《有机化学》教案(职称用).pdf
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1、 有机化学课程教学大纲一、课程基本信息1.课程代码:1101732.课程名称:有机化学3,学时/学 分:68/44.开课系(部)、教研室:基础化学教研室5.先修课程:有机化学、无机化学、物理化学6.面向对象:制药工程、科学教育二、课程性质与目标1.课程性质:专业基础课程2.课程目标:有机化学是研究有机化合物合成和反应的一门科学,是应用化学专业学生限选的一门专业基础课,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。三、教学基本内容及要求第 一 章 绪 论(一)教学的基本要求1、掌握碳原子的三种杂化;2、有机化合物中共价键断裂的方式及诱导效应,共价键的本质;3、熟悉有机化合物的般特性。(-)教学具体内
2、容概述、碳原子的三种杂化、诱导效应、有机化合物中共价键断裂的方式、有机化合物的构造式的表示方式、价键理论。(三)教学重点和难点教学重点:碳原子的三种杂化;有机化合物中共价键断裂的方式;诱导效应;教学难点:诱导效应。第 二 章 烷烧(-)教学的基本要求1、掌握烷烧碳原子的杂化状态及结构特点、烷炫的构象异构及其产生原因。2、掌握烧烧的系统命名法和普通命名法。3、熟悉烷煌的构象异构烷煌中的碳原子是以sp3杂化轨道与另一碳原子或氢原子沿轨道对称轴方向“头对头 重叠形成CC o键和CHG键。4、了解乙烷的构象异构;普通命名法(二)教学具体内容烷煌的组成和定义、烷嫌命名法、sp 3 杂化、己烷的构象、烷煌
3、的物理性质、化学性质、自由基反应历程与自由基稳定性、Wurtz法合成烷烧(三)教学重点和难点教学重点:烷燃碳原子的杂化状态及结构特点;烷烧的系统命名法。教学难点:烷烧中的碳原子的sp3杂化;烷煌的优势构象。第三章不饱和燃(-)教学的基本要求1、掌握烯煌的结构、双键特点,烯煌的命名,Z-E构型命名法。2、掌握烯煌、快慌的结构特点、加成反应、氧化反应、端基焕的酸性。3、了解二烯煌的分类和命名,掌握共朝二烯煌的结构特点、共枕效应、化学性质、亲电加成反应、自由基加成及环加成反应;4、了解二烯煌的分类和命名。5、掌握烯煌的加成反应机理,加卤化氢反应的各种机制。(二)教学具体内容烯煌结构及键型特点、顺反异
4、构、烯烽命名、亲电加成反应机理、反马式规则、烯煌的硼氢化反应、氧化反应。焕燃的结构特点、sp杂化、C三 C 三键、烧的加成反应、氧化反应、端基快的酸性及金属快化物的生成焕、二烯燃的分类和命名、共舸二烯煌的结构特点、共规效应、共知二烯垃的主要化学性质、亲电加成反应及环加成反应。(三)教学重点和难点教学重点:双键特点、顺反异构体、烯妙的亲电加成反应,反马式规则、sp杂化。教学难点:反应的机理、马氏规则,诱导效应、端基快的酸性及金属焕化物的生成焕第 四 章 环 烷 烧(-)教学的基本要求1、掌握脂环燃结构与命名、环堤的构象、化学性质。;2、熟悉一元取代环己烷的构象;3、了解脂环燃的稳定性。(二)教学
5、具体内容单环烷短的分类和命名、单环烷烧的结构、单环烷烧的构象、化学性质。(三)教学重点和难点教学重点:脂环煌结构与命名、环烧的构象、理化性质教学难点:环煌的构象第五章旋光异构()教学的基本要求1、了解立体异构的分类及产生原因;2、掌握分子对称因素与旋光性的关系、对映异构表示方法及构型标记;3、由结构特征判断分子是否具有旋光性,掌握手性、手性分子、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等基本概念。4、掌握Fischer投影式的写法及构型的标示法(R/S,D/L法)。(二)教学具体内容同分异构体及立体异构、旋光度与比旋光度、手性碳原子与构型的表示、对映异构体和手性分子、旋光异构体构型的标示方法、立体
