第一篇:有機化學教學大綱(生物工程專業)
有機化學教學大綱(生物工程專業)課程名稱 :有機化學
課程編碼:1060801 學
時:64
學
分:4 開課學期:第三學期
課程類別:必修
課程性質:專業基礎課(應用化學專業)先修課程:無機化學、分析化學
教
材:徐壽昌編著,有機化學,高等教育出版社
一、課程的性質、目的與任務
有機化學是高等學校化工類各專業的一門基礎課。在有限的學習時間內,學生應主要掌握本門學科的基本規律,即熟悉有機化合物基本類型的結構、性能、合成方法以及它們之間相互聯系的規律和理論。掌握這些基本規律和理論,不僅是為了能更好學習后繼專業課程,更重要的是,在掌握比較全面的基本原理的基礎上,根據今后工作的需要,能進一步繼續學習和鉆研與專業發展密切相關的有機化學知識。在整個教學過程中,重點培養學生的獨立自學、獨立思考與解決問題的能力。要求學生達到:
1、能正確地寫出所學有機物的結構式與名稱。
2、能運用所學知識初步分析簡單有機物的結構與性質間的關系。
3、能選擇運用簡單有機物的合成路線和方法。
二、課程的基本內容
1、有機化合物的結構和性質
2學時
2、烷烴
3學時(1)烷烴的構造異構、命名、構象等
(2)烷烴的物理和化學性質,烷烴的鹵代反應歷程
3、烯烴
3學時(1)、烯烴的構造異構、命名。(2)、烯烴的物理和化學性質。
4、炔烴、二烯烴
2學時(1)炔烴的異構和命名(2)炔烴的物理和化學性質(3)共軛二烯烴的結構和共軛效應
5、脂環烴的性質和結構
2學時
6、單環芳烴
4學時(1)苯的結構和性質
(2)苯環上親電取代反應的定位規律
7、多環芳烴和非苯芳烴
2學時
8、立體化學
4學時(1)、手性和對映體
(2)、含有手性碳原子的化合物的對映異構體,手性合成,環狀化合物的立體異構,不含手性碳原子化合物的對映異構。
9、鹵代烴
4學時
鹵代烷、鹵代烯烴、鹵代芳烴
10、醇和醚
4學時
(1)、醇的結構、分類、異構和命名,醇的制法,醇的物理和化學性質。、醚的構造、分類和命名,醚的制法和性質
11、酚和醌
2學時
酚的構造、分類和命名,酚的制法和性質,苯醌和萘醌
12、醛和酮
4學時(1)、醛和酮結構和命名
(2)、醛、酮的制法和性質
13、羧酸及其衍生物
4學時
(1)、羧酸的結構、分類和命名,羧酸的制法和性質(2)、羧酸衍生物的結構和命名(3)、酰基碳上的親核取代反應
14、β-二羰基化合物
2學時
丙二酸酯和乙酰乙酸乙酯在有機合成上的應用
15、硝基化合物和胺
4學時
(1)、硝基化合物的分類、結構和命名,硝基化合物的性質(2)、胺的分類、結構和命名,胺的性質
16、重氮化合物和偶氮化合物
2學時
重氮化反應,偶氮化合物和偶氮染料
17、雜環化合物
2學時(1)、雜環化合物的分類和命名(2)、雜環化合物的結構和芳香性
三、課程的教學要求
1、有機化合物的特性
2、有機化學及有機化合物的分類和命名
重點介紹系統命名法,適當介紹習慣命名法和衍生命名法。系統命名法中主要講授脂肪烴、脂環烴、芳烴、雜環化合物的母體命名原則,官能團及常見基團 2 的名稱及其次序,多官能團化合物命名時母體名稱的選擇和基團次序。立體化學的構型確立與順/反、Z/E、R/S、D/L的標記方法。
3、有機化合物的結構及分子中原子間的相互影響
有機化合物的結構是其性質的內涵,它決定了該有機化合物的物理性質與化學性質,是學好有機化學的關鍵。要求講清楚、講精。學生必須掌握。具體內容如下:
(1)、碳原子成鍵時的等性雜化狀態及各種雜化軌道在成鍵時對鍵長、鍵角、鍵能的影響,及其對相應鍵合的氫原子或官能團的影響。
(2)、σ鍵與π鍵的特征及區別。會用分子軌道理論解釋乙烯、乙炔、1,3-丁二烯、苯及烯丙基的結構。了解共振論,能初步判斷和描述共振結構及其相對穩定性的關系。重點要求掌握含一個雜原子的五元、六元雜環化合物的構造及芳香性。
(3)、介紹主要官能團的特性和在一定條件下的相互轉變的規律。(4)、介紹電子效應(誘導效應,共軛效應、超共軛效應)及空間效應對化合物性質的影響,并用電子效應等解釋烯炔的親電加成,醇與鹵代烴的消除、醛酮的親核加成,取代羧酸的酸性。一元取代芳烴的定位規則。
(5)、介紹異構現象并會正確熟練地寫出簡單分子的異構體。會說明碳架異構、官能團異構、位置異構、互變異構、順反異構、對映異構、非對映異構。介紹Fischer投影式及Newman投影式,能正確運用這二種投影式表示立體異構體。
4、有機化合物的物理性質及其變化規律
(1)、物理性質包括:物態,溶解度,IR譜及NMR譜。
(2)、物理性質對化合物的分離、鑒定、提純及生產工藝上的重要意義。
5、有機化合物的反應
具體要求內容有:
(1)、取代反應:鹵代、烴基化、酰化、Friedel-Crafts 反應,硝化、磺化、鹵化、水解、醇解、氨解、氰解等重要反應。
(2)、消除反應:鹵代烴脫鹵化氫、醇脫水、β-羥基酸脫水,羧酸脫水。(3)、加成反應:單烯、單炔及1,3-丁二烯的1,2-與1,4-加成,羰基的加成,Diels-Alder反應。(4)、聚合反應
(5)、氧化還原反應:烷烴、烯烴、炔烴、芳烴、芳環母體及側鏈的氧化,烯烴的臭氧化,醇及醛的氧化。不飽和烴、芳烴,醛酮,羧酸及酯、硝基化合物等的還原。
(6)、縮合反應、降級反應、重氮化反應
3(7)、重排反應:烯丙基重排,Beckmann重排, Hofmann重排等。(8)、格林試劑,丙二酸酯及3-丁酮酸乙酯在有機合成上的應用。
6、反應歷程
