生物工程专业所有课程教学大纲

生物工程专业所有课程教学大纲内容摘要：

课堂讲授， CAI 课件 第四章 化学反应速率 4 课堂讲授， CAI 课件 第五章 原子结构 8 课堂讲授， CAI 课件 第六章 化学键与分子结构 8 课堂讲授， CAI 课件 第七章 定量分析概论 6 课堂讲授， CAI 课件 第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法 8 课堂讲授， CAI 课件 第十章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法 8 课堂讲授， CAI 课件 第十一章 配位平衡与配位滴定法 10 课堂讲授， CAI 课件 合计 56 三、大纲附录 建议 教材 ： 《 无机与分析化学 》， 科学出版社，陈虹锦主编 （ 2020） 参考书目 ： 《无机化学》（第三版），天津大学无机化学教研室杨宏孝等，高等教育出版社（ 2020） 《分析化学》（第四版） 华东理工大学等校编 高等教育出版社 （ 1995） 有关说明 ： （ 1）本大纲除了个别章节特殊注明学生自学外，其余全部为课堂理论讲授。 （ 2）每章作业详见本教研室自编无机与分析化学学习指导书中作业部分。 （ 3）根据实际情况每章可酌情安排习题课。 10 《 有机化学 C》课程教学大纲 课程英文名称 Organic Chemistry（ C） 课程编号 1212033001 课 程计划学 时 48 学分 3 课程简介 本课程的授课对象为 材料 物理化学 、 安全工程、 环境 工程 及生物 工程 专业的学生，属于公共基础课。 有机化学是研究有机化合物结构、性质、合成及有关理论的科学。 以碳元素为中心的有 机结构理论的提出解决了形成有机物的原子在分子中结合、排列的方式及对化合物性质的影响，推动了有机化学的蓬勃发展。 利用近代量子力学理论，分析阐明有机物电子结构、立体构型、结构与性能的关系 ,为寻找和合成新的有机物提供了理论基础。 随着科学的发展 ,有机化学不仅在在分子生物学、遗传学等领域，而且在 材料科学 领域中 都将 起着越来越重要的作用。 有机化学主要学习饱 和烃、不饱和烃、芳烃，各类烃的含卤、含氧、含氮衍生物 的结构、命名、性质和制备知识。 学习目的就是掌握命名，理解结构，熟悉性质，熟练、灵活地应用性质。 系统命名法、化学性质 及应用是重点。 结构理论中的杂化轨道理论、电子效应的诱导效应和共轭理论、对映异构及化学性质反应中的亲电、 亲核加成 或取代等反应历程是难点。 每一类物质先学习命名，然后对其中一种或几种典型物质进行结构 —— 性质 —— 应用等内容的学习，并对比掌握它们同系物的相似性和规律性。 有机化学是本科 材料 物理 、 安全工程、 环境 工程 及生物 工程 专业的一门重要基础理论课。 本课程的设置目的是使本科生比较系统地掌握有机化学的基础理论、基本知识和基本技能，了解本学科范围内的科学新成就，受到基础研究、应用研究的初步训练，逐步树立辩证唯物主义和历 史唯物主义的世界观，毕业后能初步胜任 材料科学 领域中相关的科学研究和科技开发工作，并为进一步深造打下坚实的基础。 一、课程教学内容 及 教 学 基本要求 第一章 绪论（ 1 课时 ） 本章要求了解有机化学发展史，有机化学的重要性及与 材料科学的关系；理解 有机化学的定义，有机物的特点，分类与研究步骤；掌握共价键键参数与断裂，诱导效应。 第一节 有机化合物和有机化学 本节要求 了解有机化合物和有机化学的基本概念 (考核概率 5 %)，理解有机化化学研究的内容及应用范围 (考核概率 5 %)。 1 有机化合物 2 有机化学 3 有机化合物的研究内容 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第二节 有机化合物的一般特点 11 本节要求 了解 有机化合物的一般特点 (考核概率 10 %)。 1 易燃性 2 熔点、沸点低 3 反应速度及水溶性 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第三节 有机化合物中的共价键 本节要求 了解共价键的形成，理解共价键的 (考核概率 5 %)。 1 共价键的形成 2 共价键的概念概念 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第四节 共价键的属性 本节要求 了解共价键的属性 (考核概率 5 %)，掌握诱导效应 (考核概率 10 %)。 