spContent=有机化学是农学、园艺、植保、生工、食工、动科、动医等涉农类专业本科生的一门必修的理论与实践相结合的专业基础课程,主要讲授有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律。通过本门课程的学习,使学生掌握有机化学的基本概念、基本理论、基本有机反应、基本操作技能以及有机化合物结构与性能之间的关系,了解常见有机化合物在工农业生产以及人们日常生活中的地位和作用,提高学生的认知能力与创新能力,并培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风。
有机化学是农学、园艺、植保、生工、食工、动科、动医等涉农类专业本科生的一门必修的理论与实践相结合的专业基础课程,主要讲授有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律。通过本门课程的学习,使学生掌握有机化学的基本概念、基本理论、基本有机反应、基本操作技能以及有机化合物结构与性能之间的关系,了解常见有机化合物在工农业生产以及人们日常生活中的地位和作用,提高学生的认知能力与创新能力,并培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风。
—— 课程团队
课程概述
有机化学是生命科学相关专业的一门承上启下的必修的重要专业基础课,学习有机化学可以掌握从事生命科学及相关工作所必须的有机化学基础知识、基础理论和基本技能,为后续专业课程打好必要的有机化学基础。
学习和运用有机化学知识可以探索和阐释生命现象的化学本质。有机化学与工农业生产及日常生活联系紧密,学习有机化学不仅可以知其然还可以知其所以然,有时更能防患于未然。学习有机化学还可以培养“结构决定性质,性质反应结构”的辩证化学思维方式以及提升自身的学习能力和素质。
课程大纲
绪论
课时目标:知识目标:1.掌握有机化合物的特点,理解有机化学的概念。 2.了解原子核外电子运动的特性及原子核外电子排布规律。3.理解共价键理论和杂化轨道理论;了解共价键的基本属性。4.了解共价键的断裂方式和有机化学反应的类型。5.了解有机化学中的质子酸碱概念和电子酸碱概念。6.了解有机化合物的研究方法和分类。能力目标: 能熟练掌握和运用共价键理论和杂化轨道理论,为以后有机化合物结构的学习打下坚实的基础。素质目标: 通过介绍有机化学与人类生活的关系、有机化学的发展史和我国的有机化学科学工作者所做的贡献,培养学生的家国情怀、创新精神、科学精神,树立正确的世界观、人生观和价值观。
1.1有机化合物和有机化学
1.2有机化合物的特点
1.3有机化合物中的共价键
1.3.1原子轨道的概念
1.3.2共价键形成理论
1.3.3杂化轨道理论
1.3.4共价键的基本属性
1.4共价键的断裂方式和有机化学反应的类型
1.5有机化合物的分类
饱和脂肪烃
课时目标:知识目标:1.了解烷烃的普通命名法,掌握烷烃的系统命名法。 2.掌握碳链异构、构象异构,能画出简单烷烃(乙烷、丁烷)的典型构象。3.理解烷烃的结构,了解其性质与结构的关系。4.理解自由基卤代反应及其机理。能力目标: 能熟练掌烷烃的结构、性质及其变化规律和应用。素质目标: 从烷烃的来源和用途介绍烷烃与人类生活的关系;烷烃燃烧时放出大量的热,这是从汽油、柴油、天然气的燃烧而获得能源的重要途径,但是若氧气供应不足,燃烧不完全会产生一氧化碳等有毒物质,对环境造成污染;低级烷烃蒸气与空气混合至一定比例时遇到火花会爆炸。培养学生严谨的科学态度和安全意识,把所学知识应用于实践,科学合理的利用自然资源。
2.1烷烃的通式和同系列及同分异构
2.2烷烃的命名
2.2.1烷基的概念
2.2.2烷烃的命名
2.3烷烃的结构
2.4烷烃的物理性质
2.5烷烃的化学性质
不饱和脂肪烃
