有机化学基础总结(精选8篇)
1.有机化学基础总结 篇一
初中化学基础知识点总结归纳
第1单元 走进化学世界
1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。
2、我国劳动人民商代会制造青铜器,春秋战国时会炼铁、炼钢。
3、绿色化学-----环境友好化学
(化合反应符合绿色化学反应)
①四特点P6(原料、条件、零排放、产品)
②核心:利用化学原理从源头消除污染
4、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称)
(1)火焰:焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高)
(2)比较各火焰层温度:用一火柴梗平放入火焰中。现象:两端先碳化;结论:外焰温度最高
(3)检验产物
H2O:用干冷烧杯罩火焰上方,烧杯内有水雾
CO2:取下烧杯,倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊
(4)熄灭后:有白烟(为石蜡蒸气),点燃白烟,蜡烛复燃。说明石蜡蒸气燃烧。
5、吸入空气与呼出气体的比较
结论:与吸入空气相比,呼出气体中O2的量减少,CO2和H2O的量增多
(吸入空气与呼出气体成分是相同的)
6、学习化学的重要途径——科学探究
一般步骤:提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价
化学学习的特点:关注物质的性质、变化、变化过程及其现象;
7、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)
一、常用仪器及使用方法
(一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶
可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙
只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀)
可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿
可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶
不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶
(二)测容器--量筒
量取液体体积时,量筒必须放平稳。视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
量筒不能用来加热,不能用作反应容器。量程为10毫升的量筒,一般只能读到0.1毫升。
(三)称量器--托盘天平
(用于粗略的称量,一般能精确到0.1克。)
注意点:(1)先调整零点
(2)称量物和砝码的位置为“左物右码”。
(3)称量物不能直接放在托盘上。
一般药品称量时,在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸,在纸上称量。潮湿的或具有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在加盖的玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
(4)砝码用镊子夹取。添加砝码时,先加质量大的砝码,后加质量小的砝码(先大后小)
(5)称量结束后,应使游码归零。砝码放回砝码盒。
(四)加热器皿--酒精灯
(1)酒精灯的使用要注意“三不”:①不可向燃着的酒精灯内添加酒精;②用火柴从侧面点燃酒精灯,不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯;③熄灭酒精灯应用灯帽盖熄,不可吹熄。
(2)酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。(3)酒精灯的火焰分为三层,外焰、内焰、焰心。用酒精灯的外焰加热物体。
(4)如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒,酒精在实验台上燃烧时,应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰,不能用水冲。
(五)夹持器--铁夹、试管夹
铁夹夹持试管的位置应在试管口近1/3处。
试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上。
试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套;夹持部位在距试管口近1/3处;用手拿住
(六)分离物质及加液的仪器--漏斗、长颈漏斗
过滤时,应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠,以免滤液飞溅。
长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
第2单元 化学实验基本操作
(一)药品的取用
1、药品的存放:
一般固体药品放在广口瓶中,液体药品放在细口瓶中(少量的液体药品可放在滴瓶中),金属钠存放在煤油中,白磷存放在水中
2、药品取用的总原则
①取用量:按实验所需取用药品。如没有说明用量,应取最少量,固体以盖满试管底部为宜,(2)空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体(CO、SO2、氮的氧化物)和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
(3)空气污染的危害、保护:
危害:严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等
保护:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树、造林、种草等
(4)目前环境污染问题:
臭氧层破坏(氟里昂、氮的氧化物等)
温室效应(CO2、CH4等)
酸雨(NO2、SO2等)
白色污染(塑料垃圾等)
6.氧气
(1)氧气的化学性质:特有的性质:支持燃烧,供给呼吸
(2)氧气与下列物质反应现象
物质 现象
碳 在空气中保持红热,在氧气中发出白光,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
磷 产生大量白烟
硫 在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体
镁 发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
铝
铁 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(Fe3O4)
石蜡 在氧气中燃烧发出白光,瓶壁上有水珠生成,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
*铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的:防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
(3)氧气的制备:
工业制氧气——分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同
物理变化)
实验室制氧气原理
2H2O2 MnO2 2H2O O2↑
2KMnO4 △
K2MnO4
MnO2 O2↑
2KClO3MnO22KCl3O2↑
(4)气体制取与收集装置的选择
△
发生装置:固固加热型、固液不加热型
收集装置:根据物质的密度、溶解性
(5)制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
a、步骤:查—装—定—点—收—移—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部:均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)
⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
(6)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
7、催化剂(触媒):在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学
性质在反应前后都没有发生变化的物质。(一变两不变)
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
8、常见气体的用途:
①氧气:
供呼吸(如潜水、医疗急救)
支持燃烧(如燃料燃烧、炼钢、气焊)
②氮气:惰性保护气(化性不活泼)、重要原料(硝酸、化肥)、液氮冷冻
③稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称):
保护气、电光源(通电发不同颜色的光)、激光技术
9、常见气体的检验方法
①氧气:带火星的木条
②二氧化碳:澄清的石灰水
③氢气:将气体点燃,用干冷的烧杯罩在火焰上方;
或者,先通过灼热的氧化铜,再通过无水硫酸铜
9、氧化反应:物质与氧(氧元素)发生的化学反应。
剧烈氧化:燃烧
缓慢氧化:铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造
共同点:①都是氧化反应 ②都放热
第三单元《自然界的水》知识点
一、水
1、水的组成:
(1)电解水的实验
A.装置―――水电解器
B.电源种类---直流电
C.加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性
D.化学反应:
2H2O=== 2H2↑ O2↑
产生位置
负极
正极 体积比:1 质量比:8
F.检验:O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃
H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧,产生淡蓝色的火焰
(2)结论: ①水是由氢、氧元素组成的。
②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
③化学变化中,分子可分而原子不可分。
例:根据水的化学式H2O,你能读到的信息
化学式的含义
H2O
①表示一种物质
水这种物质
②表示这种物质的组成 水是由氢元素和氧元素组成的③表示这种物质的一个分子
一个水分子
④表示这种物质的一个分子的构成 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的2、水的化学性质
(1)通电分解
2H2O=== 2H2↑O2↑
(2)水可遇某些氧化物反应生成碱(可溶性碱),例如:H2O CaO==Ca(OH)2(3)水可遇某些氧化物反应生成酸,例如:H2O CO2==H2CO3
3、水的污染:
(1)水资源
A.地球表面71%被水覆盖,但供人类利用的淡水小于
1%
B.海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是
H2O
,最多的金属元素是
Na,最多的元素是 O。
C.我国水资源的状况分布不均,人均量少。
(2)水污染
A、水污染物:工业“三废”(废渣、废液、废气);农药、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放
B、防止水污染:工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;加强水质监测。
(3)爱护水资源:节约用水,防止水体污染
4、水的净化
(1)水的净化效果由低到高的是 静置、吸附、过滤、蒸馏(均为 物理 方法),其中净化效果最好的操作是 蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
(2)硬水与软水
A.定义
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
B.鉴别方法:用肥皂水,有浮渣产生或泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水
C.硬水软化的方法:蒸馏、煮沸
D.长期使用硬水的坏处:浪费肥皂,洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
5、其他
(1)水是最常见的一种溶剂,是相对分子质量最小的氧化物。
(2)水的检验:用无水硫酸铜,若由白色变为蓝色,说明有水存在;CuSO45H2O = CuSO4•5H2O
水的吸收:常用浓硫酸、生石灰、固体氢氧化钠、铁粉。
二、氢气 H2
1、物理性质:密度最小的气体(向下排空气法);难溶于水(排水法)
2、化学性质:
(1)可燃性(用途:高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属)
2H2O2====2H2O
点燃前,要验纯(方法?)
现象:发出淡蓝色火焰,放出热量,有水珠产生
(2)还原性(用途:冶炼金属)
H2 + CuO === Cu H2O
氢气“早出晚归”
现象:黑色粉末变红色,试管口有水珠生成
(小结:既有可燃性,又有还原性的物质 H2、C、CO)
3、氢气的实验室制法
原理:Zn H2SO4 = ZnSO4 H2↑
Zn 2HCl = ZnCl2 H2↑
不可用浓盐酸的原因 浓盐酸有强挥发性 ;
不可用浓硫酸或硝酸的原因 浓硫酸和硝酸有强氧化性。
4、氢能源
三大优点无污染、放热量高、来源广
三、分子与原子
分子 原子
定义 分子是保持物质化学性质最小的微粒 原子是化学变化中的最小微粒。
性质 体积小、质量小;不断运动;有间隙
联系 分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。
区别 化学变化中,分子可分,原子不可分。
化学反应的实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
四、物质的组成、构成及分类
组成:物质(纯净物)由元素组成
原子:金属、稀有气体、碳、硅等。
物质 构成
分子:如氯化氢由氯化氢分子构成。
H2、O2、N2、Cl2。
离子:NaCl等离子化合物,如氯化钠由钠离子(Na)氯离子(Cl-)构成
混合物(多种物质)
分类
单质 :金属、非金属、稀有气体
纯净物
(一种元素)
(一种物质)化合物:
有机化合物 CH4、C2H5OH、C6H12O6、淀粉、蛋白质(多种元素)
氧化物
H2O CuO CO2
无机化合物
酸
HCl H2SO4 HNO3
碱
NaOH Ca(OH)2
KOH
盐
NaCl CuSO4
Na2CO3
第四单元 物质构成的奥秘
1、原子的构成
(1)原子结构示意图的认识
(2)在原子中核电荷数=质子数=核外电子数
(3)原子的质量主要集中在 原子核
上
(5)
决定元素化学性质 最外层电子数 ; 决定元素种类 质子数(核电荷数);决定原 子的质量 原子核
(4)相对原子质量≈质子数中子数
说明:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2)
最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构)
2、元素
(1)定义:具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称
*一种元素与另一种元素的本质区别:质子数不同
注意:
*由同种元素组成的物质不一定是单质,(如由O2、O3组成的混合物或金刚石与石墨的混合物)不可能是化合物。
(2)表示方法——元素符号——拉丁文名称的第一个字母大写
a、书写方法:
b、意义
注意:*有些元素符号还可表示一种单质 如Fe、He、C、Si
*在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:只表示3个氧原子
c、有关元素周期表
*发
现:门捷列夫
*排列依据
*注:原子序数=质子数
d、分类
e、元素之最:地壳:O、Si、Al、Fe
细胞:O、C、H
3、离子:带电的原子或原子团
(1)表示方法及意义:如Fe3 :一个铁离子带3个单位正电荷
(2)离子结构示意图的认识
注意:与原子示意图的区别:质子数=电子数则为原子结构示意图
*原子数≠电子数为离子结构示意图
(3)与原子的区别与联系
粒子的种类 原
子 离
子
阳离子 阴离子
区
别 粒子结构 质子数=电子数 质子数>电子数 质子数<电子数
粒子电性 不显电性 显正电性 显负电性
符
号 用元素符号表示 用阳离子符号表示 用阴离子符号表示
二、物质的组成的表示:
1、化合价
a、写法及意义: Mg:镁元素化合价为2价
MgCl2:氯化镁中镁元素化合价为2价
b、几种数字的含义
Fe2 每个亚铁离子带两个单位正电荷
Fe2:3个亚铁离子
2H2O 两个水分子,每个水分子含有2个氢原子
c、化合物中各元素正、负化合价的代数和为零
d、化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质,所以单质分子中元素化合价为0
2、化学式
(1)写法:
a单质:金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式;而氧气、氢气、氮气、氯气等非金属气体的分子由两个原子构成,其化学式表示为O2、H2、N2、Cl2。
b化合物:正价在前,负价在后(NH3,CH4除外)
(2)意义:如化学式H2O的意义:4点
化学式 Fe的意义:3点
(3)计算:
a、计算相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和
b、计算物质组成元素的质量比:相对原子质量×原子个数之比
c、计算物质中某元素的质量分数
第五单元《化学方程式》知识点
一、质量守恒定律:
1、内容:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明:①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、微观解释:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
3、化学反应前后(1)一定不变
宏观:反应物生成物总质量不变;元素种类、质量不变
微观:原子的种类、数目、质量不变
(2)一定改变
宏观:物质的种类一定变
微观:分子种类一定变
(3)可能改变:分子总数可能变
二、化学方程式
1、遵循原则:①以客观事实为依据
② 遵守质量守恒定律
2、书写:
(注意:a、配平b、条件 c、箭号)
3、含义
以2H2O2点燃2H2O为例
①宏观意义: 表明反应物、生成物、反应条件
氢气和氧气在点燃的条件下生成水
②微观意义: 表示反应物和生成物之间分子
每2个氢分子与1个氧分子化合生成2(或原子)个数比
个水分子
(对气体而言,分子个数比等于体积之比)
③各物质间质量比(系数×相对分子质量之比)每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水
4、化学方程式提供的信息包括
①哪些物质参加反应(反应物);②通过什么条件反应:③反应生成了哪些物质(生成物);④参加反应的各粒子的相对数量;⑤反应前后质量守恒,等等。
5、利用化学方程式的计算
三、化学反应类型
1、四种基本反应类型
①化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
②分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
③置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
④复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
2、氧化还原反应
氧化反应:物质得到氧的反应
还原反应:物质失去氧的反应
氧化剂:提供氧的物质
还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H2、C、CO)
3、中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应
第6单元
碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
3、无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的稳定性强
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : CO2点燃CO2
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2CO2点燃2CO
3、还原性:C2CuO 高温 2CuCO2↑
(置换反应)
应用:冶金工业
现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
2Fe2O33C高温4Fe3CO2↑三、二氧化碳的制法
1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)
(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:
反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。
(2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:
难溶于水用排水法收集
CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法
CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法
1)原理:用石灰石和稀盐酸反应: CaCO32HCl==CaCl2H2OCO2↑
2)选用和制氢气相同的发生装置
3)气体收集方法:向上排空气法
4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石: CaCO3高温CaOCO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:CaOH2O=Ca(OH)2 四、二氧化碳的性质
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸: CO2H2O==H2CO3
生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,H2CO3 == H2O CO2↑
碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2Ca(OH)2==CaCO3↓H2O 本反应用于检验二氧化碳。
4)与灼热的碳反应:
CCO2高温2CO
(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO32HCl==2NaClH2OCO2↑)
既利用其物理性质,又利用其化学性质
干冰用于人工降雨、制冷剂
温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。
五、一氧化碳
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
2、有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
3、化学性质:(H2、CO、C具有相似的化学性质:①可燃性 ②还原性)
1)可燃性:2COO2点燃2CO2
(可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。
鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)
(水煤气:H2与CO 的混合气体
C H2O高温
H2 CO)
2)还原性: COCuO △
CuCO2(非置换反应)
应用:冶金工业
现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
Fe2O33CO高温2Fe3CO2(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)
除杂:CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液:
CO22NaOH==Na2CO3H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜
COCuO △
CuCO2
CaO[CaCO3]只能煅烧(不可加盐酸)
CaCO3高温CaOCO2↑
注意:检验CaO是否含CaCO3加盐酸 :CaCO32HCl==CaCl2H2OCO2↑
(CO32-的检验:先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。)
第7单元
燃烧及其利用
一、燃烧和灭火
1、燃烧的条件:(缺一不可)
(1)可燃物
(2)氧气(或空气)
(3)温度达到着火点
2、灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(1)消除可燃物
(2)隔绝氧气(或空气)
(3)降温到着火点以下
3、影响燃烧现象的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件:(1)要有足够多的空气
(2)燃料与空气有足够大的接触面积。
4、爆炸:可燃物在有限的空间内急速燃烧,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
二、燃料和能量
1、三大化石燃料: 煤、石油、天然气(混合物、均为不可再生能源)
(1)煤:“工业的粮食”(主要含碳元素);
煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2(引起酸雨)、CO、烟尘等
(2)石油:“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
汽车尾气中污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
(3)天然气是气体矿物燃料(主要成分:甲烷),是较清洁的能源。
2、两种绿色能源:沼气、乙醇
(1)沼气的主要成分:甲烷
甲烷的化学式: CH4
(最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)
物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质:
可燃性
CH42O2点燃CO22H2O(发出蓝色火焰)
(2)乙醇
(俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
化学性质:
可燃性
C2H5OH 3O2点燃2CO23H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒!
