《大学化学(下)》教学大纲课程名称:大学化学(下)课程类别(必修/选修):必修课翟英文名称:CollegeChemistry(Il)其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:32/2/2先修课程:大学化学(上)后续课程支撑:大学化学实验3、专业综合设计实验授课地点:6A-202授课时间:1-16周,星期一3-4节授课对象:2024级材科2班(功能材料)开课学院:材料科学与工程学院任课教师姓名/职称:许海涛/刷教授:袁荣华/讲师答疑时间、地点与方式:周四下午(4B210面对面答疑):微信群随时答疑课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()使用教材:天津大学有机化学教研室等编《有机化学》第六版,高等教育出版社,2019.08教学参考资料:刑其毅主编基础有机化学(第4版)上册,北京大学出版社,2016.06课程简介:《大学化学》包含了《大学化学(上)》和《大学化学(下)》两次课程,其中《大学化学(下)》主要讲授有机化学的知识,是材料科学与工程专业必修的一门专业基础课程,在材料、化工、医药、食品、生物等学科领域都有重要用途。通过系统学习本课程涉及的有机化合物结构、性质、制备应用、有机反应的结构理论、反应机理等,学生将熟悉重要的有机化合物,具备从结构推测性质的能力:能熟知有机化合物之间的转变,根据反应条件能写出相应产物,并能根据目标化合物结构设计合成路线,初步解决与有机化合物相关的生活、生产实际问题。该课程的学习可为《大学化学实验3》和《材料化学》等相关后续专业课程的学习打下必要的基础,帮助学生胜任材料、化工、医药和食品等相关的研究、开发、管理、营销以及产品质量与安全检测等相关工作。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:1
1 《 大学化学(下)》教学大纲 课程名称: 大学化学(下) 课程类别(必修/选修):必修 课程英文名称:College Chemistry (II) 总学时/周学时/学分:32/2/2 其中实验/实践学时:0 先修课程:大学化学(上) 后续课程支撑:大学化学实验 3、专业综合设计实验 授课时间: 1-16 周,星期一 3-4 节 授课地点:6A-202 授课对象: 2024 级材科 2 班(功能材料) 开课学院: 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称: 许海涛/副教授;袁荣华/讲师 答疑时间、地点与方式:周四下午(4B210 面对面答疑);微信群随时答疑 课程考核方式:开卷()闭卷(√)课程论文()其它( ) 使用教材:天津大学有机化学教研室等编《有机化学》第六版,高等教育出版社, 2019.08 教学参考资料:刑其毅主编基础有机化学(第 4 版)上册,北京大学出版社,2016.06 课程简介: 《大学化学》包含了《大学化学(上)》和《大学化学(下)》两次课程,其中《大学化学(下)》主要讲授有机化学的知识,是材料科学与工程 专业必修的一门专业基础课程,在材料、化工、医药、食品、生物等学科领域都有重要用途。通过系统学习本课程涉及的有机化合物结构、性质、制备、 应用、有机反应的结构理论、反应机理等,学生将熟悉重要的有机化合物,具备从结构推测性质的能力;能熟知有机化合物之间的转变,根据反应条件 能写出相应产物,并能根据目标化合物结构设计合成路线,初步解决与有机化合物相关的生活、生产实际问题。该课程的学习可为《大学化学实验 3》 和《材料化学》等相关后续专业课程的学习打下必要的基础,帮助学生胜任材料、化工、医药和食品等相关的研究、开发、管理、营销以及产品质量与 安全检测等相关工作。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:
毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1:熟悉有机化合物的分类、命名、有机化学基本结构理论等1工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础1.2具备解决材料科学与工程领域复杂基本知识:掌握有机化合物结构和性质的关系,会根据性和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与工程问题所需的专业知识及应用能力。质推测结构,会比较、分析有机化合物发生特定化学反应工程领域的复杂工程问题。的活性次序。目标2:掌握重要的有机化学反应,如:亲核、亲电、取代、加成2问题分析:能够应用数学、自然科学和材料科学2.2能够基于数学、自然科学和材料科与工程的基本原理和技术,识别、表达、并通过文案合等:理解置要有机反应的机理,掌握置要有机化合物学与工程的相关基本原理正确表达材献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题,以的化学性质,熟悉有机化合物之间的相互转化,能根据反料科学与工程领域复杂工程问题。