化学课程教学大纲
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《有机化学》教学大纲
开课单位:化学化工系
课程负责人:贾云
适用于应用化工技术专业、商品检测技术专业
教学学时:32学时
一、课程概况
《有机化学》课程是应用化工技术专业、商品检测技术专业的一门专业基础理论课,是在学生学习无机化学和分析化学的基础上,系统地讲授各类有机化合物的命名、结构特征、物理性质、化学性质、用途、来源和制备方法;各类官能团的特性,取代反应、加成反应、消除反应、重排反应、协同反应、氧化还原反应等各种类型有机反应的反应原理、反应条件及其影响因素、应用范围;有机结构理论,是各类化合物的结构与反应性质关系;有机分子的立体化学概念,天然产物,有机合成;有机化合物的分离鉴定,有机化合物的结构测定;重要有机化合物的来源,工业制法及其主要用途等。要求学生掌握有机化合物的系统命名原则、各类有机化合物的性质、结构与反应性质的关系、立体化学知识、有机化合物的分离鉴定方法、运用化学方法测定有机化合物的结构,初步掌握有机合成技术,掌握有机结构理论。通过本课程教学,使学生对大纲范围内的有机化学内容有比较系统和全面的了解,使学生掌握有机化学的基本知识和基础理论;适当前瞻本学科研究的新成就、新动向;了解有机化学与工业、农业、国防及人类生活等方面的密切关系;了解有机化学对其它学科的影响;培养学生具有初步的分析问题和解决问题的能力,为学好后续课程打下坚实基础。
二、教学基本要求
1.掌握重要类型的有机化合物的命名法和同分异构现象。
2.初步掌握典型有机化合物结构和性能关系,应用价键理论解释典型有机分子的结构。
3.了解诱导效应和共轭效应,并能运用解释某些有机反应的问题。
4.理解重要类型的有机化合物的物理性质及变化规律。了解重要有机化合物的来源、工业制法及其主要用途。
5.掌握各类有机化合物的化学性质、制备及其相互转变的条件和规律。掌握特性官能团的转换及设计有机合成路线。
6. 初步掌握立体化学结构的一些基本概念、基础知识和基础理论。
7. 掌握或了解几类重要天然有机化合物的知识。
三、教学内容及要求
1.绪 论
教学内容: 有机化合物和有机化学, 有机化合物的结构理论,官能团和有机化合物的分类。
基本要求:了解有机化学的发展简史以及有机化合物和有机化学等
概念的涵义,掌握有机化合物的特性,并能从结构上加以解释,熟悉共价键理论概念,掌握共价键理论及共价键性质,掌握有机化合物分子中的共价键的断裂方式。
重点:有机化合物的结构理论,分子间作用力对物理性质的影响,有机化学反应的类型。
难点:有机化合物的结构理论。
2.烷烃
教学内容:烷烃的同系列和异构,烷烃的命名,烷烃的分子结构及烷烃的构象,烷烃的物理性质,烷烃的反应(氧化反应、裂化反应、取代反应)。
基本要求:掌握烷烃同系列及同分异构,掌握烷烃的命名方法,理解烷烃结构,理解烷烃的物理性质,理解烷烃的化学性质。
重点: 烷烃的结构及化学性质。
难点:烷烃的取代历程。
3.烯烃
教学内容:烯烃的结构、异构体和命名,烯烃的物理性质,诱导效应,烯烃的化学性质, 烯烃的工业来源和实验室制法。
基本要求:掌握烯烃同分异构现象和系统命名方法及Z,E命名法,理解烯烃物理性质,了解烯烃亲电加成反应及亲电加成反应的历程;能够用电子效应解释α—H的活泼性。
重点:烯烃的结构、命名,烯烃的性质,烯烃的顺反异构。
