第一篇:河南工程学院教案 有机化学
河南工程学院教案(七)
第九章 脂肪烃
(二)9-3脂肪烃的命名
重点:脂肪烃的系统命名法
难点:烯烃的顺反异构体的命名
内容:
一、饱和脂肪烃的命名: 1.习惯命名法:
①含有10个或10个以下碳原子的直链烷烃,用天干顺序甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸等10个字分别表示碳原子的数目,后面加烷字,凡直链烷烃前加“正”字;凡开头有(CH3)2CH—,而其于为直链的烷烃,则在前加“异”字;凡开头有(CH3)3C—,而其余为直链的烷烃,则在前加“新”字。
例如:
CH3CH2CH2CH(CH3)2CH CH3
(CH3)3C CH3
正丁烷
异丁烷
新戊烷
②含有10个以上碳原子的直链烷烃,用碳原子的数目命名。
如:CH3(CH2)10CH3命名为正十二烷。2.系统命名法
系统命名法是我国根据1892年曰内瓦国际化学会议首次拟定的系统命名原则、国际纯粹与应用化学联合会(简称IUPAC法)几次修改补充后的命名原则,结合我国文字特点而制定的命名方法,又称曰内瓦命名法或国际命名法。
★烷基:烷烃分子中去掉一个氢原子后余下的部分。其通式为—CnH2n+1,用—R表示。
常见的烷基有:
甲基
CH3—
(Me)
乙基
CH3CH2—
(Et)
正丙基
CH3CH2CH2—
(n-Pr)
异丙基
(CH3)2CH—
(iso-Pr)
正丁基
CH3CH2CH2CH2—
(n-Bu)
异丁基
(CH3)2CHCH2—
(iso-Bu)
仲丁基
CH3CH2(CH3)CH—
(sec-Bu)
叔丁基
(CH3)3C—
(ter-Bu)①在系统命名法中,对于直链烷烃,与普通(习惯)命名法相同,省去正字。②带有支链的烷烃,先选择分子中最长的碳链作为主链,若有几条等长碳链时,选择支链较多的一条为主链。根据主链所含碳原子的数目定为某烷,再将支链作为取代基。此处的取代基都是烷基。
③从距支链较近的一端开始给主链上的碳原子编号。若主链上有2个或者2个以上的取代基时,则主链的编号顺序应使支链位次尽可能低。
④将支链的位次及名称加在主链名称之前。若主链上连有多个相同的支链时,用中文二、三、四„„数字表示支链的个数,再在前面用阿拉伯数字注明各个支链的位次,每个位次之间用逗号隔开。若主链上连有不同的几个支链时,则按由简到繁的顺序将每个支链的位次和名称加在主链名称之前。
⑤如果支链上还有取代基时,则必须从与主链相连接的碳原子开始,给支链上的碳原子编号。然后补充支链上烷基的位次.名称及数目。
例如:
CH2CH3CH3123456CHCH3CHCHCHCH3CH3CH2CH3
2,5—二甲基—3,4—二乙基己烷
二、不饱和脂肪烃的命名:(1)烯烃的命名法
①烯烃的衍生命名法
这种方法用在简单的烯烃命名。以乙烯为母体,其余部分为取代基。例如:
CH2CCH3CH2CHCH
2CH3CHCHCH
3CH2CH2
乙基乙烯
对称二甲基乙烯
不对称二甲基乙烯
②烯烃的系统命名法 a.选择含有双键的最长碳链为主链,命名为某烯。从靠近双键的一端开始,给主链上的碳原子编号。
b.以双键碳原子中编号较小的数字表示双键的位号,写在烯整个名称的前面,再在前面写出取代基的名称和所连主链碳原子的位次。例如:
CH21C2CH23CH24CH35 CH21CH2CH23CH3
4CH2CH3
1—丁烯
2—乙基—1—戊烯
1CH32CH3CCH3CH34CHCH35CCH376CH2CH3
3,4,5,5—四甲基—2—庚烯
c.烯烃主链上的碳原子在10个以上时,烯字的前面应加一个碳字。例如:
CH2CH(CH2)13CH3
十六碳烯—1。
(2)二烯烃和炔烃的命名:
①二烯烃的命名与烯烃命名相似,不同的是要在“烯”字前加上双键的数目“二” 字。例如:
CH3CH2CCH3CHCH2CH2CCH3CCHCH3
2-甲基—1,3—丁二烯,2,3—二甲基—1,3—戊二烯
②炔烃的命名原则与烯烃相似,即选择包含叁键的最长碳链作主链,碳原子的编号从距叁键最近的一端开始。
若分子中即含有双键又含有叁键时,则应选择含有双键和叁键的最长碳链为主链,并将其命名为烯炔(烯在前、炔在后)。编号时应使烯、炔所在位次的和为最小。例如:
CHCCHCH3CHCHCH2CH
33—甲基—4—庚烯—1—炔
但是,当双键和叁键处在相同的位次时,即烯、炔两碳原子编号之和相等时,则从靠近双键一端开始编号。如:
CHCCHCH2
1—丁烯—3—炔
(3)烯烃顺反异构体的命名:
根据IUPAC命名法,顺反异构体的构型是用Z(德文Zusammen,同)表示顺式结构,E(德文Entgegen,对)表示反式结构。在标记时,首先按照次序规则分别确定双键两端碳原子上所连接的原子或原子团的次序大小。如果双键上的2个碳原子连接的次序大的原子或原子团在双键的同一侧,则为Z式构型,如果双键上的2个碳原子连接的次序大的原子或原子团在双键的异侧时,则为E构型。
次序规则的要点为:
·先比较直接与双键相连的原子,原子序数大的排在前面。
·如果与双键碳原子直接相连的原子相同时,则比较与该原子相连的原子序数。不是计算原子序数之和,而是以原子序数大的原子所在的基团在前。
·如果与双键碳原子直接相连的原子相同,而该原子又以重键与别的原子相连时,则按重键级别分别以两个或三个相同原子计算。
取代基游离价所在的原子[1],原子序数大的在前,小的在后:
I—,Br—,Cl—,S—,P—,O—,N—,C—,H—(同位素按原子量大小次序排列D—,H—)
几种烃基的先后次序为:(CH3)3C—,(CH3)2CH—,CH3CH2—,CH3— 例如:
BrCClCHClBrCClCClH
(Z)—1,2—二氯溴乙烯
(E)—1,2—二氯溴乙烯
练习:
1.用系统命名法命名下列化合物
(1)CH3CH2CH2CH(CH3)2(3)CH3HCCH2CH2CHCH2CH3CH(CH3)2(2)CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3CH2CH3
2.写出下列化合物的结构式
(1)顺—4—甲基—2—戊烯
(2)
(Z)—3,4—二甲基—2—己烯(3)(E)—1—氯—1—溴—1—戊烯
3.下列烯烃中哪些有顺、反异构?若有,写出顺、反异构体并命名:
CH3(1)CH3CCCH2CH3(2)CH3CHCC2H5CH3(3)CH3CH2CHCCH3CH3C2H5
