80学时

 


课程名称:有机化学Ⅰ

分:5  总学时:80

理论学时:80 实验(上机)学时:0  实践学时:0

开课单位:化学与材料工程学院

适用专业:化学工程与工艺、高分子材料科学与工程、食品科学与工程、食品质量与安全、轻化工程。

一、课程的性质、目的

本课程是江南大学化学与材料工程学院、食品学院、纺织服装学院相关专业的学科平台课程,是上述各专业技术人才培养方案中化学类主要课程。是一门理论性和实践性并重的课程.通过本课程的学习应使学生掌握有机化学的基本理论、基本概念、基本已经反应,为后继课程的学习、提高学生的认知能力、培养学生的创新能力打下必要的基础。

二、课程培养目标

通过本课程的学习,学生所具备的素质、掌握的技能、知识和能力:

1. 掌握有机化合物的分类和命名。能写出常见有机化合物正确的名称和结构式。

2. 熟悉有机化合物的结构。能够应用所学的知识初步分析有机化合物结构和性质之间的关系。

3. 熟悉重要有机化合物的物理性质及某些典型变化规律。能够运用官能团的性质提出简单有机化合物的分离、鉴别方法。

4. 掌握有机化合物的重要化学反应及其规律,熟悉有机化合物的反应历程。能够根据实验事实,运用所学知识,推导简单有机化合物的结构,能够选择简单有机化合物的合成路线和方法。

5. 了解近代有机化学的基本理论,能够具备扩大和深化有机化学知识的自学能力。

三、课程教学基本内容

1 绪论 (支撑课程培养目标中第1-2)

1.1 有机化合物

1.2 有机化合物的结构理论

1.3 有机化合物构造式的表示方法

基本要求:

1. 了解有机化学的研究对象,熟悉有机化合物的特性。

2. 了解有机化合物的结构理论,理解共价键的基本属性,掌握有机化合物的分类方法。

2 烷烃和环烷烃(支撑课程培养目标中第1-4)

2.1烷烃的结构和同分异构

2.2 烷烃的命名

2.3 烷烃的构像

2.4 烷烃的物理性质

2.5 烷烃的化学性质

2.6 环烷烃

基本要求:

1. 了解烷烃的通式、同系列和构造异构,掌握碳原子的sp3杂化和烷烃的结构。

2. 了解烷烃的普通命名法,熟练掌握烷烃和环烷烃系统命名法。

3. 理解链烷烃的熔、沸点的变化规律。

3. 熟练掌握烷烃的自由基取代反应及其机理,不同氢原子的取代活性和不同卤素原子的选择性,了解烷烃的氧化、异构化和裂化反应。

4. 掌握构象及其表示方法,环己烷的顺反异构及其取代环己烷的构象,小环环烷烃的开环反应,理解环烷烃的结构及与稳定性的关系。

3 立体化学(支撑课程培养目标中第125条)

3.1 对映异构和四面体碳

3.2 偏振光和分子的旋光性

3.3 对称元素和手性

3.4 手性原子和手性分子

3.5 比旋光度

3.6 含一个手性碳原子的化合物

3.7 相对构型和绝对构型

3.8 含多个手性碳原子的化合物

3.9 对映异构体的手性性质

3.10 外消旋体的拆分

基本要求:

1. 了解手性及对称性的基本概念。

2. 掌握手性分子的构型表示方法,透视式、Fisher投影式、Newmen投影式及其互相转化;熟练掌握手性分子的构型标记方法:R-S标记法,了解D-L标记。

3. 掌握含一个和两个手性中心的对映异构现象,了解外消旋体的拆分。

4 烯烃(支撑课程培养目标中第1-4条)

4.1 烯烃的命名和结构

4.2 烯烃的物理性质

4.3 烯烃的化学性质

4.4 烯烃制备

基本要求:

1. 掌握烯烃的结构及顺反异构现象,了解其物理性质,普通命名法。熟练掌握系统命名法。

2. 熟练掌握烯烃的亲电加成反应,掌握烯烃的催化加氢反应、自由基加成反应、氧化反应、α-H的卤代和氧化。理解催化加氢的一般反应机理,自由基加成的反应机理。

3. 了解烯烃的制备方法。

5 炔烃和二烯烃(支撑课程培养目标中第1-5条)

5.1 炔烃的异构和命名

5.2 炔烃的结构

5.3 炔烃的物理性质

5.4 炔烃的化学性质

5.5 炔烃的制备

5.6 二烯烃的分类和命名

5.7 共轭二烯烃的结构及特性

5.8 共轭效应和共振论

5.9 共轭二烯烃的性质

基本要求:

1. 掌握炔烃的结构,了解其物理性质,普通命名法。熟练掌握系统命名法。

2. 掌握炔烃的加成反应、氧化反应、还原反应、炔烃的活泼氢反应和应用。了解炔烃的制备方法。

3. 理解二烯烃的分类和命名;掌握共轭二烯烃的结构、共轭效应共轭效应;理解共振轮。4. 掌握共轭二烯烃的1,2-加成和1,4-加成反应、双烯合成(Diels-Alder反应)。

6 有机化合物的波谱分析(支撑课程培养目标中第24条)

6.1 红外光谱

6.2 核磁共振谱

基本要求:

1. 了解红外光谱的基本理论;理解有机基团振动频率与红外吸收频率的基本关系;掌握红外特征吸收峰与光有机物特征官能团的关系。

2. 了解核磁共振产生的基本原理;理解化学位移的表示方法、自旋耦合和自旋裂分;掌握化学位移及其影响因素;能够用核磁共振图谱的重要信息对常见有机化合物进行结构解析。

7 芳烃及非苯芳烃(支撑课程培养目标中第1-5条)

7.1 苯的结构和芳香性

7.2 单环芳烃的构造异构和命名

7.3 单环芳烃的来源和单环芳烃制备

7.4 单环芳烃的物理性质

7.5 苯的化学性质

7.6 苯环上亲电取代反应的定位规律

7.7 稠环芳烃

7.8 非苯芳烃

7.9 杂环芳烃

基本要求:

1. 理解苯的结构,掌握休克尔规则和芳香性判断、芳烃的命名;了解芳烃的来源和单环芳烃制备、芳烃的物理性质。

2. 熟练掌握芳烃的亲电取代反应、亲电取代反应机理,苯环亲电取代反应的定位规律;掌握苯环侧链取代和氧化、苯的定位规律在有机合成上的应用。

3. 掌握稠环芳烃(萘及取代萘)的命名、化学性质。

4. 理解杂环化合物的分类、命名;掌握呋喃、噻吩、吡咯、吡啶的结构、化学性质。

8 卤代烃(支撑课程培养目标中第1-5条)

8.1 卤代烃的分类和命名

8.2 卤代烃的物理性质

8.3 卤代烃的化学性质

8.4 亲核取代反应机理

8.5 消除反应机理

8.6 卤代烯烃和卤代芳烃

8.7 卤代烃的制备

基本要求:

1. 了解卤代烃的分类、物理性质;掌握卤代烃的命名。

2. 掌握卤代烃的亲核取代反应和机理、消除反应和机理、与金属镁的反应;理解取代与消除反应的竞争。

3. 理解卤代烯烃和卤代芳烃的分类和命名;掌握卤代烯烃和卤代芳烃中卤原子的位置对其活泼性的影响。

4. 理解卤代烃的制备方法。

9 醇、酚和醚(支撑课程培养目标中第1-5条)

9.1 醇的结构、分类和命名

9.2 醇的物理性质

9.3 醇的化学性质

9.4 醇的制备

9.5 酚的结构、分类和命名:

9.6 酚的物理性质

9.7 酚的化学性质

9.8 酚的制备

9.9 醚的结构、分类和命名

9.10 醚的物理性质

9.11 醚的反应

9.12 醚的制备

9.13 环醚

基本要求:

1. 了解醇的结构、分类;理解醇制备方法、醇的命名、醇的波谱特征;掌握氢键与醇熔、沸点、水中溶解度的关系。

2. 熟练掌握醇的酸性,亲核取代和消除,氧化(含邻二醇);掌握醇与无机酸的酯化反应。

3. 了解酚的结构、分类、物理性质,掌握酚的制备方法。

4. 熟练掌握酚酸性及其变化规律,芳环上的取代;掌握酚的酯化反应,芳醚的生成反应。

5. 了解醚的结构、分类、醚的物理性质;理解醚的命名;掌握醚的制备方法。

6. 掌握醚的质子化和醚键断裂,环氧乙烷的开环反应和应用;理解醚的过氧化物的形成。

10 醛和酮(支撑课程培养目标中第1-5条)

10.1 羰基的特征

10.2 醛和酮的命名

10.3 醛和酮的物理性质和谱学解析

10.4 醛和酮的化学性质

10.5 醛和酮的制备

基本要求:

1. 掌握羰基结构和特征、醛和酮的命名;理解醛和酮的波谱特征、物理性质。

2. 熟练掌握醛酮的亲核加成反应、亲核加成反应机理及影响亲核加成反应的因素;掌握醛酮α-H的活泼性:羟醛缩合反应及其反应机理(含交叉缩合)、卤代反应、卤仿反应;氧化和还原反应(含歧化反应);理解醛和酮加成反应的立体化学。