1 共价键的属性 2 诱导效应 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第五节 分子结构和结构式表示法 本节要求 了解分子结构和结构式 (考核概率 5 %)。 1 分子结构 2 结构式表示法 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第六节 共价键的 断裂和有机反应类型 本节要求 了解共价键的断裂方式和有机反应类型 (考核概率 5 %)。 1 共价键的断裂 2 有机反应的类型 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第七节 有机化合物的分类 本节要求 了解 有机化合物分类方法 (考核概率 10 %)。 1 按碳架分类 2 按官能团分类 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第二章 饱和烃（ 5 课时 ） 本章重点掌握 烷烃和 环 烷烃 的 普通命名法 (习惯命名法 )和 系统命名法。 掌握 烷烃和 环 烷烃 的的卤代反应及其自由基反应机理 ,环丙烷及其衍生物开环加成规则。 难点为 自由基取代反应反应机理。 第一节 烷烃 12 本节要求了解烷烃同分异构体数目、构造式的推导， 烷烃 碳原子轨道的杂化状态及 结构 特点 (考核概率 5%)；理解自由基反应历程与自由基稳定性 (考核概率 80%)； 掌握 烷烃 的 普通命名法 (习惯命名法 )和 系统命名法， 烷烃 的卤代反应及其自由基反应机理 (考核概率 85%)。 1 同系列和同分异构现象。 伯、仲、叔、季碳原子 2 烷烃的普通命名法和系统命名法 3 碳原子的四面体概念。 sp3 杂化。 构型 4 烷烃的物理性质 5 烷烃的化学性质 (1) 卤代 自由基历程 卤素的相对反应活性 烷烃卤代相对活性 (2) 氧化 6 烷烃的制备 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第二节 环烷烃 本节要求了解环烷烃的同分异构体，环 烷烃 碳原子轨道的杂化状态及 结构 特点 (考核概率 0%)；理解环的大小与环的稳定性的关系 (考核概率 2%)； 掌 握环 烷烃 的系统命名法，环 烷烃 的卤代反应、氧化反应及加成反应 (考核概率 85%)。 1 环 烷烃 的 命名 2 环烷烃的结构 3 物理性质和化学性质 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第三章 不饱和脂肪烃（ 7 课时） 本章重点掌握 烯烃、炔烃和二烯烃的 普通命名法、 衍生物命名法 和 系统命名法。 掌握 烯烃和炔烃的亲电加成反应、氧化反应。 掌握 炔烃的亲核加成反应； 掌握端基 炔的酸性及金属炔化物的生成； 掌握烯烃 αH 的活泼性。 掌握 烯烃和炔烃的合成方法。 掌握二烯烃的命名、结构及化学性质。 难点为 烯烃的亲电加成反应机理。 第一节 烯烃 本节 要求了解烯烃同分异构体数目， 烯烃 碳原子轨道的杂化状态及 结构 特点 (考核概率 1%)；理解烯烃亲电加成反应的反应历程及碳正离子的稳定性，马氏规则及其解释 (考核概率 80%)； 掌握 烯烃 的 普通命名法和 系统命名法， 次序规则与 Z/E 命名法 ， 烯烃 的物理性质及化学性质，烯烃的制备方法 (考核概率 90%)。 1 烯烃的结构和命名 2 烯烃的物理性质 3 烯烃的化学性质：亲电加成反应、氧化反应、 ａ 氢原子的反应 4 烯烃的制备 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 13 第二节 炔烃 本节要求了解炔烃同分异构体数 目， 炔烃 碳原子轨道的杂化状态及 结构 特点 (考核概率 1%)；理解炔烃亲核加成反应的反应历程 (考核概率 5%)； 掌握 炔烃 的 普通命名法和 系统命名法， 炔烃 的物理性质及化学性质，炔烃的制备方法 (考核概率 75%)。 1 炔烃的结构和命名 2 炔烃的物理性质 3 炔烃的化学性质：亲电加成反应、亲核加成反应、氧化反应、 炔烃的活泼氢反应 4 炔烃的制备 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第三节 二烯烃 本节要求了解二烯烃的分类， 共轭 二烯 烃 碳原子轨道的杂化状态及 结构 特点 (考核概率 0%)；理解共轭 体系和 共轭效应 (考核概率 1%)； 掌握 二烯 烃 的系统命名法， 共轭 二烯 烃 的化学性质，能利用双烯合成反应进行有机合成。 (考核概率 60%)。 