第一篇:有机化学教学大纲(生物工程专业)
有机化学教学大纲(生物工程专业)课程名称 :有机化学
课程编码:1060801 学
时:64
学
分:4 开课学期:第三学期
课程类别:必修
课程性质:专业基础课(应用化学专业)先修课程:无机化学、分析化学
教
材:徐寿昌编著,有机化学,高等教育出版社
一、课程的性质、目的与任务
有机化学是高等学校化工类各专业的一门基础课。在有限的学习时间内,学生应主要掌握本门学科的基本规律,即熟悉有机化合物基本类型的结构、性能、合成方法以及它们之间相互联系的规律和理论。掌握这些基本规律和理论,不仅是为了能更好学习后继专业课程,更重要的是,在掌握比较全面的基本原理的基础上,根据今后工作的需要,能进一步继续学习和钻研与专业发展密切相关的有机化学知识。在整个教学过程中,重点培养学生的独立自学、独立思考与解决问题的能力。要求学生达到:
1、能正确地写出所学有机物的结构式与名称。
2、能运用所学知识初步分析简单有机物的结构与性质间的关系。
3、能选择运用简单有机物的合成路线和方法。
二、课程的基本内容
1、有机化合物的结构和性质
2学时
2、烷烃
3学时(1)烷烃的构造异构、命名、构象等
(2)烷烃的物理和化学性质,烷烃的卤代反应历程
3、烯烃
3学时(1)、烯烃的构造异构、命名。(2)、烯烃的物理和化学性质。
4、炔烃、二烯烃
2学时(1)炔烃的异构和命名(2)炔烃的物理和化学性质(3)共轭二烯烃的结构和共轭效应
5、脂环烃的性质和结构
2学时
6、单环芳烃
4学时(1)苯的结构和性质
(2)苯环上亲电取代反应的定位规律
7、多环芳烃和非苯芳烃
2学时
8、立体化学
4学时(1)、手性和对映体
(2)、含有手性碳原子的化合物的对映异构体,手性合成,环状化合物的立体异构,不含手性碳原子化合物的对映异构。
9、卤代烃
4学时
卤代烷、卤代烯烃、卤代芳烃
10、醇和醚
4学时
(1)、醇的结构、分类、异构和命名,醇的制法,醇的物理和化学性质。、醚的构造、分类和命名,醚的制法和性质
11、酚和醌
2学时
酚的构造、分类和命名,酚的制法和性质,苯醌和萘醌
12、醛和酮
4学时(1)、醛和酮结构和命名
(2)、醛、酮的制法和性质
13、羧酸及其衍生物
4学时
(1)、羧酸的结构、分类和命名,羧酸的制法和性质(2)、羧酸衍生物的结构和命名(3)、酰基碳上的亲核取代反应
14、β-二羰基化合物
2学时
丙二酸酯和乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用
15、硝基化合物和胺
4学时
(1)、硝基化合物的分类、结构和命名,硝基化合物的性质(2)、胺的分类、结构和命名,胺的性质
16、重氮化合物和偶氮化合物
2学时
重氮化反应,偶氮化合物和偶氮染料
17、杂环化合物
2学时(1)、杂环化合物的分类和命名(2)、杂环化合物的结构和芳香性
三、课程的教学要求
1、有机化合物的特性
2、有机化学及有机化合物的分类和命名
重点介绍系统命名法,适当介绍习惯命名法和衍生命名法。系统命名法中主要讲授脂肪烃、脂环烃、芳烃、杂环化合物的母体命名原则,官能团及常见基团 2 的名称及其次序,多官能团化合物命名时母体名称的选择和基团次序。立体化学的构型确立与顺/反、Z/E、R/S、D/L的标记方法。
3、有机化合物的结构及分子中原子间的相互影响
有机化合物的结构是其性质的内涵,它决定了该有机化合物的物理性质与化学性质,是学好有机化学的关键。要求讲清楚、讲精。学生必须掌握。具体内容如下:
(1)、碳原子成键时的等性杂化状态及各种杂化轨道在成键时对键长、键角、键能的影响,及其对相应键合的氢原子或官能团的影响。
(2)、σ键与π键的特征及区别。会用分子轨道理论解释乙烯、乙炔、1,3-丁二烯、苯及烯丙基的结构。了解共振论,能初步判断和描述共振结构及其相对稳定性的关系。重点要求掌握含一个杂原子的五元、六元杂环化合物的构造及芳香性。
(3)、介绍主要官能团的特性和在一定条件下的相互转变的规律。(4)、介绍电子效应(诱导效应,共轭效应、超共轭效应)及空间效应对化合物性质的影响,并用电子效应等解释烯炔的亲电加成,醇与卤代烃的消除、醛酮的亲核加成,取代羧酸的酸性。一元取代芳烃的定位规则。
(5)、介绍异构现象并会正确熟练地写出简单分子的异构体。会说明碳架异构、官能团异构、位置异构、互变异构、顺反异构、对映异构、非对映异构。介绍Fischer投影式及Newman投影式,能正确运用这二种投影式表示立体异构体。
4、有机化合物的物理性质及其变化规律
(1)、物理性质包括:物态,溶解度,IR谱及NMR谱。
(2)、物理性质对化合物的分离、鉴定、提纯及生产工艺上的重要意义。
5、有机化合物的反应
具体要求内容有:
(1)、取代反应:卤代、烃基化、酰化、Friedel-Crafts 反应,硝化、磺化、卤化、水解、醇解、氨解、氰解等重要反应。
(2)、消除反应:卤代烃脱卤化氢、醇脱水、β-羟基酸脱水,羧酸脱水。(3)、加成反应:单烯、单炔及1,3-丁二烯的1,2-与1,4-加成,羰基的加成,Diels-Alder反应。(4)、聚合反应
(5)、氧化还原反应:烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、芳环母体及侧链的氧化,烯烃的臭氧化,醇及醛的氧化。不饱和烃、芳烃,醛酮,羧酸及酯、硝基化合物等的还原。
(6)、缩合反应、降级反应、重氮化反应
3(7)、重排反应:烯丙基重排,Beckmann重排, Hofmann重排等。(8)、格林试剂,丙二酸酯及3-丁酮酸乙酯在有机合成上的应用。
