《有机化学》课程教学大纲 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:32/2/2 其中实验/实践学时:0 先修课程:无机化学、分析化学 授课时间:星期三 3-4 节/1-16 周 授课地点:松山湖校区 6E-103 授课对象:2018 级高分子材料 1 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 答疑时间、地点与方式:学生返校前,线上答疑;学生返校后可以线上与线下答疑相结合。线下答疑:课后停留 在教室,对有疑问的同学进行答疑;课后同学们可以到经管楼 4B211 进行面对面的答疑;网络答疑,随时。 课程考核方式:开卷()闭卷(✔)课程论文()其它() 使用教材:张文勤等编《有机化学》(第五版),高等教育出版社,2014.07。 教学参考资料:(1)《有机化学》 (第四版) ,高鸿宾等编,高等教育出版社,2005。 (2)《基础有机化学》(第四版)上、下册,邢其毅等编,高等教育出版社,2015。 (3)《基础有机化学习题解答与解题示例》,邢其毅等编,北京大学出版社,2015。 课程简介: 《有机化学》是材料科学与工程专业一门重要的基础课程,它既是一门理论课,又是一门具有极强应用性的 课程。通过《有机化学》课程的学习,使高分子材料专业的学生系统地掌握有机化学基本知识,扩大知识面,提 高自学能力和分析、解决问题的能力。在教学中主要将有机化合物的结构和性质的关系作为一条主线,把有机化 学的基本理论知识系统地阐述清楚、讲够、讲透;同时在教学过程中,在加强基础理论、基本知识和基本技能训 练的同时,更注重对学生分析问题和解决问题能力的培养,积极开发学生的创新能力,培养学生具有较强的自学 能力和独立分析和解决问题的能力,并为其他专业课程奠定必要的有机化学知识和基本技能。 课程教学目标 1. 通过学习本课程,掌握有机化合物的结构、命名、 性质、官能团化合物之间的相互转换及其规律和立体化学特 征,熟悉典型的有机化学反应历程及有机化学研究的一般方 法。了解各类代表性有机化合物及其应用。(目标层次: 运用) 2. 通过本课程的学习,掌握亲电加成、亲电取代、亲 核加成、亲核取代和自由基反应的机理,了解氧化、还原、 缺电子重排历程等反应,并能运用于解释相应的化学反应和 在合成上予以应用。(目标层次:运用) 3. 使学生在全面了解有机化学的历史、现状与发展趋 势的基础上,深刻理解有机化学的理论、观点,系统掌握其 研究方法、技术及基础理论知识,在分析问题和解决问题的 能力上有所提高,为专业课的学习打下基础。(目标层次: 综合和评价) 本课程与学生核心能力培养之间的关联(授课对象为 理工科专业学生的课程填写此栏): ■核心能力 1. 具有运用数学和化学、生物学、物理 学、力学等自然科学基础知识和环境工程专业知识的 能力; ■核心能力 2. 具有设计与实施实验方案,数据分析、 信息综合等能力; ■核心能力 3. 具有工程实践所需技术、技巧及使用 工具的能力; ■核心能力 4. 具有设计工程单元(设备)、流程或 系统的能力; □核心能力 5. 具有项目管理、有效沟通与团队合作的 能力; □核心能力 6. 具有发现、分析与解决复杂工程问题的 能力;
□核心能力 7.能认清当前形势,了解工程技术对环 境、社会及全球的影响,并培养持续学习的习惯与能 力; □核心能力 8.理解专业伦理及社会责任。 理论教学进程表 周次 教学主题 教学时长 教学的重点与难点 教学方式 (线上/线下) 教学 手段 作业安排 1 绪论:有机物 结构与性能概 论 2 学时 重点:了解有机化合物的特性,掌 握有机物结构式的写法、有机物的 分类规则以及同分异构现象。 难点:理解共价键组成特点以及有 机反应的基本类型。 课程思政融入点:介绍有机化学和 药物的关系时,举例中药青蒿素的 研究过程,以及屠呦呦获得 Nobel 生理学或医学奖,成为本土科学家 第一个在科学研究领域突破 Nobel 奖的故事,增强爱国情怀。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 优学院上布 置作业,学生 网上提交,教 师打分。 课程思政作 业:要求学生 每人至少阅 读两篇与有 机化学发展 有关的文章 或书籍。 2-3 烷烃和环烷烃 4 学时 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。 难点:环烷烃的结构与稳定性,烷 烃和环烷烃的构象,自由基取代反 应的活性与自由基的稳定性,自由 基取代反应机理。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 安排作业:优 学院上发布; 学生把作业 上传到优学 院平台,教师 打分 4-5 烯烃和炔烃 4 学时 重点:π键的形成与烯烃、炔烃的 结构与命名,次序规则,烯烃与炔 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。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 翻转 课堂 安排作业:同 上或现场布 置作业
