spContent=研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学,是化学学科中的一个重要分支。
研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学,是化学学科中的一个重要分支。
—— 课程团队
课程概述
《有机化学》是一门以实验为基础,理论性和实践性并重的学科,是有机化学工业、食品科学、环境科学、生物化学、生物学、遗传学等学科的重要的理论基础。它与人民的日常生活、工农业生产和国防建设等都有着密切的关系。近年来,日常生活和工业上越来越多的合成材料来自有机化学工业。有机化学和有机化学工业的发展,可以为人们创造丰富的物质财富,推动国民经济的迅速发展,促进物质文明的建设。通过有机合成,以水、空气、煤焦油、石油等为原料,制造出人造羊毛、人造纤维、人造皮革等各种高分子产品,制造出千百种颜色鲜艳的染料、性能优良的农药以及各种合成药物等。通过有机合成,不仅可以合成自然界中已经存在的许多物质,而且已经合成出几十万至上百万自然界中没有的物质。有机化学的研究,对于人们认识复杂的生命现象、控制遗传、征服顽症等都有重要作用。
授课目标
通过本课程的学习,使学生实现以下教学目标:
1.了解各类有机化合物的命名、结构、性质和应用。
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.能分析几类主要有机化合物的分子结构与相应性能之间的关系,了解典型的有机化学反应机理及反应条件。
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。
成绩 要求
总成绩=平时成绩(30%)+期末考试成绩(70%),其中平时成绩构成为:观看视频(50%)+单元测验(20%)+在线讨论(10%)+线下作业(20%)。
课程大纲
绪论
课时目标:了解有机化学的发展史及有机物的特性,理解有机物的结构、组成和有机物的酸碱理论,掌握价键(杂化轨道)理论。
1.1 有机化合物与有机化学的产生与发展
1.2 有机化合物的特点、结构和分类
1.3 共价键和价键理论
1.4 分子轨道理论(一般了解)
1.5 酸碱理论
1.6 有机化学反应的类型
饱和烃
课时目标:了解烷烃、环烷烃的结构特点和同分异构现象,理解其结构和性质之间的关系,掌握烷烃和环烷烃的命名、构象和其化学性质。
不饱和烃
课时目标:了解不饱和烃的组成和同分异构,理解有机化学中的电子效应,掌握不饱和烃的命名、结构特点和其化学性质。
芳香烃
课时目标:了解芳烃的分类和结构特点,理解芳烃的亲电取代反应历程、定位规律和非苯芳烃芳香性的判断,掌握芳烃的命名、结构和其化学性质,应用定位规律合成目标化合物。
第一节 单环芳烃
第二节 稠环芳烃
第三节 非苯芳烃
旋光异构
课时目标:了解比旋光度、手性、对映体、外消旋体和内消旋体等一些基本概念,理解物质的旋光性和分子结构之间的关系,掌握构型的表示及标记和化合物旋光性的判断。
5.1 基本概念(偏光、旋光、手性等)
5.2 旋光性与对称性的关系
5.3 旋光异构体的表示方法
5.4 手性原子的标记方法
5.5 具有二个或二个以上手性碳的分子
5.6 含有手性碳原子的环状化合物不含有手性碳原子的旋光异构
5.7 外消旋体的拆分和不对称合成
5.8 亲电加成反应的动态立体化学
卤代烃
课时目标:了解卤代烃的结构和化学活性之间的关系,理解SN和E反应之间的竞争关系;SN1和SN2、E1和E2之间的异同,掌握卤代烃的命名、化学性质及其在有机合成中的应用。
7.1 卤代烃的分类
7.2 卤代烃的命名
7.3 卤代烃的物理性质
7.4 卤代烃的亲核取代反应
7.5 卤代烃的消除反应
7.6 卤代烃与金属镁的反应
7.7 亲核取代反应的反应历程
7.8 消除反应的反应历程
醇酚醚
课时目标:了解醇、酚、醚的结构特点,理解其结构和性质之间的关系,掌握醇、酚、醚的命名和化学性质。
醛酮醌
课时目标:了解醛、酮、醌的分类和结构特点,理解醛、酮化学性质的异同,掌握醛、酮、醌的命名和醛、酮的化学性质。
9.1 醛酮醌的分类
9.2 醛酮醌的命名
9.3 醛酮的物理性质
9.4 醛酮的化学性质-亲核加成
9.5 醛酮的化学性质-α氢的反应
9.6 醛酮的化学性质-氧化还原反应
9.7 醛酮的化学性质-岐化反应
羧酸及其衍生物
课时目标:了解羧酸及其衍生物的结构特点,理解它们在化学活性上的差异,掌握羧酸及其衍生物的命名、化学性质和相互之间的转换。
取代酸
课时目标:了解取代酸的结构特点,理解(乙酰乙酸乙酯)酮式和烯醇式之间的互变异构,掌握羟基酸和羰基酸的命名和化学性质。
11.1 取代酸概述
11.2 羟基酸的性质
11.3 羰基酸
11.4 乙酰乙酸乙酯
含氮和含磷有机化合物
课时目标:了解胺的结构特点,理解胺的结构和性质之间的关系,其他含氮有机化合物的命名和性质,掌握胺的命名和结构、胺的化学性质;重氮盐的化学性质和合成中的应用。
12.1 胺的分类与命名
12.2 胺的结构与物理性质
12.3 胺的碱性
12.4 胺的烃基化与酰基化反应
12.5 胺的磺酰化反应
12.6 胺与亚硝酸的反应
12.7 重氮与偶氮化合物的分类和命名
12.8 重氮化合物的合成和结构特征
12.9 重氮化合物的取代反应
12.10 重氮化合物的偶合和还原反应
12.11 硝基化合物的分类与命名
12.12 硝基化合物的性质
12.13 腈类化合物的命名和性质
杂环化合物和生物碱
课时目标:了解杂环化合物的结构特点,理解杂环化合物结构和性质之间的关系,掌握杂环化合物的命名及其化学性质。
13.1 杂环化合物的分类与命名
13.2 杂环化合物的结构与芳香性
13.3 杂环化合物的化学性质
13.4 常见的杂环化合物
脂类化合物
课时目标:了解油脂、类脂、表面活性剂的结构特点,掌握油脂的组成和化学性质,类脂的组成。
14.1 油脂的组成、分类与命名
14.2 类脂化合物
14.3 肥皂及表面活性剂
糖类
课时目标:了解多糖的组成和特点,理解单糖结构和性质之间的关系,掌握单糖的结构、性质;二糖的组成和特点。
15.1 糖的定义、分类和命名
15.2 单糖的结构和表示方法
15.3 单糖的羰基反应
15.4 单糖的羟基反应、显色反应
15.5 二糖概述(还原性与非还原性)
15.6 多糖的含义、分类、结构与性质
氨基酸、蛋白质和核酸
课时目标:了解蛋白质、核酸的组成,理解氨基酸溶液的酸碱性和其等电点(pI)的关系,掌握氨基酸的命名、结构和化学性质。
16.1 氨基酸的结构、分类和命名
16.2 氨基酸的物理性质、等电点
16.3 氨基酸羧基和氨基的反应、与水合茚三酮反应、热分解反应
16.4 蛋白质的分类、组成和性质、核酸的组成
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预备知识
学习过无机及分析化学课程,了解有机化学的一些基本概念。
参考资料
教材:有机化学(第三版),杨红 主编, 中国农业出版社
参考资料:基础有机化学(第三版,上下册)邢其毅等,高等教育出版社
有机化学学习指导,章维华 主编,中国农业出版社