6、有择反应和立体专一反应、(三)教学重点和难点教学重点:分子的旋光性、含有一个手性碳的对映异构、含两个不同手性碳的旋光异构体。教学难点:判断分子是否具有旋光性、Fischer投影式的写法及构型的标示法。第 六 章 卤代煌()教学的基本要求1、掌握卤代煌的命名和主要化学性质;2、了解伯、仲、叔卤代嫌按SN1或 SN2历程;3、掌握格氏试剂的制备及重要性质;4、熟悉消除反应的立体化学、卤代燃的代表化合物。(-)教学具体内容卤代煌的命名和主要化学性质;伯、仲、叔卤代煌按SN1或 SN2历程;格氏试剂的制备及重要性质。(三)教学重点和难点教学重点:卤代煌化学性质、SN1和 SN2的反应机理。教学难点:卤
7、代煌化学性质、SN1利 SN2的反应机理。第七章光谱法在有机化学中的应用(一)教学的基本要求1、掌握红外光谱、紫外光谱、核磁共振、质谱的基本概念与原理2、掌握化学位移概念及屏蔽原理、影响化学位移的因素、掌握自旋自旋偶合原理3、掌握各类有机物基团的特征频率4、了解波谱在有机物结构分析中的应用(-)教学具体内容红外光和红外光谱、分子的振动能级和振动频率、分子基本振动形式、各类官能团的特征吸收、核磁共振光谱的基本原理、化学位移、不同类型有机药物的化学位移范围、自旋偶合和自旋裂分、分子离子峰同位素离子峰(三)教学重点和难点教学重点:红外光谱、紫外光谱、核磁共振、质谱的原理和在结构测定中的应用教学难点:
8、红外、紫外、核磁共振、质谱的原理第 八 章 醇、酚、酸()教学的基本要求1、掌握噂要化学性质,酯化反应、氧化反应、脱水反应2、掌握酸的化学性质、醇的制备、酚的分类与命名3、了解醇、酚、醛的代表化合物(二)教学具体内容醇、酚、醛的命名,醇与金属钠的反应、与氢卤酸的反应(卢卡斯试剂)、与无机酰卤的反应、与无机酸和有机酸的酯化反应、氧化反应、脱水反应;酸的分类和命名方法、酸结构特点、酸的化学性质、酸的制备、冠酸(三)教学重点和难点教学重点:醇的化学性质与反应、酸的性质与制备、酚的性质与反应教学难点:醇的制备、酚的性质与结构第 九 章 醛、酮、醍(-)教学的基本要求1、掌握醛、酮、的系统命名和主要化学
9、性质;2、理解掌握发生碘仿反应化合物的结构特征;3、了解堤基上的亲核加成历程、羟醛缩合反应历程和碘仿反应的历程;4、了解醍类化合物结构特点和般性质。(-)教学具体内容醛、酮、的系统命名和主要化学性质;发生碘仿反应化合物的结构;谈基上的亲核加成历程、羟醛缩合反应历程和碘仿反应的历程;醍类化合物结构特点和一般性质。(三)教学重点和难点教学重点:醛、酮的结构,醛、酮的化学性质教学难点:醛、酮的结构,醛、酮的化学性质第 十 章 竣酸及其衍生物(-)教学的基本要求1、掌握竣酸及衍生物的分类、命名和制备;2、熟悉竣酸及其衍生物的结构、卤代酸的反应:3、了解段酸及其衍生物的物理性质。(-)教学具体内容竣酸的
10、结构与制备、竣酸的化学性质、埃酸衍生物的分类和命名、竣酸衍生物的结构、竣酸衍生物的物理性质、竣酸衍生物的化学性质(三)教学重点和难点教学重点:竣酸及衍生物的化学性质与反应教学难点:竣酸及衍生物的结构第十一章取代竣酸(-)教学的基本要求1、掌握取代竣酸的结构、化学性质、制备:2、熟悉取代酸的命名的命名(-)教学具体内容a-氢的卤代、羟基酸和淡基酸的特性等反应;互变异构化合物的结构特征。(三)教学重点和难点教学重点:取代竣酸的化学性质、制备。教学难点:取代竣酸的结构与性质第十 二 章 含 氮 化合物(一)教学的基本要求1、掌握胺类和酰胺类化合物的命名、结构和主要化学性质2、了解季筱碱的热分解反应一