第二篇:河南工程学院实习报告
校 外 实习报 告
实习名称:
姓 名: 院(系): 专业班级: 学 号:
指导教师:
主要实习单位:
成 绩:
时间: 年 月 日至 年 月 日
1、实习单位及岗位简介
1.1实习单位的简介
金星啤酒集团有限公司是1995年10月以河南金星啤酒厂为核心组建的集工、贸、科研一体化的全国大型啤酒企业集团。企业创建于1982年,啤酒年生产能力200万吨,居河南省第一、全国第四,是全国食品行业重点企业、河南省工业综合实力百强企业和河南省农业产业化优秀龙头企业。
公司坚持独资建厂的扩张模式,1998年以来先后独资新建了贵州金星啤酒有限公司、金星集团周口啤酒有限公司、山西金星啤酒有限公司、陕西蓝马啤酒有限公司、金星集团安阳啤酒有限公司、金星集团信阳啤酒有限公司、金星集团漯河啤酒有限公司、金星集团南阳啤酒有限公司、昆明金星啤酒有限公司、金星集团三门峡啤酒有限公司、成都金星啤酒有限公司、南京金星啤酒有限公司、甘肃蓝马啤酒有限公司、山东金星啤酒有限公司、中山金星啤酒有限公司等15个啤酒公司和原料、玻璃等10余个配套分公司,成为“一业为主,多元发展”的跨行业、跨地区经营的产业型企业集团。企业在扩大规模的同时,不断优化环境和提高管理水平,建立了5000平方米的企业花园,被评为郑州市花园式企业、全国企业管理先进单位、全国食品工业优秀企业、河南省精神文明单位。2004年6月通过了国家旅游局验收,成为国家工业旅游示范点。
公司建立了以科研中心为核心的技术创新体系,坚持以技术引进、科研攻关、技术改造相结合和“产、学、研”相结合的方式,坚持“生产一代、改进一代、构思一代”的新产品开发方针,系统地推进技术进步。近年来开发的小麦啤、新一代、纯生啤等新产品,满足了不同消费者的需求。公司主要生产设备均从克郎斯、克斯米等国际著名公司引进,糖化、发酵系统全部采用微机自动化控制,技术装备处于国内先进水平。1998年11月获全国企业技术创新示范企业,2001年1月获河南省科技进步先进单位。
主导产品金星牌系列啤酒30多个品种,畅销河南、山西、贵州、安徽、河北、江苏、云南、广西、湖南、山东等20多个省和越南、泰国、缅甸、马来西亚等国家,年出口量5000吨,实现创汇200多万美元。产品近年来荣获中国啤酒优质新产品、河南省著名商标、河南省重点保护产品等殊荣。2002年9月1日获中国名牌产品称号,2005年9月1日又通过了中国名牌产品复评;2003年9月荣获中国食品工业百强企业称号,2005年4月荣获中国啤酒工业十强企业称号;2007年8月被认定为中国驰名商标;2008年9月小麦啤、新一代、纯生啤3个品牌荣获绿色食品称号。
公司始终坚持走质量效益型发展道路,多年来始终坚持“质量第一,创造世界名牌;持续改进,满足顾客需求”的质量方针,积极实施名牌战略。1991年10月获河南省质量管理奖,1998年3月通过了中国方园认证委员会ISO9002质量体系认证和产品认证,2001年5月又在河南省率先通过2000版ISO9001的换版认证工作,2006年12月通过了ISO9001-2000质量管理体系、ISO14001环境管理体系、HACCP食品安全管理体系“三合一”管理体系认证,质量保证能力进一步提高,产品优级率达到99%以上,处于国内领先水平。2001年6月获全国食品行业质量效益型企业,1999年12月获全国创名牌重点企业,2001年6月获全国质量兴企争创名牌示范企业。公司建立了与市场竞争机制相适应的营销和服务体系,坚持以顾客满意为宗旨,成立了配送中心和售后服务部,及时、快捷为顾客提供各种服务,不断提高服务质量和顾客满意度。1995年10月获中国质量协会用户委员会全国用户满意企业。
1.2实习岗位的简介
生产实习是理工科大学培养学生综合能力及素质,提高分析问题解决问题的能力,做到理论联系实际,使知识完整化的关键环节,是本科生教学计划的重要组成部分,通过生产实习,接触生产一线技术人员、管理人员和操作工人,对加强精神文明建设、培养学生的劳动热情、高尚情操与职业道德具有重工的实际意义。
实习也是学生获取生产实际知识、经营管理、企业改革、人际关系等综合能力的重要课程,是培养社会主义建设人才和事业接班人的必经环节。本次实习的主要目的是:要求学生通过实习,能将课堂所学的有关理论知识与工程实际紧密结合,加深对本专业的感性知识;通过实习使学生加深对专业领域的认识,使学生掌握本专业有关的生产工艺,生产设备、性能、配置及其工作原理,生产中各项经济技术指标的分析与计算,生产的组织与管理;实习的另一个不可忽视的作用,则是使学生通过生产实习,获得参加社会实践的机会,自觉地认识和了解社会,弥补国情认识和社会经历方面的不足。
本次实习是跟班实习,我们对啤酒的整个生产流程进行了学习,根据啤酒的生产工艺流程确定每天的学习内容。
2、实习内容及过程(具体工作内容等)。
2.1生产过程叙述
2.1.1啤酒知识培训
一、啤酒的定义:
以大麦、啤酒花、水为主要原料,经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒。
二、啤酒的分类:
一是根据灭菌情况分为生啤和熟啤。生啤又可分为混生啤酒喝纯生啤酒;混生啤酒酿成后,不经消毒处理,直接销售,口感优于熟啤,但因其不杀菌、不充氧,如不降温,在常温下仅能保鲜
一、两天;纯生啤酒是在混生啤酒基础上用现代灭菌设备,经三次灭菌过滤,然后封装在专用酒桶内。这种啤酒口感鲜美、营养丰富,在摄氏零度至5度的温度下可保质30天。
二是根据色泽分为黄啤酒(淡色啤酒)和黑啤酒(浓色啤酒):黄啤酒呈淡黄色,采用短麦芽作原料,酒花香气突出,口味清爽,是我国啤酒产品的主流。黑啤酒色泽呈深红褐色或黑褐色,是用高温烘烤的麦牙酿造而成,含固形物较多,麦芽汁浓度大,麦芽香气明显。
三是根据麦芽汁浓度分为高、中、低浓度型三种:高浓度型麦芽汁浓度在14度至20度之间,酒精含量为4%至5%。这种啤酒生产周期长,含固形物较多,稳定性好,宜于贮存和长途运输;中浓度型啤酒麦芽汁浓度在10度至12度之间,以12度最为普遍,酒精含量在3.5%左右,是我国生产啤酒的主要品种;低浓度型的麦芽汁浓度在6至8度之间,酒精度在2.2%左右,夏季可作清凉饮料,缺点是保存期短。
三、啤酒品评:
四、啤酒的营养: 五:啤酒的生产过程: 2.1.2啤酒的微生物检测
1、酵母浓度:将酵母稀释至每个中格中大约有20~40个酵母,用血球计数板(25中×16小格)计数。