难点:烯烃的异构,烯烃的反应规律。
4.炔烃和二烯烃
教学内容:炔烃的结构和物理性质,炔烃的化学性质,亲电加成反应,亲核加成反应,炔烃酸性氢的取代反应——炔化物的生成,炔烃的氧化反应,炔烃的聚合反应,炔烃的制法;二烯烃的分类和命名,共轭二烯烃的结构和共轭效应,共轭二烯烃的化学性质。
基本要求:掌握炔烃的同分异构现象和系统命名方法,掌握炔烃的结构和性质,掌握二烯烃的分类和命名方法以及共轭二烯烃的结构特点,了解共轭体系和共轭效应,掌握共轭二烯烃的1,2-加成和1,4-加成反应、Diels-Aider反应和聚合反应。
重点:炔烃的化学性质及在合成上的应用,共轭二烯烃的结构、性质和共轭效应。
难点:用共轭效应解释有关结构稳定性问题。
5.环 烷 烃
教学内容:环烷烃的分类、命名和异构现象,环烷烃的物理性质,环烷烃的化学性质,环的张力,环状化合物的构象及构象分析。
基本要求:掌握环烷烃的结构和性质,能用它来解释小环比大环不稳定的原因,了解环己烷和取代环己烷的构象分析。
重点:环烷烃的化学性质,环己烷的构象。
难点:桥环和螺环的命名,环己烷及取代产物的构象。
5.芳香烃
教学内容:苯的结构,芳烃的分类,异构现象和命名,单环芳烃的物理及及化学性质,苯环上亲电取代反应的定位规律,稠环芳烃,非苯芳烃和Huckel规则。
基本要求: 掌握苯分子的结构,掌握芳烃的命名,了解单环芳烃的物理性质,了解单环芳烃的亲电取代反应及其历程,掌握取代基的定位效应在有机合成中的应用,了解荼的结构及其重要反应,了解葸、菲和致癌烃及休克尔规则。
重点:苯的结构及芳烃性质,苯环上亲电取代反应的定位规律及应用。
难点:定位规律的解释。
7.立体化学
教学内容:平面偏振光和物质的旋光性,分子的手性和对映体,
对映异构现象和分子结构的关系,含有一个手性碳原子的化合物的对映异构,含有多个手性碳原子的化合物的对映异构,外消旋体的拆分和外消旋化。
基本要求:掌握手性、镜象、对映体、立体异构、手性碳原子、手性分子、平面偏振光、偏振面、旋光度、比旋光度、内消旋体、外消旋体、相对构型、绝对构型等概念的涵义,理解对称因素及对称操作,掌握Fischer投影规则以及Fischer投影式与Newmann式、锯架式、楔形式之间的相互转化关系;掌握用R、S法标记旋光性化合物的构型的方法,理解外消旋体的拆分原理。
重点:分子的手性和对映体的关系,含有一个手性碳原子的化合物的对映异构的表示方法。
难点:对映异构的表示方法及几种表示法的转换关系。
8.卤代烃
教学内容:卤代烃的分类、命名和异构现象,卤代烃的物理性质,卤代烃的化学性质,卤代烃的制法。
基本要求:掌握卤代烃的分类、异构现象和系统命名方法,掌握卤代烃的物理性质,卤代烃的化学性质;了解卤代烷与金属Li、Na的反应及应用,掌握烃基不同而卤素相同的卤代烃的化学反应活性。
重点:卤代烃的命名、结构及化学性质,不同结构卤代烃的取代活性区别。
难点:不同结构卤代烃的取代活性区别。
9.醇、酚、醚
教学内容:醇的结构、分类和命名,醇的物理性质,醇的化学性质,一元醇的制法;酚的结构、分类和命名,酚的物理性质,酚的化学性质,重要的酚及其制法;醚的结构、分类和命名,醚的物理性质,醚的化学性质,醚的制法:醇脱水、Williamson合成法。
基本要求:掌握醇的分类和命名法,掌握醇、酚、醚的化学性质和制备方法,掌握乙醚和环氧乙烷的重要反应、工业制法和用途。