11、霍夫曼规则3、理解掌握芳香重氮盐的制备及其在有机合成上的应用(二)教学具体内容胺类和酰胺类化合物的命名、结构和主要化学性质;芳香重氮盐的制备及其在有机合成上的应用;碱的热分解反应一霍夫曼规则,有机化合物的颜色与分子结构的关系。介绍一些重要的胺、酰胺的代表化合物和几种常用指示剂和染料。(三)教学重点和难点教学重点:胺的结构与化学性质、反应机理教学难点:胺的结构与化学性质第十四章碳水化合物(-)教学的基本要求1、掌握单糖的分子结构、变旋现象、差向异构、还原性、成 月 杀、成昔及重要的反应;2、理解还原性二糖和非还原性二糖的结构特征;3、了解淀粉、纤维素、糖甘的一般性质。(二)教学具体内容单糖的分子
12、结构、单糖的变旋现象、差向异构化、还原性、成 月 杀、成背及重要的颜色反应;还原性二糖和非还原性二糖的结构特征,淀粉、纤维素、糖甘的一般性质。(三)教学重点和难点教学重点:糖的构象和立体异构、各种多糖的组成立体化学。教学难点:糖的环状构象第 十 五 章 氨基酸、多肽、蛋白质(-)教学的基本要求I、掌握常见a-氨基酸的分类和构型及命名,a-氨基酸重要性质;2、掌握肽的命名方法;掌握蛋白质某些重要化学性质掌握3、了解核甘酸的分类、组成和结构(二)教学具体内容a-氨基酸的分类和构型及命名、a-氨基酸重要性质、脱陵和氧化脱氮反应、肽的命名方法、蛋白质某些重要化学性质、核昔酸的分类、组成和结构。(三)教
13、学重点和难点教学重点:a-氨基酸的结构特点、分类、命名和化学性质。教学难点:多肽、蛋白质的结构第十六章类脂化合物(一)教学的基本要求1、掌握油脂的分类、命名、结构和组成;掌握油脂的化学性质2、了解磷脂、蜡、笛族化合物:3、了解表面活性剂。(-)教学具体内容油脂的分类、结构、化学性质,磷脂、蜡,脩族化合物,表面活性剂。(三)教学重点和难点教学重点:油脂的结构和组成、油脂的化学性质教学难点:油脂的化学性质第十 七 章 杂环化合物(-)教学的基本要求1、掌握几种常见杂环化合物及其衍生物的译音命名;2、掌握常见杂环的结构特点及性质;3、理解掌握毗咯、毗陡的酸碱性、喀嚏、喋吟的羟基与氨基衍生物的互变异构
14、现象。(-)教学具体内容常见杂环化合物及其衍生物的命名;常见杂环的结构特点及性质;毗咯、毗咤的酸碱性;理解口密噬、喋吟的羟基与氨基衍生物的互变异构现象。(三)教学重点和难点教学重点:含氮杂环化合物的化学性质教学难点:杂环化合物的结构四、学时分配表早下内 容学 时备 注第一章绪论2第二章烷烧4第三章不饱和垃6第四章环烷煌2第五章对映异构4第六章卤代姓6第七章波谱在有机化学中的应用4第八章醇、酚、酸6第九章醛、酮、醍6第十章竣酸及其衍生物4第十一章取代酸2第十二章含氮化合物6第十四章碳水化合物4第十五章氨基酸、多肽、蛋白质4第十六章类脂化合物2第十七章杂环化合物4总学时6 8五、教学方式本课程最好
15、采用多媒体教学手段,以课堂讲授予为主,并对某些内容采取的各种教学方式给出指导性建议。六、考核方法1 .考核方式本课程的考核方式为考试。2 .成绩评定成绩评定采用百分制。本课程成绩采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定,最终成绩山以下三个部分组成:第一部分:期末考试成绩占总成绩的6 0%;第二部分:作业成绩及平时检测占总成绩的3 0%;第三部分:上课考勤占总成绩的1 0%。七、选用教材及教学参考书目1 .潘祖仁.高分子化学(M)(第四版).北京,化学工业出版社,2 006.2 .林尚安.分子化学,北京,科学出版社1 9 9 43.冯新德.高分子合成化学.北京,科学出版社,1982.4.潘