2、水样检测:每天检测一次,进行微检,坚持水中是否含有细菌等微生物。2.1.3啤酒的化学检测 基础
1、大米:首先用甲基红和百里香酚蓝检测大米的新鲜度,若检测结果越绿,则表示大米越新鲜;然后将5g大米粉碎,105℃加热3h,检测加热后大米的质量,前后只差为蒸发的水分。
2、啤酒瓶:检测啤酒瓶是否有裂缝;并检测其垂直度(最大直径与最小直径之差除以2,要求数值小于3mm);检测啤酒瓶内压(在啤酒瓶内装满水,送入检测机,标准值为1.21Mpa。
3、胶:检测胶的pH值,仓库内是5.16,包装车间为5.12。成酒
1、浓度:预处理后的麦汁在20℃时的相对密度,查比重与浸出物对照表,得出100g麦汁中浸出物的克数,并进行平行测定。
2、糖化程度:取部分麦汁,并在麦汁中加入碘液,通过麦汁中淀粉进行碘反应测定是否糖化完全(若糖化不完全则呈紫色,若糖化完全则呈黄色)。
3、pH:以pH玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,插入麦汁成工作电极,用酸度计测量电池电动势,读取pH值(标准为7.95~8.04)。
4、色度:将麦汁注入比色皿中,通过EBC比色计,与标准色盘进行比较测清亮麦汁色度。
5、总酸:以NaOH标准溶液直接滴定样品的总酸,用pH计测量滴定终点,由消耗的MaOH体积计算样品中总酸的含量。
6、α-氨基酸(茚三酮法):茚三酮可使α-氨基氮脱羧氧化,生成CO2、NH3和比原来少一个碳原子的醛,还原茚三酮与NH3和未还原的茚三酮反应,生成蓝色缩合物,其颜色深浅和游离的α-氨基氮成正比,在570nm下有最大吸光值。
7、还原糖:用斐林溶液(分为A液CuSO4和B液NaOH与酒石酸钾钠溶液)使用前分开保存,使用时混合,生成Cu(OH)2,其与酒石酸钾钠反应生成深蓝色酒石酸钾钠铜络合物,当其与还原糖共热时,生成红色氧化亚铜沉淀,还原糖的所有羰基被还原成羧基,当达到终点事,只要稍微过量的还原糖将蓝色次甲基蓝还原为无色的隐色体,而现实出氧化亚铜的鲜红色,因此可在糖业中判断终点。2.1.4啤酒的过滤
啤酒发酵完后进入过滤车间进行过滤,滤去酵母及杂质等,并根据工艺需求与一定的脱氧水混合获得清酒,具体流程如下:
加压及冷却:通过增加发酵液的流速从而增加压力(达到0.2MPa),接着通过以酒精水为冷媒的薄板冷却器冷却,使发酵液中的蛋白质等物质溶解度减小、冷凝沉淀,同时使发酵液保持在0℃,增加CO2溶解度。将冷却后的发酵液泵入前稳定罐,使啤酒稳定均一,同时使经过烛式过滤器的发酵液速度稳定,达到最佳过滤效果。
烛式过滤器过滤:过滤前先通过排污管排放掉锥型罐罐底部沉淀的酵母,同时将在硅藻土混合机混合均匀的硅藻土预涂烛式过滤器2~3次,再将发酵液与硅藻土一起打入烛式过滤器中过滤至啤酒清亮,否则回流重新过滤,过滤完后将酒液打入后缓冲罐中,后缓冲罐作用与前稳定观类似。烛式过滤器中的硅藻土分为两种规格,分别为粗土和细土,粗土附着在过滤棒上,细土则覆盖在粗土中,发酵液从过滤棒中滤过,达到滤去酵母的目的。
精滤器过滤:精滤器是一种膜滤器。膜精滤器分为两种膜管,3根大膜管,27根小膜管,膜管由精滤膜组成,口径为1.5μm,能够滤去小酵母以及小颗粒物质。由于精滤膜是精密仪器,故每隔一段时间需进行清洗与再生,用碱反洗20~30min。将过滤后的酒液泵入酒稳定罐中储存。
稀释:取深进水,进入脱氧塔脱氧(将井水打散成小液滴,充入CO2与O2竞争,使水失去O2成为脱氧水)制成脱氧水,并经薄板冷却器冷却至与酒液同温度。再将脱氧水与酒稳定罐中的酒液按一定比例混合制的符合要求的清酒,泵入清酒罐储存,根据市场需求进行包装。
2.1.5啤酒的糖化
糖化是指糖类的还原基团(主要是醛基)与蛋白质、核酸等化合物中的氨基间发生的非酶催化反应的过程。
基本流程如下:
⑧
大米粉碎及糊化:大米经粉碎机(0.25~0.35cm)干法粉碎后,加入耐高温的淀粉酶及CaCl2,并检查大米粉碎度。糊化时,70℃时下料,保温20min,接着在20min钟内上升温度至90℃,此时耐高温的α-淀粉酶作用,保温20min后在10min中内升温至100℃,保温20min质化稳定。
麦芽粉碎及糖化:麦芽经过两次湿法粉碎后(第一次0.50~0.55mm,第二次0.30~0.35mm),于37℃下料入糖化锅中,保温20min,升温至40℃后保温40min,紧接着升温至65~68℃,保持40~50min,每隔5min进行一次碘检,直至糖化完全,接着升温至70~78℃,杀死微生物以及破坏酶活以防止成分分解,保温5~10min。糖化开始后20min时与糊化后的大米进行第一次对醪,40min中后再进行第二次对醪。最后将糖化后的麦汁送入过滤槽。
过滤:70~78℃沉淀20min中,回流2~3次,直至麦汁清亮(浊度≤4EBC)为止。洗槽2~3次(洗槽水量为2/3,碘检残糖)。过滤前在过滤槽底部加水形成水层,防止氧化,助稳定。过滤20min后,用波美计在检测台处取样测糖度,至糖度12度为止,否则蒸发浓缩是糖度提高;进行碘检检查糖化是否完全。
煮沸。煮沸时保持75℃一段时间,杀死微生物。同时在煮沸时加入酒花,添加剂(单宁、卡拉胶),辅料等(加料计量后附),煮沸一小时后出液,煮沸强度为7%左右,热麦汁量50KL煮沸前麦汁浓度10.80~11.00°P,煮沸后11.95~12.25°P。煮沸时加入的酒花能够提供香气,煮沸还有杀菌、稳定成分、沉淀蛋白质等功能。煮沸时要测混合麦汁中还原糖的浓度,采用菲林试剂进行检测(检测方法附后)。
沉淀:将煮沸后的麦汁注入沉淀槽中,静置40min,使酒花、蛋白质等物质沉淀。
冷却:薄板冷却器,使麦汁冷却至8~10℃。冷却开始前10min,保温冷却压力0.6MPa,冰水温度≤5℃。
2.1.6啤酒的发酵
湘乡燕京啤酒厂共有大发酵罐(高18米,250t)36个,小发酵罐(100t)16个,发酵罐由锥型罐罐体,冷媒带,CIP清洗系统组成,锥型罐是啤酒发酵的场所,冷媒带分为3层,蛇形管环绕锥型罐罐体,分别冷却锥型罐上、中、下三部分的温度,CIP系统用于发酵后的清洗和灭菌。发酵所用酵母经扩培后可回收利用5次,发酵罐升压结束后2~10天(主发酵进行7~8天)后开始回收酵母,开阀门60s~90s。回收利用时第一周每天排放一次废酵母,酒龄20~25d时废酵母2d排一次,酒龄超过30天的5d排一次,此后罐压不低于0.06MPa,若出现不保压时,需对气体管道进行灭菌再备压。
酵母扩培:将酵母扩培至12百万~18百万/mL),流程为:
酵母种株→斜面培养→试管培养→小锥形瓶培养→大锥形瓶培养→卡式罐→扩培罐(14℃,48h,400L)→增殖罐(12℃,48h,4000L)→发酵罐(10℃,48h,15kL)
麦汁进罐:将糖化车间获得的冷却的麦汁打入发酵罐中(按满罐率85%进麦汁量),麦汁进罐前应对麦汁进行充氧(充氧压力为0.5MPa,流量为8m3/h,至含氧量达到8~10mg/L),对于大锥型罐(注入五锅糖化锅麦汁后满罐),第一、二、三锅麦汁充氧40min,第四、五锅不充氧;对于小锥型罐(注入两锅糖化锅麦汁后满罐),第一锅充氧40min,第二锅充氧20min。将五锅麦汁注入一个发酵罐中时,进麦汁起始至发酵罐满罐时间应不超过2h,第五锅麦汁温度应与发酵罐罐内温度一致。麦汁满罐温度10℃,满罐后温度维持11.5±0.5℃,恒温发酵。
主发酵:包括酵母扩增和无氧呼吸两个阶段,酵母通过无氧呼吸利用麦汁中的糖类进行发酵,产生酒精及一些风味物质,整个过程在10天以上。麦汁满罐5min后,定量添加脯氨酸特效酶(稳定啤酒的风味,增加啤酒清亮度,大罐1000g,小罐400g),此后,于8、16、24h时,各排一次沉淀物,并于16h后接通CO2回收管路,使发酵压维持在0.02MPa,进行主发酵。发酵过程中每天取发酵液测量糖度,至糖度为2.5时,降温至4~5℃,进行后发酵。
后发酵:指下酒以后,啤酒酵母利用嫩啤酒中的少量发酵性糖和氧再次进行发酵的过程。后发酵最少需进行7天,后发酵时间越长,啤酒风味越佳,温度保持4~5℃,每天检测双乙酰含量,当双乙酰含量降低至0.08mg/L后,对发酵液进行降温,以0.15℃/h的速度降温至0℃,储存(每罐酒龄根据啤酒品种不同而不同,一般为20~25天)。
CIP清洗:3个月没用时进行清洗:80℃热水洗涤8~10min→1.5%~3%碱洗30min→65~70℃热水清洗20min→酸洗(2~2.5%混合酸)30min→60℃~80℃热水洗10min→无菌水清洗10~20min。
2.1.7啤酒生产的动力车间
动力车间主要是制备、提供液氨、冰水、压缩空气,回收储存CO2,给各个车间提供需要的动力以及备压需要的CO2、N2,和冷却需要的冷媒以及废水的处理。
2.1.8啤酒生产的包装 包装车间的流程大体为:经过回收的的酒瓶经过洗瓶机,洗出卫生安全的酒瓶,经过验瓶机和多人多次验瓶,将合格的酒瓶送入传输带。发酵车间输出的清酒经过灌装机灌入经过检验的酒瓶。经过压盖后的啤酒送入杀菌机,国际通用的杀菌方法为巴斯德杀菌法。这时的啤酒即为我们平时所喝的啤酒。杀菌后将瓶装啤酒再次检验,确保瓶身完整,酒含量充足,更主要是确定啤酒澄清透明,无沉淀物,否则,为不合格产品。检验合格的啤酒再经贴标、喷码、装箱或膜包。即为成品,送入储藏车间等待销售。
3、存在问题及对策
3.1污水处理问题
在啤酒生产上是一大问题,啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。
啤酒工业废水主要含糖类,醇类等有机物,有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于高峰。国内啤酒厂废水中:CODcr含量为:1000~2500mg/L,BOD5含量为:600~1500 mg/L,该废水具有较高的生物可降解性,且含有一定量的凯氏氮和磷。
啤酒废水按有机物含量可分为3类:①清洁废水如冷冻机冷却水,麦汁冷却水等。这类废水基本上未受污染。②清洗废水如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等,这类废水受到不同程度污染。③含渣废水如麦糟液、冷热凝固物。剩余酵母等,这类废水含有大量有机悬浮性固体。因此如何处理好污水是关乎环境卫生的重大问题。
3.2解决方案
3.2.1酸化—SBR法处理啤酒废水:其主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。这种方法在处理啤酒废水时,在厌氧反应中,放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段,将反应控制在酸化阶段,要想使此方法在处理啤酒废水达到理想的效果时运行环境要达到下列要求:
(1)酸化—SBR法处理中高浓度啤酒废废水,酸化至关重要,它具有两个方面的作用,其一是对废水的有机成分进行改性,提高废水的可生化性;其二是对有机物中易降解的污染物有不可忽视的去除作用。酸化效果的好坏直接影响SBR反应器的处理效果,有机物去 除主要集中在SBR反应器中。
(2)酸化—SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反应温度的影响,最佳温度是24℃,最佳碱度范围是500~750mg/L。视原水水质情况,如碱度不足,采取预调碱度方法进行本工艺处理;若温度差别不大,运行参数可不做调整,若温度差别较大,视具体情况而定。
3.2.2 UASB—好氧接触氧化工艺处理啤酒废水:此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池,处理主要过程为:废水经过转鼓过滤机,转鼓过滤机对SS的 去除率达10%以上,随着麦壳类有机物的去除,废水中的有机物浓度也有所降低。调节池既有调节水质、水量的作用,还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。由于增加了厌氧处理单元,该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好,有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧处理(包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池)对废水中SS和COD均有较高的去除率,这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。
该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种,就能够保证污泥菌种的平稳增长,经过3个月的调试UASB即可达到满负荷运行。整个工艺对COD的去除率达96.6%,对悬浮物的去除率达97.3%~98%,该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。
