生物工程专业所有课程教学大纲.doc

课 程 教 学 大 纲(生物工程专业)沈阳化工学院教务处编2007年9月目 录无机与分析化学A课程教学大纲1有机化学C课程教学大纲10物理化学C课程教学大纲22线性代数课程教学大纲31概率论与数理统计课程教学大纲35工程制图课程教学大纲39化工原理课程教学大纲46电工学课程教学大纲51生物工程专业外语I课程教学大纲57生物工程专业外语II课程教学大纲60生物工程专业外语III课程教学大纲63基础生物学课程教学大纲66生物化学课程教学大纲75微生物学课程教学大纲86细胞生物学课程教学大纲94仪器分析课程教学大纲102细胞工程课程教学大纲111基因工程课程教学大纲119酶工程课程教学大纲126生化反应工程课程教学大纲136微生物工程课程教学大纲141生物物质分离工程课程教学大纲148生物工程设备及工厂设计课程教学大纲157分子生物学课程教学大纲164遗传学课程教学大纲172生物制药课程教学大纲180微生物育种学课程教学大纲188环境生物技术课程教学大纲192生物统计学课程教学大纲201生物安全课程教学大纲209生物信息学课程教学大纲213文献检索课程教学大纲217无机与分析化学A课程教学大纲课程英文名称：Inorganic and Analytical Chemistry A课程编号：1213053001 课程计划学时：56 学分：3.5课程简介无机及分析化学是我校化工、制药、安全等工艺类专业的第一门化学方面的重要基础课。是将无机化学、分析化学两门课程的教学内容融为一体，组成一个新的教学体系，其任务是运用化学原理和物质结构知识来探讨元素及化合物的基本性质，鉴定物质的化学成分及测定各成分的含量。本课程的教学目的，一是承担在中学与大学的化学学习上起的桥梁作用，帮助学生适应新的环境和掌握学习化学的科学方法；二是通过分析化学基本原理和测定方法的学习，使学生准确树立量的概念，培养学生严谨的科学态度，正确掌握有关的科学实验技能，提高分析问题和解决问题的能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。通过本课程的学习，使学生理解和掌握化学反应的基本原理、酸碱解离平衡和酸碱滴定法、氧化还原反应和氧化还原滴定法、定量分析基础、原子结构与元素周期律、化学键理论、配位化合物与配位滴定法等初步知识，了解化学变化中物质组成、结构和性质及与定性、定量分析之间的关系，初步从宏观和微观的不同角度理解物质化学变化基本特征，掌握元素化学与分析的基本知识和实验的基本技能；培养学生具有分析处理一般无机化学及分析化学问题的初步能力，独立进行无机与分析化学实验和自学一般无机与分析化学知识、获取新知识的能力。本课程的教学应该运用辩证唯物主义观点的科学方法，阐明化学的基本原理和元素及化合物性质的变化规律，以促进学生辩证唯物主义世界观的形成。教学中应该适当反映我国化学、化工发展成就，注意结合现代无机与分析化学发展的前沿问题并适应二十一世纪科学发展的需要，以激发学生的学习热情并注重学生的素质培养与训练。本教学大纲适用于化学工程与工艺专业、制药专业、安全专业、环境专业、生物工程专业等。一、课程教学内容及教学基本要求第一章 绪论（1学时）第一节 化学发展史 本节要求了解化学发展史（考核概率0%）第二节 化学学科的分支 本节要求了解化学学科的分支（考核概率0%）第三节 研究化学的方法 本节要求了解化学的方法（考核概率0%）第三章 化学平衡（3学时）教学重点：化学平衡的特征。平衡常数表达式的写法。教学难点：平衡常数表达式的写法。第一节 化学反应的可逆性和化学平衡 本节要求理解化学反应的可逆性（考核概率50%）。掌握化学平衡的特征（考核概率60%）。第二节 平衡常数 本节要求掌握平衡常数与化学反应的程度（考核概率60%）。第三节 化学平衡的移动本节要求掌握浓度、温度对平衡的影响（考核概率80%）。掌握平衡常数表达式的写法（考核概率60%）。第四章 化学反应速率（4学时）教学重点：活化能和活化分子的概念。