第一單元 有機化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用

第一單元有機化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三專題1認識有機化合物第一單元

有機化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三

有機化學(xué)作為一門學(xué)科萌發(fā)于17世紀，創(chuàng)立并成熟于18、19世紀。20世紀這一學(xué)科已發(fā)展成一門內(nèi)容豐富、涵蓋面廣、充滿活力的學(xué)科，21世紀它又進入嶄新的發(fā)展階段。有機化學(xué)的發(fā)展第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三1、萌發(fā)和形成階段

到17世紀，人類已經(jīng)學(xué)會了使用酒、醋、染色植物和草藥，了解了一些有機化合物的性質(zhì)、用途和制取方法等。我國人民對有機化合物的應(yīng)用有著悠久的歷史。早在公元前28世紀神農(nóng)嘗百草并撰寫《百草經(jīng)》時就已經(jīng)開始實際應(yīng)用有機化合物，周朝（公元前1066～前221年）已設(shè)“染人”和“酰人”等官職專門負責(zé)制造酒、醋、染料等。我國的蒸餾分離技術(shù)也早于歐洲100多年就出現(xiàn)了。第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三神農(nóng)嘗百草古代釀酒、制醋作坊第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三18世紀，人們對于天然有機化合物進行了廣泛而具體的提取工作，得到了大量有機化合物。例如，德國人舍勒就曾提取到酒石酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸和草酸等。一些重要的有機化合物如尿素、膽固醇、奎寧和馬錢子堿等，也是在那個時期被提取的。關(guān)于來自動植物體的天然化合物的知識積累，使人們愈來愈深刻地認識到這些化合物與從礦物中得到的另一類化合物有著明顯的不同，對它們應(yīng)該有著不同的研究方法，這也就預(yù)示著一門新學(xué)科的誕生。舍勒第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三18世紀初，瑞典化學(xué)家貝采利烏斯提出“有機化學(xué)”概念。他極有創(chuàng)意地用“有機”這個詞表示來自動植物體的化合物，但他也錯誤地認為有機化合物得自天成，人類只能提取而不能合成。瑞典化學(xué)家貝采利烏斯第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三1828年，貝采利烏斯的學(xué)生維勒取得令科學(xué)界震驚的成果－－首次在實驗室里合成了有機化合物尿素［CO(NH2)2］。這一創(chuàng)舉使人類從提取有機化合物進入合成有機化合物的新時代。此后，醋酸、茜素、靛藍甚至于脂肪等一系列天然有機化合物相繼在實驗室里被合成出來。第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三1830年，李比希創(chuàng)立了有機化合物的定量分析方法；1848～1874年之間，關(guān)于碳的價鍵、碳原子的空間結(jié)構(gòu)等理論逐漸趨于完善，之后建立了研究有機化學(xué)的官能團體系，使有機化學(xué)成為一門較完整的學(xué)科。李比希第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三2、發(fā)展和走向輝煌時期

進入20世紀，隨著社會的發(fā)展和數(shù)學(xué)、物理學(xué)等相關(guān)學(xué)科一系列研究成果的出現(xiàn)，有機化學(xué)有了極大的進展。關(guān)于有機化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立和有機反應(yīng)機理的研究，使人們對有機反應(yīng)有了新的掌控能力。紅外光譜(IR)、核磁共振譜(NMR)、質(zhì)譜(MS)和X射線衍射(XRD)等物理方法的引入，使有機分析達到了微量、高效、準確的程度。第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三21世紀的今天，各種合成有機物已經(jīng)滲透到我們生活的每個角落和生產(chǎn)、國防及科研的各個領(lǐng)域。人類的活動時刻離不開有機物，有機物是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，有機化學(xué)已經(jīng)與其他學(xué)科融合形成了分子生物學(xué)、材料科學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等多個新型學(xué)科，應(yīng)用前景十分廣闊。第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三有機化學(xué)的應(yīng)用

長期以來，人們一直向自然界索取原料。自從有機化學(xué)成為一門科學(xué)以后，人們了解了分子的結(jié)構(gòu)、性能，合成出各種各樣有用的東西。越來越多的合成有機物進入了人們的生活，如塑料、合成橡膠、合成纖維、合成藥物等。人們對人工合成物質(zhì)的依賴性正日益增強。第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三

請同學(xué)們想一想，在日常生活中接觸到的有機物，對你的生活有哪些影響？【交流與討論】第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三研究有機化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用有機化學(xué)合成天然產(chǎn)物研究反應(yīng)實質(zhì)和反應(yīng)方向認識天然有機化合物設(shè)計和合成需要的物質(zhì)應(yīng)用在其他領(lǐng)域有機化學(xué)應(yīng)用示意圖第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三

應(yīng)用在其他領(lǐng)域環(huán)境保護生命科學(xué)醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)合成高分子化合物制備軍用材料第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三

藥物化學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)的一個重要領(lǐng)域，世界上每天都會合成很多種經(jīng)過藥理試驗的備選藥物，這些備選藥物中的大多數(shù)是有機化合物。利用藥物能夠幫助人類戰(zhàn)勝疾病，大大延長人類的壽命。第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

隨著人類對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和功能認識的不斷深入，人類對自身的了解將邁上一個新臺階，運用基因技術(shù)診治疾病將不再是夢想，基因技術(shù)的發(fā)展將會對人類的未來產(chǎn)生更直接、更深遠的影響。第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三結(jié)晶牛胰島素1965年，世界上第一次用人工方法合成了蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。這項工作是由中國科學(xué)院生物化學(xué)研究所、有機化學(xué)研究所和北京大學(xué)化學(xué)系三個單位協(xié)作完成的。第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三【調(diào)查研究】

請同學(xué)們查閱有關(guān)資料，了解有機材料（如醫(yī)用材料、光功能材料、工程材料、