乙醇汽油:优点(1)节约石油资源(2)减少汽车尾气
(3)促进农业发展(4)乙醇可以再生
3、化学反应中的能量变化
(1)放热反应:如所有的燃烧
(2)吸热反应:如CCO2高温2CO
4、新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料:
(1)优点:资源丰富,放热量多,无污染。
(2)需解决问题:①如何大量廉价的制取氢气?
② 如何安全地运输、贮存氢气?
第八单元知识点
一、金属材料
纯金属(90多种)
合金
(几千种)
2、金属的物理性质:(1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(3)有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属
(6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属
(8)锇:密度最大的金属
(9)锂 :密度最小的金属
4、金属分类:
黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属:如铜、锌、铅等
有色金属
轻金属:如钠、镁、铝等;
有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。
5、合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆金属
生铁 钢 黄铜 青铜: 成分 含碳量
2%~4.3% 含碳量
0.03%~2% 铜锌
合金 铜锡
合金 铅锡
合金 钛镍合金
备注 不锈钢:含铬、镍的钢
具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜 熔点低
注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨等。
(1)熔点高、密度小
优点
(2)可塑性好、易于加工、机械性能好
(3)抗腐蚀性能好
二、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
2、金属
酸 → 盐
H2↑
3、金属
盐 → 另一金属
另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)
Fe
CuSO4 == Cu
FeSO4
(“湿法冶金”原理)
三、常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
四、金属资源的保护和利用
1、铁的冶炼
(1)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO Fe2O3高温2Fe 3CO2(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
2、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3•XH2O)
(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
3、金属资源的保护和利用:
①防止金属腐蚀
保护金属资源的途径:
②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用意义:节约金属资源,减少环境污染
第九单元
《溶液》知识点
一、溶液的形成1、溶液
(1)溶液的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物,叫做溶液
(2)溶液的基本特征:均一性、稳定性的混合物
注意:a、溶液不一定无色,如CuSO4为蓝色
FeSO4为浅绿色
Fe2(SO4)3为黄色
b、溶质可以是固体、液体或气体;水是最常用的溶剂
c、溶液的质量 = 溶质的质量
溶剂的质量
溶液的体积 ≠ 溶质的体积
溶剂的体积
d、溶液的名称:溶质的溶剂溶液(如:碘酒——碘的酒精溶液)
固体、气体溶于液体,液体为溶剂
2、溶质和溶剂的判断
有水,水为溶剂
液体溶于液体,3、饱和溶液、不饱和溶液
无水,量多的为溶剂
(1)概念:
(2)判断方法:看有无不溶物或继续加入该溶质,看能否溶解
(3)饱和溶液和不饱和溶液之间的转化
注:①Ca(OH)2和气体等除外,它的溶解度随温度升高而降低
②最可靠的方法是:加溶质、蒸发溶剂
(4)浓、稀溶液与饱和不饱和溶液之间的关系
①饱和溶液不一定是浓溶液
②不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液
③在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液一定要比它的不饱和溶液浓
(5)溶解时放热、吸热现象
溶解吸热:如NH4NO3溶解
溶解放热:如NaOH溶解、浓H2SO4溶解
溶解没有明显热现象:如NaCl
二、溶解度
1、固体的溶解度
(1)溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
四要素:①条件:一定温度②标准:100g溶剂③状态:达到饱和④质量:单位:克
(2)溶解度的含义:
20℃时NaCl的溶液度为36g含义:
在20℃时,在100克水中最多能溶解36克NaCl
或在20℃时,NaCl在100克水中达到饱和状态时所溶解的质量为36克
(3)影响固体溶解度的因素:①溶质、溶剂的性质(种类)
②温度
大多数固体物的溶解度随温度升高而升高;如KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小;如NaCl
极少数物质溶解度随温度升高而降低。如Ca(OH)2(4)溶解度曲线
例:
(1)t3℃时A的溶解度为
80g
(2)P点的的含义
在该温度时,A和C的溶解度相同
(3)N点为 t3℃时A的不饱和溶液,可通过 加入A物质,降温,蒸发溶剂 的方法使它变为饱和
(4)t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序C>B>A
(5)从A溶液中获取A晶体可用降温结晶 的方法获取晶体。
(6)从A溶解度是
80g。
(7)t2℃ 时A、B、C的饱和溶液各W克,降温到t1℃ 会析出晶体的有A和B 无晶体析出的有
C,所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为
A (8)除去A中的泥沙用 过滤 法;分离A与B(含量少)的混合物,用 结晶 法 2、气体的溶解度 (1)气体溶解度的定义:在压强为101kPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。 (2)影响因素: ①气体的性质 ②温度(温度越高,气体溶解度越小) ③压强(压强越大,气体溶解度越大) 3、混合物的分离 (1)过滤法:分离可溶物 难溶物 (2)结晶法:分离几种可溶性物质 结晶的两种方法 蒸发溶剂,如NaCl(海水晒盐) 降低温度(冷却热的饱和溶液,如KNO3) 三、溶质的质量分数 1、公式: 溶质质量分数= × 100% 2、在饱和溶液中: 溶质质量分数C%= × 100%(C < S) 3、配制一定溶质质量分数的溶液 (1)用固体配制: ①步骤:计算、称量、溶解 ②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒 (2)用浓溶液稀释(稀释前后,溶质的质量不变) ①步骤:计算、量取、稀释 ②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒 第十单元《酸和碱》知识点 一、酸、碱、盐的组成 酸是由氢元素和酸根组成的化合物 如:硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO3)碱是由金属元素和氢氧根组成的化合物 如:氢氧化钠、氢氧化钙、氨水(NH3•H2O) 盐是由金属元素元素(或铵根)和酸根组成的化合物 如:氯化钠、碳酸钠 酸、碱、盐的水溶液可以导电(原因:溶于水时离解形成自由移动的阴、阳离子) 二、酸 1、浓盐酸、浓硫酸的物理性质、特性、用途 浓盐酸 浓硫酸 颜色、状态 “纯净”:无色液体 工业用盐酸:黄色(含Fe3)无色粘稠、油状液体 气味 有刺激性气味 无 特性 挥发性 (敞口置于空气中,瓶口有白雾)吸水性 脱水性 强氧化性 腐蚀性 用途 ①金属除锈 ②制造药物 ③人体中含有少量盐酸,助消化 ①金属除锈 ②浓硫酸作干燥剂 ③生产化肥、精炼石油 2、酸的通性(具有通性的原因:酸离解时所生成的阳离子全部是H) (1)与酸碱指示剂的反应: 使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色 (2)金属 酸 → 盐 氢气 (3)金属氧化物 酸 → 盐 水 (4)碱 酸 → 盐 水 (5)盐 酸 → 另一种盐 另一种酸(产物符合复分解条件) 3、三种离子的检验 试剂 Cl-AgNO3 及HNO3 SO42-①Ba(NO3)2及HNO3②HCl 及BaCl2 CO32-HCl 及石灰水 三、碱 1、氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质、用途 氢氧化钠 氢氧化钙 颜色、状态 白色固体,极易溶于水(溶解放热)白色粉末,微溶于水 俗名 烧碱、火碱、苛性钠(具有强腐蚀性)熟石灰、消石灰 制法 Ca(OH)2Na2CO3== CaCO3↓2NaOH CaO H2O== Ca(OH)2 用途 ①氢氧化钠固体作干燥剂 ②化工原料:制肥皂、造纸 ③去除油污:炉具清洁剂中含氢氧化钠 ①工业:制漂白粉 ②农业:改良酸性土壤、配波尔多液 ③建筑: 2、碱的通性(具有通性的原因:离解时所生成的阴离子全部是OH-) (1)碱溶液与酸碱指示剂的反应: 使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色(2)非金属氧化物碱 → 盐水 (3)酸碱 → 盐水 (4)盐碱 → 另一种盐另一种碱(反应物均可溶,产物符合复分解条件) 四、非金属氧化物与金属氧化物 非金属氧化物 金属氧化物 化学性质(1)大多数可与水反应生成酸 CO2H2O== H2CO3 SO2H2O== H2SO3 SO3H2O== H2SO4(1)少数可与水反应生成碱 Na2O H2O== 2NaOH K2O H2O== 2KOH 可溶 BaO H2O== Ba(OH)2 性碱 CaO H2O== Ca(OH)2 (2)酸性氧化物碱 → 盐水 CO2 Ca(OH)2== CaCO3↓H2O (不是复分解反应)(2)碱性氧化物酸 → 盐水 Fe2O36HCl== 2FeCl33H2O 注:难溶性碱受热易分解(不属于碱的通性) 如Cu(OH)2加 热CuO H2O 2Fe(OH)3加 热Fe2O33H2O 五、中和反应 溶液酸碱度的表示法——pH 1、定义:酸与碱作用生成盐和水的反应 2、实质:OH-H== H2O 3、应用: (1)改变土壤的酸碱性。(2)处理工厂的废水。(3)用于医药。 4、溶液酸碱度的表示法——pH (1)0 7 酸性增强 中性 碱性增强 (2)pH的测定:最简单的方法是使用pH试纸 用玻璃棒(或滴管)蘸取待测试液少许,滴在pH试纸上,显色后与标准比色卡对照,读出溶液的pH(读数为整数) (3)酸碱性与酸碱度关系: 指示剂 pH值 石蕊 酚酞 酸性 <7 变红色 无色 中性 =7 紫色 无色 碱性 >7 变蓝色 变红色 (4)酸雨:正常雨水的pH约为5.6(因为溶有CO2);pH<5.6的雨水为酸雨 第十一单元 《盐 化肥》知识点 一、常见的盐 定义:能解离出金属离子(或NH4)和酸根离子的化合物 物质 俗称 物理性质 用途 氯化钠 食盐 白色粉末,水溶液有咸味,溶解度受温度 影响不大 (1)作调味品(2)作防腐剂 (3)消除积雪(降低雪的熔点) (4)农业上用NaCl溶液来选种 (5)制生理盐水(0.9% NaCl溶液) Na 维持细胞内外的水分分布,促进细胞内外物质交换 Cl-促生盐酸、帮助消化,增进食欲 碳酸钠 Na2CO3 纯碱(因水溶液呈碱性)苏打 白色粉末状固体,易溶于水 用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等 碳酸氢钠 NaHCO3 小苏打 白色晶体,易溶于水 制糕点所用的发酵粉 医疗上,治疗胃酸过多 备注 1、粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质,易吸收空气中的水分而潮解。 (无水氯化钙可用作干燥剂) 2、碳酸钠从溶液中析出时,会结合一定数目的水分子,化学式为Na2CO3•10H2O。 碳酸钠晶体Na2CO3•10H2O(纯净物),俗称天然碱、石碱、口碱。 风化:常温时在空气中放置一段时间后,失去结晶水而变成粉末。(化学变化) 3、2Na H CO3 △ Na2CO3 H2O CO2↑ NaHCO3HCl===NaCl H2O CO2↑ 二、精盐提纯——去除不溶性杂质,得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。 1、实验步骤:溶解、过滤、蒸发 2、实验仪器 实验步骤 实验仪器 其中玻璃棒的作用 溶解 烧杯、玻璃棒 加速溶解 过滤 铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒 引流 蒸发 铁架台(带铁圈)蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 使液体受热均匀,防止液体飞溅 三、盐的化学性质 1、盐(可溶)金属1 → 金属2 新盐(金属1比金属2活泼,K、Ca、Na除外) 2、盐 酸 → 新盐 新酸(满足复分解反应的条件) 3、盐 碱 → 新盐 新碱(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件) 4、盐 盐 → 两种新盐(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件) 注:①复分解反应的条件:当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或有气体或有水生成时,复分解反应才可以发生。 ②常见沉淀:AgCl↓ BaSO4↓ Cu(OH)2↓ Fe(OH)3↓ Mg(OH)2↓ BaCO3↓ CaCO3↓ 生成气体:H与CO32- ; NH4与OH- 生成水:H与OH- ③反应实质:离子结合成H2O:H与OH- ↑:H与CO32-;NH4与OH- ↓:Ag与Cl-;CO32- Ba2 与CO32-;SO42- Ca2与CO32- „„ Mg2与OH-„„ 四、酸、碱、盐的溶解性 1、酸:大多数都可溶(除硅酸H2SiO3不溶) 2、碱:只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水,其余均为沉淀 3、盐:钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐都可溶; 硫酸盐除BaSO4难溶,Ag2SO4、CaSO4微溶外,其余多数可溶; 氯化物除AgCl难溶外,其余多数均可溶; 碳酸盐除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶,其余都难溶。 