6、反应历程
是理论有机化学的重要组成部分,所以应介绍一些典型的反应历程不但使学生了解这些反应是怎样进行反应的,还可以对一些反应进行的方向作理论解释。具体要求如下:
(1)、离子型反应:饱和碳原子上的亲核取代反应及消除反应与其方向。(2)、自由基型反应(3)、协同反应
四、课程的学时分配
详见课程的基本内容,其中有三次习题课。
五、课程习题要求
总习题数应为100道~120道题。
六、实验内容与要求
1、实验要求:
有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分。实验课的任务是使学生验证、巩固和加深所学的有机化学基本知识,训练学生的有机化学实验操作技能,培养学生严谨、求实的工作作风。
2、实验内容:
(1)、熔点的测定
4学时
(2)沸点的测定
3学时
(3)丙酮和水的分馏
5学时
(4)环己烯的制备
5学时
(5)阿司匹林的制备
5学时
(6)乙酸正丁酯的制备
5学时
七、课程主要参考书
邢其毅等编,基础有机化学,高等教育出版社,1980
恽愧宏主编,有机化学,人民教育出版社,1982 4
第二篇:生物工程专业认识实习教学大纲
生物工程专业认识实习教学大纲
一、实习时间和地点
1、时间:生产实习安排在第五学期开始进行,时间共2周。
2、地点和工厂:选择有代表性的生物工厂进行生产实习,如味精厂、酒精厂、白酒厂、制药厂、酿造厂、啤酒厂、酶制剂生产厂等,具体安排视情况而定。
二、实习班级
生物工程专业三年级学生
三、实习目的和要求
生产实习是整个教学过程中比较重要的一环,必须认真对待。
1、目的:
学生通过生产实习,直接参加劳动,巩固、总结、丰富所学专业基础课知识,使理论联系实际,培养学生独立开展调查研究,了解发酵工业面临的实际问题,综合利用所学的知识分析、解决生产中的某些实际问题,为后续专业课程的学习奠定一定的基础。
2、要求:
(1)实习中,学生应积极参加劳动,认真思考问题和调查研究、虚心学习工程技术人员和技术工人的知识、技术和实际解决问题的能力。
(2)在不违反工厂技术资料的有关规定前提下,收集工厂有关生产流程、生产设备、建筑等方面的资料,为专业课学习和毕业设计或毕业论文奠定基础。
(3)了解工厂产品方案的制定、编制、技术经济分析、税收和如何计算经济效益。
(4)了解工厂新产品试制的方向和如何改造现有设备的设想。
四、实习内容
实习主要包括两部分内容:观看录像及相关专题讲座;下厂实习
1、观看录像:具体下厂实习之前,组织学生观看本教研室制作的有关酒精厂、白酒厂、葡萄酒厂、啤酒厂等录像,以使学生对有关工厂有一个感性认识。
2、专题讲座:根据各厂情况,安排不同的专题讲座。
(1)味精厂:
①生产常见问题及解决方法;
②味精工业新动向及面临的较复杂问题。
(2)酒精厂:
①生产常见问题及解决方法;
②酒精工业新动向及面临的较复杂问题。
(3)制药厂:
①生产常见问题及解决方法;
②制药工业新动向及面临的较复杂问题。
(4)酿造厂:
①生产常见问题及解决方法;
②酿造工业新动向及面临的较复杂问题。
3、下厂实习:由厂方负责介绍和参观来完成。
(1)、了解工厂简史,现有的生产情况及发展远景规划,车间和科室的建制、生产组织、主要产品及设备情况。
(2)、通过全厂各车间参观、了解厂区布置,概括了解生产过程、生产设备及工艺情况。
(3)、请厂方进行厂规、厂纪、安全教育。
五、实习领导
实习由教师和学生代表组成领导小组领导。
六、实习笔记和实习报告
学生应将每日的实习情况和心得体会记入笔记,教师要定期检查。实习结束后,学生应根据实习内容和要求撰写实习报告,返校后,一周内上交,逾期不收。
实习报告要求5000字以上,具体内容包括:
1.前言
2.生产实习工厂的概况
3.生产实习工厂的生产过程、生产设备及工艺
4.生产中异常现象及其处理
5.总结
六、实习纪律
1、遵守工厂的一切规章制度,听从工厂人员的管理。
2、准时参加一切实习活动,不得迟到、早退和旷课,病假需持假条。
3、实习中认真听讲和观察,在工厂人员的指导下,操作设备和仪表,未经许可,不得擅动。
4、遵守作息时间,按时熄灯。
5、外出请假,归来销假。
6、遇重大问题,必需报告教师,禁止私下解决。
7、对于严重违反实习纪律的学生,教师有权中止其实习,令其返校,成绩以不及格论。
七、成绩评定
生产实习的成绩按优、良、中、及格和不及格五级记分,指导教师根据学
生的学习态度,遵纪情况,实习报告的水平和工厂人员的评价综合评定。
制定人: 乔长晟
审定: 陈宁
批准:
肖冬光
第三篇:有机化学教学大纲
《有机化学》考试大纲
一、课程的性质和目的
有机化学是研究有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用及相关理论的一门学科。本课程含有机化学实验。
通过本课程的学习,使学生能较全面地了解并掌握有机化学中的基本概念、基本理论和基本反应;学会利用化合物的结构特征分析其物理性质及化学反应性能;能够对一般的化合物进行合成分析;掌握分离、提纯、鉴定一般有机化合物的常用方法,能对简单有机物进行合成。
学生掌握这些基本规律和理论及相关的实验技术,不仅能够为更好地学习后续专业课打下坚实的基础,而且可以了解和掌握基本的科研方法与技能。有机化学是高等院校培养学生综合能力与科学素养的一门重要专业技术基础课。
二、课程内容和要求
第一章
绪论
1.有机化学及有机化合物
2.有机结构理论及有机物结构表示法
3.共价键的属性、断裂方式及有机反应类型 基本要求:
