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PAGE1PAGE11有机化学A课程教学大纲(OrganicChemistryA)学时数:40其中:实验学时:0课外学时:0学分数:2.5适用专业:动物医学、动物科学、生物技术、食品科学与工程、园艺一、课程的性质、目的和任务有机化学是高等农业院校农学类各专业的必修课程,它的任务是为学生学习有关专业基础课和专业课,以及今后从事科研、教学、生产和开发工作奠定比较牢固的有机化学基础。通过本课程的学习,学生应掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本技能,提高分析问题和解决问题的能力,并使学生做到:1、掌握主要类型有机化合物的命名、结构、物理性质和主要的化学反应及其应用。2、理解主要类型有机化合物的构型、构象等立体化学基本知识;熟悉各种类型的异构现象。3、能分析几类主要有机化合物的分子结构与反应性能之间的关系;了解典型的有机反应历程以及反应环境条件的影响作用。4、掌握碳水化合物、油脂、蛋白质、核酸等天然有机物的基本结构和主要性质。了解与专业有关的重要次生物质和合成产物的基本化学知识。为了完成和达到有机化学的教学任务和要求,在整个教学环节中。要特别注意培养学生的独立思考能力。教学内容宜以有机化合物的结构与性质的关系为主线,加强有机化学基本理论和基本知识的教学与训练,使学生能牢固和熟练地掌握和应用。大纲中注有*号的内容,学生以自学为主,教师也可根据需要参考选讲,但不纳入考试范围。二、课程教学的基本要求(一)绪论1、掌握有机化合物中的共价键,碳原子的杂化轨道,σ键和π键,碳原子的特性及有机化合物分子的立体形象。2、掌握有机化合物结构与物理性质的关系,分子间力对物理性质的影响。3、了解有机化学反应特征及基本类型。4、了解有机酸碱理论。(二)饱和烃(烷烃)1、掌握烷烃和环烷烃的分子结构特点,命名方法及化学性质。2、理解自由基的概念和自由基的反应历程;理解环烷烃的稳定性与结构的关系。3、了解构象的概念。(三)不饱和烃1、掌握烯烃、炔烃和共轭二烯烃的结构特征及其主要化学性质和命名方法;通过烯烃的顺、反异构现象掌握次序规则要点。2、诱导效应和共轭效应是本课程基础知识之一。通过诱导效应和碳正离子的稳定性理解马氏规则;通过电子离域现象理解大π键和共轭效应的特点及共轭体系类型。3、理解亲电加成反应历程。(四)环烃1、掌握环烷烃的分子结构特点,命名方法及化学性质。2、掌握苯分子的结构、芳烃的命名、单环芳烃的化学性质、苯环亲电取代定位规律及其应用。3、了解稠环芳烃的命名、化学性质、亲电取代反应历程、芳香烃的分类和休克尔规则。(五)旋光异构1、熟练掌握对映异构的费歇尔投影式或透视式的表示方法,及D/L、R/S构型标记法。2、牢固掌握手性分子、手性碳原子、对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体、对称因素等概念3、理解物质的旋光性与分子结构的关系,并能根据分子的对称情况判断物质是否具有旋光活性。4、了解与旋光性有关的物理知识,以及外消旋体的拆分方法。(六)卤代烃1、掌握卤代烃的分类、命名、化学性质及不同结构对卤原子活性的影响。2、理解亲核取代反应历程和消除反应历程。(七)光谱法在有机化学中的应用*1、理解有机化合物的波谱与分子结构之间的关系。2、了解有机化合物的波谱信息在测定有机化合物结构中的意义。(八)醇、酚、醚1、掌握醇、酚、醚的结构特征、命名方法及化学性质。2、理解用氢键的形成和缔合现象解释醇的物理性质。3、理解酚分子结构及其酸性强弱的关系。4、了解环醚、冠醚的命名与性质。(九)醛、酮、醌1、掌握醛、酮的结构特点、命名方法和化学性质。2、掌握烯烃双键与碳氧双键的结构差异及化学性质上的差别。3、理解亲核加成反应历程。(十)羧酸及其衍生物1、掌握羧酸、羧酸衍生物的命名及化学性质,记住一些常见羧酸的俗名。2、理解羧酸的分子结构与酸性的关系,3、了解羧酸、羧酸衍生物的用途及相互间的转换关系。(十一)取代酸1、掌握取代酸的命名及化学性质,记住一些常见取代酸的俗名。2、理解取代酸的分子结构与酸性的关系,取代酸中取代基和羧基相互影响所表现的特性。(十二)含氮化合物1、掌握胺和酰胺的命名方法、分子结构及化学性质。2、理解脂肪胺、芳香胺、氨的碱性强弱次序与分子结构的关系。(十三)含硫和含磷有机化合物*1、了解硫醇、硫醚的命名与性质。2、了解有机磷农药的主要类型。