《化学基础》课程教学大纲

《化学基础》教学大纲课程编号：08220301英文名称：Chemicalfundamentals学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时课程类别：专业基础课程授课对象：环境工程专业学生教学单位：生命科学学院环境科学与工程系修读学期：第1学期一、课程描述和目标化学基础是化学的分支学科，是研究无机物和有机物的结构、组成、性质、合成以及相关理论问题的科学，是环境科学的理论基础。本课程的主要任务是通过课堂讲授、自学和作业等方式的学习，使学生比较系统地了解大纲范围内的无机化学和有机化学内容，认识无机化学和有机化学的结构-性质之间的关系，掌握各类重要有无机和有机机化合物的结构和性质，熟悉各类无机物和有机物的相互转化及规律，引导学生掌握化学的基础知识、基本理论和基本技能，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力，为进一步学习后继专业课程打好基础。课程目标1-专业知识方面：使学生系统掌握各类重要有无机物和有机物的物理、化学性质，反应类型和合成方法。课程目标2-专业能力方面：使学生掌握无机化学和有机化学的基础知识、基本理论和基本技能，能够根据要求设计简单的有机合成路线。课程目标3-专业素养方面：培养学生的科学思维能力、理论联系实际能力、综合分析能力和解决问题能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1.1掌握数学、化学、生物学、生态学等基础知识。课程目标1H2.1熟练掌握环境科学及相关专业的基本理论、基本知识和基本实验技能。课程目标2M12.2树立自主终身学习理念，掌握专业发展的核心内容、成长阶段与路径方法。课程目标3M三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1绪论(1)化学的基本概念，(2)化学的发展与进步，(3)化学的重要作用，(4)发展绿色化学刻不容缓了解化学是研究物质的组成，结构，性质以及变化规律的一门自然学科。化学研究的对象是客观存在的物质2集中讲授课程目标12化学基本量及其计算：（1）掌握有关物质的量计算；（2）掌握有关气体摩尔体积计算；（3）配置一定物质的量浓度的溶液，（4）掌握有关化学方程式的计算了解物质的量与微观粒子数之间的关系，知道阿伏伽德罗常数；知道摩尔质量在数值上的特点，掌握相关计算；学会物质的量、物质的摩尔质量与物质质量之间的计算4集中讲授课程目标13常见非金属元素及其重要化合物：(1)卤族元素，(2)氧族元素，(3)氮族元素掌握常见非金属元素及其重要化合物的性质；掌握非金属元素性质中的一些变化规律；熟悉卤素、氧族元素、氮族元素、碳族元素的通性；了解非金属元素在医药领域及生活、生产中的应用4集中讲授课程目标14重要的金属及其化合物：(1)钠及其化合物；(2)铝及其化合物，(3)铁及其化合物了解金属及其化合物的应用；掌握重要的金属的物理化学性质2集中讲授课程目标15绪论：⑴有机化学研究的对象；⑵有机化合物的一般特点；⑶有机反应的基本类型了解有机化学的研究对象，有机化学的产生与发展历史，有机化学与生产生活的密切关系；熟悉有机化合物的一般特点，掌握共价键及其键长、键角、键能、极性概念；了解有机化合物的分类，有机反应的基本类型以及研究有机化合物的方法2集中讲授课程目标16饱和烃：⑴烷烃的命名法；⑵乙烷、丁烷的构象；⑶烷烃的物理、化学性质掌握烷烃的系统命名法和烷烃的卤代反应；熟悉烷烃的普通命名法；了解乙烷、丁烷的构象2集中讲授课程目标17不饱和烃：⑴烯烃的结构、异构和命名；⑵烯烃的加成反应；⑶烯烃亲电加成反应；⑷烯烃的氧化反应；⑸炔烃的结构、异构和命名；⑹炔烃的加成反应；⑺金属炔化物的生成；⑻共轭二烯烃的结构掌握烯烃的亲电加成反应，烯烃的氧化反应和Markovnikov规则；熟悉烯烃的结构、命名（顺、反，Z、E）、烯烃亲电加成反应的机理；掌握炔烃的亲电加成反应和端基炔烃的鉴定方法；掌握共轭效应，熟悉共轭二烯烃的加成反应和Diels-Alder反应；了解烯烃、炔烃的物理性质，工业来源和用途。4集中讲授课程目标1、28环烃：⑴环烷烃的结构、异构和命名；⑵环丙烷与溴的反应；⑶环己烷的构象；⑷苯的结构和命名；⑸芳香环的亲电加成反应掌握环烷烃和芳烃的命名；掌握环丙烷与溴的反应，了解环己烷的几种构象，熟悉取代环己烷的构象的稳定性；掌握芳香环的亲电加成反应和取代基的定位规律，了解亲电取代的一般历程4集中讲授课程目标1、29旋光异构：⑴物质的旋光性，分子的对称性和手性；⑵R、S命名规则；⑶外消旋体的拆分和不对称合成了解物质的旋光性和手性概念，熟悉分子的对称性和旋光性的关系；掌握Fischer投影规则，掌握构型的R、S命名规则；了解外消旋体的拆分方法和不对称合成的基本原理2集中讲授课程目标110卤代烃：⑴卤代烃的分类、同分异构和命名；⑵卤代烃的亲核取代、亲核取代反应的机理；⑶卤代烃的消除反应和Saytzeff规则；⑷卤代烃与金属的反应，卤代烃的制备了解卤代烃的物理性质及用途，掌握卤代烃的命名及制备方法；掌握卤代烃的亲核反应历程及影响反应活性的因素；掌握卤代烃的消除反应中的Saytzeff规则，掌握格氏试剂的制备方法。