spContent=有机化学是一门极具魅力的学科,抗生素青霉素和抗疟药青蒿素的发现为什么能够获得诺贝尔奖?现代食品为什么能够色、香、味俱全?红烧肉的烹饪过程中隐藏了多少有机化学知识?……如果您对这些问题感兴趣,请与我们一起进入有机化学的学习,探索其中的奥秘,领略有机化学的风采。
有机化学是一门极具魅力的学科,抗生素青霉素和抗疟药青蒿素的发现为什么能够获得诺贝尔奖?现代食品为什么能够色、香、味俱全?红烧肉的烹饪过程中隐藏了多少有机化学知识?……如果您对这些问题感兴趣,请与我们一起进入有机化学的学习,探索其中的奥秘,领略有机化学的风采。
—— 课程团队
课程概述
有机化学是化学与化工专业的一门重要基础课,也是生命科学、医学、环境科学、粮食工程、食品工程、材料科学的必修课程之一。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,为各专业学生进一步学习打下扎实的基础,是学习化学工程、生物化学、药物化学、油脂化学、食品化学、谷物化学等课程的基础。
随着科学技术的不断发展和教学方法的改革,有机化学涉及的内容不断丰富和更新,因此,本课程的教学内容既融入学科前沿的科研与教学成果,又融入各专业特点;将研究性和问题式教学法渗透教学过程。本课程的主要内容包括:烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、对映异构、卤代烃、醇酚和醚、醛酮和醌、羧酸及衍生物、羟基酸和羰基酸、胺和杂环化合物等。
河南工业大学有机化学教学资源齐全,师资队伍较强,将精选教学内容,结合教学研究成果,利用现代教育技术,深入浅出地讲解,将带领你在有机化学的五彩世界里漫游,感受有机化学的魅力,深切体会有机化学在生活中的重要作用。
授课目标
牢固树立人才培养中心地位,以学生为中心的理念,深化教育教学改革,培养适应国家战略需求、适应区域经济社会发展和行业创新发展需求的人才培养目标。
知识目标:通过学习本课程,能够阐释各类有机化合物的命名、结构特征、物化性质、用途和制备方法;剖析各类官能团的特性,取代反应、加成反应、重排反应等有机反应的反应原理及其影响因素;解释有机结构理论和反应机理,尤其是化合物的结构与反应性关系;剖析有机分子的立体化学基本概念;构建简单的有机分子合成路线;判断有机化合物的分离鉴定和结构测定等;
能力目标:通过本课程的学习,学生能够牢固地掌握有机化学的基础理论知识,具备应用这些知识去解决相关的问题的能力,构建自我更新知识,获取知识的能力,进而提升自己的创新意识和创新能力,毕业后能胜任化学及其相关领域的科学研究、技术开发、教学、管理等工作的高素质人才;
思政育人目标:培养学生有机化学的科学思维,从事物本质分析问题的方法,探究与创新精神,树立正确的人生态度与价值观;树立爱国主义精神与民族自豪感,深植家国情怀,培养文化认同,增强民族自信,科技的人文情怀;启发科学兴趣,激发对专业的热爱。
课程大纲
绪论
课时目标:(1) 知识目标:理解有机化学的研究内容;有机化合物结构与性质的关系,相关的理论以及研究方法;(2) 能力目标:能够根据有机化合物的特性与结构判断有机化合物,具备收集整理信息的能力;(3) 思政目标:培养探究、钻研的科学精神以及踏实严谨、实事求是的科学态度;培养良好的职业道德,树立正确的人生观与价值观。
烷烃
课时目标:(1) 知识目标:掌握烷烃同系列,异构、命名、构象、物理性质与自由基反应;了解烷烃的热裂氧化等反应及反应热,燃烧热,生成热,键离解能等概念;(2) 能力目标:能够利用系统命名法对烷烃进行命名;能够区分和书写烷烃的同分异构体;能够判断、区分和书写自由基反应的机理;(3) 思政目标:关注民生工程,培养分享意识、团队合作意识和主动学习的意识;树立低碳生活理念和可持续发展的环保意识
2.1 烷烃的结构
2.2 烷烃的同分异构
2.3 烷烃的构象
2.4 烷烃的系统命名
2.5 烷烃的卤化
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烷烃作业
烯烃