(十四)碳水化合物1、掌握以葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖为代表的单糖的结构和化学性质。2、掌握糖苷、苷键、还原糖、转化糖、差向异构等基本概念。3、理解双糖的结构与还原性的关系。4、了解多糖的组成单位、连接方式和化学性质。(十五)氨基酸、多肽与蛋白质掌握氨基酸的化学性质。2、了解多肽的结构3、了解蛋白质的结构。(十六)类脂化合物1、掌握油脂的化学组成、结构特点、化学性质及皂化值、碘值、酸值等概念。2、了解卵磷脂和脑磷脂的结构、水解反应、乳化作用基本原理及表面活性剂的类型。3、了解萜类化合物的基本概念和结构特点。(十七)杂环化合物和生物碱1、掌握杂环化合物的分类和命名(记住常见的音译名称)。2、理解重要杂环化合物的结构与性质。3、了解生物碱的基本概念及其提取、鉴别方法。三、课程的教学内容、重点和难点第一章绪论一、有机化学发展概况(一)有机化学的发展与其他学科的关系(二)有机化合物的一般特性(三)有机化学的研究方法二、有机化合物的结构(一)价键(二)有机化合物中的共价键(三)有机分子的构造和构型(四)有机化合物的分类三、有机化合物的性质(一)物理性质(二)化学性质(三)有机化学中的酸碱概念*重点:有机化合物中的共价键;有机分子的构造和构型;有机化合物的物理性质和化学性质。难点:碳原子的杂化轨道与成键方式;共价键的断裂方式第二章饱和烃(烷烃)一、烷烃(一)烷烃的结构(二)烷烃的命名(三)烷烃的物理性质(四)烷烃的化学性质(五)自由基取代反应(五)烷烃的构象*(六)构象分析*(七)重要化合物重点:烷烃的中英文IUPAC命名法、化学性质以及自由基取代反应。难点:IUPAC命名法;自由基取代反应第三章不饱和烃一、烯烃(一)烯烃的结构和命名(二)顺反异构及构型表示法(三)烯烃的物理性质(四)烯烃的化学性质二、炔烃(一)炔烃的结构和命名(二)炔烃的物理性质(三)炔烃的化学性质三、双烯烃(一)共轭二烯烃的结构(二)共轭体系和共轭效应(三)共轭二烯烃的反应重点:不饱和烃的IUPAC命名(特别是烯烃的顺反异构体的命名)和化学性质(特别是π键的加成反应)。难点:亲电加成反应机理;次序规则;马氏规则;反马氏规则。第四章环烃一、脂环烃(一)脂环烃的分类和命名(二)脂环烃的物理性质(三)脂环烃的化学性质(四)脂环烃环烷烃的环张力和稳定性二、单环芳烃(一)苯的结构(二)单环芳香烃的异构和命名(三)单环芳烃的物理性质(四)单环芳烃的化学性质二、稠环芳烃*(一)萘(二)蒽和菲(三)其他稠环芳香烃三、非苯芳烃*(一)休克尔4n+2规则(二)轮烯重点:脂环烃和芳香烃的命名;苯环上的亲电取代反应及其反应历程;亲电取代反应的定位规律及其应用。用电子效应解释苯环上亲电取代反应的定位规律。芳香性的判据。难点:亲电取代反应历程;定位效应与定位规律。第五章旋光异构一、旋光性和比旋光度(一)旋光性(二)比旋光度二、手征性分子和旋光异构体(一)对称性和手性(二)对映体(三)手性分子和手性因素三、构型的确定和构型的表示方法(一)费歇尔(Fischer)投影式(二)相对构型和DL表示法(三)绝对构型和RS表示法(四)构型和旋光性的关系四、旋光异构体的数目和内消旋体(一)含两个不同手性碳原子的化合物的旋光异构体(二)含两个相同手性碳原子的化合物的旋光异构体(三)外消旋体的拆分五、烯烃亲电加成的立体化学*重点:旋光异构现象。对映异构体及非对映异构体的构型及其表示方法。手性的意义。对手性分子,主要讲含手性碳原子的化合物。难点:RS构型表示法。第六章卤代烃一、卤代烷(一)卤代烷结构和命名(二)卤代烷的物理性质(三)卤代烷的化学性质(四)亲核取代反应(五)消除反应(六)亲核取代反应中的立体化学(七)消除反应中的立体化学二、卤代烯烃和卤代芳烃(一)卤代烯烃和卤代芳烃的分类(二)乙烯基型和芳基型卤代烃(三)环丙基型和芳甲型卤代烃(四)重要的化合物重点:卤代烃的亲核取代反应历程和消除反应历程。从碳正离子的稳定性来说明SN1和E1反应历程中的分子重排。从p~π共轭和中间体的稳定性来说明不同卤代烃的化学活性。空间立体效应。难点:亲核取代反应和消除反应中的立体化学;影响亲核取代反应和消除反应的因素。第七章光谱法在有机化学中的应用*一、红外光谱(IR)二、紫外光谱(UV)三、核磁共振谱(NMR)(一)核磁共振的基本原理(一)化学位移(二)自旋偶合,裂分重点和难点:三大谱图(红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱)的基本原理、仪器、谱图分析和应用。