3.2.3新型接触氧化法处理啤酒废水:此方法处理过程为:废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物,出水进入调节池,然后中提升泵打入VTBR反应器中进行生化处理,通过风机强制供风使废水与填料接触,维持生化反应的需氧量,VTBR反应器出水进入沉淀器,去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷,之后流人气浮设备去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污泥池浓缩后脱水。
该处理工艺有以下主要特点:
①VTBR反应器由废旧酒精罐改造而成,节省了投资。与钢筋混凝土结构相比,具有一次性投资低,运行稳定,处理效果好等特点。
②冬季运行时,在VTBR反应器外部加了一层保温材料,使罐中始终保持较高的温度,提高了生物的活性。
③因 VTBR反应器高达10m左右,水深大,所选用风机为高压风机,风压为98kPa,N=75kw,耗电量大。
3.2.4 生物接触氧化法处理啤酒废水:该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理,水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质,将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物,而且提高了废水的可生化性,有益于后续的好氧生物接触氧化处理。当采用此工艺处理啤酒废水时要遵循下列要求:①采用水解酸化作为预处理工序时应考虑悬浮物去除措施。②采用推流式生物接触氧化池时,为避免前端有机物负荷过高可采用多点进水。③应严格控制溶解氧浓度,供氧不足会造成生物膜大范围脱落,导致运行失败。
3.2.5 UASB反应器+氧化沟工艺处理啤酒废水:此工艺采用厌氧和好氧相串联的方式,厌氧采用内循环UASB技术,好氧处理用地有一处狭长形池塘,为了降低土建费用,因地制宜,采用氧化沟工艺。本处理工艺的关键设备是UASB反应器。该反应器是利用厌氧微生物降解废水中的有机物,其主体分为配水系统,反应区,气、液、固三相分离系统,沼气收集系统四个部分。
此处理工艺主要有以下特点:①实践证明,采用内循环UASB反应器+氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的,其运行结果表明CODCr总去除率高达95%以上。②由于采用的是内循环UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式,可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整UASB反应器或氧化询处理运行组合,以便进一步降低运行费用。
啤酒厂工业废水处理的工艺选择,必须因地制宜,谨防生搬硬套。各种工艺确定时,应充分调查工厂排水水质、水量、排水规律和特点,必要时应取样化验确认;应考察工厂提供的建设场地地形条件和面积大小;考察工厂所能承受的一次性投资及运行成本情况;考察工厂的管理水平和工人素质条件以及确定厂外排水条件及水电增容条件等进行适合本地区建设污水场并能长期达标运行的方案比选。比选中简单适用、运行可靠、达标稳定、节约能耗、投资经济是最重要的工艺原则。
4、实习收获与体会
金星啤酒的参观,我对啤酒生产的过程有较深刻的了解。学到了很多有关啤酒的知识。如:纯生啤酒与普通啤酒的区别 什么是纯生啤酒 ?啤酒的科学 ?啤酒诞生的传说 ?啤酒的起源 ?啤酒的历史 ?啤酒的营养价值 ?怎么倒啤酒才是最科学的!如何斟啤酒? 经过这一段时间的参观实习,我置身于实际企业生产环节,了解了各种啤酒的生产工艺和流程,有助于我巩固和理解已学过的理论和专业课程内容。通过自己的主动学习和向工人师傅的学习,自己了学到了很多东西,其中包括专业知识及其应用,还有做人做事的经验,它们公司的企业文化等等,总之自己收获颇丰。
4.1在专业知识上
通过自己的观察学习以及工人师傅的指点下学到了很多专业课本上没有的知识,也进一步掌握了老师在教学过程中讲述的专业知识的实际应用,主要是许多自动控制上的知识点在实际生产中的应用,将我们在以往学习过程中的不太明了的地方进行了实认真仔细的学习,通过指导师傅的解释加上自己参考了互联网上的知识,认识了很多实际的自动化设备,根据自己所看到的自动化技术的应用,了解了我国自动化发展的情况,进而明确了我在以后学习过程中的重点,使自己找到了后续专业课程的侧重点。
4.2在其他方面
虽然我们在的实习单位的生产设备比不过那些先进的设备,但是它们可以带来很大的收益,几年来工人师傅的生产经验更是一种财富,企业更注重人文环境的建设,整个企业呈现一种和谐融洽的工作氛围,大家工作勤奋,认真工作,超额完成生产任务。自己在跟那些工人师傅的交流中也学到了他们的为人做事的经验,做人要踏踏实实,在毕业以后进入社会应该始终保持主动、积极的工作学习心态:
走到企业单位后,一定要保持谦虚主动地学习心态,在那里老员工们会不吝惜自己的经验来指导你工作,让你少走弯路;集团公司、公司内部有各种各样的培训来提高自己,你所要作的只是甄别哪些是你需要了解的,哪些是你感兴趣的。
做事一定要认真仔细,所不定哪次任务的完美完成会成为你成功路上的垫脚石,所以一定要做到工作态度认真,不能马虎了事,你对生活马虎,那么生活也会对你马虎,所以所有的事都要认真。
还有就是为人,不管你将来的就业在什么地方,在与人相处时一定要做到坦诚相见,不能有不正的态度语气,不然你将被生活排挤,人是群居动物,人所处的生活环境是一个信息互动的环境,因此我们必须要有一种妥善为人处事的方法,要做到妥善恰到好处的处理,要多沟通。当交流出现问题时一定要会换位思考,这样沟通的效果会达到意想不到的效果。即将面临毕业,通过这次生产实习自己更全面的认识了自己,发现自己的不少问题,有幸在这一个月中自己遇到了很多乐于帮助我的师傅,他们的言传身教,使自己找到了提升自己各方面能力的方法,在剩下的学习过程中继续向老师们学习,为自己即将走上就业岗位做好充分的准备。
在最后自己要感谢学校学院提供了这次去生产一线实习的机会,感谢接收单位金星集团啤酒有限公司的大力支持,感谢实习中的孙经理、五师傅等等一线师傅们的悉心指导!