解释浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。质量作用定律和化学反应的速率方程式。教学难点：质量作用定律和化学反应的速率方程式。第一节 化学反应速率的定义及其表示方法 本节要求了解化学反应速率的定义及表示方法（考核概率20%）。第二节 反应速率理论简介 本节要求了解碰撞理论（考核概率20%）。了解活化能和活化分子的概念（考核概率20%）。了解过渡状态理论（考核概率20%）。第三节 影响化学反应速率的因素 本节要求掌握用活化能和活化分子的概念说明浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响（考核概率50%）。掌握质量作用定律（考核概率50%）。1、浓度对化学反应速率的影响2、温度对化学反应速率的影响3、催化剂的选择第五章 原子结构（8学时）教学重点：波函数和原子轨道、电子云和概率密度。四个量子数的意义以及对核外电子运动状态的描述。鲍林的轨道填充顺序图。核外电子排布规律，元素性质周期性变化的规律。教学难点：鲍林的轨道填充顺序图。核外电子排布规律。 第一节 核外电子的运动状态 本节要求了解核外电子运动的能量量子化特征，核外电子运动的波粒二象性特征（考核概率10%）。理解波函数和原子轨道、电子云和概率密度（考核概率60%），s、p、d波函数和电子云的角度分布示意图（考核概率60%）。掌握四个量子数的物理意义（考核概率100%）以及四个量子数对核外电子的运动状态的描述（考核概率100%）。1、氢光谱和玻尔理论 2、微观粒子的波粒二象性。3、波函数和原子轨道4、概率密度和电子云5、波函数的空间图像6、四个量子数 第二节 核外电子的排布和元素周期系 本节要求掌握鲍林的轨道填充顺序图。掌握核外电子排布原则并能写出一般常见元素的电子构型，掌握元素在周期表中的位置与其原子电子构型的关系，掌握元素周期表的分区、周期及族的结构1、多电子原子的能级（考核概率80%）2、核外电子的排布的原则（考核概率80%）3、原子的电子层结构和元素周期系（考核概率90%）第三节 元素基本性质的周期性本节要求理解电离能、电子亲合能、元素电负性等概念的意义及它们与原子结构的关系。1、原子半径（考核概率20%）2、电离能（考核概率10%）3、电子亲和能（考核概率20%）4、元素的电负性（考核概率20%）第六章 化学键与分子结构（8学时）教学重点：共价键的形成、类型及特征。杂化轨道理论。键的极性与分子的极性，分子间力和氢键对物质性质的影响。教学难点：共价键的形成、类型及特征。杂化轨道理论。第一节 离子键 本节要求了解离子键的形成、特点、特征（考核概率10%）。第二节 共价键 本节要求掌握价键理论的基本观点，成键特点及成键类型。掌握杂化轨道理论的基本内容1、价键理论（考核概率80%）2、杂化轨道理论（考核概率90%）。第三节 晶体的基本类型本节要求了解晶体的基本类型（考核概率10%）。第四节 金属键理论（学生自学） 本节要求了解金属键理论（考核概率0%）第五节 分子间作用力 本节要求了解分子偶极矩的概念并能用分子偶极矩的概念判断极性分子与非极性分子。理解氢键的形成条件、氢键的特点。1、极性分子与非极性分子（考核概率60%）2、分子间作用力（考核概率50%）3、氢键（考核概率50%）第七章 定量分析概论（6学时）本章重点：滴定反应的条件。标准溶液的配制、标定方法。基准物概念。滴定、终点、等当点、标准溶液、指示剂、滴定误差、物质的量、物质的量的浓度、滴定度等概念。误差的来源、分类及减免方法。准确度、误差、精密度、偏差、绝对误差和相对误差、绝对偏差和相对偏差、系统误差、偶然误差、过失误差、有效数字等基本概念。有效数字的演算规则，准确处理有效数字。平均偏差、标准偏差的计算。可疑数据的取舍。教学难点：滴定度概念。基准物质的概念。系统误差与偶然误差的区别。有效数字位数的判断，有效数字的演算规则，准确处理有效数字。 