课时目标:(1) 知识目标:掌握烯烃的结构、异构、命名,物理性质和相对稳定性;掌握烯烃的化学反应及亲电加成反应机理;掌握烯烃的氧化、还原反应;(2) 能力目标:能够利用烯烃的命名规则对烯烃进行命名;学会判断亲电加成反应的类型;能够正确书写出加成产物或氧化还原产物;(3) 思政目标:关注有机化学的绿色发展,建立良好的职业道德;通过新材料的介绍,体会创新精神对于时代发展的重要性,进而加深对社会主义核心价值观的理解。
3.1 烯烃的结构
3.2 烯烃的异构与命名
3.3 烯烃与溴的加成反应
3.4 烯烃与卤化氢的加成反应
3.5 烯烃的氧化与还原
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烯烃作业
炔烃与二烯烃
课时目标:(1) 知识目标:掌握炔烃的结构与化学性质,共轭二烯烃的化学反应,共轭作用和共振论;(2) 能力目标:能够区分炔烃与烷烃、烯烃的不同点;能够利用共振论解释或解决有机化学问题;(3) 思政目标:培养科学思维,总结、归纳、联系的思维方法;从事物本质分析问题的科学方法和矛盾的对立统一规律
4.1 炔烃的结构
4.2 炔烃的加成反应
4.3 炔烃的还原与氧化
4.4 端基炔的化学反应
4.5 共轭二烯烃的特性
4.6 共轭效应
4.7 共振论及其应用
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炔烃作业
脂环烃
课时目标:(1) 知识目标:掌握环烷烃的异构和化学性质;掌握环烷烃的构象及取代环己烷构象分析;了解环的张力、多环烃及其构象;(2) 能力目标:能够正确解决环烷烃发生的化学反应;能够正确判断取代环己烷的优势构象;(3) 思政目标:培养科学思维,总结、归纳、联系的思维方法;化学结构与美学
5.1 脂环烃的分类
5.2 环烷烃的化学反应
5.3 脂环烃的结构与稳定性
5.4 环己烷的构象
5.5 取代环己烷的构象
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脂环烃作业
芳烃
课时目标:(1) 知识目标:掌握苯的结构和芳香性;苯的亲电取代反应和机理;苯环上亲电取代反应的定位规律和解释;(2) 能力目标:能够正确书写苯的亲电取代反应及机理;根据定位规律,正确判断苯环上亲电取代反应的位置;(3) 思政目标:培养勤奋思考、刻苦钻研的意识,多角度分析问题的科学方法,坚持执着的科学精神。
6.1 苯的结构和命名
6.2 苯环上的亲电取代反应
6.3 苯环上亲电取代反应机理
6.4 烷基苯侧链上的反应
6.5 取代基的定位效应
6.6 定位效应的解释
6.7 定位效应的应用
6.8 稠环芳烃的结构和化学反应
6.9 休克尔规则和非苯芳香体系
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芳烃作业
对映异构
课时目标:(1) 知识目标:掌握旋光性、分子的手性和对称性,构型确定和命名方法;了解消旋化合物的拆分;(2) 能力目标:能够根据分子的对称性判断化合物的手性;能够正确判断和书写对映异构体的构型;(3) 思政目标:树立正确认识科学双刃剑的理念,培养严谨的科学精神和质疑好奇的精神。
7.1 同分异构体的分类
7.2 分子的对称因素与手性
7.3 旋光性与比旋光度
7.4 对映异构体的书写方法与构型标记
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对映异构作业
单元测验一
卤代烃
课时目标:(1) 知识目标:掌握卤代烃的结构与化学性质,亲核取代反应SN1,SN2反应机理,反应机理的影响因素;掌握格式试剂的制备及应用;(2) 能力目标:能够正确判断亲核取代反应的机理;能根据反应条件正确写出生成物;根据反应条件,正确判断反应的取向;(3) 思政目标:通过科学家的故事,培养科学兴趣,激发对专业的热爱;树立正确的三观和坚持不懈的奋斗精神。
8.1 卤代烃的结构与化学性质
8.2 亲核取代反应机理
8.3 影响亲核取代反应的因素
8.4 消去反应机理
8.5 取代反应与消去反应的竞争
8.6 格氏试剂的制备与应用
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卤代烃作业