课时目标:知识目标: 1.理解烯烃、炔烃的结构,了解它们的物理性质、普通命名法。 2.掌握烯烃、炔烃的官能团位置异构、顺反异构。3.掌握烯烃、炔烃的系统命名法和化学性质。4.熟悉二烯烃的分类及命名,掌握共轭二烯烃的化学性质。5.正确理解共轭效应与超共轭效应。能力目标: 熟练掌握不饱和烃的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 以烯烃的聚合反应为出发点,介绍烯烃和人类生活的关系,例如聚乙烯,具有无毒、耐低温并有良好的绝缘性和防腐性能,是一种用途很广的塑料;新材料之王石墨烯在诸多领域有很重要的应用前景;使学生感受化学的发展与时代发展的密切关系,体现了以创新发展为核心的时代精神,加深对社会主义核心价值观的理解。
3.1单烯烃
3.1.1烯烃的结构
3.1.2烯烃异构现象及命名
3.1.3烯烃的物理
3.1.4化学性质
3.1.5亲电加成反应历程
3.1.6诱导效应
3.2炔烃
3.2.1炔烃的结构
3.2.2炔烃的异构现象和命名
3.2.3炔烃的物理性质
3.2.4炔烃的化学性质
3.3二烯烃
3.3.1分类和命名
3.3.2共轭二烯烃的结构与共轭效应
3.3.3共轭二烯烃的性质
碳环烃
课时目标:知识目标: 1.了解环己烷的构象;掌握环烷烃、单环芳烃的结构和命名。 2.掌握环烷烃和单环芳烃的化学性质,掌握苯环上亲电取代反应的机理和定位规则。3.熟悉稠环芳烃(萘)的结构、命名及其化学性质。4.掌握芳香性及其判别方法(Hückel规则)。能力目标: 熟练掌握碳环烃的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 从芳香烃的定位规则可以看到,化学反应都是向着最稳定的方向进行,启发学生用科学的唯物主义世界观看待问题、分析问题、解决问题。
4.1 环烷烃
4.1.1脂环烃的分类和命名
4.1.2环烷烃的物理性质
4.1.3环烷烃的化学性质
4.1.4环烷烃的分子结构
4.2 芳香烃
4.2.1苯的结构
4.2.2苯的命名
4.2.3苯的物理性质
4.2.4苯的化学性质
4.2.5芳环上的亲电取代反应历程
4.2.6苯环上取代反应的定位规律
4.3其它芳烃
4.3.1稠环芳烃
4.3.2非苯芳烃
卤代烃
课时目标:知识目标: 1.熟悉卤代烃的分类及命名,了解卤代烃的物理性质。 2.掌握卤代烃的化学性质。3.理解卤代烃的亲核取代反应及消除反应历程。4.熟悉卤代烯烃的分类,掌握双键位置对卤原子活泼性的影响。能力目标: 熟练掌握卤代烃的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 从氟利昂的应用以及其对臭氧层的破坏为切入点培养学生辩证的看待事物的两面性,从事物的本质分析问题,激发学生的学习兴趣,通过学习更多科学文化知识来改善人类的生活环境,为人类生存生活提供更好的化学产品。
5.1 卤代烷
5.1.1卤代烃的分类、命名和异构
5.1.2卤代烷的物理性质
5.1.3卤代烷的化学性质
5.1.4亲核取代反应历程
5.1.5消除反应历程
5.2 卤代烯烃和卤代芳烃
5.2.1卤代烯烃和卤代芳烃分类和命名
5.2.2卤代烃结构与化学性质的关系
旋光异构
课时目标:知识目标: 1.理解物质的旋光性,掌握偏振光、比旋光度的概念。 2.掌握物质的旋光性与分子结构的关系,掌握手性的概念。3.掌握含一个和两个手性碳原子化合物的旋光异构,会判断有机物分子是否具有旋光性。4.会用D/L和R/S标记法标记手性碳原子。5.了解环状化合物和不含手性碳原子化合物的旋光异构。能力目标: 熟练掌握有机化合物的结构与旋光性之间的关系,并会用D/L和R/S标记法标记手性碳原子。 素质目标: 介绍手性有机化合物在医药当中的应用,将沙利度胺的“前世今生”引入课堂,激发学生学习兴趣,培养严谨的科学态度,树立正确认识科学是把双刃剑的理念。
6.1平面偏振光和旋光活性
6.2分子的手性和对称性
6.3含手性碳原子化合物的旋光异构