是理論有機化學的重要組成部分,所以應介紹一些典型的反應歷程不但使學生了解這些反應是怎樣進行反應的,還可以對一些反應進行的方向作理論解釋。具體要求如下:
(1)、離子型反應:飽和碳原子上的親核取代反應及消除反應與其方向。(2)、自由基型反應(3)、協同反應
四、課程的學時分配
詳見課程的基本內容,其中有三次習題課。
五、課程習題要求
總習題數應為100道~120道題。
六、實驗內容與要求
1、實驗要求:
有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分。實驗課的任務是使學生驗證、鞏固和加深所學的有機化學基本知識,訓練學生的有機化學實驗操作技能,培養學生嚴謹、求實的工作作風。
2、實驗內容:
(1)、熔點的測定
4學時
(2)沸點的測定
3學時
(3)丙酮和水的分餾
5學時
(4)環己烯的制備
5學時
(5)阿司匹林的制備
5學時
(6)乙酸正丁酯的制備
5學時
七、課程主要參考書
邢其毅等編,基礎有機化學,高等教育出版社,1980
惲愧宏主編,有機化學,人民教育出版社,1982 4
第二篇:生物工程專業認識實習教學大綱
生物工程專業認識實習教學大綱
一、實習時間和地點
1、時間:生產實習安排在第五學期開始進行,時間共2周。
2、地點和工廠:選擇有代表性的生物工廠進行生產實習,如味精廠、酒精廠、白酒廠、制藥廠、釀造廠、啤酒廠、酶制劑生產廠等,具體安排視情況而定。
二、實習班級
生物工程專業三年級學生
三、實習目的和要求
生產實習是整個教學過程中比較重要的一環,必須認真對待。
1、目的:
學生通過生產實習,直接參加勞動,鞏固、總結、豐富所學專業基礎課知識,使理論聯系實際,培養學生獨立開展調查研究,了解發酵工業面臨的實際問題,綜合利用所學的知識分析、解決生產中的某些實際問題,為后續專業課程的學習奠定一定的基礎。
2、要求:
(1)實習中,學生應積極參加勞動,認真思考問題和調查研究、虛心學習工程技術人員和技術工人的知識、技術和實際解決問題的能力。
(2)在不違反工廠技術資料的有關規定前提下,收集工廠有關生產流程、生產設備、建筑等方面的資料,為專業課學習和畢業設計或畢業論文奠定基礎。
(3)了解工廠產品方案的制定、編制、技術經濟分析、稅收和如何計算經濟效益。
(4)了解工廠新產品試制的方向和如何改造現有設備的設想。
四、實習內容
實習主要包括兩部分內容:觀看錄像及相關專題講座;下廠實習
1、觀看錄像:具體下廠實習之前,組織學生觀看本教研室制作的有關酒精廠、白酒廠、葡萄酒廠、啤酒廠等錄像,以使學生對有關工廠有一個感性認識。
2、專題講座:根據各廠情況,安排不同的專題講座。
(1)味精廠:
①生產常見問題及解決方法;
②味精工業新動向及面臨的較復雜問題。
(2)酒精廠:
①生產常見問題及解決方法;
②酒精工業新動向及面臨的較復雜問題。
(3)制藥廠:
①生產常見問題及解決方法;
②制藥工業新動向及面臨的較復雜問題。
(4)釀造廠:
①生產常見問題及解決方法;
②釀造工業新動向及面臨的較復雜問題。
3、下廠實習:由廠方負責介紹和參觀來完成。
(1)、了解工廠簡史,現有的生產情況及發展遠景規劃,車間和科室的建制、生產組織、主要產品及設備情況。
(2)、通過全廠各車間參觀、了解廠區布置,概括了解生產過程、生產設備及工藝情況。
(3)、請廠方進行廠規、廠紀、安全教育。
五、實習領導
實習由教師和學生代表組成領導小組領導。
六、實習筆記和實習報告
學生應將每日的實習情況和心得體會記入筆記,教師要定期檢查。實習結束后,學生應根據實習內容和要求撰寫實習報告,返校后,一周內上交,逾期不收。
實習報告要求5000字以上,具體內容包括:
1.前言
2.生產實習工廠的概況
3.生產實習工廠的生產過程、生產設備及工藝
4.生產中異常現象及其處理
5.總結
六、實習紀律
1、遵守工廠的一切規章制度,聽從工廠人員的管理。
2、準時參加一切實習活動,不得遲到、早退和曠課,病假需持假條。
3、實習中認真聽講和觀察,在工廠人員的指導下,操作設備和儀表,未經許可,不得擅動。
4、遵守作息時間,按時熄燈。
5、外出請假,歸來銷假。
6、遇重大問題,必需報告教師,禁止私下解決。
7、對于嚴重違反實習紀律的學生,教師有權中止其實習,令其返校,成績以不及格論。
七、成績評定
生產實習的成績按優、良、中、及格和不及格五級記分,指導教師根據學
生的學習態度,遵紀情況,實習報告的水平和工廠人員的評價綜合評定。
制定人: 喬長晟
審定: 陳寧
批準:
肖冬光
第三篇:有機化學教學大綱
《有機化學》考試大綱
一、課程的性質和目的
有機化學是研究有機化合物的來源、結構、性質、合成、應用及相關理論的一門學科。本課程含有機化學實驗。
通過本課程的學習,使學生能較全面地了解并掌握有機化學中的基本概念、基本理論和基本反應;學會利用化合物的結構特征分析其物理性質及化學反應性能;能夠對一般的化合物進行合成分析;掌握分離、提純、鑒定一般有機化合物的常用方法,能對簡單有機物進行合成。
學生掌握這些基本規律和理論及相關的實驗技術,不僅能夠為更好地學習后續專業課打下堅實的基礎,而且可以了解和掌握基本的科研方法與技能。有機化學是高等院校培養學生綜合能力與科學素養的一門重要專業技術基礎課。
二、課程內容和要求
第一章
緒論
1.有機化學及有機化合物
2.有機結構理論及有機物結構表示法
3.共價鍵的屬性、斷裂方式及有機反應類型 基本要求:
1.了解有機化學的發展歷史及研究對象,掌握有機物的特點及其分類
2.了解價鍵理論和分子軌道理論,掌握共價鍵屬性及共價鍵斷裂方式 第二章
飽和烴與脂環烴
1.烷烴和環烷烴的命名與結構
2.烷烴的物理性質
3.飽和烷烴的性質:鹵代、氧化、異構化及裂化
4.小環烷烴的結構和開環反應 基本要求:
1.掌握烷烴及烷基的命名方法,尤其是系統命名法
2.掌握烷烴及小環烷烴的結構,會進行構造異構和構象異構分析
3.掌握烷烴及小環烷烴的主要化學反應;掌握自由基的穩定性順序及自由基反應機理 第三章 不飽和烴
1.不飽和烴的命名及結構
2.加成反應
3.聚合反應及塑料與橡膠
4.氧化反應
5.α-H 及炔氫的反應
6.雙烯合成------Diels-Alder反應 基本要求:
1.掌握烯烴、炔烴、共軛二烯烴的結構
2.掌握不飽和烴的系統命名法及烯烴的幾何異構現象
3.掌握不飽和烴的化學性質;通過親電加成、親核加成及自由基加成反應機理的學習,掌握馬氏規則、過氧化物效應及反應產物構型的選擇 第四章
立體化學
1.烷烴與環烷烴的構象分析
2.順反異構(幾何異構)3.對映異構 基本要求: 1.掌握構象分析,尤其是環己烷的構象;掌握幾何異構的命名
2.掌握手性、比旋光度、對映體、非對映體、內消旋體、外消旋體等概念;學會用R/S法和D/L法進行構型標記;會使用Fischer投影式 第五章
芳香化合物
1.苯的結構、芳香性的定義及Hückel規則
2.芳香化合物的命名及物理性質
3.單環芳烴的化學性質:親電取代反應、加成反應、α-H反應
4.單環芳烴親電取代反應的定位規則
5.多環芳烴
6.芳雜環化合物 基本要求:
1.掌握芳香性的內涵與Hückel規則的應用
2.掌握苯、萘、呋喃、吡咯、噻吩、吡啶、吲哚和喹啉等的結構、命名及其主要的化學性質,并從結構上分析掌握它們在化學性質上的異同
3.掌握芳烴親電取代反應的反應機理及定位規則,學會用電子效應和共振論解釋定位規則,并熟練利用定位規則指導取代芳烴的合成 第六章
鹵代烴
1.鹵代烴的結構與制備
2.鹵代烴的化學性質:親核取代反應、消除反應、與活潑金屬的反應
3.親核取代反應與消除反應的反應機理
4.鹵代烯烴與鹵代芳烴 基本要求:
1.掌握鹵代烷烴、鹵代烯烴及鹵代芳烴的結構和化學反應
2.掌握SN1與SN2、EI與E2反應的反應機理,會判斷化合物的結構對反應機理和反應活性的影響
第七章
醇
酚
醚
1.醇酚醚的結構、分類和命名
2.醇酚醚的制備
3.醇、酚、醚的反應 基本要求:
1.掌握醇酚醚的命名、結構特征、制備方法和化學性質
2.了解有關重要化合物在實際中的應用 第八章 醛 酮 醌
1.醛、酮的結構和命名
2.醛、酮的制備
3.醛、酮的化學性質:親核加成、α-H反應、氧化、還原
4.醌的結構與性質 基本要求
1.掌握醛和酮的結構、命名、制備方法和化學性質
2.掌握羰基親核加成反應和醛酮縮合反應的反應機理 第九章 羧酸及其衍生物
1.羧酸及其衍生物的結構、命名和物理性質
2.羧酸及其衍生物的制備方法
3.羧酸及其衍生物的化學性質
4.β-二羰基化合物 基本要求:
1.掌握羧酸及其衍生物的結構、命名及制備方法
2.掌握羧酸及其衍生物的化學性質以及酯化反應的反應機理
3.掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有機合成中的應用 第十章 含氮化合物
1.硝基化合物的結構、制備及化學性質
2.胺的分類、命名、結構及制備
3.胺的反應
4.重氮及偶氮化合物
5.腈的命名、制備及性質 基本要求:
1.掌握硝基化合物、胺及腈的結構、命名、制備方法及化學性質。重點是胺
2.掌握重氮鹽的制備及其在有機合成中的應用 第十一章 碳水化合物
1.碳水化合物的定義和分類
2.單糖的結構與化學性質
3.二糖與多糖的結構與性質 基本要求:
1.重點掌握單糖及二糖的結構特征;了解變旋光現象、差向異構、苷羥基等概念;會書寫Haworth式及構象式
2.了解淀粉、纖維素的組成與性質 第十二章 氨基酸
蛋白質
核酸
1.氨基酸的結構、分類和命名
2.氨基酸的制備與性質
3.蛋白質、核酸的結構與生理功能 基本要求:
1.掌握α-氨基酸的命名、制備與性質
2.了解蛋白質與核酸的結構與生理功能
教材:高鴻賓主編,有機化學(第四版),高等教育出版社,2005
第四篇:《有機化學》教學大綱
《有機化學》教學大綱
課程名稱(中文/英文):有機化學(Organic Chemistry)
課程編號:1502002 學
分:2 學
時:總學時32
學時分配:講授學時:30 討論學時:2 課程負責人:宋益善
一、課程簡介(分別用中英文描述課程的概況)
本課程是環境工程專業本科生一門重要的基礎課,主要介紹各類有機化合物的命名、結構特征、物理性質、化學性質、用途;各類官能團的特性,各種類型有機反應反應條件及其影響因素、應用范圍等。使學生掌握有機化學的基礎知識、基本理論和基本技能,培養學生分析問題和解決問題的能力,為學生今后學習后繼課程及從事專業工作相關領域打下必要的基礎。