16、才元.高分子化学.合肥,中国科技大学出版社,1997.说 明:教材第八章为开环聚合,本章指定学生课后自学,一些相关内容不在其它章节穿插讲述。第 一 讲 绪 论 (2)学时教学内容概述、碳原子的三种杂化、诱导效应、有机化合物中共价键断裂的方式、有机化合物的构造式的表示方式、价键理论。教学目的和要求1、碳原子的三种杂化;2、有机化合物中共价键断裂的方式及诱导效应。3、共价键的本质;4、熟悉有机化合物的一般特性。教学重点和难点重点:碳原子的三种杂化、有机化合物中共价键断裂的方式、诱导效应。难点:诱导效应教学手段说明多媒体投影和板书布置作业P10:5,6 题教学活动过程和教学内容教学方法和设计意图【引
17、入课题】以水分子、氯化氢分子为例,复习共价键的本质。【讲授】一、有机化学的研究对象和任务有机化合物:碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。有机化学:研究碳氢化合物及其衍生物的化学。简述:归纳出有机化学的研究对象为煌及其衍生物的组成、结构、制备、性质及其变化规律。二、化学键与结构参数1.价键理论回顾中学化学键概念,写出几种简单无机物、有机物的电子式;简述价键理论要点。【讨论】从原子轨道成键的角度,甲烷分子中的四个键是否相同。2.碳原子杂化轨道理论详细讲述杂化轨道理论要点,从价键理论过渡到杂化轨道理论,用轨道式(方框)表示碳原子的价层电子(基态、激发态和SP3杂化态)的排布。简述共价键的四个
18、参数:键能、键长、键角与偶极矩。简述分子几何构型、极性与分子化学键的关系。初步介绍化学键的异裂与均裂。引入化学反应的类型简介。三、共价键的健参数1.键长:原子核之间的距离C-H键的键长0.109 nm,C-C键的键长0.154 nm。2.键角:两个共价键之间的夹角。CH,中 HCH 为 10928而 C-C H2C 为 112。键角反映了分子的空间结构。3.键能:当 A 和 B 两个原子(气态)结合生成A-B分 子(气态)时,放出的能量,此时AE为负值。使 1 molA-B双原子分子(气态)共价键离解为气态原子所需要的能量,为离解能。此时AW为正值。键能单位:KJ/mol教学方法:范例教学法.
19、设计意图:采用实 例 法 引 入 课题,提高学生的兴趣。教学方法:问题法教学设计意图:通过问题思考,让学生更进一步了解和理解所要学习的内容。多原子分子,如C H4的四个C-H键它们的离解能是不同的键能愈大,键愈牢固。C H3.+C L t C H 3 c l H =-3 3 8.9 k J/m o lC H3.+H,-C H4 A W =-4 3 5.1 k J/m o l4.键的极性分子的偶极矩对于两个相同原子形成的共价键来说(例如H-H、C 1-C 1),可以认为成键电子云是对称分布于两个原子之间的,这样的共价键没有极性。但当两个不同的原子结合成共价键时,由于这两个原子对于价电子的引力不完
20、全一样,这就使分子的一端带电多些,而另一端带电少些。我们就认为一个原子带一部分负电,而另一个原子则带一部分正电 这种山于电子云的不完全对称而呈现极性的共价键叫做极性共价键。可以用箭头来表示这种极性键,也可以用3表示。键 矩g =e.d ,矢量,山正到负.单位,D (D e b y e)。分子的偶极矩是各键的键矩的向量和.键的极性与分子的极性是不相同的四、分子间的作用力偶极-偶极作用(取向力):极性分子间的相互作用,亦即偶极矩间的相互作用,称为偶极-偶极作用。色散力:瞬时偶极矩之间的相互作用,称色散力。氢键:特殊的分子之间作用力,有方向性和饱和性。六、有机反应的基本类型1.均裂与异裂共价键的断裂
