专业有机化学课程教学大纲.doc
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1、牧医、园林、园艺、环保专业有机化学课程教学大纲前言部分一、课程代码: 二、课程类别:考试课三、课程性质:有机化学是畜牧兽医专业、园林园艺及环保专业高职教育的专业重要基础课程,它的任务是为学生学习有关专业基础课和专业课,以及今后从事教学、生产和开发工作建立比较牢固的有机化学基础。通过本课程的学习,学生应掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本技能,在分析问题和解决问题的能力上有所提高。四、课程教学目标:使学生在全面了解有机化学的历史、现状与发展趋势的基础上,深刻理解有机化学的理论、观点,系统掌握其研究方法、技术及基础理论知识,在分析问题和解决问题的能力上有所提高,为专业课的学习打下良好的基础。五、
2、学习本课程的要求:1、掌握主要类型有机化合物的命名、结构、物理性质和主要的化学反应及其应用。2、掌握主要类型有机化合物的构型、构象等立体化学基本知识;熟悉各种类型的异构现象。3、能够分析几类主要有机化合物的分子结构与反应性能之间的关系。4、熟悉碳水化合物、油脂、蛋白质、核酸等天然有机物的基本结构和主要性质。了解与专业有关的重要次生物质和合成产物的基本化学知识。为了完成和达到有机化学的教学任务和要求,在整个教学环节中,要特别注意培学生的独立思考能力。教学内容宜以有机化合物的结构与性质为主线,加强有机化学基本理论和基本知识的教学与训练。使学生能牢固和熟练地掌握和应用它们。此外,对于具体化合物的知识
3、也不能削弱。只有掌握足够的基础知识,才能学好理论。为使学生牢固地掌握有机实验的基本原理、基本技能和基本操作技术,为后续课程以及将来从事的专业工作奠定坚实的基础,现已单独开设化学实验课。1、掌握主要类型有机化合物的命名、结构、物理性质和主要的化学反应及其应用。2、掌握主要类型有机化合物的构型、构象等立体化学基本知识;熟悉各种类型的异构现象。3、能够分析几类主要有机化合物的分子结构与反应性能之间的关系。4、熟悉碳水化合物、油脂、蛋白质、核酸等天然有机物的基本结构和主要性质。了解与专业有关的重要次生物质和合成产物的基本化学知识。为了完成和达到有机化学的教学任务和要求,在整个教学环节中,要特别注意培学
4、生的独立思考能力。教学内容宜以有机化合物的结构与性质为主线,加强有机化学基本理论和基本知识的教学与训练。使学生能牢固和熟练地掌握和应用它们。此外,对于具体化合物的知识也不能削弱。只有掌握足够的基础知识,才能学好理论。为使学生牢固地掌握有机实验的基本原理、基本技能和基本操作技术,为后续课程以及将来从事的专业工作奠定坚实的基础,现已单独开设化学实验课。六、学时分配参考表:(章节)单元主要教学内容学时分配合计理论学时实践学时1有机化学概念及有机化合物的结构与分类332烷烃、烯烃、炔烃的分类命名及性质773环烃的分类命名及性质554卤代烃的分类命名和性质335醇酚醚的分类命名和性质5276醛酮醌的分类
5、命名和性质6287羧酸及其衍生物的的分类命名和性质5278胺和酰胺的的分类命名和性质4269含磷含硫有机化合物的分类和命名2210杂环化合物和生物碱的的分类命名和性质3311旋光异构的特征及标记方法4412糖类的的分类命名和性质42613沸点测定技术2214熔点测定技术 2214机动22合 计67七、考核方法:设置期中、期末考试八、本课程与其它课程的联系:有机化学是植物生理、土肥、微生物、动物生理、药理病理、饲料与营养等多学科都需要以有机化学理论为指导,以有机化学为基础,以化学计算和实验技能为依靠。因此有机化学是农林类高职高专教育中的一门非常重要的基础课程。九、推荐教材与教学参考书:教科书:张
