсы перечислены в соответствии с их положением в типичной последовательности обучения студентов-химиков.
5. Почему UCI предлагает свои лекции по химии бесплатно? Здесь есть немного истории.
.. В 2009 году мы снимали первую четверть курса органической химии (CHEM 51A), который преподавал профессор Джеймс Новик. Поскольку видеозаписи лекций были очень полезны для студентов UCI, пропустивших лекцию или желающих просмотреть содержание перед экзаменом, профессор Новик заинтересовался публикацией дополнительных курсовых лекций. Мы смогли снизить предельные затраты на создание дополнительных видео, используя Интернет и YouTube для размещения и распространения контента. Энтузиазм профессора Новика еще больше возрос, когда он понял, что поддерживает глобальную сеть учащихся, что привело к тому, что в 2012 году департамент взял на себя полное обязательство публиковать все курсы бакалавриата UCI через UCI Open (тогда OpenCourseWare).
6 . Хорошо, но действительно, почему это бесплатно? Помимо затрат на первоначальную настройку и фиксированную инфраструктуру, предельные затраты на добавление видеолекций очень малы. В свою очередь, лицензируя контент в соответствии с Creative Commons (CC-BY-SA 3.
0, требуется указание авторства, совместное использование), UCI вносит свой вклад в глобальное образование в области химии, а также помогает своим студентам, позволяя им просматривать лекции. Кроме того, размещение видео на YouTube по лицензии CC избавляет от необходимости размещать их локально за паролем. Наконец, открытие контента позволяет другим учреждениям и профессорам использовать некоторые или все видео в своем собственном обучении (даже не обращаясь к нам за разрешением), тем самым эффективно и действенно выполняя нашу миссию государственной службы в качестве государственного университета, предоставляющего землю. .
7 . UCI является членом Coursera. Почему вы не предлагаете эти курсы на платформе MOOC? Мы считаем, что Coursera — отличная платформа, но, возможно, это не оптимальное место для предоставления образовательных ресурсов для использования другими университетами или общественными колледжами. Поскольку видеолекции UCI Open публикуются с открытой лицензией Creative Commons, другие учреждения могут включать одну, две или все видеолекции в свои курсы без предварительного получения нашего разрешения.
Разрешение предоставляется в соответствии с положениями лицензии Creative Commons.
8. Могу ли я получить степень UCI через OpenChem ? Извините, но ответ – нет. Хотя наша цель состоит в том, чтобы продвигать изучение химии, университет присуждает степени только зачисленным студентам.
9. Могу ли я получить университетский кредит за изучение химии через OpenChem ? В настоящее время UCI не присуждает университетский кредит OpenChem. Однако, если другое учебное заведение решит использовать видео как часть своих собственных курсов по химии, оно может получить официальную оценку от этого учебного заведения.
10. Будут ли видеолекции снабжены субтитрами ? Да! Все видео снабжены субтитрами (это делается автоматически через YouTube), и многие из них были проверены и исправлены вручную людьми, разбирающимися в химии, что необходимо для обеспечения правильного расшифровки химической терминологии.


..
..
07 Тау-облигации («Изогнутые облигации»), связанный текст
03 Термодинамический и кинетический контроль реакции, связанный с текстом
..
05 Механизм E2 конкурирует с S N 2 связанный текст
03 Эпоксидирование цис-2-бутена, связанный текст
..
..
04 Альдольная конденсация, продолжение связанного текста