21、就是两个原子之间的共用电子对均匀分裂,两个原子各保留一个电子,形成自由基。共价键断裂的另一种方式是不均匀裂解,也就是在键断裂时,两原子间的共用电子对完全转移到其中的一个原子上。键异裂的结果就产生了带正电或带负电的离子。按均裂进行的反应叫游离基反应。按异裂进行的反应叫离子型反应。七、研究有机化合物的方法1 .化学方法官能团的化学反应 化学降解法2 .物理方法现代物理方法:X衍射、红外光谱、核磁共振谱、质谱均被应用于测定化合物的结构。分子的结构包括:分子的构造、构型和构象。构造:(c o n s t i t u t i o n)分子中原子成键的顺序和键性。构型和构象:原子在分子中所处的空间位置。八
22、、有机化合物的分类(-)按碳架分类1 .开链化合物:如丙烷、丙烯、丙醇2 .碳环化合物:含有由碳原子组成的碳环(1)脂环化合物:如环戊烷、环戊二烯、环己烷(2)芳香族化合物:大多含苯环,如苯、甲苯、蔡教学方法:讲授法设计意图:通过讲授,学生对醛酮的氧化还原产物有了基本的理解,抓住这两种反应的要点。(3)杂环化合物:如吠喃、毗咤(-)按官能团分类官能团:有机分子中特别能起化学反应的一些原子或原子团。如烯、快、卤代姓、醇和酚、酸、醛和酮、竣酸、硝基化合物、胺、偶氮和重氮化合物、硫醇和硫酚、磺酸。教学方法:讨论式教学设计意图:有利【讨论】有机化合物与无机化合物在化学反应上有什么区别。于 培 养 学
23、生 分析、总结问题的能力,拓展学生的思维。【小 结】本讲主要介绍了有机化学中的一些基本概念,包括结构、组成、分类以及等内容,学生需要掌握的基础知识。第二讲饱和煌 上课时数:(4)学时教学内容烷煌的组成和定义、烷嫌命名法sp3杂化、己烷的构象教学目的和要求掌握烷炫构造和低级烷姓同分异构体数目、构造式的推导,构象的表示,熟练掌握系统命名法。教学重点和难点重点:烷燃碳原子的杂化状态及结构特点;烷燃的系统命名法;难点:烷煌中的碳原子的sp3杂化;烷烧的优势构象。教学手段说明采用多媒体课件布置作业P28:3,5,14 题教学活动过程和教学内容教学方法和设计意图【讲授】第 一 节 烷 烧1.介绍简单烷姓的
24、普通命名法,叙述烷煌IUPAC命名规则。2.引入几种常见的简单堤基:正某基、异某基、仲丁基、叔丁基和新戊基。3.适当课堂练习:较复杂烷煌的命名和结构式书写。第 二 节 烷煌的异构现象与构象1.略讲烷煌同分异构现象。2.讲述“构象”概念,用透视式和纽曼式表示简单烷烧的重叠式和交叉式构象。从能量因素分析比较各构象的稳定性。3.详细讲述环己烷、取代环己烷的椅式构象及其画法。【课堂练习】写出烷煌C9H20的所用同分异构体。第 三 节 烷煌的结构复习。健的特性,简单分析烷煌的结构及化学性质稳定的原因。自由基稳定顺序的原因分析。第四节烷烧的物理性质物质状态:1-4个碳气体;516个碳液体;17个碳以上固体
25、。沸点:由色散力决定:随碳原子数增加而升高;正烷烧的沸点高于它的异构体。熔点:分子间引力及分子的对称性决定(排列紧密)。随碳原子数增加而升高;偶数烷煌的熔点比比奇数的升高的更多;相对密度:分子间引力决定:随碳原子数增加而增大,接近0.78溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂,尤其是煌类中,如石腊溶于汽油。相似相溶的经验规律适用。第五节烷垃的化学性质特点:稳定性好,不易发生化学反应;不易发生异裂反应,仅可发生均裂反应.一、氧化1 .燃烧生成CO2和水,(不完全燃烧时生成CO)教学方法:讲授法设计意图:通过讲授,使学生能够更快了解烷烧的命名、基团名称的写法。教学方法:练习法设计意图:使学生巩固烷姓同分
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