注:BaSO4、、AgCl 不溶于水,也不溶于酸。 五、特殊离子鉴别: H 1、指示剂; 2、活泼金属; 3、金属氧化物; 4、碱; 5、某些盐:CO32-盐 OH- 1、指示剂; 2、非活泼金属; 3、碱; 4、某些盐:Fe3、Cu2盐 Cl- 用Ag NO3溶液,生成不溶于硝酸的AgCl沉淀 SO42- 用Ba(NO3)2溶液,生成不溶于硝酸的 BaSO4沉淀;或用HCl和BaCl2 CO32- 用HCl能产生使Ca(OH)2变浑浊的气体 Fe3 用OH-能生成红褐色沉淀 Cu2 用OH-能生成蓝色沉淀 NH4 用OH-能生成NH4OH,不稳定,分解出NH3;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 Mg2 用OH- 能生成白色沉淀 Ca2 用CO32- 能生成白色沉淀 六、化学肥料 1、农家肥料:营养元素含量少,肥效慢而持久、价廉、能改良土壤结构 2、化学肥料(氮肥、钾肥、磷肥) (1)氮肥 作用:促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗)。 缺氮:叶黄a、常用氮肥: 含N量 使用注意事项 NH4HCO3 17.7% 易分解,施用时深埋 铵态氮肥防晒防潮,且均不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰等)混合施用 NH4NO3 35% 易爆,结块不可用铁锤砸 (NH4)2SO4 21.2% 长期使用会使土壤酸化、板结 NH4Cl 26.2% 长期使用会使土壤酸化、板结 CO(NH2)2 46.7% 含氮量最高的氮肥(有机物) NH3.H2O 加水稀释后施用 不稳定,易放出NH3↑ NaNO3 b、NH4的检验 试剂:碱(NaOH、Ca(OH)2等)、湿润的红色石蕊试纸 NH4NO3 NaOH=NaNO3 NH3↑H2O c、生物固氮:豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮的化合物而吸收 (2)钾肥 作用:促使作物生长健壮、茎杆粗硬,抗倒伏(壮秆)。缺钾:叶尖发黄 KCl 常用钾肥 草木灰:农村最常用钾肥(主要成分为K2CO3),呈碱性 K2SO4:长期使用会使土壤酸化、板结 (3)磷肥 作用:促进植物根系发达,穗粒增多,饱满(催果) 缺磷:生长迟缓,产量降低,根系不发达 常用磷肥 磷矿粉 Ca3(PO4)2 钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐) 过磷酸钙 Ca(H2PO4)2和CaSO4 不能与碱性物质混合施用。 重过磷酸钙 Ca(H2PO4)2 如草木灰、熟石灰 (4)复合肥:含N、P、K中的两种或三种 KNO3 NH4H2PO4 不能与碱性物质混合施用 (NH4)2HPO4 3、使用化肥、农药对环境的影响 (1)土壤污染:重金属元素、有毒有机物、放射性物质 (2)大气污染:N2O、NH3、H2S、SO2 (3)引起水体污染 :N、P过多,导致水体富营养化,赤潮、水华等现象 4、合理使用化肥 (1)根据土壤情况和农作物种类选择化肥 2、农家肥和化肥合理配用 五、氮、磷、钾三种化肥的区别方法 氮 肥 钾 肥 磷 肥 看外观 白 色 晶 体 灰白色粉末 加 水 全 部 溶 于 水 大多数不溶于水 灼烧 可燃烧,熔化起泡冒烟 不燃烧,跳动、爆裂声 加Ca(OH)2 放出氨气 不放出氨气 七、题型讲解: 1、离子共存:即离子不能结合成H2O、↓、↑ 例:下列离子能在pH=13的水溶液中大量共存的是() A.SO42-、Cl-、Na、H B.K、SO42-、Cu2、N03-C.Cl-、K、SO42-、Na D.Ca2、Cl-、CO32-、Na 2、除杂质:(所加物质,能去除杂质成分,不能与原物质反应,也不引进新杂质,最好生成原物质。) 例:NaOH(Ba(OH)2) Na 2SO4 (Na2CO3) K2SO4 (CuSO4) KNO3 (CuSO4) 3、区分物质:找物质间的不同点(通常用特殊离子鉴别法)。 例:NaOH与Ca(OH)2 H 2SO4与HCl NaCl、HCl与Na2CO3 NaOH与Na2CO3 找颜色;无颜色的,两两反应找现象。 例:下列各组物质的溶液,不另加试剂无法一一鉴别的是() A.NaOH HCl CuSO4 MgSO4 B.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl C.KNO3 HCl FeCl3 NaOH D.KNO3 H2SO4 NaOH BaCl2 5、制取物质: 2HCl =2NaCl ↑ Na2CO3 = 2NaOH ↓ CO2 = CaCO3↓ NaOH == H2O 6、推断题: (1)叙述型:找关键词;(2)框图型:找题眼;(3)表格型:两两反应,找现象; (4)密码型:找特殊性质;(5)连线型:找反应种类,代入 第十二单元 化学与生活 课题1 人类重要的营养物质 六大营养素:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水(无机盐和水可被人体直接吸收) 一、蛋白质 1、功能:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。 成人每天需60-70g 2、存在:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分 植物的种子(如花生、大豆) 3、构成:由多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸等)构成4、人体蛋白质代谢 摄入 胃肠道 尿素CO2H2O,放出热量 蛋白质 人体 氨基酸 水解 人体所需各种蛋白质 5、几种蛋白质(维持生长发育,组织更新) (1)血红蛋白:由血红素(含Fe2)和蛋白质构成作用:运输O2和CO2的载体 血红蛋白 O2 氧合血红蛋白 CO中毒机理:血红蛋白与CO结合能力比与O2结合能力强200倍,导致缺氧而死。 吸烟危害:CO、尼古丁、焦油等 (2)酶:生物催化剂 特点:高效性、选择性、专一性 淀粉酶 麦芽糖酶 例 :淀粉(能使碘变蓝) 麦芽糖 葡萄糖(人体可直接吸收的糖) 6、蛋白质的变性(不可逆):破坏蛋白质的结构,使其变质 引起变质的因素 物理:高温、紫外线等 化学:强酸、强碱、甲醛、重金属盐(Ba2、Hg2、Cu2、Ag等)等 应用:用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本,使标本长期保存。 二、糖类 是生命活动的主要供能物质(60%—70%) 1、组成:由C、H、O三种元素组成。又叫做碳水化合物 2、常见的糖 (1)淀粉(C6H10O5)n :存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、马铃薯等。 酶 (C6H10O5)n C6H12O6 血糖 淀粉(肌肉和肝脏中) 水 (2)葡萄糖C6H12O6(人体可直接吸收的糖) 呼吸作用:C6H12O66O2 6CO26H2O 15.6KJ/g 供机体活动和维持体温需要 光合作用:6CO26H2O C6H12O66O2(3)蔗糖C12H22O11:主要存在于甘蔗、甜菜中。 生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖 三、油脂 1、分类 植物油脂:油 动物油脂:脂肪 2、功能:提供大量能量 39.3KJ/g 每日摄入50g-60g 3、脂肪:维持生命活动的备用能源 ★糖类和脂肪在人体内经氧化放出热量,为机体活动和维持恒定的体温提供能量。 四、维生素 多数在人体中不能直接合成,需从食物中摄取 1、存在:水果、蔬菜、鱼类等 2、作用:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康 缺VA :夜盲症 缺VC :坏血症 课题2 化学元素与人体健康 一、组成人体的元素 50多种 常量元素(11种) 在人体中含量>0.01% O>C>H>N>Ca>P>K>S>Na>Cl>Mg 微量元素 在人体中含量<0.01% Fe、Zn、Se、I、F等 二、人体中的常量元素 1、钙 99%在于骨骼和牙齿中 (1)成人体内约含钙1.26g,主要以C a10(PO4)6(OH)2晶体的形式存在(2)来源:奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类 (3)钙 过多:结石、骨骼变粗 过少:青少年 佝偻病、发育不良 老年人 骨质疏松 (4)补钙产品:钙中钙;葡萄糖酸钙; 2、钠和钾 (1)Na 存在于细胞外液 人体内含钠80g—120g K 存在于细胞内液 成人每千克含钾约2g (2)作用:维持人体内的水分和维持体液恒定的pH(如血液的pH7.35-7.45) 三、人体中的微量元素 必需元素(20多种) Fe、Zn、Se、I、F等 对人体有害的元素 Hg、Cr、Pb、Ag、Ba、Al、Cu等 元素 对人体的作用 摄入量过高、过低对人体的影响 Fe 血红蛋白的成分,能帮助氧气的运输 缺铁会引起贫血 Zn 影响人体发育 缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良 Se 有防癌、抗癌作用 缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高,会使人中毒 I(碘)甲状腺素的重要成分 缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大 F(氟)能防治龋齿 缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑牙和氟骨病 课题3 有机合成材料 一、有机化合物 是否含有碳元素 无机化合物 有机化合物(不包括CO、CO2和Na2CO3、CaCO3等碳酸盐) 1、生活中常见的有机物 CH4(最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物)、C2H5OH(乙醇,俗名:酒精)、CH3COOH(乙酸,俗名:醋酸)、C6H12O6(葡萄糖)、蔗糖、蛋白质、淀粉等 2、有机物数目庞大的原因:原子的排列方式不同 3、有机物 有机小分子 如:CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6等 (根据相对分子质量大小)有机高分子化合物(有机高分子)如:蛋白质、淀粉等 二、有机合成材料 1、有机高分子材料 (1)分类 天然有机高分子材料 如:棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等 合成有机高分子材料 塑料 (三大合成材料) 合成纤维:涤纶(的确良)、锦纶(尼龙)、晴纶 合成橡胶 (2)高分子材料的结构和性质 链状结构 热塑性 如:聚乙烯塑料(聚合物) 网状结构 热固性 如:电木 (3)鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料(聚氯烯塑料袋有毒,不能装食品): 点燃后闻气味,有刺激性气味的为聚氯烯塑料。 (4)鉴别羊毛线和合成纤维线: 物理方法:用力拉,易断的为羊毛线,不易断的为合成纤维线; 化学方法:点燃,产生焦羽毛气味,不易结球的为羊毛线;无气味,易结球的为合成纤维线。 2、“白色污染”及环境保护 (1)危害: ①破坏土壤,污染地下水 ②危害海洋生物的生存; ③如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体,从而对空气造成污染 (2)解决途径 ①减少使用不必要的塑料制品; ②重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等; ③使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料等; ④回收各种废弃塑料 (3)塑料的分类是回收和再利用的一大障碍 关键词:开放实验,有机化学,教学实施 引言: 有机化学是化工、轻化工类专业的一门重要基础课程, 也是一门实验性很强的课程。常规实验是必须的教学环节, 主要使学生掌握有机物的基本性质, 基本操作技能, 具备一定的科研能力。它是根据本专业培养方案的要求在规定学期、规定实验课时内进行的, 要求教师讲明实验目的、原理、步骤、注意事项等问题, 然后学生从事实验, 这种传统的教学方式对于刚刚步入大学的学生来说, 是非常必要的。因为, 它能够系统地教会学生如何通过实验验证所学理论知识。但它又有缺陷, 往往使实验者依赖心理加剧, 创新能力不足。而开放实验教学模式的出现, 无疑给常规实验教学模式注入了“强心剂”。那我们从事基础有机化学教学的教师们应如何使有机化学开放实验与常规教学相结合, 这是我们研究的目的, 也是本文要阐释的重点, 经过近3年的教学实践总结如下: 一、基础有机化学开放实验内容的挖掘 1. 开放实验与常规实验相结合。 常规实验教学模式对于训练实验操作技能、养成良好的实验操作习惯是有效的, 在现阶段的学生、教师、实验资源条件下, 是不可替代的。在此基础上哪些实验内容适合于开放性, 这是我们首先要考虑的。例如, 我校基础有机化学实验内容分为三个层次, 第一:单元操作实验 (熔点测定、蒸馏、分馏、重结晶、萃取) ;第二:简单合成实验 (肉桂酸的制备、邻苯二甲酸二丁酯的制备、乙酸乙酯的制备、二苯甲醇的制备) ;第三:综合实验 (乙酰乙酸乙酯的合成、二丙酮醇的合成、辅酶催化法合成安息香) 。选择这些实验的宗旨是使学生有一个由简到难、逐步提高的适应过程, 其目的重在基础, 为今后专业实验和后续学习深造及相关工作铺好路。但由于学生人数、师资、实验空间等因素限制, 学生不可能更全面地从事更多的实验, 开放性实验的挖掘在一定程度上就弥补了这一不足。因此学生在前期实验实践的基础上, 我们开发出与常规实验相结合的基础性开放实验内容 (见表1) 。 在开放实验与常规实验结合内容中, 有意识地把某些科学发现经历的失误“安置”于经典的实验之中, 让学生自己重新寻找这一惊喜。将“埋伏”、“设定”、“疑问”等“藏”于经典的实验之中, 让学生自己探究真相, 获得结论。 例如熔点测定中, 毛细管法要求学生装样要实、样品干燥、把握测定速度等, 在开放实验中我们要求学生反其道而为之, 通过验证结合分析得出正确结论, 学生普遍反映印象深刻。又如“阿司匹林的合成、鉴定及含量测定”实验是将有机化学与分析化学内容相结合, 用有机知识完成合成, 用分析知识完成含量测定, 把所学知识融合起来, 锻炼学生解决问题的能力, 这也是常规实验中空缺的。 2. 开放性实验与理论教学相结合。 虽然基础实验教学中所涉及的内容几乎都早有定论, 但是不管哪一种实验形式, 实验的目的总是要和理论相关联。由此开发设计实验内容, 并通过实验对理论教学产生积极影响。相关实验见表2。 例如:“小化工产品的制作”, 它是在有机化学理论课学习的基础上, 到实验室亲手制作出相应的产品 (肥皂、小镜子、彩色蜡烛、固体酒精、固体胶水、改正液) , 这样的实验学生极感兴趣, 理论和实践紧密结合。再如:而要完成20组50种有机物的“化学鉴别”, 学生若没有理论知识的铺垫, 不可能设计出实验方案, 也就无法在规定时间内完成实验要求。