《基礎化學2》教學大綱課程編號：11140079英文名稱：BasicChemistry2學分：3.5學時：總學時64學時，其中理論48學時，實踐16學時先修課程：基礎化學1，基礎化學實驗1課程類別：專業基礎課程授課對象：生物科學專業學生教學單位：化學化工學院材料化學與工程系修讀學期：第2學期一、課程描述和目標基礎化學2是生物科學專業的一門基礎理論課。它的任務是使學生掌握基礎化學2的基本理論、基本知識和基本技能，培養學生的邏輯思維能力，掌握基礎化學2實驗的一般知識和基本操作，培養獨立實驗能力；通過合成實驗學會一些重要有機化合物的制備、分離和提純方法，加深對典型有機反應的認識。課程目標1：專業知識方面，通過本課程的教學，使學生對基礎化學2有一個較系統的了解，認識基礎化學2與生產、生活的密切聯系。了解基礎化學2和環境保護的緊密關系。掌握烷烴、環烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、芳香烴、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的命名法，同分異構現象、結構和性質，重要合成方法以及它們之間的相互轉化關系。初步掌握立體化學的基本知識和基本理論，能夠理解有些有機反應中的立體化學現象。掌握有機實驗的基本操作過程以及一些有機化合物的制備方法。課程目標2：專業能力方面，能應用近代理論解釋一些典型的反應歷程，能應用電子效應和空間效應來解釋有機化合物的結構與性能上的內在聯系和差異，能夠設計合適的路線合成一些較復雜的有機化合物。同時在教學中還應結合生物學科的需要，介紹有關的物質和反應，并兼顧現代基礎化學2的新成就。課程目標3：綜合能力方面，通過對基礎化學2知識的學習和研討，培養學生的表達和交流能力。引導他們主動求知好問，形成良好的學風，為獨立從事科學研究、技術開發和不斷創新的能力打下基礎。教學過程中要求培養學生科學的思維方法和研究方法。培養學生實事求是，嚴謹的科學態度，良好的實驗室工作作風和習慣，為今后學習專業課和開展科研打下良好的基礎。同時還要注意培養學生辯證唯物主義思想、理論聯系實際、實事求是的科學態度和分析問題、解決問題的能力。二、課程目標對畢業要求的支撐關系表2-1課程教學目標對畢業要求的支撐關系畢業要求畢業要求指標點課程目標支撐強度（H、M、L）專業知識3.1分子水平：掌握分子水平相關專業課程的科學原理及相關技能，并能將之應用于解決復雜生命科學問題。課程目標1課程目標2H（高支撐）3.2細胞水平：掌握細胞水平相關專業課程的科學原理及相關技能，并能將之應用于解決復雜生命科學問題。課程目標1課程目標2M（中支撐）行業能力4.1應用技術：具有生物醫藥行業的產品研發、技術應用和項目管理和申報的能力。課程目標1課程目標2課程目標3L（低支撐）創新潛能5.1學習想象：具備運用理科相關課程的知識與技能，對復雜生命科學問題進行理解與表達，并提出新觀點、新設想和新見解的能力。課程目標1課程目標2課程目標3H（高支撐）5.2批判創造：具備應用自然科學和生物科學研究的手段方法，發現問題、提出疑問、辨別是非，從而制定解決未來可能出現的新情況、新問題的能力。課程目標1課程目標2H（高支撐）三、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求學時教學方式對應課程目標1緒論：有機化合物和基礎化學2；有機化合物分類；?原子軌道和分子軌道；有機化合物結構掌握有機化合物的分類和結構特性；熟悉有機化合物及基礎化學2的概念和結構的表示方法、分子軌道和原子軌道理論；了解基礎化學2的研究對象、基礎化學2的發展史和學科研究前沿2集中講授、自學課程目標12烷烴：同系列和異構體；?