有机化学是研究有机化合物的来源、组成、结构、性质、制备、应用及相关理论和方法的科学,极大地促进了人类社会的发展进步。
我们日常生活的衣、食、住、行、医疗和健康都与有机化学密切相关。各种食品添加剂、化妆品、洗涤剂、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶,正在不断改善我们的生活;各种抗病毒药物、抗癌药物的人工合成,给越来越多的人带来福音。各种新型有机功能材料的诞生,也将为人们呈现出一个更加五彩缤纷的世界。
生命过程从本质上来说是一系列相互协调、彼此制约的复杂化学过程。从某种意义上说,一切生命现象归根结底都涉及到有机化合物及其反应。例如,11-顺式视黄醛是视觉细胞中视紫红质的辅基,吸收光后异构化为全反式视黄醛,使视网膜紫红质构象改变,来启动对大脑的神经脉冲,从而形成视觉。人体内重要的生理过程—三羧酸循环,是糖、脂肪和蛋白质分解的主要通路。如今,在分子水平上研究和认识生命活动已成为当今自然科学最活跃的研究领域之一。
本课程以有机化合物的结构、性能、反应、制备及应用为主线,系统地介绍有机化合物结构与性能之间的关系,以及有机化学实验基本单元操作和重要的有机合成反应。其中,“有机化学理论部分”主要学习烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物、含氮化合物、杂环化合物和生物碱、糖类、氨基酸、蛋白质和核酸等各类有机化合物的命名、物理性质、化学性质,以及相关的有机反应、反应机理及其在有机合成中的应用。而且将学习立体化学、电子效应等基本理论。“有机化学实验部分”主要包括:实验室安全;熔点、折光率和旋光度等有机化合物基本物理常数的测定;常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、回流、重结晶、薄层层析、柱层析等有机化合物的分离与提纯的实验原理和基本操作技能;阿斯匹林、乙酸乙酯等典型有机化合物的制备方法。
本课程内容上精选了有机化学的核心知识点,强化基础知识的学习。以电子效应为基础,分析有机化合物的结构特征;以分子结构为核心,探索有机反应的本质和规律;以化学反应为重点,理解有机化合物的功能。学习资料包括教学文档、教学视频、单元测试、 课堂讨论 等,大家可以在讨论区对有机化学学习过程中遇到的问题和难点相互切磋和探讨。
本课程系统介绍各类有机化合物的结构特点、命名方法、物理性质、化学性质、反应机理、立体化学等基本理论,以及有机化学实验基本原理及实验方法,并融入有机化学发展史、学科前沿、著名有机化学家故事、新型有机材料、有机化工生产及其安全环境保护等相关案例。课程教学目标分为三个层次:
【认知目标】 掌握有机化合物的结构、命名方法、化学性质及其反应机理等基本理论;掌握有机化合物的结构与性质之间的关系;熟悉化学实验室安全知识;掌握有机化合物的合成、分离、提纯和物理性能测试的基本方法和操作技能,以及典型的有机化学反应与有机化合物的合成方法。
【能力目标】 具有命名、鉴别、分离与提纯有机化合物、推断有机化合物的结构、初步设计有机化合物合成路线的能力。应用有机化合物结构与性质之间的关系,在分析 问题和解决问题过程中,提升自主学习能力和知识应用能力。
【素质目标】 应用化学思维,理解有机化学与社会发展、人类生活之间的紧密联系,塑造正确的价值理念、养成细致良好的实验习惯、增强安全与环保意识、培养严谨求实的科学态度和创新意识、树立社会责任感,能够为自我的未来发展储备较全面的能力和素养。
总评成绩(百分制)=平时成绩×20%+实验成绩×20%+考试成绩×60%
说明:
平时成绩包括:作业、单元测验、课程论文、课前预习与课程讨论参与度等,评价学生得分(百分制,满分100分);
实验成绩包括:课堂表现、预习情况、实验操作(占60%)、实验结果与实验报告(占40%),评价学生得分(百分制,满分100分);
具备一定的化学预备知识。
先修课程:无机化学、无机化学实验、普通化学或工程化学等。
1. 陆阳主编,有机化学,人民卫生出版社(第9版),2019. 06, ,北京。
2. 曹健,郭玲香主编,有机化学实验(第3版),南京大学出版社,2018年8月。
3. 夏淑贞主编,有机化学习指导与习题集,人民出版社,2008年5月。
4. 邢其毅,裴伟伟,徐瑞秋,裴坚,基础有机化学(第4版),高等教育出版社,2016年。
5. Leroy G. WADE, Organic Chemistry, 8E. Pearson New International Edition,2013.
Q : 该门课程该如何学习?
A : 理论课学习,建议先预习陆阳老师主编《有机化学》的书中内容。教学过程中,建议学生按照授课大纲构建网状的思维体系,这样有利于知识的学习和运用。
B: 实验课学习,建议先预习曹健,郭玲香主编《有机化学实验》教材中内容。
C: 如果反应机理等基本理论理解有困难时,建议参考邢其毅等4位老师主编《基础有机化学》教材。
Q : 参考资料该如何获得?
A : 可以参考的网络资源:
1)小木虫科研论坛 https://xmuchong.com/forum.php
2)有机化学论坛 https://bbs.organicchem.com/
3)有机化学网 https://www.organicchem.com/
4)The Journal of Organic Chemistry https://pubs.acs.org/journal/joceah/
5)有机化学期刊 https://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/volumn/home.shtml
6)Organic Chemistry News -- ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/news/matter_energy/organic_chemistry/
B : 参考资料在淘宝、京东等电商平台均有售卖。