6.4不含手性碳原子化合物的旋光异构
醇、酚、醚
课时目标:知识目标: 1.掌握醇、酚和醚的结构、分类及命名。2.掌握醇、酚和醚的物理性质。3.掌握醇、酚和醚的化学性质。4.熟悉重要的醇、酚和醚类化合物。能力目标: 熟练掌握醇、酚和醚的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 介绍日常生活中发生的假酒案,培养学生的社会责任感、使命感以及安全意识。醚的过氧化物不易挥发,在受热或受到摩擦时极易爆炸,以此为切入点,教育学生在有机化学实验中以及以后在用到各类有机化合物的时候要注意操作规范,培养安全意识。
7.1 醇
7.1.1醇的结构、分类和命名
7.1.2醇的物理性质
7.1.3醇的化学性质
7.2 酚
7.2.1酚的结构、分类和命名
7.2.2酚的物理性质
7.2.3酚的化学性质
7.3 醚
7.3.1醚的结构、分类和命名
7.3.2醚的物理性质
7.3.3醚的化学性质
醛、酮、醌
课时目标:知识目标: 1.了解醛、酮的分类和物理性质。2.掌握醛、酮的命名、结构及化学性质。3.理解醛、酮的亲核加成反应历程。4.掌握不同醛、酮发生亲核加成的活性比较。5.了解醌的一些基本知识。能力目标: 熟练掌握醛、酮的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 醛、酮的还原反应中有著名的黄鸣龙还原法,通过介绍黄鸣龙的生平培养学生爱国主义精神与民族自豪感。
8.1 醛和酮
8.1.1醛、酮的结构、命名和同分异构
8.1.2醛、酮的物理性质
8.1.3醛、酮的化学性质
8.1.4 亲核加成反应历程
羧酸及其羧酸衍生物和取代酸
课时目标:知识目标: 1.掌握羧酸及其衍生物和取代酸的结构、分类及命名。 2.掌握羧酸及其衍生物和取代酸的物理性质。3.掌握羧酸及其衍生物和取代酸的化学性质。4.熟悉重要的羧酸及其衍生物和取代酸类化合物。能力目标: 熟练掌握羧酸及其衍生物和取代酸的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 苯甲酸钠在医药、染料、农药等领域有着重要的作用,其在食品行业被用作防腐剂,和学生讨论其作用机理及其副作用,培养学生用辩证的思想来看待有机化合物对人类生产生活的作用及其危害。
9.1羧酸
9.1.1羧酸的结构、分类和命名
9.1.2羧酸的物理性质
9.1.3羧酸的化学性质
9.2 羧酸衍生物
9.2.1羧酸衍生物的命名和结构
9.2.2羧酸衍生物的物理性质
9.2.3羧酸衍生物的化学性质
9.3 取代酸
9.3.1羟基酸
9.3.2羰基酸
9.3.3互变异构现象
含氮化合物
课时目标:知识目标: 1.掌握有关胺和酰胺的命名、结构和化学性质。 2.掌握苯胺的重氮化反应和重氮盐的反应。3.了解胺和酰胺的物理性质及有关的基本理论知识。能力目标: 熟练掌握胺和酰胺的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 芳胺类化合物作为合成表面活性剂、染料、有机颜料的中间体有着广泛的用途,但是随着科技的发展,其对人体的毒副作用逐步被提上日程,在很多国家一些偶氮染料被列入禁用名单;以此为切入点,提醒学生科技乃是一把双刃剑,有机化学合成技术进步的初衷是推动社会经济的发展,为人类的生产生活提供更好的化学品,教育学生应培养严谨的科学态度,树立正确的人生观、价值观,发挥科学成果的积极作用,将科技果实真正用于造福人类。
10.1胺
10.1.1胺的结构、分类和命名
10.1.2胺的物理性质
10.1.3胺的化学性质
10.2 酰胺
10.2.1酰胺的结构和命名
10.2.2酰胺的物理性质
10.2.3酰胺的化学性质
10.2.4碳酸的酰胺
杂环化合物
