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大學有機化學課件

教案 時間:2021-08-31 手機版

  第一章 緒 論

  教學目的

  1. 使學生了解有機化化學的研究對象和有機化合物的特殊性質。

  2. 使學生掌握有機化合物的結構表示方法和有機化合物的分類方法。能夠正確書寫簡單有機物的電子式、結構式和結構簡式;認識一般有機官能團和能給單官能團有機化合物分類。

  3. 使學生掌握雜化軌道概念,能判別簡單有機物分子中碳原子的雜化類型。

  4. 使學生熟悉有機化合物分子中化學鍵:偶極矩、σ鍵、π鍵的特點和酸堿電子理論,了解有機物結構特點與一般理化性質的關系;了解價鍵理論和分子軌道理論。

  教學重點

  有機物的結構表示方法、雜化軌道理論及有機物分類方法。

  教學難點

  雜化軌道理論、價鍵理論與分子軌道理論,σ鍵、π鍵的特點。

  課堂組織

  第一節 有機化學的研究對象

  簡述:從人類生存、生產的歷史闡明有機物的歷史性與廣泛性,人類生存離不開有機物的事實。

  給出有機物的原始概念、演變后的現代概念及其演變歷程。

  闡明有機物與無機物在結構和性質上的差異。

  分析有機物與無機物互相轉化的關系及相對性。

  歸納出有機化學的研究對象為烴及其衍生物的組成、結構、制備、性質及其變化規律。

  第二節 有機化合物特性

  從人類生活的衣食住行必須物來分析有機物的共同性質(或有機物的特性)

  1.從衣食住行必需品的種類數量分析得到有機物數量多的印象。

  簡單解釋:碳鏈延長與分枝所致。

  2.從生活中的防火知識進行演繹,得出大多數有機物易燃的結論。

  簡單解釋:碳碳鍵和碳氫鍵大都可以轉變成碳氧鍵和氫氧鍵并且放出能量。

  3.從酒精、食油、燃氣等有機物存在狀態導出有機物低熔點性質:

  簡單解釋:分子化合物,弱極性鍵所致。

  4從石油、食油、氯仿、苯的水溶性導出大多數有機物不溶于水的結論。

  簡單解釋:相似者相溶。

  5.從絕緣體引出大多數有機物不導電的性質。諸如反應慢、副反應多性質也從生活事實導出。

  總結:有機物的結構決定有機物性質---結構式的重要性。

  第三節 有機化合物中的化學鍵

  1.價鍵理論

  回顧中學化學鍵概念,寫出幾種簡單無機物、有機物的電子式;簡述價鍵理論要點。

  2. 分子軌道理論

  介紹分子軌道理論的要點;原子軌道線性組合成分子軌道,有成鍵軌道和反鍵軌道;成鍵電子圍繞整個分子運動電子。

  成鍵三原則:對稱性匹配、能量近似、最大重疊。

  表示方法:波函數表示

  3.碳原子雜化軌道理論

  詳細講述雜化軌道理論要點,從價鍵理論過渡到雜化軌道理論,

  用軌道式(方框)表示碳原子的價層電子(基態、激發態和SP3雜化態)的排布。

  講述雜化軌道概念及SP3雜化、SP2雜化態、SP雜化態。(可以以圖形或模型表示S、P軌道和雜化軌道的電子云形狀)

  論述σ鍵、π鍵的形成過程、電子云形狀與特點。

  簡述共價鍵的四個參數:鍵能、鍵長、鍵角與偶極矩。

  簡述分子幾何構型、極性與分子化學鍵的關系。

  初步介紹化學鍵的異列與均裂。

  第四節 有機化合物的結構式及其表示方法

  1.用“結構決定性質”和“有機物結構復雜”來強調明確表示有機物結構的重要性。

  2.介紹結構式的書寫方法及注意事項。

  結構簡式的書寫方法。

  鍵線式的書寫方法。

  對于三種表示方法進行適當課堂練習。

  第五節 有機化合物分子中的官能團和有機物的分類。

  1. 復習“官能團”概念及中學所學有機物官能團名稱、同類官能團所表現的化學性質。

  2. 對于單官能團有機物,官能團類別決定化合物類別。

  3. 介紹有機化合物的分類方法

  碳胳分類、官能團分類法。

  4. 列舉常見有機官能團的結構及名稱。

  第六節 酸堿電子理論

  1.簡單回顧中學所學阿侖尼烏斯酸堿理論。

  2.介紹酸堿電子理論。

  列舉若干有機、無機酸堿例子說明之。

  第二章 波譜法在有機化學中的應用

  教學目的

  學生熟悉UV、IR、HNMR、Ms基本原理,了解有機化合物的波譜分析法。能利用圖譜及數據正確解析簡單有機化合物。

  教學重點

  UV、IR、HNMR、Ms的基本原理和應用

  教學難點

  1.UV:電子躍遷類型及其吸收特征

  2.IR:原理及應用

  3.HNMR:基本原理、化學位移、自旋偶合和裂分

  4.Ms:基本原理、分子結構與碎片離子的形成關系

  課堂組織

  一. 首先介紹電磁波和吸收光譜

  主要講解:波譜類型、波長范圍及相應的能級躍遷方式。

  強調:物質對光的吸收與分子的結構密切相關,因為各種分子的結構互不相同,所以每種分子都有自己的特征光譜。

  提示:質譜是分子及其碎片的質量譜。在本質上不屬于波譜范疇。但在質譜儀原理中有所謂“離子光譜學”的現象和概念,所以把質譜也當作一種波譜方法。

  二. 分別講解波譜法基本原理及應用

  1. 紫外光譜

  主要講解內容:①基本原理(紫外光譜及其表示法,電子躍遷類型及其吸收特征)②在結構鑒定中的應用(判斷分子中是否有共軛體系或某些官能團的存在;確定未知物的基本骨架,確定某些官能團的位置;判定一些化合物的異構體、構型、構象;可用來判定互變異構的存在。)以上都舉例說明。

  2. 紅外光譜

  主要講解內容:①基本原理(分子振動類型,紅外光譜圖)②紅外光譜的表示方法③IR在結構測定上的應用(確定官能團,利用標準譜圖鑒定有機化合物)。

  3. 核磁共振譜(1HNMR)

  主要講解內容:①基本原理②化學位移③自旋偶合和裂分④核磁共振譜的表示法⑤核磁共振譜的應用(圖譜舉例)。


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