6、坐省主编.有机化学.北京:中国农业出版社,2003主要参考书:1汪小兰主编.有机化学(第二版)高等教育出版社,19872、高职高专化学教学编写组有机化学(第二板)高等教育出版社。十、执笔人: 钱淑凤 审定人:主体部分理论教学:第一章 绪论一、学习目的【目的要求】:1、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;2、掌握有机化合物的特性,并能从结构上加以解释。3、理解有机化合物按碳骨架和按官能团分类的两种方法,掌握官能团概念的涵义以及一些官能团的名称,并能根据官能团判断有机化合物所属类别。4、熟悉共价键理论概念,掌握共价键理论基本要点;能够应用共价键理论基本概念定性地理解、解释有
7、机化合物的结构。5、掌握键长、键角、键能、极性共价键、非极性共价键、偶极矩等概念的函义;能够区别键能和键的离解能以及根据元素电负性判断键矩的方向。6、掌握有机化合物分子中的共价键的形成和断裂方式以及掌握均裂、异裂、游离基型反应、离子型反应、亲电反应、亲核反应、亲电试剂、亲核试剂、过渡状态和中间体等概念的涵义。重点:1、结合简单的有机化合物分子结构,阐明原子轨道及其杂化类型。2、通过分子模型在不同方向的投影而得到同一分子在平面上的不同结构式的书写方法,使学生初步建立起有机分子的立体概念。3、应强调按官能团不同对有机化合物进行分类的意义,使学生了解物质分子结构与性质间的依赖关系。难点:1、原子轨道
8、及其杂化类型2、共价键的断裂方式二、课程内容第一节 有机化学的研究对象一、有机化合物与有机化学二、有机化合物的特性三、有机化学与农林科学的关系第二节 有机化合物的结构与分类:一、有机化合物的结构:价键理论和分子轨道理论;碳原子轨道的杂化;键和键;共价键的属性(键长、键能、键角、键的极性和极化作用);共价键的均裂和异裂二、有机化合物的结构式及其表示方法:价线式、简化式、缩写式三、有机化合物分子中的官能团和有机化合物的分类(自学) 第二章 链烃 (7学时)【目的要求】:1、掌握烃、烷烃、通式、同系列、同分异构现象、构造异构或碳链异构。2、掌握各烃的命名方法。3、理解各烃的分子结构特点。4、理解烷烃
9、的沸点、溶点、比重、溶解度与相对分子量和分子结构的关系。5、理解烃的化学性质和各种氢原子的相对活泼性。各烃的主要化学性质。6、掌握烷烃的光卤化反应历程,并能够运用过渡状态理论解释甲烷氯代反应进程。 重点:1、有机化合物的IUPAC命名法及我国现用的系统命名原则及各种结构式,并结合介绍有机化合物的常用习惯命名。2、详细讲解烯烃的几种异构方式,烯烃产生顺反异构的条件、顺反异构体的命名。 3、键上的加成反应。不仅详细讲解反应历程和取向,更应介绍各种加成反应的实际意义。结合对加成反应取向的解释,使学生了解电子效应的作用,进一步理解诱导效应概念。从碳正离子的结构来阐明离子型反应的中间体一碳正离子的稳定性
