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基礎有機化學課件

教案 時間:2021-08-31 手機版

  考慮學生能力,講授課程時應該從學生已有的知識出發,并引導他們學習新知識,做到由簡到繁,有深入淺。下面是小編整理的基礎有機化學課件,歡迎大家閱讀參考。

教學目的

  1. 系統地、較好地掌握基礎有機化學的基本概念、基本理論、基本知識、基本方法,接受良好的科學思維的基本訓練和了解科學研究的基本過程。

  2. 學習一些專業英文詞匯,閱讀若干專業英文文章,初步了解網絡查閱文獻的方法,為查閱英文文獻和進行國際交流打一點基礎。

  3. 在基礎課教學階段,介紹一些學科發展的情況,使學生對本學科某些領域的發展趨勢及應用前景有所了解。讓學生逐步建立善于發現科學難點而又勇于攻克科學難點的思想,滲入將有機化學基本理論和知識與生產實際相結合的應用意識,讓學生了解和掌握一些解決與有機化學相關的實際問題的初步知識。

教學的具體要求

  通過基礎有機化學的學習,使學生掌握各類有機化合物的基本性質、制備方法及分析鑒定的手段,為解決各類有機化學問題打下基礎。教學的具體要求如下:

  1. 掌握母體烴類化合物、各類官能團化合物、一般雜環化合物和簡單高分子化合物的命名、結構特征、物理性質,它們的主要反應性能和應用,它們的實驗室制備方法和工業制備方法及這兩類方法的異同點,學會用逆合成原理進行簡單的合成設計。

  2. 學會分離提純有機混合物的一般方法,掌握常見有機物及官能團的定性鑒定和某些定量測定的方法。

  3. 掌握靜態立體化學的各種基本概念和基礎知識,初步具有構型和構象分析的能力,掌握動態立體化學的基本概念和在反應中的應用。

  4. 掌握NMR、IR、UV、MS的基礎知識,了解各類有機化合物的波譜特征,初步學會解析圖譜。

  5. 學會分析分子結構和性能的關系、官能團對分子物理性質和化學性質的影響、官能團之間的相互影響;熟悉和理解主要有機反應如取代、加成、消除、氧化還原、重排、縮合、協同反應等的反應機理并能在解釋實際問題時加以應用;能用化學動力學和化學熱力學概念來解釋某些實驗現象。

教學方式

  授課方式: 課堂講授(除上課外,每學期上3~5次習題課,習題課指出同學作業中的錯誤,為同學作示范性的總結,探討和分析典型例題等)

  授課手段: 多媒體課件

  授課原則:

  1.基本按教材的先后次序講解

  2.圍饒主題展開,突出重點。

  3.教材的內容不全講,有些安排學生自學,有些指導學生自己總結。

  課外交流: 集中輔導,每周一次,每次2~3小時。個別交流,根據需要靈活安排。

  成績評定: 期末考試(筆試),占總成績的60%。

  平時(作業、課堂討論、上機考查、翻譯、小論文等)占總成績的40%。

一、有機化學及其任務

  1、什么是有機化學及其發展歷史?

  早在有機化學成為一門科學之前(十九世紀初期之前),人類就在日常生活和生產過程中大量利用和加工自然界取得的有機物。人類使用有機物的.歷史很長,世界上幾個文明古國很早就掌握了釀酒、造醋和制飴糖的技術。據記載,中國古代曾制取到一些較純的有機物質,如沒食子酸(982--992)、烏頭堿(1522年以前)、甘露醇(1037--1101)等;16世紀后期,西歐制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。由于這些有機物都是直接或間接來自動植物體,因此,1777年,瑞典化學家Bergman將從動植物體內得到的物質稱為有機物,以示區別于有關礦物質的無機物。我國早在夏禹時代就知道用米來釀酒、制醋等。而古埃及在公元前2500年之前就已經開始使用茜素、石蕊染布,那時只停留在利用和使用的階段,由于當時科學的局限,不可能對這些物質的本質作進一步的探究。

  對有機化學的發展開始于17世紀,產生在拉瓦錫的燃燒試驗之后。

  1、水銀密封的裝有O2或空氣的裝置中進行,植物和動物來源的物質→CO2+H2O,由此產生一個結論是 含有C和H元素;

  2、有時也產生N和NO,由此可推出含有N元素;

  3、在隔絕空氣的情況下→CO2+H2O,由此可推出含有O元素。并且發現從植物、動物制品中得到的物進行燃燒質(如糖、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、脂肪、油)進行分析,結果發現植物、動物來源物質在化學性質上有很大的相似性,并且和無機化合物有很大不同,為了區別這些對比性,就需要為研究這些化合物的科學起一個名字。

