《有机化学》教学大纲课程类别(必修/选修):必修课程名称:有机化学课程英文名称:OrganieChemistry其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:64/4/4先修课程:大学物理、无机化学、高等数学后续课程支撑:有机化学实验、高分子化学、高分子材料研究方法授课地点:7B-205(周二1-2节):6D-404(周四1-2节)授课时间:1-16周,周二1-2节,周四1-2节授课对象:2020高材1班、2020高材2班开课学院:材料科学与工程学院任课教师姓名/职称:王小霞/教授,梁俊飞/讲师,赵雁飞/讲师答疑时间、地点与方式:周二、周四下午(4B2114B209面对面答疑):微信随时答疑:优学院网站答疑课程考核方式:开卷()闭卷(V)课程论文()其它()使用教材:赵温涛等编《有机化学》第六版,高等教育出版社,2019.08课程简介:有机化学课程是化学类、材料类专业必修的一门化学基础课程。该课程在学生已经掌握了高等数学、大学物理及无机化学等课程的基础上,系统地介绍有机化合物的组成、结构、性质、制备以及与此相关的理论问题,使学生对大纲范围内的有机化学内容有比较系统和全面的学习,掌握有机化学的基础知识和基本理论:了解有机化学与材料、化工、食品、生物、医药等学科的相互渗透,以及最新的科学技术成果和发展趋势,为学生进一步学习高分子化学、高分子材料等相关后续专业课程,胜任在材料、化工、食品科学与工程等相关领域中的研究、开发、管理和营销等方面以及产品质量与安全检测等方面的工作,打下必要的有机化学理论基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点1
1 《有机化学》教学大纲 课程名称: 有机化学 课程类别(必修/选修):必修 课程英文名称:Organic Chemistry 总学时/周学时/学分:64/4/4 其中实验/实践学时:0 先修课程:大学物理、无机化学、高等数学 后续课程支撑:有机化学实验、高分子化学、高分子材料研究方法 授课时间: 1-16 周,周二 1-2 节,周四 1-2 节 授课地点:7B-205(周二 1-2 节);6D-404(周四 1-2 节) 授课对象: 2020 高材 1 班、2020 高材 2 班 开课学院:材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称:王小霞/教授,梁俊飞/讲师,赵雁飞/讲师 答疑时间、地点与方式:周二、周四下午(4B211 4B209 面对面答疑);微信随时答疑;优学院网站答疑 课程考核方式:开卷()闭卷(√)课程论文()其它( ) 使用教材:赵温涛等编《有机化学》第六版,高等教育出版社, 2019.08 课程简介:有机化学课程是化学类、材料类专业必修的一门化学基础课程。该课程在学生已经掌握了高等数学、大学物理及无机化学等课程的基础上, 系统地介绍有机化合物的组成、结构、性质、制备以及与此相关的理论问题,使学生对大纲范围内的有机化学内容有比较系统和全面的学习,掌握有机 化学的基础知识和基本理论;了解有机化学与材料、化工、食品、生物、医药等学科的相互渗透,以及最新的科学技术成果和发展趋势,为学生进一步 学习高分子化学、高分子材料等相关后续专业课程,胜任在材料、化工、食品科学与工程等相关领域中的研究、开发、管理和营销等方面以及产品质量 与安全检测等方面的工作,打下必要的有机化学理论基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑: 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
目标1:1工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础熟悉有机化合物的分类、命名、有机化学基本结构理论(酸1.2能够将高分子专业相关知识和数学和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工理论、共价建和复建、杂化理论等)以及有机反应的分模型方法用于推演、分析高分子材料与程领域的复杂工程问题。类等基本知识:掌握有机化合物结构和性质的关系,会比工程领域复杂工程问题。较、分析有机化合物发生特定化学反应的活性次序。