10、。更可从碳正离子的稳定性来说明亲电加成反应的取向问题。4、共轭二烯烃的共轭结构和共轭效应。 难点:1、烯烃产生顺反异构的条件、顺反异构体的命名。 2、碳正离子的稳定性3、共轭二烯烃的共轭结构和共轭效应第一节 烷烃一、烷烃结构与命名:碳原子轨道的SP3杂化;键的形成及特点系统命法及习惯命名法 二 、烷烃的性质 物理性质:(自学);烷烃的化学性质:卤代反应;游离基取代反应历程(游离基、链锁反应);氧化反应及热化学方程式三、重要的烷烃第二节 烯烃一、烯烃和结构:SP2杂化;键的形成及其特点二、烯烃键的形成及其特点键的形成及其特点烃的同分异构现象:烯烃顺反异构体的命名(顺反命名法和Z、E命名法);次序
11、规则三、 烯烃的性质 物理性质:(自学);烯烃的化学性质:加成反应(加氢、加卤素、卤化氢、硫酸、水、次卤酸)聚合反应;氧化反应;-氢的卤代反应。反马氏加成。四、诱导效应与马氏规则的解释第三节 炔烃一、炔烃的结构与命名:SP杂化,键的形成及其特点二、炔烃的化学性质:加成反应(亲电加成与亲核加成);氧化反应;聚合反应;金属炔化物的生成。亲电加成反应历程;亲电加成反应(异裂反应、离子型反应)碳正离子的稳定性;第四节 二烯烃 一、二烯烃的分类与命名 二、共轭二烯烃的结构:碳原子轨道的SP3杂化,共轭效应及类型。 三:共轭二烯烃的性质:双烯合成反应第一章 环 烃 (5学时)【目的要求】:1、环烷烃的结构
12、和性质。2、掌握苯分子的结构,了解用轨道杂化理论和分子轨道法定性解释电子的离域作用。3、掌握烷基苯存在烷基的碳链异构和取代基在苯环上的位置异构以及单环芳烃的命名方法。 4、了解单环芳烃的物理性质。5、掌握单环芳烃的亲电取代反应及其历程(离子型亲电取代反应)。6、掌握取代基的定位效应、邻对位定位基、间位定位基等概念的涵义,掌握取代基的定位效应在有机合成中的应用。7、了解荼的结构及其重要反应(磺化反应的动力学控制),了解葸、菲和致癌烃。重点:1、环烷烃的结构和性质。2、苯分子的结构。苯环上的亲电取代反应及其反应历程。亲电取代反应的定位规律及其应用。用电子效应解释苯环上亲电取代反应的定位规律。讲清芳
13、香结构和芳香性的概念。难点:1、环丙烷的结构 2、用电子效应解释苯环上亲电取代反应的定位规律第一节 环烷烃:一、环烷烃的结构:环丙烃的分子结构(张力学说,无张力环)二、命名:环烷烃的命名规则,环烷烃的异构现象三、环烷烃的性质 物理性质:(自学);化学性质:开环反应(加氢、加溴、加卤化氢);取代反应第二节 芳香烃一、分类和命名 二、 苯的构性相关分析:苯的结构(闭合共轭体系) 三 单环芳烃的性质 物理性质:(自学);化学性质:苯环上的亲电取代反应(卤化、硝化、磺化及傅氏烃基化和傅氏酰基化反应);加成反应(加氢、加卤);芳烃侧链的反应(氧化和-氢的卤代) 四、 取代苯的定位规律:定位规律及其解释;
14、定位规律的应用 五、 稠环芳烃:萘、蒽、菲的结构(一般讲解);取代萘的命名;萘的化学性质(卤代、硝化、磺化、加氢生成十氢萘)六、芳香性及休克尔(HCKEL)规则:非苯芳香烃第四章 卤代烃 (3学时)【目的要求】1、掌握卤代烃的分类、异构现象和系统命名方法。2、掌握亲核取代反应和亲核试剂的涵义。3、理解消除反应历程和亲核取代反应历程的区别与联系。4、了解消除反应与亲核取代反应往往是同时进行并且相互竞争的原因。5、了解有机金属化合物的涵义,掌握Grignard试剂的生成、结构、特性及应用;了解卤代烷与金属Li、Na的反应及应用。6、掌握烃基不同而卤素相同的卤代烃的化学反应活性,并能够从结构上给以解