醇、酚和醚
课时目标:(1) 知识目标:掌握醇、酚和醚的结构化学性质;(2) 能够正确认识和判断醇酚醚的异同;正确认识三类化合物在有机合成中和实际生活中的应用;(3) 思政目标:尊重生命、遵纪守法,正确认识中国传统文化,树立正确的三观
9.1 醇的取代反应
9.2 醇的消去反应
9.3 醇的氧化反应
9.4 酚的化学反应
9.5 醚的化学反应
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醇、酚和醚作业
醛、酮和醌
课时目标:(1) 知识目标:掌握醛酮的结构与化学性质,醛酮的亲核加成反应机理;(2) 能力目标:能够正确书写醛酮与不同亲核试剂的反应;利用碘仿反应对醛酮进行鉴别;(3) 思政目标:引导学生辩证看待事物,培养学生主动学习的能力;培养学生爱国主义精神与民族自豪感,文化自信,坚定为中华民族伟大复兴而努力奋斗的决心。
10.1 HCN与醛酮的反应
10.2 半缩醛和缩醛
10.3 氨的衍生物与醛酮的反应
10.4 NaHSO3与醛酮的反应
10.5 Grignard试剂与醛酮的反应
10.6 羟醛缩合反应
10.7 碘仿反应
10.8 醛酮的氧化与还原
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醛、酮和醌作业
单元测验二
羧酸及其衍生物
课时目标:(1) 知识目标:掌握羧酸及其衍生物的化学性质;掌握丙二酸二乙酯的结构与性质;(2) 能力目标:能够正确判断不同取代酸的酸性;能够利用丙二酸二乙酯合成取代羧酸;(3) 思政目标:培养学生的分享意识、团队合作的意识;引导学生树立健康的生活方式的意识。
11.1 羧酸的酸性
11.2 羧酸衍生物的生成
11.3 羧酸的氧化与还原
11.4 脱羧反应
11.5 Claisen酯缩合反应
11.6 酯的亲核加成消除反应
11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质
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羧酸及其衍生物作业
羟基酸与羰基酸
课时目标:(1) 知识目标:掌握羟基酸和羰基酸的结构和化学性质,掌握二羰基化合物的结构与性质;(2) 能力目标:能够利用二羰基化合物的性质合成取代丙酮衍生物。
12.1 羟基酸的脱水反应
12.2 alfa-羟基酸的分解反应
12.3 羰基酸的脱羧反应
12.4 beta-二羰基化合物酮式和烯醇式的互变异构
12.5 beta-二羰基化合物的烃化和酰化反应
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羟基酸与羰基酸作业
胺
课时目标:(1) 知识目标:掌握胺类化合物的结构和化学反应;掌握季铵碱的消除反应;芳香重氮盐的化学性质;(2) 能力目标:能够正确判断霍夫曼消除的取向;能够利用芳基重氮盐的性质合成取代芳香化合物;(3) 思政目标:培养学生社会主义核心价值观,树立正确的人生观、价值观和世界观。
13.1 胺的碱性
13.2 Hinsberg反应
13.3 胺与亚硝酸的反应
13.4 季铵碱的霍夫曼(Hoffmann)消除
13.5 重氮盐的合成与化学性质
13.6 芳基重氮盐的偶合反应
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胺作业
杂环化合物
课时目标:掌握吡咯,呋喃、噻吩和吡啶等杂环化合物的结构和化学性质。
14.1 五元芳杂化化合物的结构与化学性质
14.2 六元芳杂化化合物的结构与化学性质
杂环化合物作业
单元测验三
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预备知识
参考资料
使用教材:
《有机化学》袁金伟,肖咏梅 主编,化学工业出版社,2022.08

参考教材:
1.《有机化学》(第五版),胡宏纹,高等教育出版社,2021.01
2.《有机化学》(第五版),天津大学有机化学教研室,高等教育出版社,2014.07