1.了解有机化学的发展历史及研究对象,掌握有机物的特点及其分类
2.了解价键理论和分子轨道理论,掌握共价键属性及共价键断裂方式 第二章
饱和烃与脂环烃
1.烷烃和环烷烃的命名与结构
2.烷烃的物理性质
3.饱和烷烃的性质:卤代、氧化、异构化及裂化
4.小环烷烃的结构和开环反应 基本要求:
1.掌握烷烃及烷基的命名方法,尤其是系统命名法
2.掌握烷烃及小环烷烃的结构,会进行构造异构和构象异构分析
3.掌握烷烃及小环烷烃的主要化学反应;掌握自由基的稳定性顺序及自由基反应机理 第三章 不饱和烃
1.不饱和烃的命名及结构
2.加成反应
3.聚合反应及塑料与橡胶
4.氧化反应
5.α-H 及炔氢的反应
6.双烯合成------Diels-Alder反应 基本要求:
1.掌握烯烃、炔烃、共轭二烯烃的结构
2.掌握不饱和烃的系统命名法及烯烃的几何异构现象
3.掌握不饱和烃的化学性质;通过亲电加成、亲核加成及自由基加成反应机理的学习,掌握马氏规则、过氧化物效应及反应产物构型的选择 第四章
立体化学
1.烷烃与环烷烃的构象分析
2.顺反异构(几何异构)3.对映异构 基本要求: 1.掌握构象分析,尤其是环己烷的构象;掌握几何异构的命名
2.掌握手性、比旋光度、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等概念;学会用R/S法和D/L法进行构型标记;会使用Fischer投影式 第五章
芳香化合物
1.苯的结构、芳香性的定义及Hückel规则
2.芳香化合物的命名及物理性质
3.单环芳烃的化学性质:亲电取代反应、加成反应、α-H反应
4.单环芳烃亲电取代反应的定位规则
5.多环芳烃
6.芳杂环化合物 基本要求:
1.掌握芳香性的内涵与Hückel规则的应用
2.掌握苯、萘、呋喃、吡咯、噻吩、吡啶、吲哚和喹啉等的结构、命名及其主要的化学性质,并从结构上分析掌握它们在化学性质上的异同
3.掌握芳烃亲电取代反应的反应机理及定位规则,学会用电子效应和共振论解释定位规则,并熟练利用定位规则指导取代芳烃的合成 第六章
卤代烃
1.卤代烃的结构与制备
2.卤代烃的化学性质:亲核取代反应、消除反应、与活泼金属的反应
3.亲核取代反应与消除反应的反应机理
4.卤代烯烃与卤代芳烃 基本要求:
1.掌握卤代烷烃、卤代烯烃及卤代芳烃的结构和化学反应
2.掌握SN1与SN2、EI与E2反应的反应机理,会判断化合物的结构对反应机理和反应活性的影响
第七章
醇
酚
醚
1.醇酚醚的结构、分类和命名
2.醇酚醚的制备
3.醇、酚、醚的反应 基本要求:
1.掌握醇酚醚的命名、结构特征、制备方法和化学性质
2.了解有关重要化合物在实际中的应用 第八章 醛 酮 醌
1.醛、酮的结构和命名
2.醛、酮的制备
3.醛、酮的化学性质:亲核加成、α-H反应、氧化、还原
4.醌的结构与性质 基本要求
1.掌握醛和酮的结构、命名、制备方法和化学性质
2.掌握羰基亲核加成反应和醛酮缩合反应的反应机理 第九章 羧酸及其衍生物
1.羧酸及其衍生物的结构、命名和物理性质
2.羧酸及其衍生物的制备方法
3.羧酸及其衍生物的化学性质
4.β-二羰基化合物 基本要求:
1.掌握羧酸及其衍生物的结构、命名及制备方法
2.掌握羧酸及其衍生物的化学性质以及酯化反应的反应机理
3.掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成中的应用 第十章 含氮化合物
1.硝基化合物的结构、制备及化学性质
2.胺的分类、命名、结构及制备
3.胺的反应
4.重氮及偶氮化合物
5.腈的命名、制备及性质 基本要求:
1.掌握硝基化合物、胺及腈的结构、命名、制备方法及化学性质。重点是胺
2.掌握重氮盐的制备及其在有机合成中的应用 第十一章 碳水化合物
1.碳水化合物的定义和分类
2.单糖的结构与化学性质
3.二糖与多糖的结构与性质 基本要求:
1.重点掌握单糖及二糖的结构特征;了解变旋光现象、差向异构、苷羟基等概念;会书写Haworth式及构象式
2.了解淀粉、纤维素的组成与性质 第十二章 氨基酸
蛋白质
核酸
1.氨基酸的结构、分类和命名
2.氨基酸的制备与性质
3.蛋白质、核酸的结构与生理功能 基本要求:
1.掌握α-氨基酸的命名、制备与性质
2.了解蛋白质与核酸的结构与生理功能
教材:高鸿宾主编,有机化学(第四版),高等教育出版社,2005
第四篇:《有机化学》教学大纲
《有机化学》教学大纲
课程名称(中文/英文):有机化学(Organic Chemistry)
课程编号:1502002 学
分:2 学
时:总学时32
学时分配:讲授学时:30 讨论学时:2 课程负责人:宋益善
一、课程简介(分别用中英文描述课程的概况)
本课程是环境工程专业本科生一门重要的基础课,主要介绍各类有机化合物的命名、结构特征、物理性质、化学性质、用途;各类官能团的特性,各种类型有机反应反应条件及其影响因素、应用范围等。使学生掌握有机化学的基础知识、基本理论和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为学生今后学习后继课程及从事专业工作相关领域打下必要的基础。