This course is one of the most fundamental courses for Environmental Engineering majored undergraduate,mainly introduces the name, structure characteristics, physical properties, chemical properties, applications of organic compounds;the mechanisms of a variety of organic reactions.This cource can enable students to be familiar with the basic knowledge, basic theory and basic skills of organic chemistry, devolop abilities of problems-analyzing and-solving , and place solid basis for students in their successor curriculum and professional work.二、教學內容 第一章 緒 論 【教學目標】
通過本章的教學,讓學生對有機化學課概貌有初步的了解。
【教學內容】
1、有機化合物及有機化學;有機化合物特性。
2、有機化合物的結構式及書寫方法。
3、掌握價鍵理論的要點及共價鍵的鍵長、鍵角、鍵能、元素的電負性和鍵的極性。
4、有機化合物分子中的官能團和分類方法。
5、有機反應類型。【教學重點】
1、有機化合物和有機化學。
2、有機化合物的結構與特性。
3、研究有機化合物的一般方法。
4、有機化合物的分類。【教學難點】
1、共價鍵的理論及要點。
2、共價鍵的鍵參數。【授課時數】 1.5學時
第二章 烷 烴 【教學目標】
掌握烷基的命名法,理解烷烴的結構,了解烷烴的物理性質和基本化學性質。培養學生分析和解決問題的能力。【教學內容】
1、烷烴的同分異構現象、同系列等概念。
2、烷烴的結構:碳原子軌道sp3雜化;σ鍵.(自學)
3、烷烴系統命名。
4、烷烴的物理性質;有機化合物分子間的作用力;掌握烷烴沸點、密度、溶解度變化規律。
5、烷烴的化學性質。【教學重點】
1、烷烴的同分異構及命名。
2、碳的四面體結構、sp3雜化及σ鍵。
3、烷烴的物理性質、化學性質及鹵代反應歷程。
【教學難點】
1、碳的四面體結構、sp3雜化及σ鍵。烷烴的立體結構。
2、烷烴的鹵代反應歷程(自由基反應歷程)。【授課時數】 2.5學時
第三章 烯 烴 【教學目標】
通過本章學習,了解烯烴的順反異構,典型性質。理解烯烴加成的定位規律。【教學內容】
1、烯烴的結構:碳原子軌道sp2雜化;π鍵。(自學)
2、烯烴的同分異構現象和命名:順反異構體的存在和構型標記。
3、烯烴的化學性質:親電加成反應、烯烴的氧化反應;聚合反應;α—H取代反應。【教學重點】
1、烯烴的同分異構及命名。
2、烯烴的分子結構、sp2雜化、π鍵。
3、烯烴的化學性質(馬氏規則)。
4、烯烴的親電加成反應歷程和自由基加成反應歷程。
【教學難點】
1、烯烴分子的立體結構、Z/E命名法。
2、誘導效應和共軛效應對烯烴的親電加成反應歷程的影響及對馬氏規則的解釋。
3、碳正離子及穩定性。【授課時數】 3學時
第四章 炔 烴和二烯烴 【教學目標】
通過本章學習,了解炔烴、共軛二烯烴的結構特點和其主要化學性質,加深對雜化軌道理論的認識。【教學內容】
1、炔烴的結構:碳原子軌道sp雜化。(自學)
2、炔烴的同分異構現象和命名。
3、炔烴的化學性質:加成反應;氧化反應;金屬炔化物的生成。
4、共軛二烯烴的化學性質:1,2和1,4加成反應;雙烯加成。
【教學重點】
1、炔烴的分子結構、sp雜化。
2、炔烴的化學性質。
3、共軛二烯的結構、特征及化學性質。
4、共軛體系的分類,共軛效應對有機化合物結構、性質的影響。本章難點
【教學難點】
1、共軛效應對共軛二烯烴結構、性質的影響。
2、分子軌道理論對1,3—丁二烯中離域鍵的解釋。【授課時數】 2學時
第五章 脂環烴 【教學目標】
理解大小環烷烴的相對穩定性,掌握環己烷的構象問題。【教學內容】
1、脂環烴的分類和命名。
2、環烷烴的結構。
3、環烷烴的性質。【教學重點】
1、脂環烴的命名、化學性質、順反異構現象。
2、烷烴的構象。
3、環己烷及衍生物的構象。
【教學難點】
1、用張力學說和近代結構理論解釋環的大小與化學性質之間的關系。
2、環己烷的構象:船式、椅式、a鍵、e鍵。【授課時數】 1學時
第六章 芳香烴 【教學目標】
學生通過本章學習,對芳烴的芳香特性有一個全面的認識。掌握芳環上的親電取代反應,知道哪些規律是普遍的,哪些規律是特殊的。會應用某些取代基的定位作用合成多官能團化合物。【教學內容】
1、芳香烴的分類和命名。
2、芳香烴的化學性質;親電取代反應及反應機理;定位規律及應用;氧化反應;加成反應;芳香烴側鏈的反應。
3、稠環芳烴的結構、命名和性質。【教學重點】
1、苯的凱庫勒結構式及現代價鍵理論和分子軌道理論的解釋。
2、單環芳香烴的同分異構及命名。
3、苯及其衍生物的化學性質和芳環上的親電取代反應歷程。
4、苯環取代定位規則及在合成上的應用。
5、稠環芳烴萘、蒽、菲的結構及性質。
6、休克爾規則及應用。
【教學難點】
1、苯環上的親電取代反應歷程。親電取代反應的定位規則、理論解釋和合成上的應用。
2、休克爾規則和非苯系芳烴。
【授課時數】 4學時
第七章 旋光異構 【教學目標】
本章從不對稱物質具有旋光性的現象出發,解釋有機化學中不對稱性分子產生旋光性的原因。從立體化學的角度對分子的構型進行闡述。培養學生用對稱元素來判斷分子有無手性。【教學內容】
1、旋光活性物質;旋光度、比旋光度;手性、手性碳。【教學重點】