15、释。此外,还要掌握鉴别它们的方法。8、掌握三氯甲烷、四氯化碳、氯苯、氯乙烯等的某些特殊性质及其用途,了解有机氟化物的特点,四氟乙烯、氟氯烃重点:1、卤代烃的亲核取代反应和消除反应。从形成中间体的难易以及中间体的稳定性来说明不同卤代烃的化学活性。 2、卤代烃与硝酸银的反应。 3、卤代烃的分类和命名难点:1、卤代烃的消除反应 2、不同结构的卤代烃与硝酸银的反应的速率第一节 卤代烃的分类和命名 第二节 卤代烃的性质 物理性质:(自学);化学性质:卤代烷的亲核取代反应(被羟基、烷氧基、氨基、氰基的取代);与硝酸银的反应;消除(脱卤化氢)反应;与金属作用和生成格氏试剂的反应;札依采夫规则;消除反应中的立
16、体化学(一般了解)第三节 重要的卤代烃第五章 醇、酚、醚 ( 5学时) 【目的要求】1、掌握醇的分类和命名法2、理解用分子间力(分子间氢键)的观点解释低级醇的沸点比相应的烃类和卤代烃高并能与水混溶的原因;理解醇的光谱性质。3、理解从电负性的角度来解释醇羟基氢具有一定酸性的原因,以及用电子效应来解释烷氧负离子的碱度和醇的酸度顺序。4、掌握醇、酚、醚的化学性质和制备方法。重点:1、醇的化学性质。包括醇作为酸反应,亲核取代,消除以及氧化反应。2、醇的分类和命名 3、酚和醚分子结构与性质的关系。讲述化学反应时,应避免单纯叙述反应过程,可尽量结合反应历程加讨论。第一节 醇一、分类和命名二、醇的结构及性质
17、物理性质:氢键对醇的物理性质的影响(以自学为主);化学性质:醇与金属反应;与HX反应(Lucas反应);与三卤化磷、五卤化磷或亚硫酰氯的反应;醇的脱水反应(分子间、分子内);酯化反应(与有机酸和无机酸成酯);醇的氧化反应三、醇的代表化合物:、乙二醇、丙三醇、环已六醇、苯甲醇(自学)第二节 酚的分类和命名一、酚的分类及命名二、酚的性质 物理性质:(自学);化学性质:酚的酸性(取代基对酸性的影响);酯化反应;成醚反应(威廉姆逊合成法);与Fecl3 颜色反应;苯环的取代反应;氧化反应三、酚的代表化合物:苯酚、甲苯酚、苯二酚、维生素E(自学) 第三节醚 一、醚的分类和命名二、醚的构性相关分析 三、
18、醚的性质 物理性质:(自学);化学性质:羊盐的生成;醚键的断裂及其反应历程;过氧化物的生成 四、 醚的代表化合物:除草醚、环氧乙烷(重要化学性质)、第六章 醛、酮、醌 (6学时)【目的要求】:1、要求能够运用原子轨道理论和元素的电负性来解释羰基的结构特征,了解醛、酮的分类方法和醛、酮的系统命名方法;2、能够从分子间作用力的观点解释醛、酮的沸点比相应的醇低,但比醚高,以及低级醛、酮易溶于水的原因;理解醛、酮的光谱性质。3、掌握亲核加成反应和亲核试剂等概念的涵义,掌握亲核加成反应历程、反应立体化学(Cram规则)和影响亲核加成反应活性的因素及其原因;能够运用超共轭效应和烯醇负离子的稳定性解释醛、酮
19、中-氢具有活泼性(酸性)的原因,并懂得这是醛、酮进行-H反应的内在因素;能够运用醛、酮的结构特征说明醛比酮更容易被氧化的原因;掌握醛、酮被还原成醇的三种方法即催经氢化法、硼氢化钠还原法、氢化铝锂还原法和Meerwein-Ponndorf-Verley还原法以及醛、酮被还原成烃的两种方法即Clemensen还原法(在酸性介质中)和Wollff-Kisher-黄呜龙还原法(在碱性介质中),并懂得不同的还原剂对羰基及C=C双键具有不同的选择性;了解Cannizzaro反应是在同种不具-H的醛分子间同时进行的氧化还原反(歧化反应)及其反应历程;了解Schiff试剂的组成以及在鉴别醛、酮中的应用;了解B
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