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【大學教育課程】 > 自然學科 > 數學|物理|化學|力學 |
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課程名稱: 有機化學 |
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課程編號: |
SR_7559 |
系列: |
(大學)遠距教育課程 |
授課學校: |
西安交通大學 |
授時: |
全 59 講 |
授課語言: |
中文 |
光碟版: |
1 片教程光碟(asf檔) |
其他說明: |
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簡 介: |
《有機化學》是研究各類有機化合物的結構、性質、相互轉化及其規律的一門學科,是化學專業本科學生必修課之一,是生物化學、分子生物學、醫學、藥學等課程的先修課,在教學.......... |
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光碟版: |
NT$ 375 元
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《有機化學》是研究各類有機化合物的結構、性質、相互轉化及其規律的一門學科,是化學專業本科學生必修課之一,是生物化學、分子生物學、醫學、藥學等課程的先修課,在教學計劃中佔有重要的地位。
本課程主要介紹烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚,醛、酮、醌、羧酸及其衍生物、胺、雜環等有機化合物的性質、相互轉化以及機理問題。此外,介紹立體化學和波譜學基礎。
通過本課程的學習,你能夠掌握常見有機化合物的結構、命名和性質,掌握官能團之間的相互轉換及其規律、以及立體化學特徵、典型有機反應的機理,簡單有機化合物的合成路線的設計等知識,從而為進一步的專業學習打下堅實基礎。
教學目的
1. 系統地、較好地掌握化學系學生所必需具備的基礎有機化學的基本概念、基本理論、基本知識、基本方法,使同學在如何研究有機化學方面受到良好的科學思維的基本訓練。
2.
基礎課也應常教常新、緊跟發展。在講授基本知識時要盡量選用新材料、新內容,透過這些材料介紹學科的發展情況,使學生對本學科某些領域的發展趨勢及應用前景有所瞭解。
3.
高等院校的畢業生必須適用兩種需要,即既能適應尖端理論和高科技研究的需要,又要適應將科學研究盡快應用於生產、生活實際的需要。因此,在教學階段,要對學生早期滲入善於發現科學難點而又勇於攻克科學難點的意識,也要早期滲入應用意識。從目前的情況看,從事應用科學的學生比例將會更大些。因此,讓學生瞭解一些生產實際,瞭解如何將有機化學基本理論和知識與生產實際相結合,進行應用性研究、科技開發是很必要的、為此,需要讓學生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、結構特徵、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. 掌握靜態有機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,瞭解各類有機化合物的波譜特徵,初步學會解析圖譜。
5.
學會分析分子結構的整體性,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、重排、縮合、協同反應等的反應機制並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。
有機化合物和無機化合物之間沒有絕對的分界。有機化學之所以成為化學中的一個獨立學科,是因為有機化合物確有其內在的聯繫和特性。
位於週期表當中的碳元素,一般是通過與別的元素的原子共用外層電子而達到穩定的電子構型的(即形成共價鍵)。這種共價鍵的結合方式決定了有機化合物的特性。大多數有機化合物由碳、氫、氮、氧幾種元素構成,少數還含有鹵素和硫、磷、氮等元素。因而大多數有機化合物具有熔點較低、可以燃燒、易溶於有機溶劑等性質,這與無機化合物的性質有很大不同。在含多個碳原子的有機化合物分子中,碳原子互相結合形成分子的骨架,別的元素的原子就連接在該骨架上。在元素週期表中,沒有一種別的元素能像碳那樣以多種方式彼此牢固地結合。由碳原子形成的分子骨架有多種形式,有直鏈、支鏈、環狀等。
在有機化學發展的初期,有機化學工業的主要原料是動、植物體,有機化學主要研究從動、植物體中分離有機化合物。19世紀中到20世紀初,有機化學工業逐漸變為以煤焦油為主要原料。合成染料的發現,使染料、製藥工業蓬勃發展,推動了對芳香族化合物和雜環化合物的研究。30年代以後,以乙炔為原料的有機合成興起。40年代前後,有機化學工業的原料又逐漸轉變為以石油和天然氣為主,發展了合成橡膠、合成塑料和合成纖維工業。由於石油資源將日趨枯竭,以煤為原料的有機化學工業必將重新發展。當然,天然的動、植物和微生物體仍是重要的研究對象。
天然有機化學主要研究天然有機化合物的組成、合成、結構和性能。20世紀初至30年代,先後確定了單糖、氨基酸、核甘酸牛膽酸、膽固醇和某些萜類的結構,肽和蛋白質的組成;30~40年代,確定了一些維生素、甾族激素、多聚糖的結構,完成了一些甾族激素和維生素的結構和合成的研究;40~50年代前後,發現青黴素等一些抗生素,完成了結構測定和合成;50年代完成了某些甾族化合物和嗎啡等生物鹼的全合成,催產素等生物活性小肽的合成,確定了胰島素的化學結構,發現了蛋白質的螺旋結構,DNA的雙螺旋結構;60年代完成了胰島素的全合成和低聚核甘酸的合成;70年代至80年代初,進行了前列腺素、維生素B12、昆蟲信息素激素的全合成,確定了核酸和美登木素的結構並完成了它們的全合成等等。
有機合成方面主要研究從較簡單的化合物或元素經化學反應合成有機化合物。19世紀30年代合成了尿素;40年代合成了乙酸。隨後陸續合成了葡萄糖酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸等一系列有機酸;19世紀後半葉合成了多種染料;20世紀40年代合成了DDT和有機磷殺蟲劑、有機硫殺菌劑、除草劑等農藥;20世紀初,合成了606藥劑,30~40年代,合成了一千多種磺胺類化合物,其中有些可用作藥物。