1、分子結構與對映異構的關系。
2、旋光性、比旋光度、手性、對映體、內消旋體、外消旋體等重要概念。
3、構型的R/S表示法。
4、環狀化合物的立體異構和不含手性碳原子化合物的對映異構。
【教學難點】
1、對映異構和分子結構的關系、手性、對稱因素。
2、構型的表示方法—費歇爾投影式。
3、對映異構體的構型:相對構型和絕對構型、構型的表示方法(D/L R/S法)【授課時數】 自學
第八章 鹵代烴 【教學目標】
學習親和取代反應、消除反應及其反應歷程。【教學內容】
1、鹵代烴的結構、分類和命名。
2、鹵代烴物理性質;掌握鹵代烴沸點、密度變化規律。
3、鹵代烴化學性質;親核取代反應;消除反應;查依采夫規則。格氏試劑生成。
4、乙烯基型和烯丙基型鹵代烴;不同鹵代烴對親核取代反應活性比較。【教學重點】
1、鹵代烴的分類、同分異構及命名。
2、鹵代烴的化學性質及不同鹵代烴活性的差異及鑒別。
3、親核取代反應歷程及影響親核取代反應的因素。
【教學難點】
1、飽和碳原子上的親核取代反應歷程(SN1,SN2)。
2、影響親核取代反應的因素(烴基結構、離去基團、親核試劑、溶劑)。【授課時數】 2學時
第九章 醇、酚、醚 【教學目標】
通過本章學習,使學生了解醇和酚主要的化學性質,通過對比了解分子結構對化合物性質的影響。了解醚的主要性質,理解一些特殊結構的醚的性能,提高學生分析問題和解決問題的能力。【教學內容】
1、醇的結構、分類和命名。
2、醇物理性質:掌握醇沸點、溶解度特點。
3、醇化學性質:似水性;酯化反應;與HX反應;了解伯、仲、叔醇反應活性差異;脫水反應;氧化反應;
4、酚的命名,官能團的優先次序規則。
5、酚的性質:弱酸性及基團對酸性的影響;顯色反應;取代反應;氧化反應;芳環上的親電取代反應。
6、醚的命名。
7、醚的性質:與濃酸反應;醚鍵斷裂;過氧化物生成。【教學重點】
1.醇的分類、同分異構及命名。2.醇的化學性質。
3.酚的結構特點及化學性質。
4.醚的命名、化學性質。【教學難點】
1、官能團的優先次序規則。
2、醚的化學性質。
【授課時數】 4學時
第十章 醛、酮、醌 【教學目標】
通過本章學習,使學生了解醇和酚主要的化學性質,通過對比了解分子結構對化合物性質的影響。了解醚的主要性質,理解一些特殊結構的醚的性能,提高學生分析問題和解決問題的能力。【教學內容】
1、醛、酮的結構、分類和命名。
2、醛、酮物理性質。
3、醛、酮化學性質;親核加成反應;氧化還原反應;α—H反應;鹵仿反應結構特征。
4、醌的命名、結構特征及性質。【教學重點】
1、醛酮的命名、結構特點和化學性質。
2、醛酮的親核加成。
3、醛酮的α—H反應。
【教學難點】
1、親核加成反應活性影響因素(電子效應、空間效應)。
2、與氨及衍生物的加成—消去反應。
【授課時數】 4學時
第十一章 羧酸、羧酸衍生物、取代酸 【教學目標】
通過本章教學,使學生正確理解羧酸的結構與性質,培養他們分析和解決有機化學實際問題的能力。要求學生系統地掌握各類羧酸衍生物的結構特征和關鍵反應,了解常見取代羧酸主要的化學性質,把握規律、抓住機理,為解決相關問題奠定必要而堅實的基礎。
【教學內容】
1、羧酸的分類和命名;一些羧酸和取代酸的俗名。
2、羧酸的物理性質。
3、羧酸的化學性質:羧酸酸性及結構對酸性的影響;羧酸衍生物的生成;二元羧酸的受熱反應;還原反應;α—H反應。
4、羧酸衍生物的分類和命名。
5、羧酸衍生物的物理性質。
6、羧酸衍生物的化學性質:水解、醇解、氨解反應;反應活性比較;還原反應;酯縮合反應。
7、羥基酸:結構、分類和命名和性質。
8、羰基酸:結構、分類和命名;脫羧、氧化和還原反應;乙酰乙酸乙酯的結構、性質及應用。【教學重點】
1、羧酸的分類、命名及結構。
2、羧酸的化學性質。
3、二元羧酸的受熱分解反應。
4、羧酸衍生物的分類、命名及結構。
5、羧酸衍生物(酰鹵、酸酐、酯、酰胺)的性質。
6、乙酰乙酸乙酯的合成及其在有機合成上的應用。【教學難點】
1、羧酸分子中的取代基對羧酸酸性的影響(誘導效應、共軛效應、場效應)。
2、乙酰乙酸乙酯的互變異構。【授課時數】 6學時
第十二章 含氮化合物 【教學目標】
學習胺的結構和主要化學性質,使學生初步了解含氮化合物的性質。
【教學內容】
1、胺類化合物的結構、分類和命名。
2、胺類化合物物理性質及光譜特征。
3、胺類化合物化學性質:脂肪胺、芳胺酸性;結構對酸性的影響;伯、仲、叔胺烷基化、酰基化、磺酰化反應活性差異;伯、仲、叔醇反應鑒別和分離;與亞硝酸反應活性差異。【教學重點】
1、胺的分類、結構和命名。
2、胺的化學性質
3、季銨鹽和季銨堿的性質。
4、重氮鹽的制法。
【教學難點】
1、苯胺分子中苯環上的取代基對苯胺堿性的影響。
2、季銨堿的性質—Hofmann降解反應測定胺的結構。【授課時數】 2學時
三、教學基本要求
教師在課堂上采用多媒體結合板書教學,詳細講授每章的重點、難點內容;通過作業的完成加深學生對有關概念、理論等內容的理解。重要術語用英文單詞標注。
本課程安排有一定學時的自學內容,教師布置自學提綱或有關思考題供學生掌握自學要點。
平時安排有作業或完成讀書報告。在主要章節講授完后,布置一定量的作業習題、分析討論或撰寫讀書報告等,加深學生對所學知識的理解、運用,拓寬學生的知識面。
四、教學方法
本課程每一章節由理論授課、研討、自學、作業或者讀書報告等方式構成。采用的教學媒體主要有:文