线下:学生自学 线 上 的 学 习 资 源,包括爱课程 平 台 清 华 大 学 《有机化学》精 品课。 6 二烯烃和共轭 体系 2 学时 重点:共轭体系与共轭效应,电子 离域,π-π共轭,P-π共轭,超共 轭,1,4-加成,1,2-加成。 难点:共轭体系与共轭效应,1,4- 加成的理论解释。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 否 7-8 芳烃与芳香性 4 学时 重点:苯的结构,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:苯环上亲电取代反应机理, 定位规律与电子效应;多取代苯的 合成策略。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 安排作业 9 立体化学 2 学时 重点:异构体的分类,对称性及手 性分子的判断,具有一个手性中心 的对映异构、构型的 R-S 标记法, Fischer 投影式。 难点:将分子的透视式或 Newman 投影式化成 Fischer 投影式,构型的 R,S-标记法。 课程思政融入点:手性分子,将“反 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 翻转 课堂 课程思政作 业: 查阅相关资 料和文献,写 一篇以“树立 严谨的科学 态度” 为主 题的小论文
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。 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 10-11 卤代烃 4 学时 重点: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。 难点: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。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 安排作业 12 醇、酚和醚 2 学时 重点:掌握醇、酚和醚的分类、命 名、结构,氢键对醇、酚、醚物理 性质的影响,醇、酚、醚的化学性 质。 难点:醇、酚、醚的结构对其化学 性质的影响,醇、酚、醚在化学性 质上的异同点。 课程思政融入点:(1)麻醉药的发 展史,使学生感受科学伟大成果的 同时,体会科学演变的魅力,同时 更体会到化学与医学之间的密切联 系,化学在社会生活中的重要作用; (2)有机化学家 Grignard 的成长故 事,从荒废学习,被人瞧不起,到 奋发成为著名有机化学家,并获 Nobel 奖,谈个人的发展潜力,激 励同学们努力学习,终会有作为, 成就自己也报效国家。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 安排作业 课程思政作 业:查阅至少 两篇反映化 学与医学之 间的密切联 系的文章或 书籍。 13-14 醛、酮和醌 4 学时 重点:醛、酮的系统命名、羰基的 结构、醛、酮的亲核加成反应,醛、 酮的 α-H 的反应。 难点:羰基进行亲核加成反应的活 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 翻转 课堂 安排作业
性顺序与理论解释,醛、酮与金属 有机试剂的加成反应。 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 15 羧酸及羧酸衍 生物 2 学时 重点:羧酸及其衍生物的命名与制 备,羧酸的重要化学反应及性质。 难点:对结构与性质关系的认识和 理解。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 安排作业 16 胺 2 学时 重点:胺的分离与命名,胺的结构 与物理性质,胺的化学性质、重氮 化反应。 难点:醛、酮的还原胺化,胺的碱 性强弱,Hofmann 规则与重氮化反 应机理。 线上:利用优学 院平台建课,把 录制好的微课和 相关学习资源放 在平台上供学生 学习;教师答疑; 线下:学生自学 线上的学习资 源,包括爱课程 平台清华大学 《有机化学》精 品课。 翻转 课堂 安排作业 合计: 32 课时 备注:教学方式根据疫情发展灵活调整 成绩评定方法及标准 考核形式 评价标准 权重 平时考核 100 分,其中作业(40 分)/课堂出勤(30 分)/课堂表现(30 分), 迟到一次扣出勤分 10%,旷课一次扣出勤分 20%。旷课 3 次及 30%