滴定分析的计算。第一节 概述本节要求了解分析方法的分类，定量分析过程，定量分析结果的表示（考核概率10%）。1、分析方法的分类定性分析、定量分析和结构分析 无机分析和有机分析 化学分析和仪器分析 常量分析、半微量分析和微量分析 例行分析和仲裁分析2、定量分析过程取样 试样的分解 测定 计算分析结果3、定量分析结果表示 待测组分的化学表示形式 待测组分含量的表示方法 气体试样第二节 滴定分析本节要求了解滴定分析方法的分类（考核概率10%）。理解滴定反应的条件，理解标准溶液的配制、标定方法，理解基准物概念（考核概率50%）。掌握滴定、终点、等当点、标准溶液、指示剂、滴定误差、物质的量、物质的量的浓度、滴定度等概念（考核概率40%）。1、滴定分析概述2、滴定分析法的分类与滴定反应的条件3、标准溶液4、标准溶液浓度的表示 物质的量浓度 滴定度第三节 试样的采用和制备 本节要求了解取样的基本原则，试样的采用和制备以及试样的分解（考核概率0%）。1、取样的基本原则2、取样操作方法 3、湿存水的处理第四节 试样的分解（考核概率0%）。第五节 活度与活度系数（学生自学）（考核概率0%）第六节 实验误差与有效数字 本节要求理解误差的来源、分类及减免方法（考核概率40%），理解准确度、误差、精密度、偏差、绝对误差和相对误差、绝对偏差和相对偏差、系统误差、偶然误差、过失误差、有效数字等基本概念。（考核概率40%）。掌握有效数字的演算规则，准确处理有效数字（考核概率60%）。1、实验误差产生的原因系统误差 偶然误差2、误差的表征 误差与准确度 偏差与精密度 准确度与精密度3、误差的减免4、有效数字及其应用 有效数字 有效数字运算的规则第七节 实验数据的统计计算 本节要求掌握平均偏差、标准偏差的计算（考核概率40%）。了解可疑数据的取舍（考核概率30%）。1、平均偏差2、标准偏差3、可疑数据的取舍Q检验法（考核概率0%） 4d法（考核概率30%）第八节 滴定分析结果的计算 本节要求熟练掌握滴定分析的计算（考核概率50%）。第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法（8学时）教学重点：酸碱滴定法的基本原理。质子条件。pH值的计算。一元酸碱滴定过程。指示剂选择的原则。掌握弱酸碱能否被准确滴定的条件。酸碱滴定法计算。混合碱的分析。教学难点：质子条件。pH值的计算。一元酸碱滴定过程。混合碱的分析。第一节 酸碱平衡的理论基础本节要求理解共轭酸碱对离解平衡常数之间的关系（考核概率50%）。掌握酸碱质子理论（考核概率80%）。1、酸碱质子理论2、酸碱离解平衡第二节 溶液中酸碱组分的分布 本节要求掌握一元酸分布（考核概率70%）。理解多元酸分布（考核概率40%）。掌握分布系数、分布曲线等基本概念（考核概率40%）。1、一元酸2、多元酸第三节 酸碱溶液pH值的计算 本节要求了解缓冲溶液的作用原理，缓冲范围的概念（考核概率40%）。了解缓冲溶液、多元酸（碱）溶液pH值的计算（考核概率30%）。掌握质子条件及强酸（碱）溶液、一元弱酸（碱）溶液pH值的计算（考核概率80%）。1、质子条件2、各种溶液酸度的计算强酸（碱）溶液 一元弱酸（碱）溶液 缓冲溶液第四节 酸碱滴定终点的指示方法（考核概率40%） 本节要求理解指示剂的变色原理，指示剂的变色范围。第五节 一元酸碱的滴定 本节要求理解滴定突跃的概念（考核概率60%）。掌握强碱滴定强酸、强碱滴定弱酸、强酸滴定弱碱过程中溶液H+浓度的变化（考核概率90%）。掌握选择指示剂的原则（考核概率70%）。掌握弱酸碱能否被准确滴定的条件（考核概率80%）。1、强碱滴定强酸2、强碱滴定弱酸3、强酸滴定弱碱第六节 多元酸、混合酸和多元碱的滴定 本节要求了解多元酸、碱的分步滴定条件（考核概率20%）。了解混合酸的滴定（考核概率20%）。理解多元酸的滴定，多元碱的滴定（考核概率40%）。