物理有機化學是定量地研究有機化合物結構、反應性和反應機理的學科。它是在價鍵的電子學說的基礎上,引用了現代物理學、物理化學的新進展和量子力學理論而發展起來的。20世紀20~30年代,通過反應機理的研究,建立了有機化學的新體系;50年代的構象分析和哈米特方程開始半定量估算反應性與結構的關係;60年代出現了分子軌道對稱守恆原理和前線軌道理論。有機分析即有機化合物的定性和定量分析。19世紀30年代建立了碳、氫定量分析法;90年代建立了氮的定量分析法;有機化合物中各種元素的常量分析法在19世紀末基本上已經齊全;20世紀20年代建立了有機微量定量分析法;70年代出現了自動化分析儀器。
由於科學和技術的發展,有機化學與各個學科互相滲透,形成了許多分支邊緣學科。比如生物有機化學、物理有機化學、量子有機化學、海洋有機化學等。
有機化學 - 研究方法
有機化學研究手段的發展經歷了從手工操作到自動化、計算機化,從常量到超微量的過程。20世紀40年代前,用傳統的蒸餾、結晶、昇華等方法來純化產品,用化學降解和衍生物制備的方法測定結構。後來,各種色譜法、電泳技術的應用,特別是高壓液相色譜的應用改變了分離技術的面貌。各種光譜、能譜技術的使用,使有機化學家能夠研究分子內部的運動,使結構測定手段發生了革命性的變化。
電子計算機的引入,使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅裡葉變換技術的核磁共振譜和紅外光譜又為反應動力學、反應機理的研究提供了新的手段。這些儀器和X射線結構分析、電子衍射光譜分析,已能測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。未來有機化學的發展首先是研究能源和資源的開發利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源,如煤、天然氣、石油、動植物和微生物,都是太陽能的化學貯存形式。今後一些學科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。
對光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物,加以貯存;必要時則利用其逆反應,釋放出能量。另一個開發資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳,以產生無窮盡的有。機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。
其次是研究和開發新型有機催化劑,使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始,今後會有更大的發展。
20世紀60年代末,開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今後有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統化、邏輯化。 |
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全學時授課
(共 59 講) 每講約 40~50 分鐘
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第01講 有機化學 00:44:03
第02講 有機化學 00:43:30
第03講 有機化學 00:43:03
第04講 有機化學 00:43:39
第05講 有機化學 00:45:43
第06講 有機化學 00:45:14
第07講 有機化學 00:44:21
第08講 有機化學 00:44:48
第09講 有機化學 00:45:58
第10講 有機化學 00:40:04
第11講 有機化學 00:48:10
第12講 有機化學 00:42:27
第13講 有機化學 00:50:53
第14講 有機化學 00:47:22
第15講 有機化學 00:50:05
第16講 有機化學 00:49:21
第17講 有機化學 00:41:32
第18講 有機化學 00:44:15
第19講 有機化學 00:44:40
第20講 有機化學 00:42:54
第21講 有機化學 00:46:22
第22講 有機化學 00:48:03
第23講 有機化學 00:43:40
第24講 有機化學 00:45:38
第25講 有機化學 00:40:24
第26講 有機化學 00:47:44
第27講 有機化學 00:44:51
第28講 有機化學 00:42:55
第29講 有機化學 00:43:15
第30講 有機化學 00:45:17 |
第31講 有機化學 00:42:15
第32講 有機化學 00:44:39
第33講 有機化學 00:41:32
第34講 有機化學 00:42:48
第35講 有機化學 00:42:14
第36講 有機化學 00:44:38
第37講 有機化學 00:44:30
第38講 有機化學 00:43:41
第39講 有機化學 00:43:38
第40講 有機化學 00:44:12
第41講 有機化學 00:45:46
第42講 有機化學 00:42:17
第43講 有機化學 00:44:23
第44講 有機化學 00:40:12
第45講 有機化學 00:44:02
第46講 有機化學 00:43:55
第47講 有機化學 00:43:44
第48講 有機化學 00:47:24
第49講 有機化學 00:43:23
第50講 有機化學 00:44:29
第51講 有機化學 00:40:31
第52講 有機化學 00:43:13
第53講 有機化學 00:41:12
第54講 有機化學 00:46:26
第55講 有機化學 00:42:50
第56講 有機化學 00:39:45
第57講 有機化學 00:45:40
第58講 有機化學 00:44:34
第59講 有機化學 00:47:06 |
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