This course is one of the most fundamental courses for Environmental Engineering majored undergraduate,mainly introduces the name, structure characteristics, physical properties, chemical properties, applications of organic compounds;the mechanisms of a variety of organic reactions.This cource can enable students to be familiar with the basic knowledge, basic theory and basic skills of organic chemistry, devolop abilities of problems-analyzing and-solving , and place solid basis for students in their successor curriculum and professional work.二、教学内容 第一章 绪 论 【教学目标】
通过本章的教学,让学生对有机化学课概貌有初步的了解。
【教学内容】
1、有机化合物及有机化学;有机化合物特性。
2、有机化合物的结构式及书写方法。
3、掌握价键理论的要点及共价键的键长、键角、键能、元素的电负性和键的极性。
4、有机化合物分子中的官能团和分类方法。
5、有机反应类型。【教学重点】
1、有机化合物和有机化学。
2、有机化合物的结构与特性。
3、研究有机化合物的一般方法。
4、有机化合物的分类。【教学难点】
1、共价键的理论及要点。
2、共价键的键参数。【授课时数】 1.5学时
第二章 烷 烃 【教学目标】
掌握烷基的命名法,理解烷烃的结构,了解烷烃的物理性质和基本化学性质。培养学生分析和解决问题的能力。【教学内容】
1、烷烃的同分异构现象、同系列等概念。
2、烷烃的结构:碳原子轨道sp3杂化;σ键.(自学)
3、烷烃系统命名。
4、烷烃的物理性质;有机化合物分子间的作用力;掌握烷烃沸点、密度、溶解度变化规律。
5、烷烃的化学性质。【教学重点】
1、烷烃的同分异构及命名。
2、碳的四面体结构、sp3杂化及σ键。
3、烷烃的物理性质、化学性质及卤代反应历程。
【教学难点】
1、碳的四面体结构、sp3杂化及σ键。烷烃的立体结构。
2、烷烃的卤代反应历程(自由基反应历程)。【授课时数】 2.5学时
第三章 烯 烃 【教学目标】
通过本章学习,了解烯烃的顺反异构,典型性质。理解烯烃加成的定位规律。【教学内容】
1、烯烃的结构:碳原子轨道sp2杂化;π键。(自学)
2、烯烃的同分异构现象和命名:顺反异构体的存在和构型标记。
3、烯烃的化学性质:亲电加成反应、烯烃的氧化反应;聚合反应;α—H取代反应。【教学重点】
1、烯烃的同分异构及命名。
2、烯烃的分子结构、sp2杂化、π键。
3、烯烃的化学性质(马氏规则)。
4、烯烃的亲电加成反应历程和自由基加成反应历程。
【教学难点】
1、烯烃分子的立体结构、Z/E命名法。
2、诱导效应和共轭效应对烯烃的亲电加成反应历程的影响及对马氏规则的解释。
3、碳正离子及稳定性。【授课时数】 3学时
第四章 炔 烃和二烯烃 【教学目标】
通过本章学习,了解炔烃、共轭二烯烃的结构特点和其主要化学性质,加深对杂化轨道理论的认识。【教学内容】
1、炔烃的结构:碳原子轨道sp杂化。(自学)
2、炔烃的同分异构现象和命名。
3、炔烃的化学性质:加成反应;氧化反应;金属炔化物的生成。
4、共轭二烯烃的化学性质:1,2和1,4加成反应;双烯加成。
【教学重点】
1、炔烃的分子结构、sp杂化。
2、炔烃的化学性质。
3、共轭二烯的结构、特征及化学性质。
4、共轭体系的分类,共轭效应对有机化合物结构、性质的影响。本章难点
【教学难点】
1、共轭效应对共轭二烯烃结构、性质的影响。
2、分子轨道理论对1,3—丁二烯中离域键的解释。【授课时数】 2学时
第五章 脂环烃 【教学目标】
理解大小环烷烃的相对稳定性,掌握环己烷的构象问题。【教学内容】
1、脂环烃的分类和命名。
2、环烷烃的结构。
3、环烷烃的性质。【教学重点】
1、脂环烃的命名、化学性质、顺反异构现象。
2、烷烃的构象。
3、环己烷及衍生物的构象。
【教学难点】
1、用张力学说和近代结构理论解释环的大小与化学性质之间的关系。
2、环己烷的构象:船式、椅式、a键、e键。【授课时数】 1学时
第六章 芳香烃 【教学目标】
学生通过本章学习,对芳烃的芳香特性有一个全面的认识。掌握芳环上的亲电取代反应,知道哪些规律是普遍的,哪些规律是特殊的。会应用某些取代基的定位作用合成多官能团化合物。【教学内容】
1、芳香烃的分类和命名。
2、芳香烃的化学性质;亲电取代反应及反应机理;定位规律及应用;氧化反应;加成反应;芳香烃侧链的反应。
3、稠环芳烃的结构、命名和性质。【教学重点】
1、苯的凯库勒结构式及现代价键理论和分子轨道理论的解释。
2、单环芳香烃的同分异构及命名。
3、苯及其衍生物的化学性质和芳环上的亲电取代反应历程。
4、苯环取代定位规则及在合成上的应用。
5、稠环芳烃萘、蒽、菲的结构及性质。
6、休克尔规则及应用。
【教学难点】
1、苯环上的亲电取代反应历程。亲电取代反应的定位规则、理论解释和合成上的应用。
2、休克尔规则和非苯系芳烃。
【授课时数】 4学时
第七章 旋光异构 【教学目标】
本章从不对称物质具有旋光性的现象出发,解释有机化学中不对称性分子产生旋光性的原因。从立体化学的角度对分子的构型进行阐述。培养学生用对称元素来判断分子有无手性。【教学内容】
1、旋光活性物质;旋光度、比旋光度;手性、手性碳。【教学重点】
1、分子结构与对映异构的关系。
2、旋光性、比旋光度、手性、对映体、内消旋体、外消旋体等重要概念。