开放实验从内容上补充和丰富了常规实验的欠缺, 教学方式上比常规实验更灵活;开放实验总学时目前达到109 (常规有机化学实验31学时) , 学生选择余地大, 能与个人爱好紧密结合, 给了学生更大的发挥空间。 3. 开放实验与创新实验相衔接。 常规实验是由经典的验证实验构成, 重在掌握最基本的实验技能;开放性创新实验, 重点在于“创新”, 它起点高, 若没有一定的实验训练难于独立完成。如何很好地将二者“衔接”起来就显得尤为重要了。而基础化学开放实验就扮演了这个“衔接”的“桥梁”。因此, 在考虑选择实验内容时难度上一定要合适。例如我们开出的“阿司匹林的合成与含量测定”, “两种新型药物的合成”实验就很好地体现了这一特点。 二、开放实验教学的实施 1. 实验过程流程。 教师申请:首先, 指导教师要向学校提出申请, 获得批准后方能进行实验。公布实验:获批后在网上公布实验内容、实验时间段、实验要求。网上选课:学生通过教学管理网申请选课, 教师准备开课。预约实验:学生填报实验时间, 学生分组。准备方案:学生根据实验要求, 准备实验实施方案, 在规定时间进行师生交流。进行实验:学生根据约定时间和方案进行实验。提交论文:实验结束两周后, 提交实验“小论文”, 其格式和要求在考核标准中有详细说明。评定成绩:指导教师根据学生实验方案、实验表现和“小论文”, 给出成绩。 2. 严格实验过程管理。 为保障实验的正常秩序, 使实验能顺利进行, 我们对其进行了严格的规定。第一:学生必须认真仔细阅读实验指导书, 明确要求, 然后提交实验方案, 合格后方可进行实验;第二:学生自己要准备实验;第三:实验要有详细记录, 包括使用材料及规格、原料配比、现象、数据、异常问题、结果等;第四:实验过程由教师进行检查和指导, 必要时允许学生重复实验, 直到满意为止;第五:加强安全教育, 树立安全意识, 使学生明确应急问题的处理。 3. 开放实验成绩考核。 其中, 实验方案20%+实验过程20%+实验论文60%=开放实验成绩。学生得分在60-100分, 方能得到本实验对应的学分。 三、开放实验的体会与存在的不足 开放实验教学目的在于调动学生的积极性, 培养其综合能力, 将理论转化为实际的能力, 诸如实验设计、规范操作、综合归纳、灵活运用、查阅文献、严谨学风等等, 经过近3年教学实践, 体会到学生在以上各方面确实有不同程度的提高。比如:学生实验的积极性和学习主动性明显提高;学生不断有问题提出, 用心程度明显提高;学生能自觉地对没有把握的实验进行重复实践, 直到满意为止, 这也是与常规实验不同之处;实验内容和要求的变化, 提高了学生的实验兴趣, 适应了不同水平和能力的学生要求, 实验结果往往使学生成就感倍增。 目前, 开放实验还存在如下问题: 第一, 学生动手潜能还需进一步挖掘;第二, 由于研究周期不长, 整体而言开放实验项目还不够全面, 没有形成一套很完善的与常规教学相匹配的体系, 这是后续工作需要重点解决的问题。 参考文献 [1]马纪伟.开放式有机化学实验的探索与实践[J].教育与职业, 2008, (2) :124-125. 关键词:有机化学;专业外语;理论教学;改革 中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)16-0114-02 DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.16.041 “有机化学”是为大学化学专业开设的基础化学课程之一,其主要任务是合成有机化合物,并展开对其结构进行鉴定和性质研究。经过大学有机化学课程的学习,学生应该熟练掌握有机化学课程基础知识,这对提高化学专业学生素质的培养和教学质量的提高具有十分重要的作用。其实,有机化合物的主要组成元素有C、H、O、N、P等非金属元素,其中含有C和H的化合物是大学有机化学的主要研究对象。正是这些元素在外界的条件作用下,发生原子间的成键得到系列有机化合物。通过近年来的有机化学授课,发现学生对该课程内容的理解基本能达到预想目标,也就是说传统的教学方法基本上可以让学生接受、掌握所学的知识。那么如何让学生对所学的化学基础知识更感兴趣,更容易理解是一件非常不容易的事情。在讲授有机化学内容时,篇章分布应该注意由浅入深,循序渐进。又如,有机化学是各专业课程的学习的基础,作为学生进入大学后学习的第二门化学课,其内容相对复杂。化学作为一门基础科学,在生命科学、材料科学、医药等各领域中均扮演着重要的角色。在授课时,适当加入这些领域的专业知识,可拓宽学生的知识面。受这些理论的启发,笔者结合自己的教学经验在对传统的大学有机化学教学进行改革尝试,虽然强化基础知识比较枯燥,也初步获得了一些研究成果。其中,主要的改革措施体现在以下三个方面。 一、教学形式多样化,做到高质量地上好每一节课 往年实际教学中均是教师讲解示范,然后学生记笔记。但是通过了解发现大部分学生在上课前基本都没有预习所要学习的主要内容,再加上课程内容抽象,许多学生吃不消。为了改变这种情况,督促学生做好预习,现拟增加学生上台讲解示范环节(不是每一节都如此)。即在习题课之前,可以安排部分学生对所学的知识进行讲解,然后与其他同学进行适当讨论,最后教师再作总结点评。教师在点评时还可通过PPT对学生混淆的概念及不足要进行必要的补充和强调。通过这种学生参与教学的方式,可以大大提高学生的预习效率,增加学生对所要学习内容的认识。 二、大学化学专业英语在有机化学理论教学中的适度引入 在传统的有机化学教学中,大多数教师在课堂上采取多媒体技术把不同有机化合物之间的反应进行讲解,让学生对教材的内容具有整体的认知。对于化学反应最好从成键方式角度进行理解,如碳和碳、氢、氧及其他几种元素之间可以单键、双键或者叁键的形式相连,而形成的基团被称之为官能团,这是研究化学反应时的基本方法。若能够将专业外语的词汇在课堂上把其对应的中文概念进行对照教学,可以大大提高学生的兴趣(区别于双语教学)。例如,讲解“自由基”的概念时,若把“free radical”体现在教学内容中,发现学生表现出特别的兴趣,非常有助于学生对该知识点的掌握。此外,也可以让学生把不同的化合物基团(带有专业外语词汇)写到不同颜色的便签纸上,而后进行不同组合而产生不同的产物,这些简单易行的方式能够提高学习的兴趣和积极性。另外,通过PPT动画,也可以很好地演示微观世界里的有机化学反应。在讲授各种有机反应机理时学生的反应很平淡,让其接受这些新知识有些困难。特别是分子的内部空间结构、分子之间相互作用、亲电试剂对底物的进攻等知识点。举一个典型的例子,在讲解“亲核取代反应机理”时,其中SN2反应的立体化学特征——Walden转化就可以利用动画效果进行描述;此时分子立体构型的翻转变化具有视觉冲击效果,比在黑板上板书更加富有立体感,更加形象生动,有利于启发学生的空间想象力。 三、教师可以建设个人的有机化学学习网站 有机化合物形成的键比较简单,各类键的化学反应都具有规律性,但是学生作为一个初学群体对其理解,仍然具有一定的难度。一线化学教师深知学生对理论专业知识乏味,除了课堂上多讲解化学类的专业外语知识,改变一下教学风格外,教师可以建设专门的有机化学学习网站。需要注意的是该网站仅涉及有机化学理论学习,并附有大量的化学专业外语词汇(考虑到学生的差异,专为有余力的学生设置)。课外网络课程的学习大大区别于现在多媒体教学是教师上课的主要方式,主要体现在宽松的环境,学生没有课堂学习的压力。例如,网站里设置的“Blackboard”里面有课程的教学目的、内容重点和难点、习题和参考答案、模拟测验和考试内容等。学生若有疑问随时可通过电子邮件与授课教师沟通,使学生的学习过程有较大的自主空间。化学专业英语与有机化学教学有机结合可以让学生带着问题学习, 这非常有利于培养学生学习能力,提高学生思考问题、解决问题的能力。 综上所述,在实际教学过程中发现,要在较少的学时里高效率地完成教学任务,培养出毕业即上岗的合格人才,需要教師在平时教学中提高对自我的教学要求,加强对学生学习方法的引导。充分利用现有的多媒体教学平台,将科研与教学有机结合起来在充分调动学生学习积极性等方面进行大量创新、实践、多总结有用的教学经验,更好地服务社会。 参考文献: [1] 沙茂林,姚如富.化学专业英语的教学思路浅析[J].合肥师范学院学报,2014(32):6. [2] 胡荣华,隋岩,方小牛.探究教学在大学有机化学教学中的应用[J].化学教育,2011(39). Abstract: Basic organic chemistry is one of the chemistry foundation curriculums for undergraduate education. The author combines the teaching model of “Professional English in Chemistry” with the modern multimedia technology and network teaching based on the recent years’ practical teaching experience in basic organic chemistry, obtaining a satisfactory teaching effect. Key words: organic chemistry; professional English; theoretical teaching; reform 课程名称:《基础化学》 授课对象:19级种子生产与经营1班共11人 基本情况:课程是种子生产与经营专业的专业必修课,开设在大一第二学期,于2020年3月24日开始采用超星学习通、腾讯会议结合微信群的方式进行在线授课。在这两周授课期间,学生到课率始终为100%。 在线教学主要特色:在注重教学目标达成的过程中,融入课程思政,关注学生的学习体验,通过快乐激励、精准评价、及时反馈、适时总结推进学生线上学习效果,助教辅助促进在线学习成效并进行持续改进。 二、在线教学实施 1、教学准备 根据线上教学特点,重新优化教学资源。所有课件都优化为色彩鲜明、内容简练、图文并茂,并配有短视频小动画等,使学生学习过程中不枯燥。将教学内容碎片化、精炼化并上传至学习通,使学习通上的资源与PPT上的资源相辅相成、互补有无,建立知识体系框架。让学生能以最高的效率把课程信息“榨干”,然后进行储存。 设置“树洞答疑”,在学习通中设置前课不懂知识点总结的讨论主题,并将此讨论置顶。这样可以帮助老师及时了解学生不不明白的知识点,并给予相应的指导。学生也可以在其中寻找能够解答的问题,相互解答,加分鼓励,类似寻宝,妙趣横生。 2、组织教学 课前放歌,使学生放松身心,可以随机选人点歌,也可以上次课得分最高的前三名,或者交作业最快的等等,本身就是一种激励措施。 花样签到:手势签到;要求学生自拍签到;课前出境,面对面招呼签到。花样百出,学生乐在其中。 手机闹铃设置为上课铃声响,犹如在学校,让学习有上课紧迫感和带入感。 课间休息,播放眼保健操音频关爱学生身心健康。 3、教学实施 在课程中采取了激励式评价、诊断式考核等方式来了解学生掌握情况,判断教学目标达成度;在讲授过程中随时提问知识点,随时用“选人”“抢答”“连麦”“上镜”等方式与学生进行互动,提高学生们的参与积极性并监控学生的在课状态并根据情况相应加分,展示优秀作品、优秀作业,及时表扬表现突出的同学,让学生有成就感、获得感,提高学生学习兴趣。在“抢答”环节,为了消除学生网络差异,并不总是选择第一名,可以随机选择后几名学生回答问题,以此提高学生课堂参与度。 网络学习提高了互评的快捷和直观性,利用实时章节测验的实时统计结果,直观的了解学生对于重难点的掌握程度,对于错误率较高或者比较典型的知识点,可以让那些回答正确的学生来代替老师给其他同学讲解,同时教师也会通过回答正确的学生的讲解来锻炼其表达能力和检验其是否真正理解题意。教师引导学生养成及时反思每次学习过程,找出最佳学习方案,激发自主学习机制。 知识点短时重复训练。在线教学首先要强调课前学生的自我学习,课前进行测试,或者发布调查问卷了解学生预习程度,便于有针对性地解决重点和难点问题。教师可以及时收集学生的学习情况,包括完成时间,完成质量。课后注重知识巩固提高。同一个测验或考核,可以利用网络的便捷性,比如对章节测验习题乱序后,重新对学生进行重复的考核,以巩固知识点的掌握情况。采用希沃白板绘制思维导图,便于学生构建知识体系框架。 主讲教师被堵在网路上,学生没了领头羊?X,还有助教老师来帮忙。为了提高线上课教学效果,加强课程建设,本教研室为每名线上课授课教师均安排一名助教。助教的岗位职责贯穿课程的上课前、上课中和上课后,并参与到课程建设中来。 上课前,助教老师收集学生信息,进行课前调查了解学生的学习基础和与教学相关的各种情况,向主讲教师汇报情况,有助于主讲教师合理安排课程内容。同时参与课程建设全过程,收集课程相关教学资料如视频、电子书、PPT等并上传教学平台,丰富学习资料。 上课中,助教老师了解教学的内容和进展情况,观察线上教学过程中发生的一切与教学相关的细节与现象,协助教师开展各种课堂教学活动。如发生主讲教师卡顿或闪退现象,要及时担任起教师的职责,组织好所有学生,继续教学活动。同时观察线上同学们的反应,判断学生的听课状态并通过聊天区提问等方式有效监控学生的学习状态。在学生分组讨论时,与主讲教师分别深入各个组,了解小组同学讨论情况,并给于一定的引导与监督,保证分组讨论的有效性。 下课后,助教老师要与学生们深入交流,收集学生们对课程的问题与意见建议,整理各种教学反馈信息,做好问卷调查和访谈工作,做好主讲教师和学生之间的“纽带”和“桥梁”。并与主讲教师学生一道开展教学反思与研究,为下一次课的教学做好准备。 分组任务,激发学生竞争意识、合作意识。通过微信群进行交流,主讲、助教参与其中,进行督促和现场评价。 角色扮演完成任务,增加趣味性和学生参与性,营造情景,一位是农民,一位技术员,通过网络连接,技术员现场指导,其乐融融。 4、教学评价 评价规则细致明确,权重分配合理,在第一次课程介绍时必须讲解清楚,并通过问卷的方式了解学生对于课程考核有无疑问。课堂活动与考核评价紧密结合,将每一次课堂活动参与与过程考核相联系,并明确告知学生得分情况,以此激励学生积极参与,同时及时对参与程度好、质量高的学生给予肯定。定期发布成绩督促学生。 5、思政融合深度挖掘课程内容本身特点,联系职业岗位,将思政育人思想巧妙融入课堂,在“润物细无声”之中厚植学生家国情怀。在课堂最后设计了师生共免环节,用励志的短片、歌曲、名言等激励学生拼博进取。 三、在线教学实施成效 1、到课率始终为100%(见“花样签到”图) 2、作业完成率100%,任务点完成率100%,完成效果良好。 3、阶段测试成绩良好。 4、讨论参与程度较高,课堂活动参与度较高。 四、在线教学反思 1、《基础化学》这门课是一门实践性较强的专业基础课程,但是由于线上课限制,没办法进行动手实践,也缺乏相应的模拟软件。为弥补此处不足,为学生引入中国大学MOOC平台上的精品课程,鼓励学生进行拓展学习。 2、大部分学生只有手机,以致学生在学习通、微信、腾讯会议之间切换时有时遇到网卡、掉线进而影响学习效果,因此直接应用腾讯会议聊天、连麦、视频功能完成的抢答、提问等环节。 