第三篇:河南工程学院实习日志
河 南 工 程 学 院
实习日志
专业班级姓名学号
年月日
实习(训)日志评语
等级:评阅人:职称:
年月日
河南工程学院
实习(训)日志
实习目的(内容)
实习时间:自月日至月日
共天
实习地点:实习单位:
指导教师:系主任:
第四篇:河南工程学院奖学金管理条例
河南工程学院奖学金管理条例
(试行)
第一章总则
第一条为激励学生勤奋学习、努力进取,促进学生在德、智、体、美等方面得到全面发展,根据国家教育部、财政部和河南省教育厅、财政厅的有关文件精神,结合我院的实际,特制定本条例。
第二条奖学金是用于奖励学生中品学兼优和家庭经济困难品学兼优的我院全日制在校本、专科学生。
第二章奖学金的奖励标准、对象和申请条件
第三条奖学金每学年评定一次。奖励标准为:
1、一等奖: 1200元;
2、二等奖: 900元;
3、三等奖: 600元。
第四条奖学金的奖励对象
奖学金的奖励对象为品学兼优的我校全日制二年级以上(含二年级)本、专科学生。
第五条申请奖学金的基本条件:
1、热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导;
2、自觉遵守宪法和法律,遵守学校各项规章制度;
3、诚实守信,道德品质优良;
4、在校期间学习成绩优秀;
第六条奖学金参评资格:
凡属下列情况之一者,取消当年奖学金参评资格:
1、有旷课现象者;
2、因违反校纪受学校处分者;
3、考试作弊者;
4、体育达标不及格者;
5、有不及格现象;
6、无故欠交学费者。
第七条学校按照优中选优和优中选贫的原则进行评定。各系根据学生家庭经济情况、思想品德、学习成绩、体育锻炼、校规校纪等具体指标对学生进行综合考核和推荐。
第三章奖学金的名额分配
第八条一等奖学金按照本专科学生人数的3%、二等奖学金按照6%、三等奖学金按照9%进行评定。
第四章奖学金的评审
第九条奖学金实行等额评审,坚持公开、公平、公正、择优的原则。
第十条每学年上学期开学后进行奖学金的评定工作。各系以专业为单位,按分配的比例根据上学年的学习成绩进行排序。
奖学金的评选按所给指标数在本专业符合条件的学生中取学院规定的必修课平均分高者,如果出现申请人分数相同但是奖励指标不够的情况由系评议小组综合评议产生。
第十一条各系对拟定的获奖学生名单,等次及相关材料进行不少于5天的公示,并于规定日期前将拟定的获奖学生名单及材料报学生处审核批准后,由学生处正式公布所有获奖名单。
第十二条学生对公布的获奖名单有异议者,在名单公布7日之内,向学生处申述请况,由学生处负责审核答复。
第五章 奖学金的发放
第十三条奖学金由学校出资,并于评选结束后将奖学金发放给获奖学生。
第六章奖学金的监督和检查
第十五条奖学金评选过程中,学校实行公示制,坚持公开、公平、公正的原则。学生处将评审名单向全校师生公示7天。
第十六条学校将严格执行国家有关财经法律和本办法的规定,对奖学金专款专用,及时发放给获得资助的学生,不得截留、挪用和挤占,同时接受省财政厅等上级主管部门的检查和监督。
第十七条学生所得奖金应用于本人学习和生活,不得用于请客送礼,一经发现,应当全额退回奖励金额。
第七章附则
第十八条本办法自颁布之日起开始施行。
第十九条本办法由学生处负责解释。
二○○九年八月三十日
第五篇:有机化学 绪论 教案
第一课教案
课题
绪论
(一)有机化学的研究对象
(二)有机化学的发展简史
(三)有机化合物的特性
(四)有机化合物的结构
教学目的
(一)了解有机化学的发展简史
(二)了解有机化学、有机化合物的定义
(三)了解有机化合物的特性
(四)了解有机化合物的结构特征,复习共价键理论,掌握价键理论的有关要点
重点
(一)有机化合物的分子结构
(二)价键理论的有关要点
难点
共价键理论
教学资源
教材、教学资料
教学方法
讲授法
学时
2课时
授课班级
10医学检验技术;10医药营销
教学过程
【引言】:
有机化学是一门重要的科学,它和人类生活有着密切的关系。例如,多数的食物(糖类、蛋白质、脂类)、药物、塑料、汽油、柴油等都是有机化合物。
医学本身研究的对象是人体。人体绝大部分是由有机物组成的。这些有机物可以在人体内进行一系列非常复杂,但是有彼此协调的化学变化,支撑着人体的新陈代谢。因此,有机化学是一门重要的医学基础理论课程。
作为医学检验(医药营销)专业的学生更是离不开有机化学的基本知识。例如,糖类及其代谢产物的测定、血红蛋白及其代谢产物的测定等等都离不开有机化学的知识。
通过今后的学习,我们来逐步认识、学习、研究这门课程。【板书】:第一章 绪论 【教师】:通过中学的学习,我们知道,化学是一门研究物质的组成、结构、性质的及其变化规律的科学。那么,有机化学,实际上就上研究有机化合物的组成、结构、性质的及其变化规律的科学。也是就说,有机化学的这门学科的研究对象是有机化合物。什么是有机化合物呢? 【板书】:一:有机化学的研究对象 【教师】:
一般情况下,与机体有关的化合物(少数与机体有关的化合物是无机化合物,如水),称为有机化合物。有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式,主要是由有机物组成的。例如:脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象,都涉及到有机化合物的转变。此外,许多与人类生活有密切关系的物质,例如石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等,均属有机化合物。
根据对有机化合物的研究,得知有机化合物都含有碳元素,觉得多数还含有氢元素,有的还含有氧、氮、磷、硫等元素。所以人们把有机化合物定义为“含碳元素”的化合物,也可以定义为“碳氢化合物及其衍生物”。衍生物是指碳氢化合物中的氢原子被其他原子或原子团取代而衍生出来的化合物。但是一些具有无机化合物性质的含碳化合物,例如一氧化碳、二氧化碳、碳酸和碳酸盐等,则不列入有机化合物,不在有机化学中讨论。【板书】有机化合物的定义 【教师】有机化学就是研究有机化合物的科学,它主要研究有机化合物的组成、结构、性质、制备以及应用等。