烷烴的命名、構象及物理性質；?烷烴的反應；烷烴的來源和用途掌握烷烴的系統命名法和烷烴的反應；熟悉烷烴的普通命名法和物理性質；了解乙烷、丁烷的構象和有機反應的能線圖4集中講授、啟發式課程目標1、23不飽和烴：烯烴的結構、命名、異構以及其物理性質以及化學反應；炔烴和雙烯烴的結構、命名、物理性質及化學反應掌握烯烴化學反應和碳正離子的穩定性、馬氏規則；熟悉烯烴的結構、命名（順、反，Z、E）及物理性質、烯烴親電加成反應的機理；掌握炔烴、二烯烴的化學性質和鑒定方法；熟悉二烯烴的結構、命名、π，π-共軛、P，π-共軛和超共軛效應。熟悉共軛二烯烴的（1，2-、1，4-加成反應和狄爾斯阿爾得反應）；了解烯烴的物理性質，工業來源和用途，了解二烯烴結構和共軛作用6集中講授、自學課程目標1、2、34環烴：脂環烴的異構和命名、物理性質和化學反應?構象分析以及其來源和用途；芳香烴的分類及命名；單環芳烴的結構、物理化學性質以及發生親電取代反應的歷程和苯環上取代基的定位規律；休克爾規律、稠環芳烴的分類、命名、結構及其物理化學性質掌握脂環烴的化學反應和環己烷、取代環己烷的構象分析；熟悉脂環烴的命名；了解脂環烴的異構現象和Fischer投影規則以及Fischer投影式與Newmann式、鋸架式、楔形式之間的相互轉化關系。掌握芳香上取代反應的定位規律，芳烴、取代芳烴的化學性質；熟悉芳烴、取代芳烴、稠環芳烴的結構和芳環、非苯芳烴的休克爾規則；了解多環芳烴和非環芳烴物、化性質6集中講授、自學、啟發式課程目標1、2、35旋光異構：物質的旋光性，分子的手性和對稱性；含一個或幾個不對稱碳原子的開鏈化合物、環狀化合物的立體異構掌握手性、鏡象、對映體、立體異構、手性碳原子、手性分子、內消旋體、外消旋體、相對構型、絕對構型、手性等概念；熟悉旋光性化合物構型命名的一般原則。2集中講授、自學課程目標16鹵代烴：鹵代烴的分類、同分異構和命名；鹵代烴的結構和物理性質；鹵代烴的化學反應、親核取代反應的機理。掌握鹵代烴的命名、化學性質以及制備方法，熟悉親核取代反應的反應歷程；了解鹵代烴物理性質及用途4集中講授、自學課程目標1、2、37醇酚醚：醇、酚、醚的結構、命名和物理性質；?醇、酚、醚的反應和制法；醇、酚、醚的來源和用途掌握醇和酚典型的反應和反應機理；熟悉醇和酚的結構和性能關系；了解醇、酚的分類和命名。熟悉一元、二元醇和酚的化學性質和制備方法。掌握醚的命名、化學性質和合成方法；熟悉醚的典型反應機理；了解醚的來源和用途4集中講授、自學課程目標1、2、38醛酮醌：醛和酮的結構、命名、物理性質；?醛、酮的親核加成反應、氧化和還原反應、?羰基加成反應、?醛、酮α-碳上氫的酸性以及?醛、酮的制備掌握醛、酮的系統命名、化學性質；熟悉羰基上的親核加成反應和還原方法；熟悉α，β-不飽和羰基化合物的反應，掌握α，β-不飽和醛、酮的特殊性質-1，4加成6集中講授、自學課程目標1、2、39羧酸及其衍生物：羧酸及其衍生物的分類、命名、結構和物理性質?羧酸及其衍生物的反應?羧酸及其衍生物的來源和制備?不飽和酸和取代酸的類別及用途掌握羧酸的酸性強弱及影響酸性強弱的各種因素；理解羧酸的結構對羧酸物理和化學性質的影響；掌握羧酸羥基的取代反應、還原反應、α-鹵代反應和酯化反應的反應機理；掌握羧酸衍生物之間相互轉化的反應（水解、醇解、氨解）；了解羧酸衍生物的酯縮合反應，以及自然界常見羧酸及其衍生物。