获得有效结论。应条件写出反应主产物,并能设计直要有机化合物的制备路线。目标3:4.1能够基于科学原理并采用科学方法4研究:能够基于科学原理并采用科学方法对材料了解有机化学取得的重大成就对人们生活和社会发展的对材料科学与工程领域复杂工程问题科学与工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计盈要影响,具备从事有机化学相关的职业的素养和伦理规进行研究,比较和选择研究路线,设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理范。实验方案。有效的结论。2
2 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1: 熟悉有机化合物的分类、命名、有机化学基本结构理论等 基本知识;掌握有机化合物结构和性质的关系,会根据性 质推测结构,会比较、分析有机化合物发生特定化学反应 的活性次序。 1.2 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的专业知识及应用能力。 1 工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础 和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与 工程领域的复杂工程问题。 目标 2: 掌握重要的有机化学反应,如:亲核、亲电、取代、加成、 聚合等;理解重要有机反应的机理,掌握重要有机化合物 的化学性质,熟悉有机化合物之间的相互转化,能根据反 应条件写出反应主产物,并能设计重要有机化合物的制备 路线。 2.2 能够基于数学、自然科学和材料科 学与工程的相关基本原理正确表达材 料科学与工程领域复杂工程问题。 2 问题分析:能够应用数学、自然科学和材料科学 与工程的基本原理和技术,识别、表达、并通过文 献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题,以 获得有效结论。 目标 3: 了解有机化学取得的重大成就对人们生活和社会发展的 重要影响,具备从事有机化学相关的职业的素养和伦理规 范。 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料科学与工程领域复杂工程问题 进行研究,比较和选择研究路线,设计 实验方案。 4 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对材料 科学与工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计 实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理 有效的结论
理论教学进程表教学模式授课敏学时教学内容(重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学方法作业安排师数点)(线上/线下)程目标有机化学的定义(重点):有机化合物的特点(重点),结构式:有机化学与人们生活的关系:有机化学基本结构理论,如轨道杂化理论、键能,电负性,恩政作业:完成不共价键的极性与诱导效应与化学键的断少于1000字的论文裂及反应机理的关系(重点),分子间(应有关键词、摘作用力(重点),酸碱概念(难点),讲投、小有机化学绪论线下袁荣华要和参考文献等),目标32官能团。组讨论(第一章)阐述有机化学在人课程思政融入点:介绍有机化学发展的们生活和生产中起巨大成就,历代有机科学家的重要贡献,到的重大作用。尤其是借用中药青蓄素的研究使居呦获Nobel生理学和医学奖,成为本土科学家第一个在科学研究领域突破Nobel奖的故事,增强学生掌握科技本领、以自己的实际行动爱国、报国的情怀。课后作业:完成布烷烃命名和构象(o键的自由旋转)(重烷烃和环烷烃(一)点):烷烃自由基取代的反应活性与自置的教材课后习袁荣华线下讲授目标1(第二章)由基的稳定性,自由基取代反应机理(难题,并预习第二章点)教材关于环烷烃内3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容(重点、难点、课程思政融入 点) 教学模式 (线上/线下) 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 有机化学绪论 (第一章) 袁荣华 2 有机化学的定义(重点);有机化合物 的特点(重点),结构式;有机化学与 人们生活的关系;有机化学基本结构理 论,如轨道杂化理论、键能,电负性, 共价键的极性与诱导效应与化学键的断 裂及反应机理的关系(重点),分子间 作用力(重点),酸碱概念(难点), 官能团。 