1 二烯烃的结构和命名 2 共轭 体系和 共轭效应 3 共轭 二烯烃的化学性质： 1， 4加成反应，双烯合成反应 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第四章 芳香烃（ 6 课时） 本章要求 了解 苯和萘的结构；理解苯环亲电取代反应机理；掌握多元取代芳烃衍生物的命名，芳烃及萘的亲电取代（如硝化、卤代、磺化、 FC 酰基化、烷基化），定位效应，氧化反应，加成反应。 第一节 苯的结构 本 节要求理解价键理论、分子轨道理论、共振论对苯分子结构的解释 (考核概率 5 %)。 1 价键理论 2 分子轨道理论 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第二节 单环芳烃的构造异构和命名 本节重点是 芳烃的命名。 本节要求了解芳烃的构造异构 (考核概率 5 %)， 掌握 芳烃的命名 (考核概率 100 %)。 1 构造异构 2 命名 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第三节 单环芳烃的物理性质 本节要求了解单环芳烃的物理性质 (考核概率 5 %)。 建议采用的 主要教学形式 ：自学 第四节 单环芳烃的化学性质 14 本节重点是芳烃苯环上的亲电取代反应、 亲电取代反应机理、芳环侧链上的卤化反应、氧化反应，难点是亲电取代反应机理。 本节要求了解芳烃苯环上的加成反应 (考核概率 5 %)，重点 掌握 芳烃苯环上的亲电取代反应、亲电取代反应的机理、芳环侧链上的卤化反应、氧化反应 (考核概率 100 %)。 1 芳烃苯环上的取代反应 2 亲电取代反应机理 3 加成反应 4 氧化反应 5 芳环侧链（烃基）上的反应 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第五节 苯环上亲电取代反应的定位规则 本节重点是两类定位基、 二元取代苯亲电取代的定位规则、亲电取代定位规则在有机合成上的应 用 ，难点是 苯环上亲电取代反应定位规则的理论解释。 本节要求理解 苯环上亲电取代反应定位规则的理论解释 (考核概率 0 %)，重点 掌握 两类定位基、 二元取代苯亲电取代的定位规则、亲电取代定位规则在有机合成上的应用 (考核概率 100 %)。 1 两类定位基 2 苯环上亲电取代反应定位规则的理论解释 3 二元取代苯亲电取代的定位规则 4 定位规律的应用 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第六节 萘 本节重点是萘的性质、 萘环上二元亲电取代反应的定位规则。 本节要求了解 萘的结构 (考核概率5 %)， 掌握 萘的性质、 萘环上二元亲电取代反应的定位规则 (考核概率 30 %)。 1 萘分子的结构 2 萘的化学性质 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第七节 芳烃的工业来源 本节要求了解芳烃的主要工业来源 (考核概率 5 %)。 1 从煤焦油分离 2 从石油裂解产品中分离 3 芳构化 建议采用的 主要教学形式 ：自学 第八节 多官能团化合物的命名 本节要求掌握 多官能团化合物的命名 (考核概率 20 %)。 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第五章 对映异构 （ 3 课 时） 15 本章重点掌握具 有一个手性中心的对映异构 Fisher 投影式的写法及 构型的标示法：（ R/S）。 难点为构型的标记。 第 一节 物质的旋光性和比旋光度 1 物质的旋光性 2 比旋光度 本节要求了解旋光性、 旋光仪和比旋光度 (考核概率 5 %)。 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第二节 分子的手性和对 映异构、 本节要求了解分子的手性、对映异构、对映体、对称因素 (考核概率 10 %)。 1 分子的手性 2 对映异构 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第三节 分子的对称因素 本节要求了解分子的对称因素， 理解 分子 对称因素与 旋光性的关系。 如何由结构特征判断分子是否具有旋光性。 (考核概率 10 %)。 1 对称面 2 对称中心 建议采用的 主要教 学形式 ： 讲授 第四节 具有一个手性碳原子的对映异构 本节要求了解 对映体和外消旋体的性质 (考核概率 5 %)。 1 对映体和外消旋体的性质 建议采用的 主要教学形式 ： 讲授 第五节 分子的构型 本节要求了 构型表示法 (考核概率 10 %)，掌握构型标。