1、多元酸的滴定2、多元碱的滴定第十章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法（8学时）教学重点：标准电极电势与条件电极电势的区别。能斯特方程。掌握KMnO4法的滴定原理和操作方法。教学难点：标准电极电势与条件电极电势的区别。能斯特方程。第一节 基本概念 本节要求了解原子价（考核概率0%），理解氧化还原反应特征，氧化剂和还原剂（考核概率40%）。掌握氧化还原电对（考核概率70%）。1、原子价和氧化值2、氧化还原反应的特征3、氧化剂和还原剂4、氧化还原电对第二节 氧化还原反应方程式的配平 本节要求了解氧化值法配平方程式（考核概率20%），掌握离子-电子法配平方程式（考核概率70%）。1、氧化值法 2、离子-电子法第三节 电极电势本节要求了解原电池，标准氢电极以及电极的类型（考核概率30%）。理解电极电势的概念，原电池的表示法（考核概率40%）。掌握标准电动势（考核概率70%）。理解电极电势的影响因素（考核概率50%）。掌握能斯特方程（考核概率90%）。1、原电池和电极电势原电池 电极电势 标准氢电池和标准电极电势 电极的类型与原电池的表示法2、影响电极电势的因素 第四节 电极电势的应用本节要求理解用电极电势判断氧化还原反应进行的方向（考核概率50%），理解氧化还原反应的平衡常数（考核概率50%）。1、判断氧化还原反应进行的方向2、氧化还原反应的平衡常数第五节 电势图及其应用（学生自学） 本节要求了解电势图及其应用。（考核概率0%）第六节 氧化还原滴定法 本节了解氧化还原方法特点和分类，影响化学反应速率的因素（自动催化和诱导反应）（考核概率30%）。理解氧化还原反应进行的程度（考核概率40%）。掌握条件电极电势（考核概率90%）。1、氧化还原滴定法概述方法特点和分类 条件电极电位 氧化还原反应进行的程度 氧化还原反应的速率与影响反应速率的因素2、氧化还原滴定曲线 3、检测终点的方法（考核概率0%） 氧化还原指示剂 自身指示剂 专属指示剂4、氧化还原滴定法中的预处理（学生自学，考核概率0%）第七节 氧化还原滴定的应用 本节要求掌握KMnO4法的滴定原理和操作方法（考核概率90%）。第八节 氧化还原计算示例本节要求理解用物质的量浓度计算氧化还原滴定分析结果的方法（考核概率50%）。第十一章 配位平衡与配位滴定法（10学时）教学重点：配合物价键理论要点及应用。配位滴定法基本原理，影响配位滴定突跃的因素，配位滴定的方法、应用和计算。教学难点：配位滴定法基本原理，包括影响配位滴定突跃的因素，金属指示剂的变色点，能否准确滴定的判断及滴定酸度控制，提高配位选择性。第一节 配位化合物的基本概念 本节要求了解配位化合物的定义（考核概率20%），掌握配位化合物的组成、命名原则和类型（考核概率90%）。1、配位化合物的定义2、配位化合物的组成3、配位化合物的命名4、配位化合物的类型第二节 配合物的价键理论 本节要求理解价键理论（考核概率80%）。1、价键理论外轨型配合物 内轨型配合物 2、晶体场理论（学生自学） 本节要求了解晶体场理论（考核概率0%）第三节 配位化合物的稳定性 本节要求理解配位化合物的稳定常数（考核概率50%），理解逐级稳定常数或累积稳定常数（考核概率50%），理解影响配位化合物稳定性的主要因素（考核概率50%）。1、配位化合物的稳定常数2、逐级稳定常数或累积稳定常数 3、影响配位化合物稳定性的主要因素 第四节 配位滴定法概述 本节要求理解配位剂的分类（考核概率10%）。第五节 EDTA及配合物 本节要求理解EDTA的基本性质（考核概率50%）。EDTA的性质第六节 滴定曲线 本节要求了解滴定过程中金属离子的浓度变化（考核概率20%）。第七节 配位滴定的方式和应用 本节要求理解直接滴定，间接滴定，返滴定，置换滴定过程（考核概率10%）。