目标214能够基于科学原理并采用科学方法对复杂化学4.1能够基于科学原理:通过文献研掌握重要的有机化学反应,如:亲核、亲电、取代、加成、化工问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数究或相关方法,调研和分析高分子材聚合等:理解重要有机反应的机理,掌播重要有机化合物料与工程领域复杂工程问题的解决方据、并通过信息综合得到合理有效的结论。案。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。目标3:3,设计开发解决方案:能够针对高分子材料的合3.1掌握高分子材料工程设计和产品开成、制备、成型加工过程中所涉及的配方、工艺、择核共振光谱、红外光诺等集的有机化合物的结构发的基本设计/开发方法和技术,了解影生产流程及设备进行设计并制定开发解决方案,能鉴定方法;学会运用有机化学知识合理设计重要化合物的合成路线,从易得的原料合成目标化合物。响设计目标和技术方案的各种因素。够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素目标4:8具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在化8.2理解诚实公证、诚信守则的工程职了解有机化学人们生活和社会发展中的要影响,具备从学化工工程实践中理解并遵守工程职业道德和规业道德和规范,并能在工程实践中自觉范。事有机化学相关的职业的素养和伦理规范。遵守。2
2 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(酸 碱理论、共价键和氢键、杂化理论等)以及有机反应的分 类等基本知识;掌握有机化合物结构和性质的关系,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 能够将高分子专业相关知识和数学 模型方法用于推演、分析高分子材料与 工程领域复杂工程问题。 1 工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础 和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工 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。 4.1 能够基于科学原理,通过文献研 究或相关方法,调研和分析高分子材 料与工程领域复杂工程问题的解决方 案。 4 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂化学 化工问题进行研究,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。 目标 3: 掌握核磁共振光谱、红外光谱等重要的有机化合物的结构 鉴定方法;学会运用有机化学知识合理设计重要化合物的 合成路线,从易得的原料合成目标化合物。 3.1 掌握高分子材料工程设计和产品开 发的基本设计/开发方法和技术,了解影 响设计目标和技术方案的各种因素。 3.设计/开发解决方案:能够针对高分子材料的合 成、制备、成型加工过程中所涉及的配方、工艺、 生产流程及设备进行设计并制定开发解决方案,能 够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境等因素 目标 4: 了解有机化学人们生活和社会发展中的重要影响,具备从 事有机化学相关的职业的素养和伦理规范。 8.2 理解诚实公证、诚信守则的工程职 业道德和规范,并能在工程实践中自觉 遵守。 8 具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在化 学化工工程实践中理解并遵守工程职业道德和规 范