【板书】有机化学的定义 【教师】:“有机化学”最初的提出是相对于“无机化学”这个概念。无机化学,是研究元素、单质和无机化合物的来源、制备、结构、性质、变化和应用的一门化学分支,它的研究对象是无机化合物。无机化合物是指从非生物或矿物质中得到的物质。19世纪初,当时的化学家还是认为,在实验室里是不能通过无机物合成有机物的。只有在生物体体内,存在所谓的生命力,才能产生有机物。从十九世纪初到现在,已经经历了两个多世纪,人们对于有机化学的认识取得了哪些进步呢?下面我们将系统的介绍一下:有机化学的发展简史 【板书】:二:有机化学发展简史 【教师】:1806年,由瑞典化学家伯则里首次提出“有机化学”的概念。这是针对无机化学的概念提出来的。也就是认为,有机物是通过生物体的生命力来产生有机物。【板书】:1806年,伯则里创立“有机化学”一词 【教师】:1824年,德国化学家维勒将氰水解得到了草酸,1828年,他无意中用加热的方法把氰酸转化成了尿素。维勒把这一重要的发现告诉了伯则里:“我应当告诉您,我制造出了尿素,但是并不求助于动物的肾”。这是对于伯则里的“生命力学说”的第一次冲击,但是当时并没有得到当时其他化学家的承认。【板书】:1824年,维勒实现无机物到有机物的转化 【教师】:越来越多的有机化合物在实验室被合成出来,而且绝大部分是在与生物体内完全不同的条件下合成的。比较有代表性的,例如,1845年,柯尔伯合成了醋酸,1854年,柏赛罗合成油脂类化合物等,才使“生命力学说”逐渐被抛弃。但是“有机化学”这个名词沿用至今。【板书】:1845年,柯尔伯合成了醋酸;
1854年,柏赛罗合成油脂类化合物等,彻底否定了“生命力学说”
【教师】:
那么有机化学至此,都是萌芽时期,刚刚确定了这门学科的范围。19世纪下半叶,有机化学这门学科得到了快速发展,进入了经典有机化学时期。具体是指由1858年价键学说的建立到1916年价键的电子理论的引入。
几个标志性的事件:1858年,德国化学家凯库勒(F.A.Kekule,1829—1896)等提出了“价键学说”,该学说认为,碳是四价的,并第一次用一条短线“—”表示“键”。凯库勒还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合,且碳原子之间不仅可以单键结合,还可以双键或三键结合。此外,凯库勒还提出了苯的结构。
1874年荷兰化学家范霍夫(J.H.van't Hoff, 1852—1911)和法国化学家列别尔(J.A.Le Bel,1847—1930)分别独立地提出了碳价四面体学说,即碳原子占据四面体的中心,它的4个价键指向四面体的4个顶点。【板书】:1858年,凯库勒提出 “价键学说”
1874年,范霍夫和列别尔分别独立地提出了碳价四面体学说 【教师】:
在经典有机化学时期,有机物结构的测定,以及在反应和分类方面都取得了很大的进展。但价键还只是化学家在实践中得出的一种概念,有关价键的本质问题还没有得到解决。
1916年路易斯(G.N.Lewis,1875—1946)等人在物理学家发现电子、并阐明了原子结构的基础上,提出了价键的电子理论。他们认为,各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子中,则形成离子键;两个原子如共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用原子的外层电子都获得稀有气体的电子构型。这样,价键图像中用于表示价键的“—”,实际上就是两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的运用,赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。
1927年以后,海特勒(W.H.Heitler,1904—)等人用量子力学的方法处理分子结构的问题,建立了价键理论,为化学键提出了一个数学模型。
之后,更多的科学家通过研究,为价键理论提供更多的补充。从1916年,路易斯引入价键的电子理论开始至今,都是现代有机化学时期。在这个时期的主要成就还有取代基效应、线性自由能关系、构象分析,等等。【板书】:1916年,路易斯提出了价键的电子理论
1927年,海特勒建立价键理论 【教师】:前面我们提到,有机化合物是指“含碳元素”的化合物,碳元素位于元素周期表上的第二周期第四主族,碳原子的最外层有四个电子,正好处于金属元素和非金属元素的交界线上。它作为有机化合物的主要元素,使得有机化合物的结构和性质具有很多特殊性。【板书】:三 有机化合物的特性 【教师】:
有机化合物的的第一个特性是数量庞大、结构复杂。构成有机化合物的元素虽然种类不多,但有机化合物的数量却非常庞大。迄今已知的约2000万种化合物中,绝大部分是有机化合物。
有机化合物的数量庞大与其结构的复杂性密切相关。有机化合物中普遍存在多种异构现象,如构造异构、顺反异构、旋光异构等。这是有机化合物的一个重要的特性,也是造成有机化合物数目极多的重要原因。【板书】:数量庞大、结构复杂 【教师】:
有机化合物的的第二个特性是热稳定性差和容易燃烧。碳和氢容易与氧结合而形成能量较低的二氧化碳和水,所以绝大多数有机物受热容易分解,切容易燃烧。人类常用的燃料大多数是有机化合物,如天然气,汽油等。人们常利用这 3 个性质来初步区别有机化合物和无机化合物。【板书】:热稳定差、容易燃烧 【教师】:
有机化合物的的第三个特性是熔点较低。
有机物的熔点一般在400℃以下,许多有机化合物在常温下为气体或者液体,如甲烷、乙醇等。而无机物的熔点一般较高,如氯化钠的熔点在801℃。这是因为,有机物的晶体排列是靠分子间的范德华力来维系的,只需较低能量就可以破坏这种有规律的排列。无机物大多是离子晶体,晶格排列是靠离子间的正负电荷的引力,破坏它需要更多的能量。
纯的有机物的熔点是重要的物理常量之一,实验中常测定熔点以鉴别有机化合物或判断化合物的纯度。【板书】:熔点较低 【教师】:
有机化合物的的第四个特性是难溶于水。
大多数的有机物都难溶于水,而易溶于有机溶剂。例如油脂不溶于水,但易于汽油、乙醚等有机溶剂。这是由于有机物通常呈非极性或弱极性,而水是一种极强性的液体。溶解作为一个复杂的过程,一般服从“相似相溶”的规律,只有结构和极性相近的物质才能互溶。所以大多数非极性或弱极性的有机物难溶于水,但可以溶于极性相近的有机溶剂中。
衣服上有了油污,可以用汽油清洗,实际上说的就是这个道理。【板书】:难溶于水 【教师】:
有机化合物的的第五个特性是化学反应速度慢。有机化合物之间的反应速度一般比较慢。例如地下的石油和煤是动植物遗体在地层下经历千百年的变化而形成的。
有机化合物起化学反应时要经过旧共价键的断裂和新共价键的形成,所以有机反应一般比较缓慢。因此,许多有机化学反应常常需要加热、加压或应用催化剂来加快反应速度。【板书】:反应速度慢 【教师】:
有机化合物的的第六个特性是反应产物复杂。有机化合物的结构比较复杂,在发生反应时,并不局限于分子的某一特定部位的共价键断裂,除主要反应外,常伴有副反应,产物往往也是复杂的混合物,使主要产物的收率较低。而且有机反应后的产物,往往需要蒸馏、重结晶和层析等操作来分离提纯。