1、直接滴定2、间接滴定3、返滴定4、置换滴定二、教学内容学时分配一览表教学内容理论学时实践学时建议的教学组织形式、方法、手段第一章 绪论1课堂讲授，CAI课件第三章 化学平衡3课堂讲授，CAI课件第四章 化学反应速率4课堂讲授，CAI课件第五章 原子结构8课堂讲授，CAI课件第六章 化学键与分子结构8课堂讲授，CAI课件第七章 定量分析概论6课堂讲授，CAI课件第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法8课堂讲授，CAI课件第十章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法8课堂讲授，CAI课件第十一章 配位平衡与配位滴定法10课堂讲授，CAI课件合计56三、大纲附录1、建议教材： 无机与分析化学，科学出版社，陈虹锦主编 （2002） 2、参考书目： 无机化学（第三版），天津大学无机化学教研室杨宏孝等，高等教育出版社（2004） 分析化学（第四版） 华东理工大学等校编 高等教育出版社 （1995） 3、有关说明： （1）本大纲除了个别章节特殊注明学生自学外，其余全部为课堂理论讲授。 （2）每章作业详见本教研室自编无机与分析化学学习指导书中作业部分。 （3）根据实际情况每章可酌情安排习题课。有机化学C课程教学大纲课程英文名称Organic Chemistry（C）课程编号 1212033001课程计划学时48学分3课程简介本课程的授课对象为材料物理化学、安全工程、环境工程及生物工程专业的学生，属于公共基础课。有机化学是研究有机化合物结构、性质、合成及有关理论的科学。以碳元素为中心的有机结构理论的提出解决了形成有机物的原子在分子中结合、排列的方式及对化合物性质的影响，推动了有机化学的蓬勃发展。利用近代量子力学理论，分析阐明有机物电子结构、立体构型、结构与性能的关系,为寻找和合成新的有机物提供了理论基础。随着科学的发展,有机化学不仅在在分子生物学、遗传学等领域，而且在材料科学领域中都将起着越来越重要的作用。有机化学主要学习饱和烃、不饱和烃、芳烃，各类烃的含卤、含氧、含氮衍生物的结构、命名、性质和制备知识。学习目的就是掌握命名，理解结构，熟悉性质，熟练、灵活地应用性质。系统命名法、化学性质及应用是重点。结构理论中的杂化轨道理论、电子效应的诱导效应和共轭理论、对映异构及化学性质反应中的亲电、亲核加成或取代等反应历程是难点。每一类物质先学习命名，然后对其中一种或几种典型物质进行结构性质应用等内容的学习，并对比掌握它们同系物的相似性和规律性。 有机化学是本科材料物理、安全工程、环境工程及生物工程专业的一门重要基础理论课。本课程的设置目的是使本科生比较系统地掌握有机化学的基础理论、基本知识和基本技能，了解本学科范围内的科学新成就，受到基础研究、应用研究的初步训练，逐步树立辩证唯物主义和历史唯物主义的世界观，毕业后能初步胜任材料科学领域中相关的科学研究和科技开发工作，并为进一步深造打下坚实的基础。一、课程教学内容及教学基本要求第一章 绪论（1课时）本章要求了解有机化学发展史，有机化学的重要性及与材料科学的关系；理解有机化学的定义，有机物的特点，分类与研究步骤；掌握共价键键参数与断裂，诱导效应。第一节 有机化合物和有机化学本节要求了解有机化合物和有机化学的基本概念 (考核概率5 %)，理解有机化化学研究的内容及应用范围 (考核概率5 %)。 1 有机化合物2 有机化学3 有机化合物的研究内容建议采用的主要教学形式：讲授第二节 有机化合物的一般特点本节要求了解有机化合物的一般特点(考核概率10 %)。1 易燃性2 熔点、沸点低3 反应速度及水溶性建议采用的主要教学形式：讲授第三节 有机化合物中的共价键本节要求了解共价键的形成，理解共价键的 (考核概率5 %)。1 共价键的形成2 共价键的概念概念建议采用的主要教学形式：讲授第四节 共价键的属性本节要求了解共价键的属性(考核概率5 %)，掌握诱导效应 (考核概率10 %)。1 共价键的属性2 诱导效应 建议采用的主要教学形式：讲授第五节 分子结构和结构式表示法本节要求了解分子结构和结构式 (考核概率5 %)。