字教材(包括主教材和學習指導書)、課件(包括主講老師對全書的系統講授,還有重要內容的文字提示)。EOL平臺將作為本課程網絡教學輔助平臺發布各類通知、訪問資源和學習資料、開展在線測試和討論。
本課程在整個一學期中安排期中和期末考試。試題有有機化合物命名或寫結構、完成反應式、化合物鑒別或分離、結構推導、有機合成、判斷、填充、選擇、綜合題等形式覆蓋大綱所要求內容,其中至少60分為基礎內容,再以平時課堂問答、討論和測驗等各環節綜合評出學生的最終成績。
本課程考試考試范圍涵蓋所有講授及自學的內容,考試內容能客觀反映出學生對本門課程主要概念的記憶、掌握程度,對有關理論的理解、掌握及綜合運用能力。
總評成績:平時作業、課堂討論等占20%、期中和期末考試閉卷考試成績分別占30%和50%。
五、參考教材和閱讀書目 教材:
1.有機化學(高等教育出版社,趙建莊主編)2.有機化學習題集(高等教育出版社,李楠主編)參考書目:
1.[美]R.T莫里森,R?N?伯伊德著《有機化學》(上、下冊)
2.邢其毅等編寫的《基礎有機化學》(上、下冊)。
3、傅建熙主編的《有機化學》
六、本課程與其它課程的聯系與分工
本課程為專業基礎課,先修課程為基礎化學。通過該課程的學習使學生掌握有機化學方面的理論、實驗技術原理和技能,為進入后繼課學習打好基礎。
主撰人:宋益善 審核人:熊振海 日
期:
第五篇:生物工程專業《無機及分析化學》教學大綱
生物工程專業《無機及分析化學》教學大綱
生物工程專業《無機及分析化學》教學大綱(課程編碼:061B15)
一、課程說明
課程總學時102節,周學時3,學分5分,開課學期第1、2學期。
1、課程類別:
無機及分析化學是高等師范院校生物工程專業(本科)的一門重要的專業基礎必修課程。是立足于新的一門課程體系基礎之上,對原來無機化學和分析化學課程的基本理論,基本知識進行優化組合,有機結合而成的一門課程。它對學生的專業學習起著承前啟后的作用。
2、課程教學目標與要求:
無機及分析化學課程設置的目的是:使學生理解近代物質結構理論、化學熱力學、化學平衡理論、元素化學、氧化還原和電化學的基本原理的基礎知識,以及物質組成的化學分析法及有關理論。要求學生掌握水溶液中的化學平衡及其在分析化學中的應用,掌握重要的化學分析法(滴定分析法、重量分析法)了解分析化學中的儀器分析方法(光度分析法、電位分析法和色譜分析法)。
隨著生物學的發展,越來越多地需要運用化學概念和方法去解決生物學問題。通過教學要求,學生能將化學基礎與生物學知識相結合,應用分析化學的手段去研究化學元素和化學物質在生物體內的作用,及與生命的關系。
3、參考教材與參考書目:
(1)《無機化學》第三版(上、下冊)北京師范大學等編,高等教育出版社。(2)《普通化學原理》 華彤文等編,北京大學出版社。
(3)《分析化學》 第三版 華中師范大學,東北師范大學,陜西師范大學編寫,高等教育出版社出版。
4、課程教學重點與難點:
化學平衡,電離平衡,氧化還原平衡,配位平衡。原子結構,分子結構。
5、課程教學方法與手段:
本課程采用課堂講授、討論、多媒體教學并以實驗教學與操作和多媒體模擬實驗相結合的多種手段開展教學。
6、課程考核方法與要求:
本課程成績考核的主要方式為筆試,課程成績以期末考試成績為主,占總成績60%,期中考試占總成績25%,平時考核成績占15%。命題要求覆蓋大綱,題型靈活,難易適中,著重考查學生對基本理論的掌握程度以及理論聯系實際,分析問題的能力。
7、實踐性教學內容安排:
實踐性教學安排51課時,詳見《無機及分析化學實驗大綱》。8.先修課程與后續課程
先修課程為中學化學,后續課程主要是物理化學,有機化學等。
9、其他有關說明:
本大綱的制定按照教育部編寫的課程教學要點,結合本校和本專業情況進行修訂。
二、教學內容 緒
論(1學時)
1、無機及分析化學的研究對象、發展和前景;
2、學習無機及分析化學的方法。
第一章 氣體和溶液(4學時)
基本要求:
1、掌握理想氣體狀態方程式及其應用。
2、掌握道爾頓分壓定律。
3、理解稀溶液的依數性及其應用。
4、熟悉溶膠的結構、性質、穩定性及聚沉作用。
5、了解大分子溶液與凝膠。基本內容:
1、理想氣體狀態方程,混合氣體分壓定律。
2、.稀溶液的依數性及其應用:溶液蒸氣壓下降、凝固點下降、沸點上升、滲透壓。
3、溶膠的結構、性質、穩定性及聚沉作用。第二章 化學熱力學基礎(6學時)
基本要求:
1.了解狀態函數等熱力學常用概念 2.掌握焓和焓變的概念,熱化學反應方程式 3.學會運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算 4.學會計算標準狀態下吉布斯自由能變和反應熵變
5.學會運用吉布斯自由能變判斷化學反應方向,計算熱力學平衡常數 基本內容:
1.有關熱力學的幾個常用術語:體系和環境、狀態和狀態函數、功、熱量、內能焓
2.熱力學第一定律和熱化學:焓變,反應熱和熱化學方程式,蓋斯定律,幾種熱效應(生成焓)3.化學反應的方向:反應自發性、熵的初步概念、吉布斯自由能變(ΔG)、反應的標準自由能變(ΔG)公式及其應用
第三章 化學反應速率和化學平衡(6學時)
基本要求:
1.掌握化學反應速率概念和速率表示法,基本反應的速率方程
2.掌握濃度、溫度、催化劑等因素對化學反應速率的影響,并能用活化能的概念加以解釋 3.掌握化學平衡,理解平衡常數的物理意義及其影響因素 4.掌握化學平衡移動原理
5.掌握有關化學平衡和平衡移動的計算 基本內容:
1.化學反應速率表示方法:平均速率和瞬間速率
2.基元反應和復雜反應,基元反應的速度方程,反應分子 3.濃度對反應速率的影響,質量作用定律,反應級數 4.溫度對反應速率的影響,阿侖尼烏斯公式,活化能 5.催化劑對反應速率的影響 6.化學反應的可逆性與化學平衡
7.平衡常數,Kc、Kp與Kθ,平衡常數的物理意義,多重平衡規則 8.化學平衡的移動:濃度、壓力、溫度對化學平衡的影響,勒夏特里原理
第四章 解離平衡(5學時)基本要求
1.深化應用化學平衡及平衡移動原理討論弱電解質(弱酸、弱堿)在水溶液中的電離平衡、鹽的水解平衡及難溶電解質沉淀溶解平衡 2.掌握離子平衡的有關計算 基本內容
1.酸堿理論簡介:電離理論,質子理論,電子理論,酸堿共軛關系 2.強電解質溶液,活度及活度系數,拉平效應與區分效應 3.水的離子積,溶液的pH,酸堿指示劑
4.弱酸弱堿的電離平衡,同離子效應,緩沖溶液,鹽效應 5.鹽類水解,水解平衡的移動
6.難溶電解質溶解平衡,溶度積與溶度積規則,溶解度與溶度積的相互換算,沉淀生成與溶解,分步沉淀與沉淀的轉化
第五章 氧化還原反應(5學時)基本要求:
1、熟練配平氧化還原方程式
2、理解標準電極電勢及奈斯特方程式的意義并能進行有關計算
3、元素電勢圖的應用 基本內容:
1、氧化還原的基本概念、氧化數、氧化還原反應方程式的配平
2、原電池,電極電勢,標準電極電勢,由標準電極電勢判斷氧化還原方向并計算平衡常數。
3、奈斯特方程及有關計算;介質酸度對氧化還原反應的影響
第六章 原子結構(4學時)基本要求:
1.理解四個量子數的物理意義,了解核外電子運動的特點
2.懂得近似能級圖的意義,能夠運用核外電子排布的三個原理,寫出常見元素的原子核外電子排布方式 3.學會利用電離勢、原子半徑等數據,討論各種元素的某些性質與電子層 4.重點掌握原子結構與元素周期律間的關系 基本內容:
1.核外電子運動狀態:氫原子光譜和波爾理論,電子的波粒二象性,測不準原理,幾率密度,波函數(原子軌道),電子云,徑向分布,角度分布,四個量子數
2.核外電子排布和元素周期表:多電子原子的能級,屏蔽效應與鉆穿效應,能級組,近似能級圖,核外電子排布原理和電子排布,原子的電子構型與周期,族的劃分 3.電離勢,電子親合能,電負性
第七章 分子結構(5學時)基本要求:
1、學會運用現代理論說明共價鍵形成過程本質與發展;分子軌道理論等
2、掌握分子間三種作用力和氫鍵并用于說明物質的一些性質
3、了解晶體的基本特征與晶格等概念,金屬鍵與金屬晶體
4、掌握離子鍵的本質與離子晶格的基本類型
5、了解離子極化的概念 基本內容:
1、離子鍵的特征,離子晶體,離子晶體半徑比規則,晶格能的計算
2、共價鍵的形成與本質,現代價鍵理論要點與優缺點,共價鍵的方向性與飽和性,σ鍵與π鍵
3、雜化軌道理論SP,SP2,SP3雜化
4、分子軌道理論簡介:同核雙原子分子軌道能級圖,鍵級,分子的磁性
5、分子間作用力和氫健及其對物質性質的影響
6、晶體的基本概念、金屬鍵、金屬晶體
7、離子極化力和變形性,離子極化對化學鍵型和化合物性質的影響
第八章 配位化合物(4學時)基本要求
1、掌握配合物的基本概念
2、了解配合物價鍵理論的主要論點并能說明一些實例
3、掌握配合物穩定常數及有關計算
4、掌握配合物形成時性質的變化
5、一般了解螯合物的特征和配合物的重要性 基本內容:
1、配合物定義、組成、特征、分類、命名
2、配合物價鍵理論要點
3、螯合物的形成及其特殊穩定性
4、配合物的穩定常數及其應用
5、配合物形成時性質變化及其重要性
第九章 非金屬元素選述(8學時)基本要求:
1、掌握鹵素、氧、硫的結構、性質。
2、掌握氮、磷、碳、硅、硼的結構和性質。
3、了解稀有氣體、大氣和大氣污染物。基本內容:
1、鹵素及其化合物。
2、氧、硫、硒及其化合物。
3、氮、磷、砷及其化合物。
4、碳、硅、硼及其化合物。
5、稀有氣體、大氣和大氣污染物。
第十章 金屬元素選述(6學時)
基本要求:
1、掌握堿金屬與堿土金屬的結構與性質。
2、掌握鋁、錫、鉛及其重要化合物。
3、了解過渡金屬元素及其化合物。
4、了解稀土元素及其應用。基本內容:
1、堿金屬和堿土金屬的氧化物和氫氧化物性質。
2、鋁、錫和鉛及其重要化合物。
3、銅、銀、鋅、汞及其化合物。
4、鉻、鉬、錳、鐵、鈷及其化合物。
5、稀土元素及其應用。*
6、金屬與生命。
第十一章 分析化學概論(2學時)基本要求;
1.了解分析化學要求和它與生物學的關系; 2.了解分析化學中定量分析方法的分類; 3.了解定量分析過程及分析結果的表示方法;
基本內容;
一、分析化學的任務和它與生物學的關系;
二、化學分析方法和儀器分析方法;
三、定量分析過程及分析結果的表示方法。
第十二章 定量分析的誤差和分析結果的數據處理(4學時)
基本要求;
1.掌握定量分析誤差的來源及減免方法; 2.掌握定量分析誤差的表示方法; 3.掌握分析結果的數據處理與報告。基本內容;
一、效數字及運算規則
有效數字
運算規則
二、定量分析誤差的產生
系統誤差
偶然誤差
偶然誤差
三、提高分析結果準確度的方法
減小系統誤差的方法
減小偶然誤差的方法
四、實驗數據的統計處理
偶然誤差的正態分布
平均值的置信區間
離群值的棄舍
分析結果的數據處理與報告 第十三章 重量分析法(2學時)基本要求;
1.了解沉淀重量法中沉淀形式和稱量形式的要求 2.掌握影響沉淀溶解度和沉淀純度的因素 3.了解不同類型沉淀的沉淀條件 4.掌握重量分析法的結果計算。基本內容;
