有机化学
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spContent=有机化学是研究碳的化合物的科学,在于认识已有有机物的组成、结构、性质、制备与应用规律,并创造大量分子服务于人类生活。有机化学是探索绚丽多彩生命奥秘的金钥匙,与生命、医学等交叉融合,驱动发展。未来使命将拓展到“任何与有机分子相关的事物”上。让我们一起认识生命活动中分子群体的魅力吧!
—— 课程团队
课程概述

有机化学是包括农林生物、生命科学、食品科学、生物医学和环境科学等学科专业在内的一门关键的核心基础课,为农业各学科分支的分子研究和发展提供理论引导和精细技术支撑。通过本课程的学习,要求学生掌握该课程的基本理论、基本知识和基本实验技能,为相关专业学生进一步学习生物化学、农业化学、食品化学等应用化学类课程打下坚实基础。

有机化学理论课程的教学内容主要包括:有机化合物的分类和系统命名体系,近代有机结构理论的应用,认知烃,醇、酚、醚、醛、酮、羧酸等含氧衍生物,胺等含氮衍生物这些基本有机物的结构与性质的关系,基本有机化学反应规律及主要反应机理,各类基本有机物的制备应用等五大知识模块,同时碳水化合物、类脂、蛋白质等生物分子的化学结构特征和主要生物功能也是重要内容;在线课程内容也包括了有机化学与生物、医药环境、农学等交叉融合的拓展案例和最新阅读提高素材。

本课程授课团队由西北农林科技大学省级有机化学系列课程教学团队骨干成员,联合西北大学、宁夏大学、石河子大学、陕西理工大学等4所大学一线教师构成。精选凝练有机化学基本教学内容,由浅入深, 吸纳交叉学科新成果,时有拓宽,带领大家在有机化学的海洋里漫游,感受有机分子群体的无限魅力,深切体会有机物在多彩生命世界和日常生活中的重要作用。课程素材依据《有机化学》(第四版,傅建熙主编),并参考John E. McMurry主编的《有机化学,及其生物学应用》(第三版)英文版制作,可供非化学类各专业学生学习。

授课目标

1、认知常见的有机分子,掌握基本有机物的系统命名方法;

2、掌握共价键的基本属性、有机分子的成键和断键方式、有机分子个体的结构特征、有机分子群体的基本反应规律和特征,以及主要的生物学等相关应用。

3、了解这些基本知识与相关交叉学科前沿问题之间的联系,从分子层次理解复杂生命系统的科学基本问题。

课程大纲

第一周 

第1章  绪论

1.1 有机化学课程学习六问


第2章   有机化学基本理论

2.1  杂化轨道理论及其应用

2.2  酸碱电子理论-路易斯酸碱理论

2.3  电子效应及其应用

第一周 绪论与有机化学基本理论作业


第二周  

第3章   有机物命名

3.1 有机化合物系统命名方法I 

3.2 有机化合物系统命名方法II


第4章   烷烃

4.1 烷烃构象与立体结构书写

4.2 烷烃的卤代反应

第二周 有机物命名与烷烃作业


第三周 

第5章   环烷烃

5.1 环烷烃构象分析及应用


第6章   立体化学

6.1 分子的手性(立体化学)

6.2 旋光活性与分子结构的关系

6.3 旋光异构体构型的表示方法和标记方法

第三周 环烷烃与立体化学作业

第三周 有机化学基本理论、有机物命名、烷烃、环烷烃与立体化学单元测试


第四周 

第7章   烯烃和炔烃

7.1 烯烃的亲电加成反应

7.2 烯烃的氧化与还原

7.3 共轭二烯烃的结构与化学性质


第8章   芳香烃

8.1 芳香性

8.2 苯的亲电取代反应

8.3 取代苯的定位效应

第四周 烯烃和炔烃、芳香烃作业


第五周 

第9章   有机卤化物

9.1 卤代烷单分子亲核取代反应机理

9.2 卤代烷双分子亲核取代反应机理

9.3 2级卤代烷的取代和消除反应


第10章   醇、酚、醚和硫醇

10.1 醇的制备

10.2 醇的取代与氧化反应

10.3 有机分子的消除反应(含卤代烷醇胺)