1 分子结构2 结构式表示法建议采用的主要教学形式：讲授第六节 共价键的断裂和有机反应类型本节要求了解共价键的断裂方式和有机反应类型 (考核概率5 %)。1 共价键的断裂2 有机反应的类型建议采用的主要教学形式：讲授第七节 有机化合物的分类本节要求了解有机化合物分类方法 (考核概率10 %)。1 按碳架分类2 按官能团分类建议采用的主要教学形式：讲授第二章 饱和烃（5课时）本章重点掌握烷烃和环烷烃的普通命名法(习惯命名法)和系统命名法; 掌握烷烃和环烷烃的的卤代反应及其自由基反应机理,环丙烷及其衍生物开环加成规则。难点为自由基取代反应反应机理。第一节 烷烃本节要求了解烷烃同分异构体数目、构造式的推导，烷烃碳原子轨道的杂化状态及结构特点(考核概率5%)；理解自由基反应历程与自由基稳定性(考核概率80%)；掌握烷烃的普通命名法(习惯命名法)和系统命名法，烷烃的卤代反应及其自由基反应机理(考核概率85%)。 1 同系列和同分异构现象。伯、仲、叔、季碳原子 2 烷烃的普通命名法和系统命名法 3 碳原子的四面体概念。sp3杂化。构型4 烷烃的物理性质5 烷烃的化学性质(1) 卤代 自由基历程 卤素的相对反应活性 烷烃卤代相对活性 (2) 氧化6 烷烃的制备建议采用的主要教学形式：讲授第二节 环烷烃本节要求了解环烷烃的同分异构体，环烷烃碳原子轨道的杂化状态及结构特点(考核概率0%)；理解环的大小与环的稳定性的关系(考核概率2%)；掌握环烷烃的系统命名法，环烷烃的卤代反应、氧化反应及加成反应(考核概率85%)。1 环烷烃的命名2 环烷烃的结构3 物理性质和化学性质建议采用的主要教学形式：讲授第三章 不饱和脂肪烃（7课时）本章重点掌握烯烃、炔烃和二烯烃的普通命名法、衍生物命名法和系统命名法; 掌握烯烃和炔烃的亲电加成反应、氧化反应。掌握炔烃的亲核加成反应；掌握端基炔的酸性及金属炔化物的生成；掌握烯烃-H的活泼性。掌握烯烃和炔烃的合成方法。掌握二烯烃的命名、结构及化学性质。难点为烯烃的亲电加成反应机理。第一节 烯烃本节要求了解烯烃同分异构体数目，烯烃碳原子轨道的杂化状态及结构特点(考核概率1%)；理解烯烃亲电加成反应的反应历程及碳正离子的稳定性，马氏规则及其解释(考核概率80%)；掌握烯烃的普通命名法和系统命名法，次序规则与Z/E命名法，烯烃的物理性质及化学性质，烯烃的制备方法(考核概率90%)。 1 烯烃的结构和命名 2 烯烃的物理性质 3 烯烃的化学性质：亲电加成反应、氧化反应、-氢原子的反应4 烯烃的制备建议采用的主要教学形式：讲授第二节 炔烃本节要求了解炔烃同分异构体数目，炔烃碳原子轨道的杂化状态及结构特点(考核概率1%)；理解炔烃亲核加成反应的反应历程(考核概率5%)；掌握炔烃的普通命名法和系统命名法，炔烃的物理性质及化学性质，炔烃的制备方法(考核概率75%)。 1 炔烃的结构和命名 2 炔烃的物理性质 3 炔烃的化学性质：亲电加成反应、亲核加成反应、氧化反应、炔烃的活泼氢反应4 炔烃的制备建议采用的主要教学形式：讲授第三节 二烯烃本节要求了解二烯烃的分类，共轭二烯烃碳原子轨道的杂化状态及结构特点(考核概率0%)；理解共轭体系和共轭效应(考核概率1%)；掌握二烯烃的系统命名法，共轭二烯烃的化学性质，能利用双烯合成反应进行有机合成。(考核概率60%)。 1 二烯烃的结构和命名 2 共轭体系和共轭效应3 共轭二烯烃的化学性质：1，4-加成反应，双烯合成反应建议采用的主要教学形式：讲授第四章 芳香烃（6课时）本章要求了解苯和萘的结构；理解苯环亲电取代反应机理；掌握多元取代芳烃衍生物的命名，芳烃及萘的亲电取代（如硝化、卤代、磺化、F-C酰基化、烷基化），定位效应，氧化反应，加成反应。第一节 苯的结构本节要求理解价键理论、分子轨道理论、共振论对苯分子结构的解释 (考核概率5 %)。1 价键理论2 分子轨道理论建议采用的主要教学形式：讲授 第二节 单环芳烃的构造异构和命名本节重点是芳烃的命名。本节要求了解芳烃的构造异构 (考核概率5 %)，掌握芳烃的命名 (考核概率100 %)。