第八章醇、酚、醚一、醇(一)醇的结构、分类和命名(二)醇的性质(三)重要的醇二、酚(一)酚的分类和命名(二)酚的结构(三)酚的性质(四)重要的酚三、醚(一)醚的分类和命名(二)醚的性质(三)环醚*重点:醇酚醚的结构特点与化学性质。多官能团化合物的命名。醇酚醚的化学鉴别方法。醇酚醚的制备方法。难点:醇的亲核取代和消除反应机理;醚键的断裂。第九章醛、酮、醌一、醛和酮(一)醛酮的结构和命名(二)醛酮的物理性质(三)醛酮的化学性质(四)羰基加成反应的立体化学(五)重要的醛酮化合物二、醌*(一)醌的结构和命名(二)对苯醌的化学性质重点:羰基的结构和化学性质(亲核加成反应;氧化还原反应;α-活泼氢的反应等)。难点:醛酮的亲核加成反应历程与立体化学。第十章羧酸及其衍生物和取代酸一、羧酸(一)羧酸的结构和命名(二)羧酸的物理性质(三)羧酸的化学性质(四)重要的羧酸二、羧酸衍生物(一)羧酸衍生物的结构和命名(二)羧酸衍生物的物理性质(三)羧酸衍生物的化学性质(四)酰基亲核取代反应机理(五)重要的羧酸衍生物重点:羧酸及其衍生物的命名与化学性质。难点:羧酸衍生物的亲核取代反应机理,羧酸衍生物反应活性的顺序及解释。第十一章取代酸一、羟基酸二、羰基酸重点:取代酸的命名与化学性质;取代基对羧酸酸性的影响规律。难点:取代基对羧酸酸性的影响规律。第十二章含氮化合物一、胺(一)胺的分类、命名和结构(二)胺的物理性质(三)胺的化学性质(四)重要化合物二、其他含氮化合物(一)硝基化合物(二)重氮盐和偶氮化合物(三)腈和异腈*重点:胺的结构和化学性质。胺的碱性强弱顺序比较。芳香重氮盐着重于生成重氮盐的条件及其在合成上的应用。不同结构胺的化学鉴别。难点:重氮盐在有机合成中的应用。第十三章含硫和含磷有机化合物*一、硫醇和硫醚(一)硫醇(二)硫醚二、有机磷农药的介绍重点:硫醇、硫醚的命名与性质。了解有机磷农药的主要类型。难点:硫醇、硫醚的化学性质第十四章碳水化合物一、单糖(一)单糖的结构(二)单糖的性质(三)重要的单糖及其衍生物二、低聚糖(一)还原性二糖(二)非还原性二糖(三)环糊精三、多糖*(一)淀粉(二)糖原(三)纤维素(四)甲壳素(五)其他多糖重点:单糖的分子结构(构型和构象)与化学性质。差向异构与变旋现象。Fischer投影式和Haworth透视式的表示方法。苷键的形成及水解。难点:碳水化合物结构与性质之间的关系。第十五章氨基酸、多肽与蛋白质一、氨基酸(一)氨基酸的的分类与命名(二)氨基酸的结构和构型(三)氨基酸的性质二、多肽三、蛋白质*重点和难点:氨基酸的两性和等电点。蛋白质结构。第十六章类脂化合物一、油脂(一)油脂的组成、结构和命名(二)油脂的性质(三)肥皂和合成表面活性剂*二、磷脂*(一)磷酸甘油酯(二)神经鞘磷脂三、萜类化合物*(一)萜类化合物的结构(二)萜类化合物的概述四、甾族化合物*(一)甾族化合物的结构(二)重要的甾族化合物重点和难点:油脂的性质;油脂和类脂的结构特点。第十一章杂环化合物及生物碱一、杂环化合物(一)杂环化合物的分类和命名(二)杂环化合物的结构与芳香性(三)杂环化合物的化学性质(四)重要杂环化合物二、生物碱(一)生物碱概述(二)生物碱选述*重点:五元和六元杂环的结构特点和芳香性,亲电取代反应活性及定位效应。难点:杂环化合物亲电取代反应的定位规律四、课程各教学环节要求本课程以理论教学为主,参考农学类全国硕士研究生入学《有机化学》课程考试大纲,通过讲授阐明有机化学基本概念、基本理论和基本规律;通过讲解习题课提高学生运用所学有机化学知识进行分析问题和解决问题的能力;通过课堂讨论启发学生的立体化学思维;作业题量20题,通过作业,一方面培养学生独立思考和解决实际问题的能力,另一方面,检查学生对所学知识掌握、理解和运用的情况;结合授课内容同步开设实验课,一方面帮助学生理解和巩固所学的有机化学知识,另一方面训练学生的实验操作技能,同时培养学生细心、严谨、认真和实事求是的科学态度。通过闭卷考试来检验学生对本门课程理论知识掌握的程度,考试试题可选用全国农学类硕士研究生入学考试《有机化学》统考试题。目前,本门课程已完全采用多媒体教学手段,部分专业还将采用多媒体双语教学手段。五、学时分配章节主要内容各教学环节学时分配作业题量备注讲授讨论习题课外其它小计一绪论22二饱和烃222三不饱和烃442四环烃332五卤代烃3142六旋光
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