3、构型的R/S表示法。
4、环状化合物的立体异构和不含手性碳原子化合物的对映异构。
【教学难点】
1、对映异构和分子结构的关系、手性、对称因素。
2、构型的表示方法—费歇尔投影式。
3、对映异构体的构型:相对构型和绝对构型、构型的表示方法(D/L R/S法)【授课时数】 自学
第八章 卤代烃 【教学目标】
学习亲和取代反应、消除反应及其反应历程。【教学内容】
1、卤代烃的结构、分类和命名。
2、卤代烃物理性质;掌握卤代烃沸点、密度变化规律。
3、卤代烃化学性质;亲核取代反应;消除反应;查依采夫规则。格氏试剂生成。
4、乙烯基型和烯丙基型卤代烃;不同卤代烃对亲核取代反应活性比较。【教学重点】
1、卤代烃的分类、同分异构及命名。
2、卤代烃的化学性质及不同卤代烃活性的差异及鉴别。
3、亲核取代反应历程及影响亲核取代反应的因素。
【教学难点】
1、饱和碳原子上的亲核取代反应历程(SN1,SN2)。
2、影响亲核取代反应的因素(烃基结构、离去基团、亲核试剂、溶剂)。【授课时数】 2学时
第九章 醇、酚、醚 【教学目标】
通过本章学习,使学生了解醇和酚主要的化学性质,通过对比了解分子结构对化合物性质的影响。了解醚的主要性质,理解一些特殊结构的醚的性能,提高学生分析问题和解决问题的能力。【教学内容】
1、醇的结构、分类和命名。
2、醇物理性质:掌握醇沸点、溶解度特点。
3、醇化学性质:似水性;酯化反应;与HX反应;了解伯、仲、叔醇反应活性差异;脱水反应;氧化反应;
4、酚的命名,官能团的优先次序规则。
5、酚的性质:弱酸性及基团对酸性的影响;显色反应;取代反应;氧化反应;芳环上的亲电取代反应。
6、醚的命名。
7、醚的性质:与浓酸反应;醚键断裂;过氧化物生成。【教学重点】
1.醇的分类、同分异构及命名。2.醇的化学性质。
3.酚的结构特点及化学性质。
4.醚的命名、化学性质。【教学难点】
1、官能团的优先次序规则。
2、醚的化学性质。
【授课时数】 4学时
第十章 醛、酮、醌 【教学目标】
通过本章学习,使学生了解醇和酚主要的化学性质,通过对比了解分子结构对化合物性质的影响。了解醚的主要性质,理解一些特殊结构的醚的性能,提高学生分析问题和解决问题的能力。【教学内容】
1、醛、酮的结构、分类和命名。
2、醛、酮物理性质。
3、醛、酮化学性质;亲核加成反应;氧化还原反应;α—H反应;卤仿反应结构特征。
4、醌的命名、结构特征及性质。【教学重点】
1、醛酮的命名、结构特点和化学性质。
2、醛酮的亲核加成。
3、醛酮的α—H反应。
【教学难点】
1、亲核加成反应活性影响因素(电子效应、空间效应)。
2、与氨及衍生物的加成—消去反应。
【授课时数】 4学时
第十一章 羧酸、羧酸衍生物、取代酸 【教学目标】
通过本章教学,使学生正确理解羧酸的结构与性质,培养他们分析和解决有机化学实际问题的能力。要求学生系统地掌握各类羧酸衍生物的结构特征和关键反应,了解常见取代羧酸主要的化学性质,把握规律、抓住机理,为解决相关问题奠定必要而坚实的基础。
【教学内容】
1、羧酸的分类和命名;一些羧酸和取代酸的俗名。
2、羧酸的物理性质。
3、羧酸的化学性质:羧酸酸性及结构对酸性的影响;羧酸衍生物的生成;二元羧酸的受热反应;还原反应;α—H反应。
4、羧酸衍生物的分类和命名。
5、羧酸衍生物的物理性质。
6、羧酸衍生物的化学性质:水解、醇解、氨解反应;反应活性比较;还原反应;酯缩合反应。
7、羟基酸:结构、分类和命名和性质。
8、羰基酸:结构、分类和命名;脱羧、氧化和还原反应;乙酰乙酸乙酯的结构、性质及应用。【教学重点】
1、羧酸的分类、命名及结构。
2、羧酸的化学性质。
3、二元羧酸的受热分解反应。
4、羧酸衍生物的分类、命名及结构。
5、羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺)的性质。
6、乙酰乙酸乙酯的合成及其在有机合成上的应用。【教学难点】
1、羧酸分子中的取代基对羧酸酸性的影响(诱导效应、共轭效应、场效应)。
2、乙酰乙酸乙酯的互变异构。【授课时数】 6学时
第十二章 含氮化合物 【教学目标】
学习胺的结构和主要化学性质,使学生初步了解含氮化合物的性质。
【教学内容】
1、胺类化合物的结构、分类和命名。
2、胺类化合物物理性质及光谱特征。
3、胺类化合物化学性质:脂肪胺、芳胺酸性;结构对酸性的影响;伯、仲、叔胺烷基化、酰基化、磺酰化反应活性差异;伯、仲、叔醇反应鉴别和分离;与亚硝酸反应活性差异。【教学重点】
1、胺的分类、结构和命名。
2、胺的化学性质
3、季铵盐和季铵碱的性质。
4、重氮盐的制法。
【教学难点】
1、苯胺分子中苯环上的取代基对苯胺碱性的影响。
2、季铵碱的性质—Hofmann降解反应测定胺的结构。【授课时数】 2学时
三、教学基本要求
教师在课堂上采用多媒体结合板书教学,详细讲授每章的重点、难点内容;通过作业的完成加深学生对有关概念、理论等内容的理解。重要术语用英文单词标注。
本课程安排有一定学时的自学内容,教师布置自学提纲或有关思考题供学生掌握自学要点。
平时安排有作业或完成读书报告。在主要章节讲授完后,布置一定量的作业习题、分析讨论或撰写读书报告等,加深学生对所学知识的理解、运用,拓宽学生的知识面。
四、教学方法
本课程每一章节由理论授课、研讨、自学、作业或者读书报告等方式构成。采用的教学媒体主要有:文
字教材(包括主教材和学习指导书)、课件(包括主讲老师对全书的系统讲授,还有重要内容的文字提示)。EOL平台将作为本课程网络教学辅助平台发布各类通知、访问资源和学习资料、开展在线测试和讨论。