课时目标:知识目标: 1.掌握杂环化合物的命名、结构和化学性质。 2.理解杂环化合物的芳香性。3.了解它们的衍生物的简单结构及性质。能力目标: 熟练掌握杂环化合物的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 通过烟碱、吗啡的介绍,告诫学生要珍爱生命,远离毒品,树立正确的人生观、价值观。
11.1杂环化合物的分类和命名
11.2杂环化合物的结构和芳香性
11.3杂环化合物的化学性质
油脂和类脂
课时目标:知识目标: 1.掌握油脂的组成、结构及有关的化学性质。 2.了解油脂的命名和物理性质。3.了解有关的类脂化合物的结构及化学性质。能力目标: 熟练掌握油脂和类脂的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 油脂作为人体三大营养物质之一,和人体的组成及生理活动密切相关,但是由于膳食不合理(比如油脂含量高的食物摄入过多)以及缺乏运动等诸多原因,现在的心脑血管疾病越来越多,而且有逐步年轻化的趋势,提醒学生要关爱自己的身体,合理饮食,多参加体育运动,拥有健全的身心是为祖国的发展贡献更多力量的前提。
12.1油脂
12.1.1 油脂的组成、结构和命名
12.1.2 油脂的性质
12.2肥皂和表面活性剂
12.2.1 肥皂及其表面活性作用
12.2.2 表面活性剂
12.3类脂
碳水化合物
课时目标:知识目标: 1.了解单糖的分类和物理性质。 2.理解单糖的立体异构。3.掌握单糖的环状半缩醛结构与变旋平衡方程式。4.掌握单糖的有关化学性质。5.掌握常见二糖和多糖的结构和命名以及相关化学性质。能力目标: 熟练掌握单糖的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 自然界里广泛存在的是D型糖,生物体也只对D型糖进行吸收和代谢,使学生进一步理解“结构决定性质,性质反应结构”的辩证唯物主义科学观,培养学生实事求是、严谨踏实的科学作风。
13.1单糖
13.1.1单糖的结构
13.1.2单糖的性质
13.2低聚糖
13.2.1还原性双糖
13.2.2非还原性双糖
13.3多糖
氨基酸、蛋白质与核酸
课时目标:知识目标: 1.了解α-氨基酸的分类和物理性质,掌握α-氨基酸的结构、命名和化学性质。2.了解蛋白质的组成、分类和结构,掌握多肽的结构和命名,掌握蛋白质的两性和等电点等相关化学性质。3.掌握核酸的化学组成,理解多核苷酸的结构及其它有关的一些基本理论知识。能力目标: 熟练掌握氨基酸、蛋白质与核酸的结构、性质及其变化规律和应用。 素质目标: 结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸的合成是我国科研工作者在有机合成上所做的重大贡献,其诞生地中科院上海有机化学研究所和中科院化学研究所目前的研究依然在相关领域处于世界领先地位;以此增强学生的民族自豪感,激发学生的爱国情怀,促使学生立志刻苦学习,为祖国的繁荣富强贡献力量。
14.1氨基酸
14.1.1氨基酸的结构、分类与命名
14.1.2氨基酸的化学性质
14.2蛋白质的组成和结构
14.2.1蛋白质的组成和分类
14.2.2多肽
14.2.3蛋白质的结构
14.2.4蛋白质的理化性质
14.3核酸
14.3.1核酸的化学组成
14.3.2多核苷酸
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常见问题
Q : 如何学好有机化学?
A :
1. 认真进行课前预习,包括衔接知识学习和课堂内容预习;
2. 上课认真听讲,做好课堂笔记,并标注没有理解透彻或不会的知识点和细节;
3. 通过自己学习与思考仍不能解决的问题要及时请教同学或老师,不积累问题;
4. 学会思考,对教学过程中得出的结果或结论多问为什么,做到理解记忆,而不是死记硬背;
5. 重点知识点要学、练、思、用相结合,做到举一反三,融会贯通;
6. 学会从参考书、网络资源获取信息与知识, 培养自学能力。