学时分配(按90学时制定,其中2学时机动。): 第1章 绪论(1学时) 第2章 有机化合物的分类 表示方法 命名(4学时)第3章 立体化学(4学时) 第4章 烷烃 自由基取代反应(3学时) 第5章 紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱(4学时) 第6章 脂肪族饱和碳原子上的亲核取代反应β-消除反应(4学时)第7章 卤代烃 有机金属化合物(2学时) 第8章 烯烃 亲电加成 自由基加成 共轭加成(6学时)第9章 炔烃(2学时)第10章 醇和醚(5学时) 第11章 苯和芳香烃、芳香亲电取代反应(6学时)第12章 醛和酮 亲核加成共轭加成(6学时)第13章 羧酸(3学时) 第14章 羧酸衍生物 酰基碳上的亲核取代反应(5学时)第15章 碳负离子 缩合反应(5学时)第16章 周环反应(4学时)第17章 胺(4学时) 第18章 含氮芳香化合物 芳香亲核取代反应(4学时)第19章 酚和醌(5学时)第20章 杂环化合物(3学时)第21章 单糖、寡糖和多糖(4学时) 第22章 氨基酸、多肽、蛋白质、酶和核酸(3学时)第23章 萜类化合物、甾族化合物和生物碱(1学时)第24章 有机合成基础(分散在各章)第25章 新型有机合成方法(阅读材料) 第26章 有机材料、合成高分子和超分子(阅读材料)第27章 期刊、文献和网络检索(阅读材料) 教学计划 只列各章的主题、内容提纲和教学要求。详细内容和知识点参见教材中各章的指导提纲。 第1章 绪论(1学时) 本章主题 有机化学的昨天、今天和明天 内容和教学要求:有机化学和有机化合物的定义;有机化合物的特性;有机结构理论的基本要点;有机化学的历史及近代有机化学的研究方向。 注:“1.3化学键、1.4酸碱的概念”请学生自己阅读教材。 第2章 有机化合物的分类 表示方法 命名(4学时) 本章主题1 有机化合物的分类 内容和教学要求:有机化合物按碳架分类;有机化合物按官能团分类。本章主题2 有机化合物的表达方式 内容和教学要求:有机化合物构造式的表达方式;有机化合物立体结构的表达方式。本章主题3 有机化合物的同分异构 内容和教学要求:同分异构现象的概念;各类同分异构体的定义及实例说明;各类同分异构体的互相关系。 本章主题4 有机化合物的命名 内容和教学要求:一级、二级、三级、四级碳原子;一级、二级、三级氢原子; IUPAC、CCS命名法的基本要点;有机化合物名称的基本格式;各类有机物、烷基、亚基、烯基、炔基英文名称的特征词尾;常见官能团的词头、词尾名称;在普通命名法中各种词头的含义;最低系列原则;顺序规则的基本内容;手性;手性碳原子;确定R、S构型、Z、E构型、顺、反构型的原则;普通命名法的基本内容。 第3章 立体化学(4学时) 本章主题1 立体化学 内容和教学要求:立体化学的定义、动态立体化学和静态立体化学的任务。本章主题2 轨道杂化与碳原子价键的方向性和有机分子立体形象的关系 内容和教学要求:sp3杂化、sp2杂化、sp杂化的含义;σ键和π键的定义和特点;有机分子的立体形象。 本章主题3 构象、构象异构体和构象分析 内容和教学要求:构象、构象异构体、极限构象、重叠型构象、交叉型构象、稳定构象、优势构象、构象势能关系图、构象分布、构象分析的系列知识;链型化合物的构象:乙烷及乙烷衍生物的构象、正丁烷的构象、高级烷烃的构象;链型构象的表示方法(锯架式、伞式、Newman投影式);环型化合物的构象:环己烷的椅型构象(直立键、平伏键、椅型、半椅型);环己烷的船型构象(船型、扭船型、能量差);构象转换体,取代环己烷的构象(一取代、二取代、a键与e键取代基的能量差); 环丁烷、环戊烷的构象;十氢化萘的顺式构象和反式构象(顺与反十氢化萘能量差的计算)。 本章主题4 构型 旋光异构体 内容和教学要求:旋光性与分子结构的对称因素;手性、手性分子、手性中心、手性轴、手性面;平面偏振光,旋光度,比旋光度,分子比旋光度;旋光异构体的表达方式、费歇尔投影式、伞式、锯架式、纽曼式;构型标记法;相对构型、D−L构型标记法、绝对构型、R−S构型标记法;与旋光异构体相关的慨念:对映体与非对映体、内消旋体、苏式与赤式、差向异构体、差向异构化、外消旋化、外消旋体、外消旋化合物、外消旋混合物、外消旋固体溶液;原手性、原手性碳原子、原手性分子、假不对称碳原子;手性碳原子的个数与旋光异构体的数目。含手性轴化合物的立体异构体(积二烯、螺环、联苯类);含手性面化合物的立体异构体(螺旋烃)。 本章主题5 外消旋体的拆分(简单介绍) 内容和教学要求:机械法、接种结晶析解法、化学法、生物化学法和色谱分离法。本章主题6 不对称合成(简单介绍) 内容和教学要求:不对称合成;立体选择性反应、e.e.值;立体专一性反应。 第4章 烷烃 自由基取代反应(3学时) 本章主题1 烷烃的定义及分类 内容和教学要求:烷烃的定义、分类(烷烃、链烷烃、环烷烃、集合环烷烃、螺环烷烃、桥环烷烃)及结构特征。 本章主题2 烷烃的物理性质 内容和教学要求:沸点、熔点、偶极矩、相对密度、溶解度的定义,烷烃的物理性质及其变化规律;相似者相溶的原则。 本章主题3 有机反应 内容和教学要求:有机反应的分类方式及各类反应的名称;自由基反应、均裂、键解离能、自由基;离子型反应、异裂、正离子、负离子、亲电反应、亲核反应、取代反应、亲电试剂、亲核试剂;协同反应、环状过渡态、基元反应等;有机反应机理的定义及表达;反应势能图的绘制、分析及应用、碰撞理论,过渡态理论和哈蒙特假设、活化能、过渡态、活性中间体、热力学和化学平衡、动力学与反应速率等。 本章主题4 自由基反应 内容和教学要求:碳自由基的定义和结构,键解离能和自由基稳定性的关系,碳自由基稳定性的排列顺序;自由基反应的共性、自由基反应的机理、自由基反应三个阶段的特征等。 本章主题5 烷烃的卤化反应 内容和教学要求:烷烃卤化反应的定义、反应式、反应机理及表达、反应势能图的绘制及分析、卤化反应的分类及活性比较、反应体系的能量变化、反应选择性的分析。 注:烷烃的其它化学性质如:热裂、自动氧化、硝化、磺化、氯磺化等自学,环烷烃的自由基取代反应及小环化合物的开环反应,两种反应与环烷烃结构及反应条件的关系组织学生讨论。与工业生产相关的知识(如石油工业和烷烃的来源)和术语(如辛烷值等)学生自己阅读。 第5章 紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱(4学时) 本章主题1 紫外光谱 内容和教学要求:紫外光谱的基本原理及相关概念:各类电子跃迁、生色基、助色基、增色效应、减色效应、蓝移和红移等;紫外光谱图;max与化学结构的关系(伍德沃德和费塞尔规则)。 本章主题2 红外光谱 内容和教学要求:红外光谱的基本原理及相关概念:振动自由度、伸缩振动、变形振动、吸光度、吸收系数、透射比、官能团区、指纹区;影响化学键和基团特征频率的 因素;重要官能团的红外特征吸收峰的位置;图谱的解析。 本章主题3 核磁共振 内容和教学要求:核磁共振的基本原理及相关概念:质子核磁共振、13C核磁共振、各种屏蔽效应、各向异性效应、化学位移、偶合、偶合常数、非对映异位质子、对映异位质子、等位质子、化学等价、化学位移等价等;在核磁共振谱中,1H和13C的化学位移;偶合裂分规律;图谱的解析。 本章主题4 质谱 内容和教学要求:质谱的基本原理及相关概念:快原子轰击、分子离子、分子离子峰、同位素离子、多电荷离子、碎片离子、亚稳离子;麦克拉夫梯重排;相对丰度等;质谱的裂解规律。 第6章 脂肪族饱和碳原子上的亲核取代反应 -消除反应(4学时) 本章主题1 有机化学中的电子效应 内容和教学要求:诱导效应的定义和特点、吸电子基团、给电子基团;共轭效应的定义和特点、离域体系;超共轭效应;场效应。 本章主题2 碳正离子 内容和教学要求:一级碳正离子、二级碳正离子、三级碳正离子;解离能,电离能;桥头碳正离子、刚性结构。碳正离子的稳定性和影响碳正离子稳定性的因素。 本章主题3 脂肪族饱和碳原子上的亲核取代反应 内容和教学要求:亲核取代反应的定义;底物、中心碳原子、亲核试剂、离去基团; 亲核取代反应的机理和特点:SN1反应的定义、机理、立体化学、特点及应用;溶剂解反应,温斯坦离子对机理;瓦格奈尔-梅尔外因重排的机理、构型保持,构型翻转;SN2反应的定义、机理、立体化学、瓦尔登转换;分子内的SN2反应;影响亲核取代反应的因素:反应物结构与反应机理关系的分析、溶剂对反应机理影响的分析、离去基团离去能力对反应机理影响的分析、试剂亲核性大小对反应机理影响的分析。 本章主题4 β-消除反应 内容和教学要求:消除反应的定义,β-消除反应的机理:E1反应、E2反应、Elcb反应、区域选择性、立体选择性、重排反应、扎依切夫规则、扎依切夫产物、顺式消除、反式消除。 本章主题5 SN1、SN2、E1、E2四种反应机理共存和竞争的分析 内容和教学要求:用表格形式总结;实例分析。 第7章 卤代烃 有机金属化合物(2学时) 本章主题1 卤代烃的分类和各类卤代烃的结构特点 内容和教学要求:脂肪族卤代烃、芳香卤代烃;饱和卤代烃、不饱和卤代烃;一级、二级和三级卤代烃;乙烯型卤代烃、苯型卤代烃、烯丙型卤代烃、苯甲型卤代烃;偕二卤代烃、邻二卤代烃、卤仿;碳卤键的结构特点;卤代烃的构象特点。 本章主题2 卤代烃的物理性质 内容和教学要求:卤代烃物理性质的一般规律,卤代烃的结构对其物理性质的影响,可极化性的概念及影响可极化性的因素。 本章主题3 有机金属化合物 内容和教学要求:有机金属化合物的命名、结构特点(硼烷的三中心两电子键)、格氏试剂和有机锂试剂的制备和性质。 本章主题4 卤代烃在有机合成中的应用 内容和教学要求:卤代烃在有机合成中的作用:卤代烃经亲核取代反应制备各类官能团化合物如新的卤代烃、炔、醇、醚、腈、酯、胺或铵盐,硝基化合物、叠氮化合物等;卤代烃经消除反应制备烯和炔、卤代烃经与金属有机化合物的偶联反应制备高级烃类化合物、卤代烷经还原生成烃等(总结和实例分析)。 注:卤代烃的鉴别:用AgNO3溶液鉴别1°、2°、3°RX,鉴别RI、RBr、RCl请同学自学。 第8章 烯烃 亲电加成 自由基加成 共轭加成(6学时) 本章主题1 烯烃的分类和各类烯烃的结构特征 内容和教学要求:烯烃、单烯烃、二烯烃(累积二烯烃、共轭二烯烃;孤立二烯烃)、多烯烃和共轭烯烃;烯烃的官能团;单烯烃和共轭烯烃的结构特征;顺、反异构体、Z构型、E构型。 本章主题2 烯烃的物理性质 内容和教学要求:单烯烃物理性质的一般规律,共轭烯烃物理性质的特点。 本章主题3 烯烃的加成反应 内容和教学要求:(1)烯烃的亲电加成:与卤素、氢卤酸、硫酸、水、有机酸、醇、酚、次卤酸的加成;亲电加成的反应机理:环正离子中间体机理,碳正离子中间体机理,离子对中间体机理,三中心过渡态机理;亲电加成的立体化学:反式加成,顺式加成;立体专一性反应,立体选择性反应;构象最小改变原理;亲电加成的区域选择性,马尔可夫规则(简称马氏规则)。(2)烯烃的自由基加成反应:过氧化效应(或卡拉施效应);反马氏规则;(3)共轭双烯的1,4-加成(4)Diels-Aider反应: S-顺式构象,S-反式构象,内型产物,外型产物,次级轨道作用。 本章主题4 烯烃的还原反应 内容和教学要求:催化氢化:异相催化氢化、均相催化氢化;烯烃的硼氢化-还原反应。 本章主题5 烯烃的氧化 内容和教学要求:烯烃被高锰酸钾或四氧化锇氧化;烯烃的臭氧化-分解反应;烯烃的硼氧化-氧化反应,四中心过渡态机理;烯烃的环氧化反应。 本章主题6 烯烃的自由基取代反应 内容和教学要求:烯烃的α-卤代。 本章主题7 卡宾 内容和教学要求:卡宾的结构:单线态、三线态;类卡宾;卡宾的制备,卡宾与碳碳双键的加成反应。本章主题8 共振论 内容和教学要求:共振论的基本思想、写共振极限式的原则要求、共振极限结构稳定性的判别。 本章主题9 分子轨道理论,休克尔分子轨道法 内容和教学要求:分子轨道理论的基本思想,直链共轭多烯分子轨道的特征及相关术语,如:成键轨道,反键轨道,非键轨道,定域轨道,离域轨道,离域能,节面;分子轨道的对称性,镜面,二重旋转轴等。 本章主题10 烯烃结构鉴别和结构测定方法 内容和教学要求:用溴的四氯化碳溶液鉴别烯烃,用高锰酸钾溶液鉴别和测定烯烃的结构,用臭氧化-分解反应测定烯烃的结构。 注:烯烃的聚合、橡胶和烯烃的制备请同学自学。 第9章 炔烃(2学时)本章主题1 炔烃的结构和性质 内容和教学要求:烷、烯、炔的结构差异及对性质的影响。本章主题2 炔烃化学性质 内容和教学要求:炔烃化学性质的一览表;烯烃和炔烃化学性质的对比分析。本章主题3 炔烃的鉴别和结构测定 内容和教学要求:用银氨溶液鉴别及提纯末端炔烃;用铜氨溶液鉴别及提纯末端炔烃;用高锰酸钾溶液鉴别炔烃;用臭氧化-分解反应测定炔烃的结构。 本章主题4 炔烃的制备 内容和教学要求:用邻二卤代烷和偕二卤代烷制备炔烃;通过偶联反应或氧化偶联反应制备高级炔烃。 第10章 醇和醚(5学时) 本章主题1 醇的结构和性质 内容和教学要求:醇的结构特点;醇的结构对醇的物理性质的影响;醇的结构对醇的化学性质的影响。 本章主题2 醇的酸碱性 内容和教学要求:电子效应和空间效应对醇酸碱性的影响;醇羟基中氢的反应。本章主题3 醇和无机酸及无机酰卤的反应 内容和教学要求:醇与硝酸的反应和反应机理;醇与硫酸的反应和反应机理;醇与盐酸的反应和反应机理;醇与无机酰卤的反应和反应机理。 本章主题4 醇的氧化和脱氢 内容和教学要求:氧化反应的概述;一般的氧化反应;特殊的氧化反应;醇的脱氢反应。 本章主题5 多元醇的特殊反应 内容和教学要求:邻二醇用高碘酸或四醋酸铅氧化;频哪醇重排。本章主题6 醇的制备及醇在有机合成中的应用 内容和教学要求:醇制备方法的归纳总结;用格氏试剂、有机锂试剂与环氧化合物或羰基化合物反应制醇的方法总结;醇在有机合成中的应用。 本章主题7 醚的结构和性质 内容和教学要求:醚的结构特点;醚的结构对醚的化学性质的影响;醚的自动氧化;醚形成钅羊盐;醚的碳氧键断裂反应。 本章主题8 1,2-环氧化合物的开环反应 内容和教学要求:1,2-环氧化合物酸性开环的反应机理;1,2-环氧化合物碱性开环的反应机理;开环反应的应用。 本章主题9 醚的制备 内容和教学要求:威廉森合成法;醇分子间失水;烯烃的烷氧汞化-去汞还原法;三种方法的对比总结。 本章主题10 相转移催化剂 内容和教学要求:相转移催化剂的结构特点;相转移催化原理;相转移催化剂在有机合成中的应用。 第11章 苯和芳香烃、芳香亲电取代反应(6学时) 本章主题1 芳香烃的结构和性质 内容和教学要求:苯的结构特性和苯的表达方式;芳香性;分子轨道模型、共振论介绍、自旋偶合价键理论;多苯代脂烃、联苯类化合物和稠环芳烃的结构特性;芳香烃的加成反应、还原反应和氧化反应。 本章主题2 芳环上的亲电取代反应 内容和教学要求:苯亲电取代反应的一般式、反应机理、反应势能图;取代基的定位效应理论;多元亲电取代的经验规律;芳香亲电取代反应的类别:硝化反应、卤化反应(注意苯环的卤化和芳环侧链卤化的区别)、磺化反应、傅-克反应、加特曼—科赫反应、氯甲基化反应。 本章主题3 非苯芳香体系 内容和教学要求:休克尔规则;应用休克尔规则判别非苯芳香体系的芳香性。注;芳烃的来源(煤焦油、石油芳构化)和多环芳烃的合成由学生自己阅读教材。 第12章 醛和酮 亲核加成共轭加成(6学时) 本章主题1 醛酮的结构和性质 内容和教学要求:醛酮的结构特征和反应性分析;醛酮的构象。本章主题2 羰基的亲核加成 内容和教学要求:羰基亲核加成的定义、表达、反应机理和反应的立体选择性,亲核加成的类别:与有机金属化合物的加成、与氢氰酸的加成、与炔化物的加成、与氨及氨的衍生物的加成、与水的加成、与醇的加成、与亚硫酸氢钠的加成;手性诱导作用、克莱姆规则 一、克莱姆规则二。 本章主题3 共轭不饱和醛、酮的加成反应 内容和教学要求:α,β−不饱和醛酮的加成反应的分类及规律,1,4−共轭加成的反应 机理和反应的立体选择性,麦克尔加成反应的定义、反应式、反应机理、区域选择性、立体选择性及其在合成中的应用; 本章主题4 醛、酮的还原 内容和教学要求:将羰基还原成亚甲基的三种方法:克莱门森还原法、乌尔夫−凯惜纳−黄鸣龙还原法、缩硫酮氢解法;将羰基还原成CHOH的几种方法及这些方法的反应条件和立体选择性的特点:催化氢化、用氢化锂铝或硼氢化钠还原、用乙硼烷还原,麦尔外因−彭杜尔夫还原;这些方法的适用范围。