4集中講授、自學課程目標1、2、310取代羧酸：羥基羧酸及其衍生物的分類、命名、結構、物理和化學性質；羰基羧酸及其衍生物的分類、命名、結構、物理和化學性質以及羰基羧酸在有機合成中的應用掌握α-羥基羧酸的氧化和分解反應，以及羰基羧酸的典型代表物乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有機合成中的應用；了解自然界中常見的羥基羧酸和羰基羧酸以及它們的衍生物4集中講授、小組討論課程目標1、2、311含氮化合物：硝基化合物?的胺的分類、命名、物理性質和化學反應；胺的分類、命名、物理性質和反應；偶氮化合物及染料掌握硝基化合物的化學性質：還原、芳環上的親電取代反應、硝基對其鄰、對位取代基的影響及對苯酚、苯甲酸酸性的影響；掌握胺的定義、分類、結構特點和表示方式；氫鍵對胺物理性質的影響；掌握胺堿性強弱的表示和影響堿性強弱的因素；胺的成鹽反應。掌握胺的酰化和磺酰化反應；掌握利用興斯堡反應或胺和亞硝酸的反應鑒別一級、二級和三級胺的方法；掌握芳香胺的重氮化反應及其在有機合成中的應用。掌握芳香胺芳環上的親電取代反應（鹵化、磺化、硝化、酰化）。了解胺的氧化反應，以及常見的硝基化合物和胺，并了解它們的命名方法。4集中講授、自學課程目標1、2、312雜環化合物：雜環化合物的分類和命名；五元雜環化合物；六元雜環化合物；掌握雜環化合物的分類：脂雜環化合物、芳雜環化合物、單雜環化合物、稠雜環化合物；基本雜環母核的名稱、編號、結構特征及物理性質的共性。掌握吡咯和吡啶的結構和p分子軌道圖；結構對物理性質的影響；吡咯的質子化反應；掌握呋喃、噻吩、吡咯和吡啶的芳香親電取代反應（反應活性分析、反應類別和反應試劑的選擇等）、氧化反應和還原反應。了解吡咯與吡啶的堿性，了解與生物有關的雜環及其衍生物。2集中講授、自學課程目標1、2、3合計48序號實驗項目實驗內容與要求學時類型對應課程目標1有機化學實驗的一般知識實驗內容：實驗的預習、記錄、實驗報告；有機化學實驗室規則，安全知識及衛生要求；有機化學實驗儀器的名稱、型號、性能、清洗及保護；常用有機化合物手冊的介紹及查閱訓練。要求：必修2講授、演示課程目標1、2、32蒸餾和沸點的測定實驗內容：蒸餾裝置的裝配；工業乙醇的蒸餾操作；沸點的測定。要求：必修4演示、驗證課程目標2、33熔點的測定實驗內容：用毛細管法或熔點測定儀測定A：尿素、B：肉桂酸的熔點；用毛細管法或熔點測定儀測定C：50%尿素+50%肉桂酸混合熔點。要求：必修4演示、驗證課程目標2、34阿斯匹林（乙酰水楊酸）的制備實驗內容：以水楊酸和乙酸酐為原料，濃硫酸作為催化劑對阿斯匹林進行合成；復習鞏固有機物的抽濾、洗滌、干燥等操作；對粗產物進行檢驗或重結晶提純。要求：選修6綜合課程目標2、35從茶葉中提取咖啡因實驗內容：用乙醇通過索氏提取器對茶葉有效成分進行提取；乙醇提取物濃縮、生石灰中和、干燥；提取生物堿粗咖啡因用升華法提純。要求：選修6綜合課程目標2、3合計16注：實驗教學安排中，2個選修實驗(4和5)任選一個。四、課程教學方法集中講授、小組討論、自學、啟發式等教學方式。五、學業評價和課程考核課程考核采用過程性和結果性相結合的方式，總評成績由平時成績和期末考核二部分組成，具體計算方法如下：總評成績=平時成績（50%）+期末成績（50%）。考核依據建議分值考核/評價細則對應課程目標平時成績50%實驗課40%由實驗課平時成績按百分制成績比例得出（課前預習5分，實驗報告15分，課堂實驗操作20分）課程目標1，2，3作業5%由每章平均成績按百分制成績比例得出課程目標2課堂表現5%每曠課一次扣一分；課堂看手機，每查到一次扣一分；課堂提問回答問題正確一次給一分課程目標1,2,3期末考試50%由理論課期末卷面成績按百分制成績比例得出課程目標1、2、3六、教材與參考書（一）