理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容(重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题(线上/混合式作业安排教学方法师数点)程目标/线下课程思政作业:通过文献检索或网络资源查找,每人须有机化学的定义(重点):有机化合物目标四完成不少于1000字的特性,结构式:有机化学与人们生活1线下课堂讲授的论文阐述有机化的关系。学在人们生活和生产中起到的重大作用。王小霞有机化学绪论1有机化学基本结构理论,如轨道杂化理论、键能,电负性,共价键的极性与诱课后作业:关于诱导效应与化学键的断裂及反应机理的关导效应、电负性、系(重点),分子间作用力(重点),酸碱概念(难点),官能团。化学键和分子极性线下课堂讲授目标一课程思政融入点:介绍化学史的演变过的判断,Lewis酸碱程,历代伟人的巨大贡献。举例中药青的判断:酸碱反应素的研究过程,以及屠呦呦获得Nobel平衡的判断生理学和医学奖,成为本土科学家第一个在科学研究领域突破Nobel奖的故事,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/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 有机化学绪论 王小霞 1 有机化学的定义(重点);有机化合物 的特性,结构式;有机化学与人们生活 的关系。 线下 课堂讲授 课程思政作业:通 过文献检索或网络 资源查找,每人须 完成不少于 1000字 的论文阐述有机化 学在人们生活和生 产中起到的重大作 用。 目标四 1 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:介绍化学史的演变过 程,历代伟人的巨大贡献。举例中药青 蒿素的研究过程,以及屠呦呦获得 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, 线下 课堂讲授 课后作业:关于诱 导效应、电负性、 化学键和分子极性 的判断,Lewis 酸碱 的判断;酸碱反应 平衡的判断 目标一
增强爱国情怀。培养学生的爱国精神。烷烃和环烷烃命名、结构、构象、物理(置点):烷烃和环烷烃的命名,伯仲课后作业:烷经和叔季碳原子,伯仲叔氢原子,c键的自由环烷烃的命名,环旋转,构型与构象,扭转张力,非键张烷烃的结构与稳定力,角张力:环烷烃的结构与稳定性,目标一1-2烷烃和环烷烃赵雁飞线下课堂讲投4性,自由基取代反烷烃和环烷烃的构象。烷烃和环烷烃的应机理与代表性反化学性质(难点):自由基取代反应的应。反应活性与自由基的稳定性,自由基取代反应机理。烯烃和炔烃的命名、结构、构象、物理性质(重点):元键、碳碳双键和三键的课后作业:烯烃、形成:烯烃、快烃的结构与命名:次序炔烃的结构与命规则、顺反异构:烯烃与炔烃的化学性目标一名,亲电加成与亲2-3烯烃和炔烃赵雁飞课堂讲授线下a质。烯烃和炔烃的化学性质(难点):核加成机理与代表次序规则,超共轭效应,碳正离子的稳性反应。定性与重排,亲电加成与亲核加成机理,离子型加成与自由基加成机理的比较。课后作业:共轭效共轭体系与共轭效应:电子离域,元-元共应的类型、共轭体轭、P-元共轭、超共轭(置点),1,4-加系稳定性的判断,目标一3-4赵雁飞线下课堂讲授二烯烃、共轭体系成、1,2-加成、共振论(难点)。1,4-加成的代表性反应课后作业:芳烃的芳烃的结构、命名、物理性质(重点),芳烃的结构、命名、目标三苯环的亲电取代反应及机理,两类定位命名,苯环上亲电4-5物理性质及化学性赵雁飞线下课堂讲授基及定位效应,多取代苯的合成策略:取代反应机理和代质表性反应芳香性及其判定(难点)。4
4 增强爱国情怀。培养学生的爱国精神。 1-2 烷烃和环烷烃 赵雁飞 4 烷烃和环烷烃命名、结构、构象、物理 (重点):烷烃和环烷烃的命名,伯仲 叔季碳原子,伯仲叔氢原子,σ键的自由 旋转,构型与构象,扭转张力,非键张 力,角张力;环烷烃的结构与稳定性, 烷烃和环烷烃的构象。烷烃和环烷烃的 化学性质(难点):自由基取代反应的 反应活性与自由基的稳定性,自由基取 代反应机理。 线下 课堂讲授 课后作业:烷烃和 环烷烃的命名,环 烷烃的结构与稳定 性,自由基取代反 应机理与代表性反 应。 目标一 2-3 烯烃和炔烃 赵雁飞 4 烯烃和炔烃的命名、结构、构象、物理 性质(重点):π键、碳碳双键和三键的 形成;烯烃、炔烃的结构与命名:次序 规则、顺反异构;烯烃与炔烃的化学性 质。烯烃和炔烃的化学性质(难点): 次序规则,超共轭效应,碳正离子的稳 定性与重排,亲电加成与亲核加成机理, 离子型加成与自由基加成机理的比较。 线下 课堂讲授 课后作业:烯烃、 炔 烃 的 结 构 与 命 名,亲电加成与亲 核加成机理与代表 性反应。 目标一 3-4 二烯烃、共轭体系 赵雁飞 4 共轭体系与共轭效应: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 课堂讲授 课后作业:共轭效 应的类型、共轭体 系稳定性的判断, 1,4-加成的代表性 反应 目标一 4-5 芳烃的结构、命名、 物理性质及化学性 质 赵雁飞 4 芳烃的结构、命名、物理性质(重点), 苯环的亲电取代反应及机理,两类定位 基及定位效应,多取代苯的合成策略; 芳香性及其判定(难点)。 线下 课堂讲授 课后作业:芳烃的 命名,苯环上亲电 取代反应机理和代 表性反应 目标三