一、重量分析法概論 對沉淀形式的要求; 對稱量形式的要求;
二、影響沉淀溶解度的因素 酸效應 配位效應
三、影響沉淀純度的因素 共沉淀; 后沉淀;
四、沉淀的形式與沉淀條件 沉淀類型
沉淀條件的選擇;
五、沉淀的操作過程和分析結果的計算 沉淀的過濾、洗滌、烘干和灼燒 重量分析結果計算;
第十四章 滴定分析法(8學時)基本要求;
1.了解滴定分析的過程和方法分類; 2.了解滴定分析對化學反應的要求; 3.掌握標準溶液的配制、濃度計算; 4.掌握酸堿滴定方法、各離子濃度的計算; 5.掌握酸堿滴定曲線及指示劑的選擇; 6.了解酸堿滴定法在生物學中的應用; 7.掌握配位滴定法的基本原理和滴定條件; 8.掌握氧化還原滴定法基本原理及應用; 9.掌握沉淀滴定法的基本原理及終點測檢方法; 10.掌握各滴定方法中結果計算。基本內容;
1、滴定分析法概論 滴定分析過程及方法分類;
滴定分析對化學反應的要求和滴定方式;
標準溶液的配制及標定;
滴定分析法中的計算。
2、酸堿滴定法
弱酸溶液中各物種的分布;
酸堿溶液中氫離子濃度的計算;
緩沖溶液的作用及計算;
酸堿指示劑
酸堿滴定的滴定曲線及指示劑選擇;
酸堿滴定法的應用。
3、配位滴定法
配位滴定法概論;
配位滴定法的基本原理; 混合離子的滴定; 配位滴定的方式和應用
4、氧化還原滴定法 氧化還原滴定法概論; 氧化還原滴定法基本原理;
氧化還原滴定法的分類及應用示例。
5、沉淀滴定法 沉淀滴定法概論; 沉淀滴定的滴定曲線; 沉淀滴定法的終點檢測; 沉淀滴定法應用。
第十五章 紫外----可見吸光光度法(10學時)基本要求;
1.了解紫外----可見吸光光度法的特點和光與物質的關系; 2.掌握吸光光度計的組成及各部件的作用; 3.掌握吸光光度法的基本原理——光的吸收定律; 4.了解顯色反應及顯色反應條件; 5.了解儀器測量誤差和測量條件的選擇; 6.掌握紫外光度法在生物學中的應用;
7.了解分子熒光分析法的基本原理和儀器結果。講授內容;
1、紫外可見吸光光度法概論
紫外----可見吸光光度法特點;
物質對光的吸收及本質;
2、光吸收定律——朗伯-比爾定律
3、偏離朗伯-比爾定律的原因;
4、紫外-可見吸光光度計
基本部件及性能;
幾種常見的分光光度計。
5、顯色反應與顯色反應條件的選擇
6、儀器測定誤差和測量條件的選擇
7、紫外-可見分光光度法的應用
8、分子熒光分析法
熒光分析法的基本原理;
熒光分析法儀器;
熒光分析法的應用。
第十六章 原子吸收分光光度法(8學時)基本要求;
1.掌握原子吸收分光光度法的基本原理和理論基礎; 2.掌握原子吸收分光光度計的基本組成和各部件的作用; 3.掌握原子吸收分光光度計的定量方法; 4.了解原子吸收分光光度法的分析條件選擇; 5.掌握原子吸收分光光度法的靈敏度表示方法; 6.了解原子吸收分光光度法在生物學中的應用。基本內容;
1、原子吸收分光光度法概論;
2、原子吸收分光光度法的基本原理; 原子吸收分光光度法的理論基礎,原子吸收與原子濃度關系。
3、原子吸收分光光度計 光源,原子化系統,分光系統,檢測系統。
4、原子吸收分光光度法中的干擾及消除 化學干擾、光譜干擾、物理干擾。
5、原子吸收分光光度法分析條件的選擇及定量分析方法
6、原子吸收分光光度法測定的靈敏度和檢出極限
7、原子吸收分光光度法在生物學中的應用
第十七章 電勢分析法(6學時)基本要求;
1.掌握電勢分析法的基本原理
2.了解電勢分析中常用的電極類型及其電極結構與組成 3.掌握離子選擇性電極的主要性能
4.掌握直接電勢測定方法及在生物學在的應用 5.掌握電勢滴定法和電勢滴定法的終點確定方法。
基本內容;
1、電勢分析法基本原理、2、電勢分析法中的參比電極、甘汞電極; 銀-氯化銀電極。
3、電勢分析法中的指示電極
第一類電極、第二類電極、第三類電極、零類電極、膜電極。
4、離子選擇性電極的主要性能
5、直接電勢法 溶液pH值的測定、標準曲線法、標準溶液加入法。
6、離子選擇性電極在生物學中的應用
7、電勢滴定法
電勢滴定法終點的確定方法、電勢滴定法應用。
第十八章 色譜分析法(6學時)基本要求;
1.掌握色譜分析的分析流程及儀器基本部件、2.了解氣相色譜法的基本理論、3.了解氣相色譜法中固定相和分離操作條件的選擇、4.了解氣相色譜儀中常用的幾類檢測儀器、5.掌握氣相色譜法的定性幾定量分析方法、6.了解氣相色譜法在生物學中的應用、7.了解高效液相色譜的儀器特點及分析基本流程。基本內容;
1、色譜分析法概論 氣相色譜法的分析流程; 氣相色譜法儀器的基本部件
2、氣相色譜法的基本理論 分離過程、色譜流出曲線及有關術語。
3、氣相色譜法固定相和分離操作條件的選擇
4、氣相色譜檢測器 檢測器的主要性能指標、氣相色譜常用的檢測器。
5、氣相色譜的定性及定量分析方法
6、氣相色譜法在生物學中的應用
7、高效液相色譜法 高效液相色譜法的特點,高效液相色譜法的流程及分離原理。
第十九章 復雜物質的綜合分析及分析化學中常用的分離方法(2學時)基本要求;
1.了解剖析方法的特點及一般流程、2.了解復雜物質試樣的采集方法、3.掌握試樣的預處理方法、4.掌握分析化學中常用的分離方法。基本內容;
1、試樣剖析方法特點及一般流程、2、復雜物質試樣的采集方法、3、試樣的預處理、試樣的分解,生物試樣的保存,4、分析化學中常用的分離過程和分離方法。