4集中讲授课程目标1、211醇、酚、醚：⑴醇、酚、醚的结构、分类和命名；⑵醇、酚、醚的化学性质掌握醇、酚和醚的典型的反应；熟悉醇和酚的结构和性能关系；了解醇、酚的物理性质、分类和命名3集中讲授课程目标1、212醛、酮、醌：⑴醛、酮的结构、分类和命名；⑵醛、酮的化学性质掌握醛、酮的系统命名、化学性质；掌握亲羰基上的亲核加成反应，醛、酮还原方法及选择性还原；了解醛、酮的结构特征、分类方法及典型反应历程2集中讲授课程目标1、213羧酸及其衍生物：⑴羰酸的结构、命名和物理性质；⑵羧酸的化学性质；⑶羧酸衍生物的化学性质；⑷碳酸衍生物。掌握羧酸、羧酸衍生物的系统命名，了解物理性质；掌握羧酸、羧酸衍生物的化学性质；了解常见碳酸衍生物的结构、反应和用途2集中讲授课程目标1、214取代酸：⑴羟基酸、羰基酸的物理性质和酸性；⑵羟基酸的化学性质；⑶自然界的羟基酸；⑷乙醛酸、丙酮酸的化学性质掌握羟基酸和羰基酸的命名；掌握羟基酸的酸性、热分解反应及失水反应规律；熟悉乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有有机合成中的应用2集中讲授课程目标1、2、315含氮化合物：⑴硝基化合物的物理性质；⑵硝基化合物的化学性质；⑶胺的结构、分类和命名、胺的物理和光谱性质；⑷胺的化学性质掌握硝基化合物通过还原反应转变制备胺的方法；掌握胺的化学性质；熟悉胺的结构、分类、命名；了解硝基化合物和胺的物理性质2集中讲授课程目标1、216含硫、磷有机化合物：⑴含硫、磷有机化合物的物理、化学性质；⑵硫醇、硫酚的酸性和磺酸的性质掌握含硫有机化合物的结构、命名和性质；磺酸的取代反应2集中讲授课程目标1、217碳水化合物：⑴单糖的结构、单糖的化学性质；⑵糖的构造式、构型式和构象式；⑶糖的性质掌握单糖的结构及单糖的化学性质；熟悉还原性双糖和非还原性双糖的关系；了解多糖的结构、肝糖(动物淀粉)、纤维的结构和用途2集中讲授课程目标1、218氨基酸、多肽与蛋白质：⑴氨基酸的结构、分类、命名、化学性质；⑵多肽结构的测定和多肽的合成；⑶蛋白质的分类、结构、性质了解蛋白质中常见的α-氨基酸的结构特点，熟悉α-氨基酸的化学性质和制备方法；了解多肽的测定方法和一般合成手段；了解蛋白质蛋白质的结构和生理功能2集中讲授课程目标1、219类脂化合物：⑴油脂、蜡、磷脂的结构；⑵萜的涵义和异戊二烯规律、萜的分类和命名；⑶甾的基本结构、甾族化合物反应的立体化学、重要的甾族化合物熟悉油脂、蜡、磷脂的结构；了解类脂类、萜类、甾体化合物的基本结构和异戊二烯规则。和自然界中常见的几种萜类、甾族化合物及其生物功能1集中讲授课程目标1、2合计48四、课程教学方法如集中讲授、小组讨论等教学方式五、学业评价和课程考核1.课程成绩构成与要求课程考核内容主要由平时表现、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占60%、平时作业成绩占40%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业101515402期末考试30151560课程目标对应分值4030301001.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析化学基础领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析化学基础领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对化学基础领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对化学基础领域相关专业问题进行识别、分析。2.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书1．《化学基础》，于翠艳许涛编，石油工业出版社，2021年3月版；（二）参考资料1．《基础有机化学（第4版）》，邢其毅编，北京：高等教育出版社，2016年6月版；2．《有机化学（第3版）》，王积涛编，北京：南开大学出版社，2009年12月版；3.《有机化学（第4版）》，胡宏纹编，北京：高等教育出版社，2013年6月版；4.《有机化