休克尔规则的基本概念及芳香性的判课营作业:多官能芳香性、富勒烯、目标一团化合物的命名,断、多官能团化合物的命名(重点),5石墨烯及多官能团课堂讲授赵雁飞2线下利用休克尔规则判休克尔规则及非苯芳烃的芳香性判断化合物的命名。断芳香性(难点)。异构体的分类、对称性及手性分子的判断(重点),将具有一个手性中心分子课堂作业:将手性的透视式或Newman投影式化成Fischer中心的对映异构、投影式,构型的R,S-标记法(难点)。目标二构型的R-S标记法,6立体化学赵雁飞线下课堂讲授2将分子的透视式或课程思政融入点:手性分子,将“反应停*Newman投影式化事件引入课堂,让学生深刻认识到此类成Fischer投影式化合物的重要性,同时激发学生树立严谨的科学态度。课后作业:卤代烃卤代烃的分类及基本反应、亲核取代反应的SN1、SN2历程,影响取代与消除反的系统命名、制备、卤代烃的结构、命目标二亲核取代、消除反应的因素(重点):亲核取代反应的活6-7线下课堂讲授名、物理及化学性梁俊飞4性判别Svl、S2、E1、E2反应的立体应:常用卤代烃化质化学特征,影响取代与消除反应的因素学反应在有机合成及其相互竞争(难点)。上的应用。课后作业:卤代烯卤代烯烃和卤代芳烃的化学性质、氟代烃、卤代芳烃的系目标二卤代烯烃和卤代芳烃的性质和用途(重点):卤代烯烃和统命名、制备以及梁俊飞线下课堂讲授2卤代芳烃的化学性质及反应机理(难烃、氟代烃其常见的化学反应点)。及特点。课后作业:会识别分子吸收光谱和分子结构:红外吸收光课堂讲授特征官能团在红外有机化合物的波谱谱的解析(重点):核磁共振谱的解析目标三王小霞线下与小组讨图谱上的出峰位48分析红外吸收光谱官能团出峰的规律和特点置,并根据图谱上论(难点),核磁共振谱图的出峰影响因的出峰蜂位置推测可5
5 5 芳香性、富勒烯、 石墨烯及多官能团 化合物的命名。 赵雁飞 2 休克尔规则的基本概念及芳香性的判 断、多官能团化合物的命名(重点), 休克尔规则及非苯芳烃的芳香性判断 (难点)。 线下 课堂讲授 课堂作业:多官能 团化合物的命名, 利用休克尔规则判 断芳香性 目标一 6 立体化学 赵雁飞 2 异构体的分类、对称性及手性分子的判 断(重点),将具有一个手性中心分子 的透视式或 Newman 投影式化成 Fischer 投影式,构型的 R,S-标记法(难点)。 课程思政融入点:手性分子,将“反应停” 事件引入课堂,让学生深刻认识到此类 化合物的重要性,同时激发学生树立严 谨的科学态度。 线下 课堂讲授 课堂作业:将手性 中心的对映异构、 构型的R-S标记法, 将分子的透视式或 Newman 投影式化 成 Fischer 投影式 目标二 6-7 卤代烃的结构、命 名、物理及化学性 质 梁俊飞 4 卤代烃的分类及基本反应、亲核取代反 应的 SN1、SN2 历程,影响取代与消除反 应的因素(重点);亲核取代反应的活 性判别,SN1、SN2、E1、E2 反应的立体 化学特征,影响取代与消除反应的因素 及其相互竞争(难点)。 线下 课堂讲授 课后作业:卤代烃 的系统命名、制备、 亲核取代、消除反 应;常用卤代烃化 学反应在有机合成 上的应用。 目标二 7 卤代烯烃和卤代芳 烃、氟代烃 梁俊飞 2 卤代烯烃和卤代芳烃的化学性质、氟代 烃的性质和用途(重点);卤代烯烃和 卤代芳烃的化学性质及反应机理(难 点)。 线下 课堂讲授 课后作业:卤代烯 烃、卤代芳烃的系 统命名、制备以及 其常见的化学反应 及特点。 目标二 8 有机化合物的波谱 分析 王小霞 4 分子吸收光谱和分子结构;红外吸收光 谱的解析(重点);核磁共振谱的解析; 红外吸收光谱官能团出峰的规律和特点 (难点),核磁共振谱图的出峰影响因 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课后作业:会识别 特征官能团在红外 图 谱 上 的 出 峰 位 置,并根据图谱上 的出峰位置推测可 目标三