1 构造异构2 命名建议采用的主要教学形式：讲授第三节 单环芳烃的物理性质本节要求了解单环芳烃的物理性质 (考核概率5 %)。建议采用的主要教学形式：自学第四节 单环芳烃的化学性质本节重点是芳烃苯环上的亲电取代反应、亲电取代反应机理、芳环侧链上的卤化反应、氧化反应，难点是亲电取代反应机理。本节要求了解芳烃苯环上的加成反应 (考核概率5 %)，重点掌握芳烃苯环上的亲电取代反应、亲电取代反应的机理、芳环侧链上的卤化反应、氧化反应 (考核概率100 %)。1 芳烃苯环上的取代反应2 亲电取代反应机理3 加成反应4 氧化反应5 芳环侧链（烃基）上的反应建议采用的主要教学形式：讲授第五节 苯环上亲电取代反应的定位规则本节重点是两类定位基、二元取代苯亲电取代的定位规则、亲电取代定位规则在有机合成上的应用，难点是苯环上亲电取代反应定位规则的理论解释。本节要求理解苯环上亲电取代反应定位规则的理论解释 (考核概率0 %)，重点掌握两类定位基、二元取代苯亲电取代的定位规则、亲电取代定位规则在有机合成上的应用 (考核概率100 %)。1 两类定位基2 苯环上亲电取代反应定位规则的理论解释3 二元取代苯亲电取代的定位规则4 定位规律的应用建议采用的主要教学形式：讲授第六节 萘本节重点是萘的性质、萘环上二元亲电取代反应的定位规则。本节要求了解萘的结构 (考核概率5 %)，掌握萘的性质、萘环上二元亲电取代反应的定位规则 (考核概率30 %)。1 萘分子的结构2 萘的化学性质建议采用的主要教学形式：讲授第七节 芳烃的工业来源本节要求了解芳烃的主要工业来源 (考核概率5 %)。1 从煤焦油分离2 从石油裂解产品中分离3 芳构化建议采用的主要教学形式：自学第八节 多官能团化合物的命名本节要求掌握多官能团化合物的命名 (考核概率20 %)。建议采用的主要教学形式：讲授第五章 对映异构 （3课时）本章重点掌握具有一个手性中心的对映异构Fisher投影式的写法及构型的标示法：（R/S）。难点为构型的标记。第一节 物质的旋光性和比旋光度1 物质的旋光性2 比旋光度本节要求了解旋光性、旋光仪和比旋光度 (考核概率5 %)。建议采用的主要教学形式：讲授第二节 分子的手性和对映异构、本节要求了解分子的手性、对映异构、对映体、对称因素 (考核概率10 %)。1 分子的手性 2 对映异构 建议采用的主要教学形式：讲授第三节 分子的对称因素本节要求了解分子的对称因素，理解分子对称因素与旋光性的关系。如何由结构特征判断分子是否具有旋光性。(考核概率10 %)。1 对称面2 对称中心建议采用的主要教学形式：讲授第四节 具有一个手性碳原子的对映异构 本节要求了解对映体和外消旋体的性质 (考核概率5 %)。1 对映体和外消旋体的性质建议采用的主要教学形式：讲授第五节 分子的构型本节要求了构型表示法 (考核概率10 %)，掌握构型标记法 (考核概率80 %)。1 构型的表示法2 构型的命名法建议采用的主要教学形式：讲授第五节 具有两个手性碳原子化合物的对映异构本节要求掌握具有两个不同手性碳原子的对映异构、两个相同手性碳原子的对映异构 (考核概率0 %)。1 具有两个不同手性碳原子的对映异构2 具有两个相同手性碳原子的对映异构建议采用的主要教学形式：自学第六章 卤代烃（6课时）本章重点掌握卤代烃的系统命名法; 掌握卤代烃的化学性质及卤代烃的鉴别方法。难点为亲核取代反应和消除反应规则。第一节 卤代烷本节要求了解卤代烃的分类和命名（考核概率1%)；理解不同卤代烃（乙烯型、氯苯型、苄基型、烯丙型卤代烃）的结构特点及亲核取代反应活性(考核概率5%)；掌握烷烃的化学性质：常见亲核取代反应、 消除反应 、与金属镁的反应 (考核概率60%)。1 卤代烃的分类2 卤代烷的命名3 卤代烷的物理性质 4 卤代烷的化学性质 建议采用的主要教学形式：讲授第二节 卤代烯烃和卤代芳烃本节重点是烯丙型和苄基型卤代烃的化学性质。本节要求了解乙烯型和苯基型卤代烃的化学性质 (考核概率5 %)，掌握双键和苯环位置对卤原子活性的影响、烯丙型和苄基型卤代烃的化学性质 (考核概率10 %)。