本课程在整个一学期中安排期中和期末考试。试题有有机化合物命名或写结构、完成反应式、化合物鉴别或分离、结构推导、有机合成、判断、填充、选择、综合题等形式覆盖大纲所要求内容,其中至少60分为基础内容,再以平时课堂问答、讨论和测验等各环节综合评出学生的最终成绩。
本课程考试考试范围涵盖所有讲授及自学的内容,考试内容能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
总评成绩:平时作业、课堂讨论等占20%、期中和期末考试闭卷考试成绩分别占30%和50%。
五、参考教材和阅读书目 教材:
1.有机化学(高等教育出版社,赵建庄主编)2.有机化学习题集(高等教育出版社,李楠主编)参考书目:
1.[美]R.T莫里森,R•N•伯伊德著《有机化学》(上、下册)
2.邢其毅等编写的《基础有机化学》(上、下册)。
3、傅建熙主编的《有机化学》
六、本课程与其它课程的联系与分工
本课程为专业基础课,先修课程为基础化学。通过该课程的学习使学生掌握有机化学方面的理论、实验技术原理和技能,为进入后继课学习打好基础。
主撰人:宋益善 审核人:熊振海 日
期:
第五篇:生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲
生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲
生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲(课程编码:061B15)
一、课程说明
课程总学时102节,周学时3,学分5分,开课学期第1、2学期。
1、课程类别:
无机及分析化学是高等师范院校生物工程专业(本科)的一门重要的专业基础必修课程。是立足于新的一门课程体系基础之上,对原来无机化学和分析化学课程的基本理论,基本知识进行优化组合,有机结合而成的一门课程。它对学生的专业学习起着承前启后的作用。
2、课程教学目标与要求:
无机及分析化学课程设置的目的是:使学生理解近代物质结构理论、化学热力学、化学平衡理论、元素化学、氧化还原和电化学的基本原理的基础知识,以及物质组成的化学分析法及有关理论。要求学生掌握水溶液中的化学平衡及其在分析化学中的应用,掌握重要的化学分析法(滴定分析法、重量分析法)了解分析化学中的仪器分析方法(光度分析法、电位分析法和色谱分析法)。
随着生物学的发展,越来越多地需要运用化学概念和方法去解决生物学问题。通过教学要求,学生能将化学基础与生物学知识相结合,应用分析化学的手段去研究化学元素和化学物质在生物体内的作用,及与生命的关系。
3、参考教材与参考书目:
(1)《无机化学》第三版(上、下册)北京师范大学等编,高等教育出版社。(2)《普通化学原理》 华彤文等编,北京大学出版社。
(3)《分析化学》 第三版 华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学编写,高等教育出版社出版。
4、课程教学重点与难点:
化学平衡,电离平衡,氧化还原平衡,配位平衡。原子结构,分子结构。
5、课程教学方法与手段:
本课程采用课堂讲授、讨论、多媒体教学并以实验教学与操作和多媒体模拟实验相结合的多种手段开展教学。
6、课程考核方法与要求:
本课程成绩考核的主要方式为笔试,课程成绩以期末考试成绩为主,占总成绩60%,期中考试占总成绩25%,平时考核成绩占15%。命题要求覆盖大纲,题型灵活,难易适中,着重考查学生对基本理论的掌握程度以及理论联系实际,分析问题的能力。
7、实践性教学内容安排:
实践性教学安排51课时,详见《无机及分析化学实验大纲》。8.先修课程与后续课程
先修课程为中学化学,后续课程主要是物理化学,有机化学等。
9、其他有关说明:
本大纲的制定按照教育部编写的课程教学要点,结合本校和本专业情况进行修订。
二、教学内容 绪
论(1学时)
1、无机及分析化学的研究对象、发展和前景;
2、学习无机及分析化学的方法。
第一章 气体和溶液(4学时)
基本要求:
1、掌握理想气体状态方程式及其应用。
2、掌握道尔顿分压定律。
3、理解稀溶液的依数性及其应用。
4、熟悉溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。
5、了解大分子溶液与凝胶。基本内容:
1、理想气体状态方程,混合气体分压定律。
2、.稀溶液的依数性及其应用:溶液蒸气压下降、凝固点下降、沸点上升、渗透压。
3、溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。第二章 化学热力学基础(6学时)
基本要求:
1.了解状态函数等热力学常用概念 2.掌握焓和焓变的概念,热化学反应方程式 3.学会运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算 4.学会计算标准状态下吉布斯自由能变和反应熵变
5.学会运用吉布斯自由能变判断化学反应方向,计算热力学平衡常数 基本内容:
1.有关热力学的几个常用术语:体系和环境、状态和状态函数、功、热量、内能焓
2.热力学第一定律和热化学:焓变,反应热和热化学方程式,盖斯定律,几种热效应(生成焓)3.化学反应的方向:反应自发性、熵的初步概念、吉布斯自由能变(ΔG)、反应的标准自由能变(ΔG)公式及其应用
第三章 化学反应速率和化学平衡(6学时)
基本要求:
1.掌握化学反应速率概念和速率表示法,基本反应的速率方程