用活泼金属的单分子还原和双分子还原在反应条件,反应机理和反应产物等方面的区别,各种还原方法应用于α,β−不饱和醛酮时的反应规律和反应选择性。 本章主题5 卤仿反应 内容和教学要求:醛酮α−氢卤化的酸催化反应机理和碱催化反应机理,这两种催化反应在催化剂用量,反应的区域选择性及反应进程控制方面的区别。卤仿反应的定义、表达、机理及应用.。 本章主题6 重排反应 内容和教学要求:贝克曼重排的定义、反应式、反应机理、立体化学特点及其在合成和测定肟构型方面的应用。法沃斯基重排反应的定义、反应式、反应机理和应用;二苯乙醇酸重排的定义,反应式、反应机理和应用;异丙苯氧化重排的定义、反应式、反应机理和应用;拜尔—魏立格氧化重排的定义、反应式、反应机理、区域选择性、立体选择性及在合成中的应用。 本章主题7 叶立德 内容和教学要求:叶立德、叶立德的结构特征;魏悌息试剂、魏悌息—霍纳尔试剂、魏悌息反应和魏悌息—霍纳尔反应的反应机理以及这两个反应在合成上的区别及应用,硫叶立德;硫叶立德在合成上的应用。 本章主题8 醛酮的氧化 内容和教学要求:醛的氧化:一般性氧化、自氧化反应的定义和反应机理、康尼查罗反应的定义、反应式、反应机理及应用;酮的氧化:一般性氧化、拜尔—魏立格氧化重排。 本章主题9 醛酮的制备(自学) 内容和教学要求:重要合成方法:甲醛、乙醛、丙酮、环己酮的重要工业生产;醛酮的实验室制备方法:芳烃的氧化、二卤代烃的水解、醇的氧化、酰卤的还原、腈的还原水解。 本章主题10 醛酮的鉴别 内容和教学要求:利用醛酮与氨衍生物的反应提纯和鉴定醛酮;利用卤仿反应鉴别甲基酮;利用土伦试剂鉴别醛和酮;利用菲林试剂鉴别醛和酮。 第13章 羧酸(3学时) 本章主题1 羧酸的结构和性质 内容和教学要求:羧酸的结构对羧酸物理性质的影响;羧酸和羧酸盐的结构特点的 8 区别;羧酸的结构特点和反应性分析;羧酸具有酸性的原因、羧酸酸性的强弱及影响酸性强弱的各种因素;羧酸的成盐反应,羧酸与重氮盐的反应;赫尔—乌尔哈—泽林斯基反应及反应机理;羧酸与格氏试剂或有机锂试剂的反应及反应机理,羧酸被LiAlH4或B2H6还原及反应机理。 本章主题2 酯化反应 内容和教学要求:酯化反应的定义;酯化反应的三种反应机理;分子内酯化和分子间酯化。 本章主题3 脱羧反应 内容和教学要求:羧酸脱羧反应的定义,脱羧反应的环状过渡态机理,脱羧反应的负离子机理,脱羧反应的自由基机理,柯尔伯反应,汉斯狄克反应,克利斯脱反应,柯齐反应;二元羧酸的脱羧反应及规律。布朗克规则。 本章主题4 羧酸的制备 内容和教学要求:羧酸制备方法的归纳总结:烯、炔、芳烃、醇、醛、酮氧化制羧酸;羧酸衍生物、腈水解制羧酸;格氏试剂或有机锂试剂与二氧化碳反应制羧酸;羧酸的工业生产;尼龙66和尼龙1010的合成。 本章主题5 羧酸的分离和提纯 内容和教学要求:利用羧酸及其盐的酸碱性和溶解性分离提纯羧酸。专题讨论:卤代酸、羟基酸的合成和反应(学生自己完成) 第14章 羧酸衍生物 酰基碳上的亲核取代反应(5学时) 本章主题1 羧酸衍生物的结构和性质 内容和教学要求:羧酸衍生物物理性质的一般规律,氢键对物理性质的影响;羧酸衍生物的结构共性及差异,结构和化学性质关系的分析。 本章主题2 酰基碳上的亲核取代反应 内容和教学要求:酰基碳上亲核取代反应的一般表达式,酸性催化反应机理和碱性催化反应机理,结构对反应的影响、羧酸衍生物亲核取代反应的活性顺序及各类羧酸衍生物水解、醇解、氨(胺)解的反应条件;水解反应、皂化反应、醇解反应、酯交换反应、氨(胺)解反应的定义和机理。 本章主题3 羧酸衍生物与有机金属化合物反应(出自学提纲,学生自己总结)内容和教学要求:羧酸衍生物与有机金属化合物反应的机理、条件、活性比较和适用范围。 本章主题4 羧酸衍生物的各种还原反应 内容和教学要求:羧酸衍生物各种还原反应的总结,鲍维特-勃朗克还原反应的定义和反应机理。 本章主题5 烯酮 内容和教学要求:烯酮的定义、结构特点、制备及反应。-丙内脂的结构特点和反应。 本章主题6 瑞佛马斯基反应 内容和教学要求:瑞佛马斯基反应的定义、反应式和反应机理。本章主题7 酯热裂 内容和教学要求:酯热裂和黄原酸酯热裂的定义、反应式、反应机理、反应的立体选择性及区域选择性。 本章主题7 羧酸衍生物的制备(出自学提纲,学生自己总结) 内容和教学要求:羧酸及羧酸衍生物的互相转换关系;酰卤的制备;酸酐制备方法的归纳;酰胺制备方法的归纳;酯制备方法的归纳;腈制备方法的归纳。 注:碳酸及碳酸的衍生物(学生自己阅读)。 第15章 碳负离子 缩合反应(5学时) 本章主题1 -氢的酸性和羰基活性的分析 内容和教学要求:氢碳酸的概念和其酸性强弱的表示;酸性强弱的测定以及影响酸性强弱的各种因素;羰基化合物活性强弱的分析和排序。 本章主题2 烯醇负离子 内容和教学要求:酮式和烯醇式的概念、互变异构及它们稳定性的分析;烯醇负离子的形成、共振式和离域式、烯醇的双位反应性能;羰基化合物烯醇化的反应机理,不对称酮动力学控制的烯醇化反应和热力学控制的烯醇化反应。 本章主题3 羟醛缩合反应 内容和教学要求:羟醛缩合反应的定义、反应式、反应机理和分类,醛自身缩合和酮自身缩合的区别,交叉羟醛缩合反应中反应方向的控制,定向羟醛缩合反应中,反应方向和反应区域性选择的控制。 本章主题4 酯缩合 内容和教学要求:酯缩合反应的定义、反应式、反应机理和分类,在酯缩合反应中,碱性缩合剂和溶剂的选择,在混合酯缩合、酮酯缩合中,反应方向和反应区域选择性的控制;醛、酮、酯的烃基化、酰基化反应。烯胺的结构、烯胺的双位反应性能;插烯系规则。 本章主题5 -二羰基化合物在有机合成中的应用 内容和教学要求:乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的合成;-二羰基化合物烃基化、酰基化反应的特点及对反应条件的要求,不对称酮和-二羰基化合物在烃基化、酰基化反应中的区域选择性;酮式分解和酸式分解的概念;-二羰基化合物在有机合成中的应用。 本章主题6 其它缩合反应 内容和教学要求:曼尼希反应的定义、反应式、反应机理和反应的区域选择性;鲁宾逊增环反应的定义和反应式;蒲尔金反应的定义和反应式;脑文格反应的定义、反应式和反应机理;达参反应的定义、反应式和反应机理;安息香缩合反应的定义、反应式和反应机理,极性翻转的概念。各类缩合反应在有机合成中的应用。 第16章 周环反应(4学时) 本章主题1 分子轨道对称守恒原理 内容和教学要求:周环反应的定义和慨况简介,协同反应的定义,环状过渡态;分 子轨道对称守恒原理简介;前线轨道理论的概念和中心思想;前线轨道,前线电子,最高占有轨道,最低未占轨道,单占轨道;基态,激发态;直链共轭多烯分子轨道的一些特点。 本章主题2 电环化反应 内容和教学要求:电环化反应的定义、立体化学表示方法、反应机理和立体选择规则;同位相重叠,异位相重叠,对称性允许,对称性禁阻,顺旋,对旋;电环化反应的实例分析。 本章主题3 环加成反应 内容和教学要求:环加成反应的定义、分类、立体化学表示方法、反应机理和立体化学选择规则;同面,异面;双烯体,亲双烯体,正常的D-A反应,反常的D-A反应,中间的D-A反应;偶极共振式,1,3-偶极体,亲偶极体,1,3-偶极环加成反应的定义、分类、反应机理;HOMO控制的1,3-偶极环加成反应,LUMO控制的1,3-偶极环加成反应。HOMO-LUMO控制的1,3-偶极环加成反应;环加成反应的实例分析。 本章主题4 -迁移反应 内容和教学要求:σ-迁移反应的定义、命名、立体化学表示方法,反应机理和立体选择规则;奇碳共轭体系自由基的非键轨道的特点;-迁移反应的实例分析。 注:能级相关理论,芳香过渡态理论(不要求,学生选学)。 第17章 胺(4学时) 本章主题1 胺 四级铵盐 四级铵碱 氧化胺 内容和教学要求:胺的定义、分类、结构特点和表示方式;氢键对胺物理性质的影响;四级铵盐的定义、结构和表示方式;四级铵碱的定义、结构和表示方式;氧化胺的定义、结构和表示方式。 本章主题2 胺的碱性 内容和教学要求:胺碱性强弱的表示和影响碱性强弱的因素;胺的成盐反应。本章主题3 相转移催化剂(参见第十章主题10)本章主题4 霍夫曼消除和科普消除 内容和教学要求:霍夫曼消除反应的定义、反应机理、反应的区域选择性和立体选择性;氧化胺的制备和科普消除反应的定义、反应机理、反应的区域选择性和立体选择性;总结和分析各种消除反应机理的特点。 本章主题5 胺的鉴别 内容和教学要求:利用兴斯堡反应鉴别一级、二级和三级胺(反应式和实验现象);利用胺和亚硝酸的反应鉴别一级、二级和三级胺(反应式和实验现象)。 本章主题6 重氮甲烷 内容和教学要求:重氮甲烷的结构和制备;重氮甲烷与酸性物质、醛、酮和羧酸衍生物的反应。 本章主题7 胺的制备 内容和教学要求:氨和胺的烷基化;盖布瑞尔合成法;用醇制备;硝基化合物的还原;腈、酰胺、肟的还原;醛、酮的还原胺化及反应机理、刘卡特反应及反应机理、埃斯韦勒—克拉克反应;从羧酸及其衍生物制备:霍夫曼重排、克尔提斯反应和施密特反应的定义、反应机理和规律。 第18章 含氮芳香化合物 芳香亲核取代反应(4学时) 本章主题1 芳香硝基化合物 内容和教学要求:芳香硝基化合物的结构;芳香硝基化合物的重要化学性质:还原反应、苯环上的亲核取代反应(SN2Ar)。 本章主题2 芳香胺的特性 内容和教学要求:芳香胺的氧化;芳香胺芳环上的亲电取代反应(卤化、磺化、硝化、酰化、威尔斯麦尔反应);联苯胺重排。 本章主题3 重氮化反应及重氮盐在有机合成中的应用 内容和教学要求:芳香胺的重氮化反应;重氮盐的水解;席曼反应;桑德迈耳反应和咖特曼反应;芳香化合物的芳基化(刚穆伯—巴赫曼反应,普塑尔反应,麦尔外因反应);重氮盐的还原(去氨基还原,形成肼);偶联反应(与酚偶联、与芳胺偶联);上述反应的反应机理。 本章主题4 苯炔 内容和教学要求:苯炔的结构和制备;苯炔的反应:亲核加成、亲电加成和环成加;芳香亲核取代的苯炔中间体机理。 第19章 酚和醌(5学时) 本章主题1 酚的结构和物理性质 内容和教学要求:酚的定义、结构特点,酚的互变异构体;氢键对酚物理性质的影响;对亚硝基苯酚的结构和互变异构体。 本章主题2 酚羟基上的反应和酚醚、酚酯的反应 内容和教学要求:酚的酸性和苯环上的取代基对酚酸性的影响;酚的成醚反应;克莱森重排反应的定义、反应式、反应机理、区域选择性和立体选择性;芳香醚的分解反应;芳香醚伯奇还原的定义、反应式、反应机理;酚的成酯反应;弗里斯重排的定义、反应式、反应机理、区域选择性和立体选择性。 本章主题3 酚芳环上的亲电取代反应 内容和教学要求:酚芳环的亲电取代反应的定义、反应式和反应机理:硝化反应、卤化反应、磺化反应、傅-克反应和亚硝基化反应;瑞穆尔—悌曼反应的定义、反应式、反应机理;柯尔伯—施密特反应的定义、反应式、反应机理和区域选择性。 本章主题4 苯酚的缩合反应 内容和教学要求:苯酚和甲醛在酸性条件或碱性条件下缩合的反应机理;苯酚和甲醛缩合反应的应用。 本章主题5 布赫尔反应 内容和教学要求:布赫尔反应的定义、反应式、反应机理和应用。本章主题6 间苯二酚和间苯三酚的特性反应 内容和教学要求:间苯二酚的双烯醇和双酮的互变异构;间苯二酚的双烯醇和双酮异构体的反应;间苯三酚的互变异构及其烯醇式和酮式异构体的反应。 本章主题7 酚的制备 内容和教学要求:芳香磺酸的碱融熔法;卤代苯的水解;异丙苯法;重氮盐法。本章主题8 酚的鉴别 内容和教学要求:利用酚的酸性提纯和鉴别酚;利用FeCl3试验鉴别酚;利用酚的溴化反应鉴别酚;利用苦味酸鉴别有机碱、鉴别芳香烃。 本章主题9 醌 内容和教学要求:醌的命名、定义、分类和结构特点;用氧化法制备醌;醌的反应: 对苯醌羰基的亲核加成、碳碳双键的亲电加成、1,4-加成和环加成反应;对苯醌的还原反应;醌的取代反应;强氧化剂DDQ的合成。 第20章 杂环化合物(3学时) 本章主题1 杂环化合物的分类、命名、结构和物性 内容和教学要求:杂环化合物的分类:脂杂环化合物、芳杂环化合物、单杂环化合物、稠杂环化合物;基本杂环母核的名称(音译名和IUPAC的置换命名法)、编号、结构特征及物理性质的共性。 本章主题2 吡咯的结构、性质和制备 内容和教学要求:吡咯的结构和分子轨道图;结构对物理性质的影响;吡咯的质 子化反应;吡咯的芳香亲电取代反应:反应活性的分析、反应类别和反应试剂的选择、反应机理和反应势能图的表述(在以前学习的基础上完成)、杂原子及取代基的定位效应及分析;吡咯的催化氢化反应;吡咯的双烯加成反应。 本章主题3 吡啶的结构、性质和制备 内容和教学要求:吡啶的结构和分子轨道图;结构对物理性质的影响;吡啶的碱性及氮原子的成盐反应;吡啶的芳香亲电取代反应:反应活性的分析、反应类别和反应试剂的选择、反应机理和反应势能图的表述(在以前学习的基础上完成)、杂原子及取代基的定位效应及分析;吡啶的芳香亲核取代反应:反应活性的分析、反应类别和反应试剂的选择、反应机理和反应势能图的表述(在以前学习的基础上完成)、杂原子及取代基的定位效应;吡啶N氧化物的形成、反应及规律;吡啶的氧化反应和还原反应;吡啶侧链氢的反应。 本章主题4 咪唑的结构和性质 内容和教学要求:(按主题2和主题3的分析方法,学生自己完成)。本章主题5 嘧啶的结构和性质 内容和教学要求:(按主题2和主题3的分析方法,学生自己完成)。本章主题6 杂环母核的基本合成方法 内容和教学要求:用农副产品制备呋喃、以氧化铝为催化剂,使吡咯、呋喃和噻吩的环系互变、帕尔—诺尔合成法、诺尔合成法;韩奇合成法;用1,3-二羰基化合物反应制取1,2-唑;链中带有杂原子的1,4-二羰基化合物制取1,3-唑;用1,4-二羰基化合物与肼(或取代的肼)缩合制取哒嗪环;用1,3-二羰基化合物与尿素、硫脲、胍、脒缩合制备嘧啶环;由-氨基酮和醛自行缩合,或邻二胺与1,2-二羰基化合物缩合制备吡嗪环;费歇尔吲哚合成法; 斯克劳普合成法;康布斯合成法;毕歇尔—纳皮尔拉斯基合成法;陶贝合成法。 第21章 单糖、寡糖和多糖(4学时) 本章主题1 糖的定义、分类、命名、结构和表示 内容和教学要求:糖、单糖、寡糖、多糖、醛糖、酮糖、呋喃糖和吡喃糖的定义;糖的链式结构和费歇尔投影式;糖的环型结构和哈武斯透视式;糖的链式结构和环型结构的互相转换;糖的D-型系列和L-型系列、4碳、5碳和6碳D-型系列醛糖的结构和名称、D-果糖的结构和名称;糖的变旋现象和产生变旋现象的原因;立体化学中的基本慨念在糖中的应用;糖酸、糖二酸、糖醇、糖苷、配基、苷键、-苷键和-苷键、糖的-构型和-构型的含义。 本章主题2 单糖的反应和合成 内容和教学要求:合成:单糖的递增反应(克利安尼氰化増碳法);单糖的递降反应(卢福降解法,佛尔降解法);糖的氧化及各种氧化反应的应用:土伦试剂氧化、费林试剂氧化、溴水氧化、电解氧化、硝酸氧化、高碘酸氧化;单糖的还原:催化氢化、钠汞齐还原;糖、糖酸的差向异构化;醛糖和酮糖的互相转换;形成糖脎;形成糖苷;糖的成酯反应和成醚反应。 本章主题3 葡萄糖结构的测定 内容和教学要求:葡萄糖碳架的测定;葡萄糖立体结构的测定;葡萄糖环型结构的测定;葡萄糖的构象分析。 本章主题4 双糖 内容和教学要求:纤维二糖的分子式、结构和命名;麦芽糖的分子式、结构和命名;乳糖的分子式、结构和命名;蔗糖的分子式、结构、命名和结构测定。 本章主题5 多糖 内容和教学要求:纤维素的结构特点、直链淀粉和支链淀粉的结构特点。本章主题6 糖的结构鉴别和结构测定 内容和教学要求:糖脎的制备及糖脎在糖结构鉴别和结构测定方面的应用;用费林试剂、土仑试剂、本尼迪特试剂鉴别还原糖;糖碳架的测定、立体结构的测定、环状结构的测定(参见本章主题3:葡萄糖结构的测定)。 