10.4 醚的水解反应

10.5 酚的主要性质

第五周 有机卤化物,醇、酚和硫醇作业


第六周 

第11章   醛和酮

11.1 醛酮的亲核加成

11.2 羰基的氧化与还原

11.3 醛酮的α-卤代反应

11.4 羟醛缩合反应

第八周 醛和酮作业


第12章   羧酸与羧酸衍生物

12.1 有机物的酸性

12.2 羧酸、羧酸衍生物的亲核取代

第六周 醛和酮、羧酸与羧酸衍生物作业

第六周 烯烃和炔烃、芳香烃、有机卤化物、醇酚醚、醛酮和 羧酸与羧酸衍生物单元测试


第七周 

第13章   胺

13.1 有机物的碱性

13.2 有机胺的反应

13.3 重氮、偶氮化合物


第14章   含硫、磷有机物

14.1 含硫、磷有机物及其应用


第15章   生物分子: 杂环化合物与生物碱

15.1 杂环的结构与功能

15.2 杂环的电子特性

15.3 杂环的化学性质

第七周  胺,含硫、磷有机物,杂环化合物与生物碱作业


第八周 

第16章   生物分子:碳水化合物

16.1 单糖的结构与变旋现象 

16.2 糖的主要性质


第17章   生物分子:氨基酸和蛋白质

17.1 氨基酸和蛋白质的性质

第八周 碳水化合物,氨基酸和蛋白质作业

第八周 胺,含硫磷化合物,杂环化合物和生物碱,碳水化合物,氨基酸和蛋白质单元测试


第九周 复习与期末测试


预备知识

1.中学化学知识

2.大学无机及分析化学知识

证书要求

课程总计100分,其中单元测试占35%,讨论占15%,期末考试占50%。提交拓展阅读和深度探索小论文有额外附加分10分。

合计85分以上为优秀; 60-84分为合格证书。

参考资料

1.傅建熙.有机化学(第四版).高等教育出版社,2018年

2.John E.McMurry, Organic Chemistry with Biological Applications(3rd Ed.). Cengage Learning,2015

3.邢其毅等编.基础有机化学.高等教育出版社,2013年

4.王俊儒,刘汉兰,朱玮 编著. 有机化学学习指导--解读、解析、解答和测试(第二版),高等教育出版社,2013年

常见问题

Q1 : 有机化学课程学什么?  

A :  认知有机分子;各类有机分子的典型结构特征、理化性质变化规律、典型分子反应机理;基本有机物的制备与生物应用。


Q2 : 有机化学课前该如何准备?  

A :  明确下节课学习目标;提前预习相关内容和知识点;提出要解决的具体问题。


Q3 : 对有机化学课程学习有哪些建议和忠告?

A :  课堂学习建议:课堂时间有限,认真听讲!!!专注课堂内容,大胆提问;

仔细记录没理解透的知识点和细节;习惯画分子结构和重要反应的细节。

A :  课后学习忠告:每节课后保证0.5-1h 学习;学-看-思考相结合;养成自主学习习惯。


Q4 : 结构、反应和机理对理解有机化学非常重要吗?

A :  是的,非常重要!!!!画结构式和反应机理是关键途径;3大学习关键点:分子中元素荷电属性;(官能团)键合特性和反应活性;4种反应类型: 取代; 加成;消除;氧还反应。


Q5 : 实验室的有机反应和生命体内的是一样的吗?

A :  是的,反应机理完全一样;但有很大不同。介质体系、温度、催化剂、试剂体积大小、反应特异性、反应效率完全不一样。


Q6 : 学有机化学有什么用?

A :  理解有机分子结构,阐释生命活动的化学本质,促进自身素质和能力进步。


Q7: 有无问题咨询QQ群?

A : 有,为161549531(有机化学与实验竞赛),问题回答为“有机化学在线课程”。