2.掌握浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响,并能用活化能的概念加以解释 3.掌握化学平衡,理解平衡常数的物理意义及其影响因素 4.掌握化学平衡移动原理
5.掌握有关化学平衡和平衡移动的计算 基本内容:
1.化学反应速率表示方法:平均速率和瞬间速率
2.基元反应和复杂反应,基元反应的速度方程,反应分子 3.浓度对反应速率的影响,质量作用定律,反应级数 4.温度对反应速率的影响,阿仑尼乌斯公式,活化能 5.催化剂对反应速率的影响 6.化学反应的可逆性与化学平衡
7.平衡常数,Kc、Kp与Kθ,平衡常数的物理意义,多重平衡规则 8.化学平衡的移动:浓度、压力、温度对化学平衡的影响,勒夏特里原理
第四章 解离平衡(5学时)基本要求
1.深化应用化学平衡及平衡移动原理讨论弱电解质(弱酸、弱碱)在水溶液中的电离平衡、盐的水解平衡及难溶电解质沉淀溶解平衡 2.掌握离子平衡的有关计算 基本内容
1.酸碱理论简介:电离理论,质子理论,电子理论,酸碱共轭关系 2.强电解质溶液,活度及活度系数,拉平效应与区分效应 3.水的离子积,溶液的pH,酸碱指示剂
4.弱酸弱碱的电离平衡,同离子效应,缓冲溶液,盐效应 5.盐类水解,水解平衡的移动
6.难溶电解质溶解平衡,溶度积与溶度积规则,溶解度与溶度积的相互换算,沉淀生成与溶解,分步沉淀与沉淀的转化
第五章 氧化还原反应(5学时)基本要求:
1、熟练配平氧化还原方程式
2、理解标准电极电势及奈斯特方程式的意义并能进行有关计算
3、元素电势图的应用 基本内容:
1、氧化还原的基本概念、氧化数、氧化还原反应方程式的配平
2、原电池,电极电势,标准电极电势,由标准电极电势判断氧化还原方向并计算平衡常数。
3、奈斯特方程及有关计算;介质酸度对氧化还原反应的影响
第六章 原子结构(4学时)基本要求:
1.理解四个量子数的物理意义,了解核外电子运动的特点
2.懂得近似能级图的意义,能够运用核外电子排布的三个原理,写出常见元素的原子核外电子排布方式 3.学会利用电离势、原子半径等数据,讨论各种元素的某些性质与电子层 4.重点掌握原子结构与元素周期律间的关系 基本内容:
1.核外电子运动状态:氢原子光谱和波尔理论,电子的波粒二象性,测不准原理,几率密度,波函数(原子轨道),电子云,径向分布,角度分布,四个量子数
2.核外电子排布和元素周期表:多电子原子的能级,屏蔽效应与钻穿效应,能级组,近似能级图,核外电子排布原理和电子排布,原子的电子构型与周期,族的划分 3.电离势,电子亲合能,电负性
第七章 分子结构(5学时)基本要求:
1、学会运用现代理论说明共价键形成过程本质与发展;分子轨道理论等
2、掌握分子间三种作用力和氢键并用于说明物质的一些性质
3、了解晶体的基本特征与晶格等概念,金属键与金属晶体
4、掌握离子键的本质与离子晶格的基本类型
5、了解离子极化的概念 基本内容:
1、离子键的特征,离子晶体,离子晶体半径比规则,晶格能的计算
2、共价键的形成与本质,现代价键理论要点与优缺点,共价键的方向性与饱和性,σ键与π键
3、杂化轨道理论SP,SP2,SP3杂化
4、分子轨道理论简介:同核双原子分子轨道能级图,键级,分子的磁性
5、分子间作用力和氢健及其对物质性质的影响
6、晶体的基本概念、金属键、金属晶体
7、离子极化力和变形性,离子极化对化学键型和化合物性质的影响
第八章 配位化合物(4学时)基本要求
1、掌握配合物的基本概念
2、了解配合物价键理论的主要论点并能说明一些实例
3、掌握配合物稳定常数及有关计算
4、掌握配合物形成时性质的变化
5、一般了解螯合物的特征和配合物的重要性 基本内容:
1、配合物定义、组成、特征、分类、命名
2、配合物价键理论要点
3、螯合物的形成及其特殊稳定性
4、配合物的稳定常数及其应用
5、配合物形成时性质变化及其重要性
第九章 非金属元素选述(8学时)基本要求:
1、掌握卤素、氧、硫的结构、性质。
2、掌握氮、磷、碳、硅、硼的结构和性质。
3、了解稀有气体、大气和大气污染物。基本内容:
1、卤素及其化合物。
2、氧、硫、硒及其化合物。
3、氮、磷、砷及其化合物。
4、碳、硅、硼及其化合物。
5、稀有气体、大气和大气污染物。
第十章 金属元素选述(6学时)
基本要求:
1、掌握碱金属与碱土金属的结构与性质。
2、掌握铝、锡、铅及其重要化合物。
3、了解过渡金属元素及其化合物。
4、了解稀土元素及其应用。基本内容:
1、碱金属和碱土金属的氧化物和氢氧化物性质。
2、铝、锡和铅及其重要化合物。
3、铜、银、锌、汞及其化合物。
4、铬、钼、锰、铁、钴及其化合物。
5、稀土元素及其应用。*
6、金属与生命。
第十一章 分析化学概论(2学时)基本要求;
1.了解分析化学要求和它与生物学的关系; 2.了解分析化学中定量分析方法的分类; 3.了解定量分析过程及分析结果的表示方法;
基本内容;
一、分析化学的任务和它与生物学的关系;
二、化学分析方法和仪器分析方法;
三、定量分析过程及分析结果的表示方法。
第十二章 定量分析的误差和分析结果的数据处理(4学时)
基本要求;
1.掌握定量分析误差的来源及减免方法; 2.掌握定量分析误差的表示方法; 3.掌握分析结果的数据处理与报告。基本内容;
一、效数字及运算规则
有效数字
运算规则
二、定量分析误差的产生
系统误差
偶然误差
偶然误差
三、提高分析结果准确度的方法
减小系统误差的方法
减小偶然误差的方法
四、实验数据的统计处理
偶然误差的正态分布
平均值的置信区间
离群值的弃舍