3. 掌握醛酮的制备方法。

11 羧酸及其衍生物(支撑课程培养目标中第1-5条)

11.1 羧酸的命名及结构

11.2 羧酸的物理性质

11.3 羧酸的化学性质

11.4 羧酸的制备方法

11.5 取代酸

11.6 羧酸衍生物的命名与结构

11.7 羧酸衍生物的的物理性质

11.8 羧酸衍生物的的化学性质

11.9 羧酸衍生物的制备

11.10 β-二羰基化合物

基本要求:

1. 掌握羧酸、羧酸衍生物的命名结构;理解羧酸和羧酸衍生物的物理性质、羧酸和羧酸衍生物的波谱特征。

2. 熟练掌握羧酸的酸性及其变化规律;掌握羧酸的还原、脱羧、α-H的卤代、羧酸衍生物的生成;理解二元酸受热后的反应;掌握羧酸的制备方法。

3. 掌握羟基酸、氨基酸的命名、羟基酸的酸性、脱水、脱羧反应、氨基酸与茚三酮的反应;理解氨基酸的其它化学性质。了解羟基酸、氨基酸的制备方法。

4. 熟练掌握羧酸衍生物的亲核加成-消除反应及其影响因素、羧酸衍生物与格氏试剂的反应;掌握羧酸衍生物的还原反应、酯缩合反应、酰胺的Hofmann降级反应、羧酸衍生物的制备。

5. 掌握β-二羰基化合物的烯醇式和酮式的互变、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成中的应用。

12 胺和重氮盐(支撑课程培养目标中第1-5条)

12.1  胺的结构分类和命名

12.2 胺的物理性质

12.3 胺的化学性质

13.4 季胺盐和季胺碱

12.5 胺的制备方法

12.6 重氮盐的性质及其在合成上的应用

基本要求:

1. 了解胺的结构、分类、物理性质;掌握胺的命名

2. 熟练掌握胺的碱性及其变化规律;掌握胺的烷基化和酰基化反应、磺酰化反应、与亚硝酸的反应、芳胺的性质。

3. 理解季胺盐和季胺碱的制备方法、性质;掌握季胺碱的热消除反应。

4. 掌握重氮盐的制备方法、性质及其在合成上的应用。

13 糖类(支撑课程培养目标中第1-3条)

13.1 单糖

13.2 低聚糖

13.3 多糖

基本要求:

1. 掌握葡萄糖的结构、Haworth式;理解葡萄糖的化学性质;了解果糖的结构。

2. 理解蔗糖、麦芽糖、纤维二糖的结构、性质,了解淀粉、纤维的特性。

四、课程考核方式

在教学计划中该课程列为考试课;考试方式是闭卷;课程成绩由期末考试成绩和平时成绩组成,期中期末考试成绩占60~70%、平时成绩占30~40%

五、学时分配表

讲课时数

实验时数

实践学时

上机时数

自学时数

习题课

讨论时数

第一章 绪论

3

第二章 饱和烃

6

第三章 立体化学

4

第四章 烯烃

6

第五章 炔烃和二烯烃

6

第六章 有机化合物的波谱分析

4

第七章 芳烃及非苯芳烃

11

第八章 卤代烃

7

第九章 醇、酚和醚

8

第十章 醛和酮

6

第十一章 羧酸及其衍生物

11

第十二章 胺和重氮盐

5

第十三章 糖类

3

80

80

六、参考教材

1.华东理工理工大学有机化学教研组,有机化学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

2. 高鸿宾主编,有机化学(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2014.

3. 高占先主编,有机化学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2007.

、有关说明

先修课程:无机及分析化学

后续课程:物理化学及其他化学类课程

学生自学部分的内容与要求:分子轨道及其对有机分子结构的解释,其他教材中列出但本教学基本要求未列入均作为自学内容。

是否双语教学:  

双语教学的要求与比例:

实践环节的纪律与注意事项:无实践环节

其他需要说明的事项:1.学时分配表按第一本参考教材章次序排列,任课教师可以根据具体授课情况,选择性地调整相关教学内容的授课顺序。2.课程的作业讲评和习题课也是非常重要的教学内容,由任课教师自行安排,不做统一规定。3.现代有机化学发展日新月异,建议任课教师在授课过程中,注意实时穿插一些有机化学新观点和新内容。

大纲撰写人:毛明富

大纲审核人:刘