第22章 氨基酸、多肽、蛋白质、酶和核酸(3学时) 本章主题1 氨基酸的命名、结构和性质 内容和教学要求:氨基酸的定义和分类;氨基酸的IUPAC命名法、俗名及缩写符号;氨基酸的R、S构型和D、L构型的确定、费歇尔投影式的表达;八个必需的氨基酸;氨基酸的酸碱性和等电点、甘氨酸盐酸盐的滴定曲线图的绘制和图示内容的分析;氨基酸的酸碱反应、与茚三酮的反应、形成和切断二硫键的反应。 本章主题2 氨基酸的合成 内容和教学要求:斯瑞克法;赫尔—乌尔哈—泽林斯基—溴化法;盖布瑞尔法;丙二酸酯法。 本章主题3 多肽的结构和命名 内容和教学要求:多肽的结构特征;肽键;肽链的N端和C端;多肽的命名原则。本章主题4 多肽合成 内容和教学要求:氨基的保护和脱保护基的方法; Z和BOC保护基的结构和名称;羧基的保护和脱保护基的方法;侧链的保护;接肽的方法:混合酸酐法、活泼酯法、碳二亚胺法、环酸酐法、固相接肽法。 本章主题5 氨基酸的鉴定 肽或蛋白质中各氨基酸的排列顺序的测定 内容和教学要求:氨基酸用茚三酮鉴定、用氨基酸的金属盐鉴定;测定氨基酸组成及其相对比例的方法;测定肽或蛋白质中各氨基酸的排列顺序的方法。 注:蛋白质、酶和核酸简介。简介内容:蛋白质的一级、二级、三级和四级结构、螺旋、折叠;酶的定义、命名和分类;酶催化功能的特点;核酸(DNA 和RNA)的定义、基本组分和结构、核糖和脱氧核糖的结构和表达;五个主要碱基:腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶和脲嘧啶的结构和表达;核苷的定义、核苷酸的定义;双螺旋结构等。 第23章 萜类化合物、甾族化合物和生物碱(1学时) 本章主题1 萜类 内容和教学要求:萜类的定义;萜类化合物的生物合成;萜类化合物的结构组成和 分类。异戊二烯规则;萜类化合物的实例:开链单萜、单环单萜、双环单萜、倍半萜、双萜、三萜和四萜。 本章主题2 甾族 内容和教学要求:甾族化合物的定义;甾族化合物的基本骨架和构象式、-取向和-取向;甾族化合物的实例。 本章主题3 生物碱 内容和教学要求:生物碱的定义、来源、命名和分类;生物碱的实例。 试大纲 适用专业:100701药物化学 第一部分 考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为300分,考试时间为180分钟. 二、答题方式 答题方式为闭卷. 三、试卷的内容结构 有机化学 % 药物化学 % 天然药物化学 % 四、试卷的题型结构 填空题 选择题 简答题(包括概念解释) 综合题(包括合成题) 第二部分 考察的知识及范围 一、有机化学 1.烷烃,环烷烃:结构,命名,性质和制备 2.烯烃:结构,命名,性质和制备,烯烃的加成反应 3.有机的基本反应机理:E1,E2,E1cb,SN1,SN2 4.炔烃和共轭双烯:结构,命名,性质和制备,反应 5.立体化学:手性,旋光异构,几何异构 6.卤代烃,醇和醚:结构,命名,性质和制备,反应 7.醛和酮:结构,命名,性质和制备,羰基的亲核加成、α活泼氢的反应的机理及应用 8.羧酸及其衍生物,胺:结构,命名,性质和制备,反应 9.芳核的亲电取代:苯的一元亲电取代 10.杂环化合物,酚,醌:结构,命名,性质和制备,反应 11.碳环化合物:周环反应 二、天然药物化学 掌握天然药物中有效成分的结构特点与类型;熟悉各类有效成分的理化性质、提取分离以及鉴别方法;了解典型有效成分的结构测定方法以及生物合成途径。 (一)总论 1.天然药物化学的概念、研究范围、内容与任务。2.学习天然药物化学的目的。 3.了解天然药物化学成分主要的生物合成途径。4.掌握天然药物化学成分常用的提取与分离方法。5.掌握天然药物化学成分结构研究的主要方法与程序。 (二)糖与苷 1.掌握单糖的绝对构型、端基差向异构、环氧结构及构象。2.掌握糖的化学性质:氧化反应,糠醛形成反应等。3.掌握苷键的裂解:酸催化水解反应,酶解等。4.熟悉糖、苷的主要提取、分离方法。5.熟悉糖、苷的分类。 6.熟悉糖的核磁共振谱(糖的1HNR-谱、13C-NMR谱基本特征,苷化位移)。7.了解糖链结构测定的一般程序及方法。 (三)苯丙素类 1.熟悉苯丙素类化合物的结构特点,了解苯丙酸类的基本结构,重要化合物。2.掌握香豆素的结构类型、理化性质(内酯性质等)。 3.掌握木脂素的定义、结构类型,重要化合物的结构、来源和生物活性。 (四)醌类化合物 1.掌握醌类化合物的结构类型及重要的理化性质(酸性及酸性强弱与结构的关系)。 2.了解醌类化合物的提取与分离方法,主要的生物活性。(五)黄酮类化合物 1.掌握黄酮类化合物的定义、基本结构、分类。2.掌握重要黄酮类化合物的结构、来源及生物活性。 3.掌握黄酮类化合物的性质与呈色反应:性状、溶解度、酸碱性、呈色反应(鉴别反应)。 4.熟悉黄酮类化合物的提取:溶剂提取法、碱提取酸沉淀法等;分离方法:聚酰胺柱色谱法、硅胶柱色谱法和凝胶柱色谱、pH梯度萃取法的原理以及它们与结构之间的关系。 5.掌握黄酮类化合物的检识与结构测定:色谱法、紫外光谱、1HNR-谱、13C-NMR谱、MS在结构鉴定中的应用;结构鉴定实例。(六)萜类和挥发油 1.掌握萜的定义和分类,了解萜类化合物的异戊二烯规则和生源。2.单萜类:掌握重要的单萜化合物,环烯醚萜类化合物。 3.倍半萜类化合物:掌握重要的倍半萜化合物及生物活性,愈创木脂类及奥类。4.二萜及二倍半萜类:掌握重要的二萜化合物及生物活性。5.了解萜类化合物的提取与分离 6.挥发油:挥发油的定义、性质、组成、提取分离与鉴定。 (七)三萜及其苷类 1.掌握四环三萜及五环三萜的结构类型、重要的化合物及生物活性。2.掌握三萜类化合物及其苷类的主要理化性质。呈色反应、表面活性、溶血作用、沉淀反应等。3.了解三萜类化合物及其苷类的提取分离方法。(八)甾体及其苷类 1.掌握强心苷及皂苷的结构特点。 2.掌握强心苷及皂苷重要的理化性质与呈色反应。3.了解强心苷及皂苷的提取分离方法。4.了解强心苷及皂苷的生物活性。(九)生物碱 1.掌握生物碱的定义,生物碱在植物界的分布,生物碱的存在形式。2.掌握生物碱的分类与生源关系: 3.掌握生物碱的检识和碱性。 4.了解生物碱合成的基本原理:环合反应,C-N键的裂解。 5.了解生物碱的提取与分离:总生物碱的提取,生物碱的分离,生物碱的提取与分离实例。(十)海洋天然药物 1.了解海洋生物中的主要化合物的类型 2.了解海洋天然产物的研究实例。(十一)天然药物的研究与开发 1.了解天然药物的研究开发程序。 2.熟悉天然药物中的活性成分的研究方法。 三、药物化学 《药物化学》是以化学药物为研究对象,以化学和生物学的理论和方法为主要手段,研究化学药物的结构、合成原理、生物效应,构效关系,以及新药寻找基本途径等的一门科学。 本大纲要求学生掌握药物化学的基本理论、基本知识和基本技能;主要药物的结构及药理作用、合成制备路线、重要药物的构效关系和寻找新药的一些基本理论与途径,为研究生入学后专业教育以及从事药物研究工作奠定基础。熟悉药物化学在药学中的地位和重要性。了解药物化学的新理论和应用的进展。要求能从基本化工原料出发,经多步反应进行1至3个经典化学药物的合成,并具有一定独立性设计实验方案、分析问题和解决问题的能力。 (一)绪论 了解药物的定义,药物的分类,药物化学的研究对象,药物化学的主要内容和任务,药物化学的发展简史,建国后我国药物化学的发展与成就,药物的研究与开发,以及药物的质量与标准。[基本要求] 熟悉药物化学的内容与任务,药物化学的发展简史及药物研究与开发的基本过程。 了解我国药物化学的发展与取得的成就,以及药物的质量与标准。(二)中枢神经系统药物 1.掌握镇静催眠药以及抗癫痫药的分类及代表性药物的名称与结构、结构特征以及合成方法,了解各类药物药效作用机制以及与结构的关系。2.掌握抗精神失常药分类、及代表性药物的名称与结构、结构特征,合成、药物结构及其构效关系。了解中枢兴奋药分类、及代表性药物的名称与结构特征。了解镇痛药分类、及代表性药物的名称与结构、结构特征以及新镇痛药研究方向。(三)外周神经系统药物 1.掌握拟胆碱药以及抗胆碱药的分类及代表性药物的名称与结构、结构特征,合成、药物结构及其构效关系。掌握拟肾上腺素药的分类及代表性药物的名称与结构、结构特征,合成、药物结构及其构效关系。熟悉胆碱受体与肾上腺素受体激动剂与阻断剂结构特征及药效团模型。 2.掌握组胺H1受体分类及代表性药物的名称与结构、结构特征,合成、药物结构及其构效关系。掌握局部麻醉药物的分类及代表性药物的名称与结构、结构特征,合成、药物结构及其构效关系。了解肌肉松驰药发展、分类和各代表药物的名称与结构、结构特征、药物结构及其构效关系。(四)循环系统药物 1.掌握离子通道的药物的分类,代表性药物的名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用特点。熟悉作用于有关受体和有关递质的药物的分类,各类代表性药物的名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用特点。了解NO供体药物作用机制代表性药物的名称、结构特点、药理作 用特点与应用。 2.掌握血管紧张素转化酶抑制剂、利尿剂、HMG-还原酶抑制剂代表药物的名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用。了解单胺氧化酶抑制剂代表性药物的名称、结构特点、构效关系以及药理作用。(五)消化系统药物 1.掌握H2受体拮抗剂以及质子泵抑制剂的发现和发展过程,其代表药物的名称、结构、结构特征、合成、构效关系以及药理作用。掌握止吐药的分类,各代表药物的名称、结构、结构特征、合成、构效关系以及药理作用。2.了解肝胆疾病的辅助治疗药物及其分类、代表药物的名称、结构特点与基本药理。(六)解热镇痛药和非甾体抗炎药 掌握解热镇痛药和非甾体抗炎药分类及代表性药物名称、结构、结构特点、构效关系以及药理作用。了解新的非甾体抗炎药的研究方向。 (七)抗肿瘤药物 掌握烷化剂分类及代表性药物名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用。掌握抗代谢药物及代表性药物名称、结构、结构特点、构效关系以及药理作用。熟悉抗肿瘤抗生素分类、代表性药物和重要抗肿瘤的植物药有效成分。 (八)抗生素 掌握β-内酰胺类抗生素的发展、分类及代表性药物名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用。熟悉四环素类抗生素的发展、结构特点及代表性药物名称、结构、结构特点。熟悉氨基糖甙类、大环内酯类、氯霉素类抗生素的发展、分类及代表性药物名称、结构特点、构效关系以及药理作用。 (九)化学治疗药 掌握喹诺酮类、磺胺类抗菌药以及抗结核药物的发展、分类及代表性药物名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用。掌握抗真菌药物的发展、分类及代表性药物名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用。了解抗病毒药物以及抗寄生虫药物的发展、分类及代表性药物名称、结构特点、药理作用。 (十)利尿药和合成降血糖药 了解利尿药以及合成降血糖药物的结构分类和各代表性药物的名称、化学结 构和特征以及合成。 (十一)激素 掌握甾体激素的发展、分类及代表性药物名称、结构、结构特点、合成、构效关系以及药理作用。了解前列腺素、肽类激素及代表性药物名称、结构、结构特征。 (十二)维生素 掌握维生素分类及代表性药物名称、结构、结构特点、构效关系以及药理作用特点。 1 独立学院非化学类基础化学实验教学现状分析 1. 1 学生现状分析 现阶段,中国教育体制主要是以应试教育为主,长期以来,大部分学生在动手能力方面表现较差,独立学院的学生在高考中都是以相对低于二本的学生的分数录取,基础相对而言比二本的差,在动手能力方面尤其如此。另一方面,在目前的教学体制中,学生对待实验科学的态度不正确,这在非化学专业的学生中尤为突出,学生认识不多基础化学的重要性,通常只知道按照老师黑板上的写的依葫芦画瓢,对实验的原理,实验的操作方式根本不清楚以及为什么要这样做[8]。同时,有些实验所需要的时间过长,同学们缺乏耐心,为了节省时间不按操作要求进行实验,有的甚至还存在篡改实验数据的不良作风,没有养成良好的科学习惯。 1. 2 实验教学现状分析 目前,大多数独立学院非化学类专业所开设的基础化学实验教程与其相对应的专业不能有机的结合,实验内容得不到及时更新,实验多为一些验证性实验内容,由教师给出实验方案,学生在同一的实验条件下进行实验操作,学生得不到独立思考的机会。实验教学所用的仪器设备过于陈旧,部分实验仪器损坏现象比较严重,由于这些条件的限制有些重要的实验教学内容不能开设。同时,随着我校独立学院每年的录取人数越来越多,而实验设备和实验室仍是原来的规模没有得到扩张,使教学资源匮乏,出现 “僧多粥少”的局面。独立学院大多依托母体办学,没有专门的从事这方面的教学科研老师且大部分老师是超负荷工作,这样教学质量得不到保证。而在教学考核中,基础化学实验课程其成绩评定方式是以考查为主,不能够引起师生足够的重视。 2 非化学类基础化学实验教学改革 基础实验是指以训练基本操作为目的的基础化学实验和专业基础化学实验,其实验的开设旨在培养学生的基本技和基本素养[9 - 11]。针对独立学院非化学专业学生的现状以及基础化学教学存在的问题,笔者从下面几个方面对独立学院非化学专业基础化学教学进行改革实践。 2. 1 实验内容的更新 独立学院学生的基础知识不牢固,接受能力也不强。因此,在实验教学内容方面应根据独立学院学生自身的特点,在选择适合独立学院学生的实验的同时选择与学生所学专业相关联的实验内容进行学习和探讨,这样能够有效地将所学的知识运用到本专业上,学以致用。对于不同的专业,培养适应社会发展的方向不同,因此对基础化学实验教学所需的侧重点不同。从事相关实验教学的老师要根据这些非化学专业特点选择合适的实验教学内容,这样做能够有效的提高教学质量,节约教学资源,又能让学生学到知识。开设与相关专业的基础化学实验教学课程,有针对性做些教学方面的改革,这样能够保证在有限的实验教学条件下实验课程能够顺利的进行下去。所选择的实验课题应尽量与现在科学发展前沿关联,做到与时俱进,同时也要不忘实验教学的根本,只有两者相结合才能培养优秀的专业人才,如增开贴近现实生活的实验内容,激发学生对实验的兴趣; 增开绿色化学实验增加学生基础化学实验课程对人们的生活重要性,增强责任心; 在实验内容中引入相关专业的产学研实验,让学生了解社会生产工艺所生产产品的过程,增强实验技能的同时为学生的专业实验服务。 2. 2 教学方法的改变 教学方法是教学的灵魂,好的教学方法在教学中往往起到事半功倍的效果。因此,在基础化学实验教学方法需要有针对的性进行改变,本文从下面几个方面对基础化学实验进行革新探讨。 ( 1) 实验教学的方式可以由在黑板上讲解的方式改变为实际操作演习式,加深学生的印象。旧的实验教学模式通常是老师在黑板上讲解而没有实际的操作过程这让学生对于复杂的实验不知道如何操作,也不明确实验成败的关键,且对老师的依赖性比较强,只知道按部就班,根本不知道实验操作的意义何在,花费大量的时间,而操作技能又没有得到提高,不能掌握实验成功的操作要领。若改为实际操作演示,这样加深学生对实验的印象,避免操作过程少犯错误,节约时间,学生又可以很好的掌握实验操作。 ( 2) 在实验教学的过程中基本实验操作集中化,提高教学效率,如有机化学实验中几种蒸馏方式,分析化学实验中酸碱滴定等实验操作。基础化学的许多基本操作过程在许多实验中都要用到,因而对于一些常用的实验操作我们可以进行集中化训练,有效地节约资源,提高教学质量,减轻学生的负担。