因此,在进行有机合成时,需要选择适当的试剂,选择最佳的反应条件,减少副反应,提高产率。【板书】:反应产物复杂,副反应多。【教师】:以上六点是有机化合物特有的一些性质,但是实际上,有机与无机化合物的性质差别并不是绝对的。比如CCl4是有机化合物,但是它却是灭火剂,不能燃烧。有些材料可耐高温,有些化合物可以作为超导的材料。随着金属有机化学的发展以及各学科间的交互渗透,无机化合物与有机化合物的界限会逐渐缩小。【教师】:
结构决定性质。有机化合物具有的特性与它的结构有密切的关系。了解有机化合物分子的结构,对于弄清有机化合物之间的千差万别和有机化学的基本规律,是十分重要的。【板书】:四 有机化合物的结构 【教师】:
对于有机化合物结构的认识,也是一个发展的过程。最开始的时候,科学家是在有关结 4 构学说的基础上,发展的经典结构学说。【板书】:经典结构学说 【教师】:
19世纪初,德国化学家凯库勒(F.A.Kekule,1829—1896)等提出了“价键学说”,该学说认为,碳是四价的,凯库勒同时还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合,且碳原子之间不仅可以单键结合,还可以双键或三键结合。
1874年荷兰化学家范霍夫(J.H.van't Hoff, 1852—1911)和法国化学家列别尔(J.A.Le Bel,1847—1930)分别独立地首次提出了碳原子的立体概念。特别是范霍夫为碳原子做了一个正四面体的模型,碳原子占据四面体的中心,它的4个价键指向四面体的4个顶点。
以最简单的有机物甲烷为例,其分子由一个碳原子和四个氢原子以共价键的方式结合而成。甲烷的五个原子并不在一个平面上,而是呈现正四面体的结构,碳原子处于正四面体的中心,而氢原子位于正四面体的四个顶点上。碳原子的四个价键从中心指向四个顶点,各个价键的夹角为109.5°。【教师】:
随着20世纪人们对原子一般性质的认识有了提高之后,路易斯提出了共价键的概念。他认为原子的电子可以配对成键,使原子能够形成一种稳定的惰性气体电子结构,即最外层为两个或八个电子。
这样,氢的外层具有两电子的惰性气体氦的结构,氟、碳外层具有八个电子的氖结构。这就是常说的“八隅规则”。这种通过共用电子对形成的化学键称为共价键。用圆点表示价电子的电子结构式称为路易斯结构式。【板书】:路易斯结构 【教师】:
通常两个原子间的一对电子表示共价单键,两对或三对电子表示双键或三键。两个原子间没有共享的电子称为非成键电子。一对非成键电子常常被称为孤对电子。氧原子、氮原子和卤素通常在他们稳定的化合物中有孤对电子,这些孤对电子有助于它们确定它们相应化合物的反应活性。
为了方便,路易斯结构通常用一短线表示成键电子,孤对电子可以省略。又是孤对电子是为了表示分子的某一特性。【教师】:
路易斯理论有助于了解有机化合物的结构和性质之间的关系,但是未能说明共价键究竟是如何形成的。随着量子化学的建立,科学家将量子力学应用于有机化学,使人们对分子的形成和共价键的本质有了更深入的了解。从而建立了现代共价键理论。【板书】:现代共价键理论 【教师】:在介绍共价键理论之前,先简单介绍原子轨道。【板书】:原子轨道 【教师】:
原子是由原子核和核外电子两部分组成的。电子绕核做高速运动。化学反应主要涉及原子外层电子运动状态的改变。核外电子作为一种微观粒子运动有不确定性,无法得到电子的具体位置,只好用电子出现的概率来描述(即为电子云)。电子云图像中每一个小黑点表示电子出现在核外空间中的一次概率(不表示一个电子!)概率密度越大电子云图像中的小黑点越密,离核近处,黑点密度大,电子出现机会多,离核远处,电子出现机会少。
把电子在空间可能出现的区域称为原子轨道,通常用1s轨道、2s轨道、2p轨道、3s轨道、3p轨道„„来表示。
1s电子云
【教师】:在了解了原子轨道之后,我们再来学习现代价键理论。【板书】:现代价键理论 【教师】:
根据现代价键理论,共价键的形成可以看作是原子轨道的重叠或电子配对的结果。原子轨道重叠后,两个原子核间电子云密度较大,因而降低了两核之间的正电排斥,增加了两核对负电的吸引,使整个体系的能量降低,形成稳定的共价键。成键的电子区域在两个成键的原子之间。(atomic orbital 原子轨道)
氢分子,图中电子出现几率较大处为共价键
【教师】:价键理论主要包括四个要点。【板书】:(1):成键电子自旋方向必须相反;
(2):共价键具有饱和性;(3):共价键具有方向性;(4):能量相近的原子轨道可以杂化
【教师】:
首先,成键电子自旋方向必须相反。如果两个原子各有一个未成对电子且自旋方向相反平行,就可以耦合配对,成为一个共价键。若原子各有两个或者三个未成对的电子,就可以形成双键或三键。同时,共价键具有饱和性。如果一个原子的未成对电子已经配对,就不能再与其它一个原子的未成对电子配对。
第三点,共价键具有方向性。电子云重叠越多,形成的键越强,即共价键的键能与原子轨道重叠程度呈正比。因此,要尽可能的在电子云密度最大的地方重叠,形成稳定的共价键。
最后,能量相近的原子轨道可进行杂化,组成能量相等的杂化轨道。这样可使成键能力更强,成键后可达到最稳定的分子状态。这节将在后面一章学习。【教师】:以上介绍了关于有机化合物结构的几种不同的理论学说,现在有机化学中,对有机化合物的结构的表示方法,是利用结构式。【板书】:有机化合物的结构式。【教师】:
定义:用来表示组成有机物分子的原子种类和数目,以及分子内各原子的连接顺序和连接方式的式子称为结构式,又称为构造式。【板书】:有机化合物的结构式的定义 【板书】:有机化合物的结构式有:蛛网式、简写式、键线式 【教师】:
有机化合物的结构式有蛛网式、简写式和键线式。蛛网式是将原子与原子用短线连接代表共价键,一条短线代表一个共价键。当原子与原子之间以双键或者三键相连时,则用两条或者三条短线相连。
为了书写方便,可以省略部分代表单键的短线,一般是碳原子或者是其他原子与氢原子之间的短线,就是简写式。
蛛网式与简写式都能反映出有机化合物的分子组成、原子间的连接顺序和连接方式。但是简写式较蛛网式简单,一般常采用结构简式表示有机化合物的分子结构。
书写具有较长碳链或环状结构的有机化合物,也常用键线式来表示。在键线式中,碳原子和氢原子的元素符号都被省略。未来区别一个碳键与下一个碳键,把两条线画成120度的角度,大致代表四面体的角度。如果碳原子上有其他原子或基团,就把那个原子或者基团写出。键线式只能表示碳的骨架。【教师】:
乙醇和甲醚具有相同的分子式C2H6O,但它们具有不同的结构。
结构不同,它们的性质也不同。乙醇常温下是液体,能与金属钠反应;甲醚在常温下是气体,不与金属钠反应。
同分异构现象:分子式相同而化学结构不同,因而表现出不同性质的现象。同分异构体:分子式相同而化学结构不同的化合物互为同分异构体。
复习总结新课重点、难点内容
1:有机化学、有机化合物的定义 2:有机化合物的特性
3:有机化合物的结构特征,现代共价键理论,掌握价键理论的有关要点 4:有机化合物的结构式,同分异构现象