分析结果的数据处理与报告 第十三章 重量分析法(2学时)基本要求;
1.了解沉淀重量法中沉淀形式和称量形式的要求 2.掌握影响沉淀溶解度和沉淀纯度的因素 3.了解不同类型沉淀的沉淀条件 4.掌握重量分析法的结果计算。基本内容;
一、重量分析法概论 对沉淀形式的要求; 对称量形式的要求;
二、影响沉淀溶解度的因素 酸效应 配位效应
三、影响沉淀纯度的因素 共沉淀; 后沉淀;
四、沉淀的形式与沉淀条件 沉淀类型
沉淀条件的选择;
五、沉淀的操作过程和分析结果的计算 沉淀的过滤、洗涤、烘干和灼烧 重量分析结果计算;
第十四章 滴定分析法(8学时)基本要求;
1.了解滴定分析的过程和方法分类; 2.了解滴定分析对化学反应的要求; 3.掌握标准溶液的配制、浓度计算; 4.掌握酸碱滴定方法、各离子浓度的计算; 5.掌握酸碱滴定曲线及指示剂的选择; 6.了解酸碱滴定法在生物学中的应用; 7.掌握配位滴定法的基本原理和滴定条件; 8.掌握氧化还原滴定法基本原理及应用; 9.掌握沉淀滴定法的基本原理及终点测检方法; 10.掌握各滴定方法中结果计算。基本内容;
1、滴定分析法概论 滴定分析过程及方法分类;
滴定分析对化学反应的要求和滴定方式;
标准溶液的配制及标定;
滴定分析法中的计算。
2、酸碱滴定法
弱酸溶液中各物种的分布;
酸碱溶液中氢离子浓度的计算;
缓冲溶液的作用及计算;
酸碱指示剂
酸碱滴定的滴定曲线及指示剂选择;
酸碱滴定法的应用。
3、配位滴定法
配位滴定法概论;
配位滴定法的基本原理; 混合离子的滴定; 配位滴定的方式和应用
4、氧化还原滴定法 氧化还原滴定法概论; 氧化还原滴定法基本原理;
氧化还原滴定法的分类及应用示例。
5、沉淀滴定法 沉淀滴定法概论; 沉淀滴定的滴定曲线; 沉淀滴定法的终点检测; 沉淀滴定法应用。
第十五章 紫外----可见吸光光度法(10学时)基本要求;
1.了解紫外----可见吸光光度法的特点和光与物质的关系; 2.掌握吸光光度计的组成及各部件的作用; 3.掌握吸光光度法的基本原理——光的吸收定律; 4.了解显色反应及显色反应条件; 5.了解仪器测量误差和测量条件的选择; 6.掌握紫外光度法在生物学中的应用;
7.了解分子荧光分析法的基本原理和仪器结果。讲授内容;
1、紫外可见吸光光度法概论
紫外----可见吸光光度法特点;
物质对光的吸收及本质;
2、光吸收定律——朗伯-比尔定律
3、偏离朗伯-比尔定律的原因;
4、紫外-可见吸光光度计
基本部件及性能;
几种常见的分光光度计。
5、显色反应与显色反应条件的选择
6、仪器测定误差和测量条件的选择
7、紫外-可见分光光度法的应用
8、分子荧光分析法
荧光分析法的基本原理;
荧光分析法仪器;
荧光分析法的应用。
第十六章 原子吸收分光光度法(8学时)基本要求;
1.掌握原子吸收分光光度法的基本原理和理论基础; 2.掌握原子吸收分光光度计的基本组成和各部件的作用; 3.掌握原子吸收分光光度计的定量方法; 4.了解原子吸收分光光度法的分析条件选择; 5.掌握原子吸收分光光度法的灵敏度表示方法; 6.了解原子吸收分光光度法在生物学中的应用。基本内容;
1、原子吸收分光光度法概论;
2、原子吸收分光光度法的基本原理; 原子吸收分光光度法的理论基础,原子吸收与原子浓度关系。
3、原子吸收分光光度计 光源,原子化系统,分光系统,检测系统。
4、原子吸收分光光度法中的干扰及消除 化学干扰、光谱干扰、物理干扰。
5、原子吸收分光光度法分析条件的选择及定量分析方法
6、原子吸收分光光度法测定的灵敏度和检出极限
7、原子吸收分光光度法在生物学中的应用
第十七章 电势分析法(6学时)基本要求;
1.掌握电势分析法的基本原理
2.了解电势分析中常用的电极类型及其电极结构与组成 3.掌握离子选择性电极的主要性能
4.掌握直接电势测定方法及在生物学在的应用 5.掌握电势滴定法和电势滴定法的终点确定方法。
基本内容;
1、电势分析法基本原理、2、电势分析法中的参比电极、甘汞电极; 银-氯化银电极。
3、电势分析法中的指示电极
第一类电极、第二类电极、第三类电极、零类电极、膜电极。
4、离子选择性电极的主要性能
5、直接电势法 溶液pH值的测定、标准曲线法、标准溶液加入法。
6、离子选择性电极在生物学中的应用
7、电势滴定法
电势滴定法终点的确定方法、电势滴定法应用。
第十八章 色谱分析法(6学时)基本要求;
1.掌握色谱分析的分析流程及仪器基本部件、2.了解气相色谱法的基本理论、3.了解气相色谱法中固定相和分离操作条件的选择、4.了解气相色谱仪中常用的几类检测仪器、5.掌握气相色谱法的定性几定量分析方法、6.了解气相色谱法在生物学中的应用、7.了解高效液相色谱的仪器特点及分析基本流程。基本内容;
1、色谱分析法概论 气相色谱法的分析流程; 气相色谱法仪器的基本部件
2、气相色谱法的基本理论 分离过程、色谱流出曲线及有关术语。
3、气相色谱法固定相和分离操作条件的选择
4、气相色谱检测器 检测器的主要性能指标、气相色谱常用的检测器。
5、气相色谱的定性及定量分析方法
6、气相色谱法在生物学中的应用
7、高效液相色谱法 高效液相色谱法的特点,高效液相色谱法的流程及分离原理。
第十九章 复杂物质的综合分析及分析化学中常用的分离方法(2学时)基本要求;
1.了解剖析方法的特点及一般流程、2.了解复杂物质试样的采集方法、3.掌握试样的预处理方法、4.掌握分析化学中常用的分离方法。基本内容;
1、试样剖析方法特点及一般流程、2、复杂物质试样的采集方法、3、试样的预处理、试样的分解,生物试样的保存,4、分析化学中常用的分离过程和分离方法。