对于非化学专业的学生可以选择其本专业需要掌握的基础化学实验技能,为以后的教学带来了方便。 ( 3) 不同非化学类专业对基础化学实验要求不同,因此灵活选择教学方式达到不同专业特色化。各个非化学专业都有其特点和对基础化学实验的侧重点不同,因此他们对于基础化学实验的要求不一致,为了保证基础化学实验能够与他们的专业特色相结合,教师在选择教学内容和教学方式做到不同专业特色化。这样做引起学生对基础实验教学的积极性和对本门课程的兴趣,从而重视对基础化学实验教学的学习。 3 教学成绩评定的变化 考核是老师与学生进行交流的窗口,是检验学生学习状况和老师教学质量的有效途径。传统的化学实验成绩考核一般由平时成绩和考试成绩两部分组成。这种的考核方法由于存在一些主观或非主观因素,有时不能非常客观地反映学生的水平,打击了学生对实验的积极性,而非化学专业基础化学实验一般都不进行考试。因此,基础化学实验成绩的考核可以改为预习报告、实验报告、实验考勤和平时操作的组合方程式这几个方面综合评定成绩。如对预习报告的考核中,因重视学生对实验方案的设计的考察和查阅相关文献数据的考核; 对实验报告的成绩评定,则应侧重学生对实验中出现的问题的分析和对实验结果的分析; 对平时操作的考核方面,应注重学生的动手能力,在实验过程中学生对实验现象的思考实验,以及解决实验的能力,同时对实验结果的好坏等方面进行综合考察。这样可以帮助学生端正学习态度、养成学生课前预习的好习惯、防止学生缺课、逃课,对实验操作更加谨慎认真,提高学生对这种实验课程重视程度,充分调动学生学习的积极性和主动性,客观真实地反映学生学习的真实水平,而且还能反应学生的综合运用理论知识解决实验问题的能力,改变 “高分低能” 的现象,培养良好的科学实验观。 4 结论 以上是笔者从独立学院非化学专业基础化学实验教学做出的分析和改革思考。只有教育者通过不断对基础实验进行改革和实践才能改变非化学专业学生基础化学实验教学的现状,培养出适应社会的发展要求高素质专业人才,让我校独立学院-芙蓉学院在激烈的社会竞争中占有一席之地。 摘要:根据独立学院自身独有的特点以及非化学类学生对化学实验技能的需求,从学生学习现状及教师教学情况出发,就实验内容、教学方式、实验成绩的考核方式等方面对独立学院非化学类学生基础化学实验教学进行了改革探讨,旨在激发非化学类学生对基础化学实验的兴趣,提高学生思考问题和解决问题的能力,为学生专业实验的开设奠定基础。 (一) 命题趋势 通过分析2009—2011年高考理科综合之化学卷试题考查的知识点分布情况及2011年五大板块知识考查的详细内容所在章节与赋分情况,我们可以看出,近三年高考化学科总的命题趋势: 1. 遵循“两纲”,但在应用上不拘泥于“两纲”。遵循“两纲”表现在:所有试题所考查的知识不超出“两纲”所要求的范围,试卷中的主要题型(主观题)跟题型示例保持一致。 2. 源于教材,高于教材。紧扣课本表现在:试题构成中涉及的物质以教材中曾经出现过的代表物为主,无论是有机命题还是无机命题,所涉及的反应类型一般情况下大多以中学所学过的类型为主,如有机的取代、加成、聚合等。 3. 重视基础,突出能力。基础性表现在:无偏题、怪题、特难的题,所有试题涉及的知识都是中学学过的(理论、元素化合物、有机化学知识等),命题所用的化学物质绝大多数为中学教材中的原型。突出对主干知识、重点知识和典型代表物的考查,突出对思维能力、应用能力、探究能力和创新意识的考查。 4. 稳中有变,变中求新。“稳”表现在试卷结构、题型的相对稳定上。化学试题部分在理综试卷中的编排顺序及有效试题数量仍为8+4道题,有机、实验基础题能力命题的思路及模式基本上没有大的变化,阿伏伽德罗常数、离子方程式正误判断、同分异构体、原电池问题、有机反应类型判断问题、元素推断命题等传统题仍然出现。“变化”表现在:以图形、图表、多组数据方式给出信息(隐形的或有内在规律的),旨在考查考生有效获取信息、找到内在规律的能力。 5. 力求彰显时代性、开放性、地方性与创新性。 (二) 试题主要特点 1. 基础稳定是宗旨,灵活求变是方向。突出考查化学学科的主干知识,对基本概念和理论知识的考查重视程度超过对元素化合物知识的考查。 2. 突出化学学科思想和学习方法。强化了对化学原理和实验现象的规范表达,用文字表达的试题增多。 3. 淡化“热点”,不求知识覆盖面,强化能力考查。重视自学能力、分析推理能力、归纳概括能力、简单计算能力的考查。 4. 不回避旧题、陈题的变形使用。旧题重组或教材习题改编成为全国卷的重要特色,如离子浓度大小比较、离子共存题、NA试题重现等。 5. 重视考查考生对图像和表格中的信息、数据的读取和处理能力。 6. 化学实验逐步回归教材。实验试题不断向中学教学实际靠近,素材以教材实验原型为主,不考脱离实际的“纸上实验”。 7. 加大有机化学的考查力度,信息题的内容逐步增加。 8. 逐步渗透新课程理念,逐步出现体现新课程理念的试题。 二、 2012年高考化学科的备考复习策略 (一) 认真研读“大纲”,吃透“考纲”,分析考点,明确考什么 “考试大纲”是为了检验学生的学习效果,它对考试的性质、内容、要求、形式等都有十分具体的规定,而考试内容涉及的范围和“教学大纲”是一致的,即学什么,考什么。所以“考试大纲”是考试命题的依据,也是高考复习备考的依据。高考主要以能力测试为主,考查学生对基础知识、基本技能、基本方法的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力,特别强调了考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力以及化学实验与探究的能力。因此在复习备考中,要正确把握这一复习方向,认真研究这些能力要求的含义,并结合实例有针对性地进行训练,不搞“偏、难、怪”试题:对“考纲”不要求的内容可以不复习,对“考纲”降低要求的内容不搞拓展,对“考纲”要求的内容要下大力气进行复习。要在充分研究剖析“考纲”的基础上,将围绕“考什么、教什么”的被动状态真正变成“教什么,学什么,考什么”的主动状态。 分析考点,就是研究高考命题的方向。近三年“理综”化学卷常考的考点主要有:物质的量、阿伏伽德罗常数、氧化还原反应、离子共存、离子方程式正误判断、 pH值、溶液酸碱性、溶液中微粒浓度关系、热化学方程式、元素周期律、元素周期表、物质结构与分类、强弱电解质、化学反应速率、化学平衡、原电池、电解池、物质的制备和收集、物质的鉴别和检验、物质的分离和除杂、单质及化合物性质、有机合成路线等。 (二) 认真研究考题,以“高考原题”为素材,变形训练,体会怎么考 从试题的难度看,近三年的“理综”化学卷试题基本是稳定延续的。个别年份难度略有起伏,但总体趋势是逐渐下降。从化学试题的数量和分值看,题量趋于稳定,都是12题,分值为108分。其中选择题8道,48分;非选择题4道,60分。非选择题一般为1道无机推断题,1道化学实验题,1道有机推断题,1道计算型推断题或物质结构推断题或其他推断题。第I卷选择题注重考查学生的基础知识和基本技能,是学生必须拿分的题;第II卷注重对学生综合能力的考查。教师要研究高考试题和题型示例,并做到以下几点: 1. 对“往届高考题”进行改编。2011年高考“理综”化学卷试题(第Ⅰ卷)再现了一些“往届高考试题”,如第7、8、11、28题,都是非常典型的“往届高考题”的改编题。在复习备考中要认真对待“往届高考题”,要选择其中的精华部分进行重组、变形和创新改编。但改编典型高考题必须注意:一是根据当年“考试大纲”的要求,适当降低知识难度,提高能力要求;二是删去教材和考试说明中已不作要求的知识点或材料,适当在原高考题的基础上补充新材料,重新整合试题;三是降低纯数据运算要求,在改变试题时对数据进行简化。 2. 对教材中课后习题进行改编、重组和整合。教材中的课后习题可以说是高考题的母题,高一、高二上新课时一定要把课后习题融会贯通,因为它们绝大多数既是基础试题,也是经典试题,具有很强的代表性。 3. 自编原创试题。 nlc202309022110 (三) 回归课本,抓主干、核心知识,学会怎么教 主干知识,是学科知识树的树干部分,由核心概念、基本技能、主要规律和原理组成,是支持学科的脉络,约有25条:原子结构;元素周期律和周期表;化学键和晶体结构;物质的量及其他物理量;化学反应速率和化学平衡;电解质溶液;氧化还原反应;卤族元素;氧族元素;氮族元素;碳族元素;碱金属;镁、铝、铁及其化合物;同分异构体和同系物;烃及烃的衍生物;糖类、蛋白质;合成材料;涉及物质的量的基本计算;有关相对原子质量、相对分子质量的计算;化学方程式的计算;溶液浓度计算;化学基本仪器和基本操作;常见气体的制备;物质的分离、提纯和鉴别;化学实验方案的设计。 核心知识,指的是“考试大纲”中对测试内容要求为理解(掌握)层次的知识。“考试大纲”里列出的化学核心知识占39.8%,其中基本概念和基本理论占21.2%,常见元素的单质及其重要化合物占6.8%,有机化学基础占3.4%,化学实验占2.5%,化学计算占5.9%。化学计算自2005年起没有单独成为大题,而是融入无机、有机、实验三块之中。 从近三年高考“理综(全国卷)”化学卷的试题来看,高考无论怎样改,“双基”都是非常重要的。加强“双基”教学是我们每年在高考之后都要强调的话题,而且是如何强调也不过分的。从2011年高考“理综(全国卷)”化学卷的试题来看,造成绝大多数考生失分的主要原因,不是试题的难度,而是学科“双基”的缺失。由此给我们的启示:高考复习备考一定要降低重心,强化基础知识和基本技能的复习,不盲目追求考试热点。故在备考第一轮复习时,要注重学生知识的基础性和全面性,把落实“双基”放在首位。首先,要认真引导学生阅读课本,依照考试说明的要求,对每一个知识点逐一落实,不留盲点,全方位复习;注意每年考试说明中的“变化点”,这些“变化点”在高考中一般都有所体现。其次,当学生把课本知识弄懂后,教师要及时引导学生注意知识点之间的联系,将基本概念、基本理论、元素化合物、有机物、化学实验等知识分别通过点、线、面连成知识网络,把零散的知识系统化、条理化、网络化。但要注意:知识的归纳不应局限于某一章节,而应将整个中学阶段的相关知识融入其中。教师要教会学生自我构建知识网络,在头脑里形成“知识地图”。道理很简单,如果学生笔记上留下的只是老师梳理知识的痕迹,学生不能独立展开复习,或复习时记忆不清,就谈不上应用。就如同自己手中有一份买来的本市地图,需要时翻查可以,没它时寸步难行。但是,如果在自己的头脑中由于“亲身行走过”而建构了一份无形的地图,那就随时随地可以为自己提供服务,想去哪儿去哪儿,并能找到最近的路线。 (四) 制订切实可行的备考计划,抓好三轮复习,夯实基础知识,提高综合应用能力 各校应根据自己的生源情况,制订周密可行的总复习备考计划和阶段性备考计划。计划要落实到人、落实到哪一周甚至哪一天,以避免复习的盲目性、随意性;反对不顾学情一味地照搬照抄他人的所谓经验。如某一个知识点(或专题)怎么讲,讲到什么程度,重点、难点、考点、热点、弱点,各校在集体备课时都应认真研究,可采取每一个章节(或专题)由一名教师主发言、主命题,其他教师补充,最后讨论定稿的方式。这样既可以避免重复劳动,减轻教师的备课压力,又可以迫使发言教师对所讨论的问题进行深入研究,对所命题目反复斟酌,以提高备课的针对性、有效性,进而提升教师自身的研究能力。 1. 第一轮复习:夯实基础,系统构建化学知识结构。以章节为单位,将那些零碎的、散乱的知识点串联起来,并将它们系统化、网络化、综合化,侧重点在知识的纵向联系与横向联系相结合以及各个知识点之间的融会贯通。同时勤于动脑、动手,做一些各种类型的练习题。 具体措施:回归教材,以学定教,分类整理,突出知识“全、联、活”,同时查、讲、练、考、评环环推进。 2. 第二轮复习:专题讲座,查漏补缺,形成能力。以专题复习为线,以高考考点复习为面,以知识的整合、能力的形成为目的,突出重点,突破难点,联系热点,渗透考点。通过专题讲解,使学生理解并掌握本学科的思想与方法,提高学科素养与综合能力,养成独立思维的品质和创新意识。 具体措施:分块归纳,专题讲座,强化训练。瞄准高考题进行强化训练,以中低档难度习题为主,重点放在掌握分析和解决问题的方法和技巧上。 3. 第三轮复习:综合训练,提高化学综合素质和实战能力。重点是对知识中所蕴含的规律加以提炼、方法加以归纳,使学生能举一反三,触类旁通。让学生从知识、能力、心理上全面做好考前准备,重视解题思路与解题策略的归纳与反思,提高对高考的适应性和应试能力。 具体措施:精心研究、分析、比较、筛选,把一些典型的、具有较强代表性和针对性的优秀试题推荐给学生,有计划地进行单科和“理综”训练,力求“让学生上岸,教师下海”,既不浪费学生的时间和精力,又能收到理想的效果。 (五) 突出学科特点,加强实验教学,重视实验设计能力的培养 化学实验设计能力就是学生运用已具备的化学知识和实验技能构思解决问题方案的本领,它是实验的最高层次,具有较强的综合性和创造性。备考时,应先易后难,先常规后创新。如可先将学生熟悉的实验“改头换面”,后做陌生实验的设计,先设计能力要求较低的简单实验,后设计能力要求较高的综合实验。教师在讲评实验时,应着重突出实验设计的思路,鼓励大胆假设,自主创造,激发学生创新的愿望;要组织学生对提出的方案进行分析评价,启发学生多角度、多方面地思考问题,以寻求多种可行性方案,提高学生对实验方案的评价和创造能力。 纵观近三年的“理综”化学实验题,选材大都来自对教材实验的改进或衍变,体现了“源于教材又高于教材”的命题指导思想。考生虽有似曾相识的感觉,但又发现与教材实验或平时的训练题不完全一样,有不同程度的装置创新、条件创新或方法创新。这样的实验题,既能考查学生的实验能力,又能考查学生的创新能力。这是今后实验考查的方向,教师们在今后的教学中应引起足够的重视。 (六) 科学备考,增强备考复习的有效性,培养学生的应试方法和技巧 1. 开展有效的备考教研,加强集体备课。各校备课组长要在学科备考中发挥核心作用,想方设法调动备课组教师的备考积极性,让大家齐心协力做好各项常规工作,上好研究课、观摩课、示范课,相互学习,取长补短,整体优化,共同提高。 每一名教师都应依据本学科的学年计划,遵循“大纲”,紧扣教材,把准方向,因材施教;要狠抓细节,多下工夫,努力实现教学效益的最大化。 2. 追求课堂有效的备考教学,狠抓“双基”落实。建议采取“问题驱动、自主学习→重点难点、合作探究→知识梳理、深化提高→变式巩固、拓展完善”的课堂教学模式,注重把握复习课的深度和广度,确保复习的针对性和有效性,实现“懂→会→熟→巧”的飞跃。 3. 进行针对性的能力训练,确保训练有效。例如,在平时的练习中,要指导学生有针对性地做些书面表达试题,训练其文字表述的准确性、明确性和简约性,强化语言规范训练。 4. 改善应考策略,提高应考能力。加强考试心理辅导→进行抗挫训练→强化规范答题→改善答卷技艺。 5. 给予考生备考关怀,为考生减负(精选试题、精讲例题),帮助考生建立问题档案,关注希望生,推中、辅差、拔尖 ,步步到位。 6. 加强校际间的学习交流,真正做到资源信息共享,提高备考效率。可采取“走出去,请进来”的方式,学习借鉴外校、外地先进的备考经验,结合本校的校情学情,优化备考复习的内容和方法。 (责编 白聪敏) 【有机化学基础总结】推荐阅读: 有机化学基础知识总结汇总07-13 有机化学化学性质总结07-27 有机化学考研超强总结09-27 高二化学有机物总结08-25 有机化学简历11-17 高等有机化学试卷07-24 有机化学复习提要09-19 西南大学(有机化学)10-02 有机化学要点解析10-23 华东理工803有机化学06-142.有机化学基础总结 篇二
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