课程思政融入点:介绍有机化学发展的 巨大成就,历代有机科学家的重要贡献, 尤其是借用中药青蒿素的研究使屠呦呦 获 Nobel 生理学和医学奖,成为本土科 学家第一个在科学研究领域突破 Nobel 奖的故事,增强学生掌握科技本领、以 自己的实际行动爱国、报国的情怀。 线下 讲授、小 组讨论 思政作业:完成不 少于 1000 字的论文 (应有关键词、摘 要和参考文献等), 阐述有机化学在人 们生活和生产中起 到的重大作用。 目标 3 2 烷烃和环烷烃(一) (第二章) 袁荣华 2 烷烃命名和构象(σ键的自由旋转)(重 点);烷烃自由基取代的反应活性与自 由基的稳定性,自由基取代反应机理(难 点)。 线下 讲授 课后作业:完成布 置 的 教 材 课 后 习 题,并预习第二章 教材关于环烷烃内 目标 1
容(结合优学院提供的PPT和关键知识点视频)课后作业:预习第三章烯烃的内容环烷烃构象(重点):扭转张力,非键烷烃和环烷烃(二)袁荣华线下2目标1讲授3张力,角张力:环烷烃的重要化学性质(结合优学院提供(第二章)(难点)。的PPT和关键知识点视频)课后作业:完成布烯烃的命名、构型、顺反异构、次序规置的教材课后习则(重点):元键、碳碳双键的形成:烯题,并预习第三章烯烃和炔烃(一)烃的重要化学反应类型(重点),超共袁荣华线下目标12讲授教材关于炔烃的内4(第三章)轭效应(难点),碳正离子的稳定性与容(结合优学院提重排(难点),亲电加成反应机理(重供的PPT和关键知点)。识点视频)。课后作业:完成布置的教材课后习碳碳参键的形成:炔烃的酸性和亲电反题,并预习第四章烯烃和炔烃(二)袁荣华线下2目标1讲授教材关于炔烃的内5应(重点),烯酮互变,炔烃的亲电加(第三章)容(结合优学院提成反应机理(难点)。供的PPT和关键知识点视频),并完4
4 容(结合优学院提 供的 PPT 和关键知 识点视频) 3 烷烃和环烷烃(二) (第二章) 袁荣华 2 环烷烃构象(重点):扭转张力,非键 张力,角张力;环烷烃的重要化学性质 (难点)。 线下 讲授 课后作业:预习第 三 章 烯 烃 的 内 容 (结合优学院提供 的 PPT 和关键知识 点视频) 目标 1 4 烯烃和炔烃(一) (第三章) 袁荣华 2 烯烃的命名、构型、顺反异构、次序规 则(重点):π键、碳碳双键的形成;烯 烃的重要化学反应类型(重点),超共 轭效应(难点),碳正离子的稳定性与 重排(难点),亲电加成反应机理(重 点)。 线下 讲授 课后作业:完成布 置 的 教 材 课 后 习 题,并预习第三章 教材关于炔烃的内 容(结合优学院提 供的 PPT 和关键知 识点视频)。 目标 1 5 烯烃和炔烃(二) (第三章) 袁荣华 2 碳碳叁键的形成;炔烃的酸性和亲电反 应(重点),烯酮互变,炔烃的亲电加 成反应机理(难点)。 线下 讲授 课后作业:完成布 置 的 教 材 课 后 习 题,并预习第四章 教材关于炔烃的内 容(结合优学院提 供的 PPT 和关键知 识点视频),并完 目标 1
成:1)列表对比烯烃和炔烃的化学反应类型和发生相应反应的活性大小:2)共轭效应和诱导效应对比:3)列举共振论的要点。课后作业:完成布置的教材课后习共轭体系与共轭效应的概念和存在;电题,并预习第五章二烯烃共轭体系子离域,元-元共轭、P-共轭、超共轭(重袁荣华线下2目标1炔烃的内容(结合讲授(第四章)点),1.4-加成、1,2-加成、共振论(难优学院提供的PPT点)。和关键知识点视频)。课后作业:完成布置的教材课后习题,并预习苯环亲苯的结构(重点):芳烃的命名(点):多官能化合物的命名(难点):苯环的芳烃芳香性(一)电取代反应机理袁荣华线下讲授目标227亲电取代反应一卤化,硝化,磺化,氯(第五章)(结合优学院提供甲基化(点):傅克反应(难点)的PPT和关键知识点视频),并完成:芳烃定位规则的思n
5 成:1)列表对比烯 烃和炔烃的化学反 应类型和发生相应 反应的活性大小; 2)共轭效应和诱导 效应对比;3)列举 共振论的要点。 6 二烯烃 共轭体系 (第四章) 袁荣华 2 共轭体系与共轭效应的概念和存在;电 子离域,π-π共轭、P-π共轭、超共轭(重 点),1,4-加成、1,2-加成、共振论(难 点)。 线下 讲授 课后作业:完成布 置 的 教 材 课 后 习 题,并预习第五章 炔烃的内容(结合 优学院提供的 PPT 和 关 键 知 识 点 视 频)。 目标 1 7 芳烃 芳香性(一) (第五章) 袁荣华 2 苯的结构(重点);芳烃的命名(重点); 多官能化合物的命名(难点);苯环的 亲电取代反应—卤化,硝化,磺化,氯 甲基化(重点); 傅克反应(难点) 线下 讲授 课后作业:完成布 置 的 教 材 课 后 习 题,并预习苯环亲 电 取 代 反 应 机 理 (结合优学院提供 的 PPT 和关键知识 点视频),并完成: 芳烃定位规则的思 目标 2