  1808年,“有機化學”這個名稱作為一定的概念,是由柏則里(或貝采利烏斯,Berzelius.J ,當時化學權威,瑞典科學家)提出來的,他認為,有機物是從有生命的有機體中獲得的,它們的形成一定是借助生命力的幫助,從動植物中得到的,人是無法從無機物合成有機物的。

  有機化學→有生機的化學,這一僵化的觀點便是歷史上顯赫一時的“生命力”學說。 實踐是檢驗真理的標準,隨著生產和科學的發展,1828年,柏則里的學生,一個法國青年科學家魏勒(Wohler F)首次用無機物氰酸銨在加熱的情況下合成了尿NH4OCNCO(NH2)2當時他立即寫信給他的老師,“我獲得了尿素,但它不是借助人和動物的腎。”

  魏勒的發現轟動了化學界,也就是對生命力學說的否定,確立了有機物和無機物一樣也能用化學方法合成,推動了當時有機工業如染料、香料、煤焦油的發展。1845年,Kolbe合成了醋酸。1854年,Berthelot合成了油脂。1856年英國人柏琴(William Henry Perkin)制造成第一種合成染料,定名為苯胺紫(mauvein)之后,染料始從天然的很快變成大量人工合成的。1854年Berthelot合成了油脂,生命力論被徹底推翻。有機化學成為一門學科。從此,有機化學脫下了“生命力”的光彩華貴的面紗,恢復了它的真面目。

  定義:——碳化合物的化學,碳氫化合物及其衍生物的化學

  在我們明確了有機化學這一正確的定義后,為了尊重歷史,繼續沿襲使用有機這個名稱。 中期(19世紀中葉--20世紀初):簡單合成時期和經典結構理論創立時期。隨著Lavoisier和Liebig有機分析方法的建立,合成方法和結構理論得到了發展。1857年,Kekule和Couper獨立提出了碳四價理論;1865年Kekule提出了苯的結構式;1874年,van’t Hoff和Le Bel分別提出了碳四面體結構學說;1885年,Von Baeyer提出張力學說。

  現代(20世紀--)以量子力學為基礎的現代結構理論的建立、現代物理測試方法、復雜天然物的合成,有機合成工業。

  結構理論:共價鍵理論、分子軌道理論對稱守恒原理。

  不對稱合成、復雜天然物的合成、生物系統的模擬如葉綠素、血紅素、膽固醇、VB12、牛胰島素的全合成(中國、1965年)。

  1916年德國化學家柯賽爾和美國化學家路易斯創立了經典的電價理論和共價理論.從1927年量子力學應用于化學開始.化學健理論發展很快,已建立起比較完整的體系,成為化學的重要基礎理論——現代化學健理論。它將揭示物質的性質和結構之間的本質聯系,為研制新材料,探索新能減研究生命現象,模擬生命體內的化學變化等各方面提供充實的理論依據。美國杰出的化學家兩次獲得諾貝爾獎的鮑林指出:“化學鍵理論是化學家手中的金鑰匙”.

  1931年,德國化學家Huckel提出芳香結構理論。1933年,英國Ingold提出化學動力學—飽和碳原子的親核取代。1962年,日本福井謙一,前線軌道理論。1965年,Woodward-Hoffmann分子軌道對稱守恒原理。1967年,Corey逆合成分析原理。1972年,Olah碳正離子的系統概念。1978年,Lehn超分子化學(主客體化學)。

  2、任務:

  社會的發展過程,就是人類認識自然,改造自然的過程,有機化學的任務就是“認識自然,改造自然”。

  (1) 分離、提取天然有機物,測定結構、性質,加以利用;

  (2) 研究結構與性質間的關系、反應歷程等;

  (3) 合成有機物

  (4) 研究生物體的生命現象,比如遺傳物質是如何傳遞的等等。

  幾個例子:

  (1)75000只雌蟑螂中分離出不到1mg的信息素,且花費了30多年才弄清其結構。近代物理方法……。

  (2)紫杉醇:二萜類化合物。2000美圓/g,治療癌癥的特效藥。1992.2投放市場。 10噸紅豆衫的干樹皮才能提取1kg紫杉醇,需砍掉1萬棵60年生成材紅豆衫,現已通過人工合成的方法成功合成了紫杉醇,但合成率只有4-5%,沒有工業價值。

  1956年提取出紫杉堿,1971年分離出紫杉醇,1983年進行抗腫瘤、抗癌實驗,被認為是近15年來天然抗癌藥物研究領域最重大的發現。


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