1 乙烯型和苯基型卤化物2 烯丙型和苄基型卤化物建议采用的主要教学形式：讲授第三节 氟代烃本节要求了解氟代烃的制法、性质、用途 (考核概率0 %)。氟代烃的制法氟代烃的性质氟代烃的用途建议采用的主要教学形式：自学第七章 醇、酚、醚（6课时）本章重点掌握醇和醚的制备方法，掌握醇、酚和醚的化学性质。难点为应用Grignard合成发制备不同类型的醇。第一节 醇本节要求了解醇的结构、分类和命名 (考核概率5%)；理解氢键的形成对醇的物理性质的影响 (考核概率5%)；掌握醇的化学性质，学会用Grignard制备不同类型的醇；掌握用Lucas试剂鉴定伯仲叔醇的方法(考核概率75%)。1 醇的分类和构造异构2 醇的命名3 醇的物理性质 氢键4 醇的化学性质建议采用的主要教学形式：讲授第二节 酚本节要求了解酚的结构、分类和命名 (考核概率5%)；酚的物理性质(考核概率5%)；掌握酚的化学性质 (考核概率50 %)。1 酚的分类和构造异构2 酚的命名3 酚的物理性质 4 酚的化学性质建议采用的主要教学形式：讲授第三节 醚本节要求了解醚的结构、分类和命名 (考核概率30%)；掌握醚的化学性质(考核概率50%)，掌握Williamson合成法制醚的原理及注意事项(考核概率75%)。 醚的命名 醚的物理性质3 醚化学性质建议采用的主要教学形式：讲授 第八章 醛和酮（5课时）本章重点掌握醛酮与亲核试剂的加成反应及其历程，醛酮的氧化还原反应，各类醛酮的鉴别，醛酮制法。难点为亲核加成反应历程。第一节 醛和酮的分类和命名本节重点是醛酮的系统命名法。本节要求掌握醛酮的分类 (考核概率100 %)。 1 分类2 命名建议采用的主要教学形式：讲授第二节 羰基的结构本节要求理解醛和酮的结构 (考核概率5%)。建议采用的主要教学形式：讲授第三节 醛和酮的物理性质本节要求了解醛和酮的沸点、溶解度 (考核概率5%)。1 沸点2 溶解度建议采用的主要教学形式：自学第四节 醛和酮的化学性质本节重点是羰基亲核加成的各种反应、氢原子的卤化反应和卤仿反应、羟醛缩和反应、与亚硫酸氢钠加成反应机理、与醇加成反应机理、与氢氰酸加成反应机理、羟醛缩和反应机理。难点是亲核加成反应机理、羟醛缩和反应机理。本节要重点掌握羰基亲核加成的各种反应、醛和酮与氢氰酸加成反应机理、羟醛缩和反应机理 (考核概率90 %)。1 羰基的加成反应2 氢原子的反应3 氧化反应和还原反应建议采用的主要教学形式：讲授第五节 乙烯酮 本节要求了解乙烯酮 (考核概率0 %)。建议采用的主要教学形式：自学第九章 羧酸及其衍生物（6课时） 本章重点掌握羧酸和羧酸衍生物的命名、制备方法和化学性质。第一节 羧酸本节要求了解羧酸的分类 、结构和命名 (考核概率30 %)，重点掌握羧酸的各种反应：羧酸的酸性、羧酸衍生物的生成、羧基的还原反应、脱羧反应、二元羧酸的受热反应、氢原子的反应 (考核概率90 %)，理解极化效应对羧酸的酸性影响 (考核概率50 %)。1 羧酸的分类和命名2 羧基的结构3 羧酸的物理性质4 羧酸的化学性质（1）羧酸的酸性 (2) 羧基中羟基的反应：酯化，生成酰卤、酸酐、酰胺 (3) 脱羧 (4) -氢卤化（Hell-Volhard-Zelinsky反应） (5) 还原反应（6）几个常见的羧酸建议采用的主要教学形式：讲授第二节 羧酸衍生物本节重点是酰基上的亲核取代反应。本节要求了解羧酸衍生物的相对反应活性 (考核概率10 %) ，掌握酰基上的亲核取代反应、还原反应、与有机金属试剂的反应、酰胺氮原子上的反应 (考核概率50 %)了解羧酸衍生物的命名 (考核概率50 %)。1 羧酸衍生物的命名2 羧酸衍生物的物理性质3 羧酸衍生物的化学性质：酰基上的亲核取代反应、羧酸衍生物的相对反应活性、还原反应、与有机金属试剂的反应、酰胺氮原子上的反应酰胺的个性建议采用的主要教学形式：讲授第三节 碳酸衍生物本节要求了解碳酰氯、碳酰胺 (考核概率0 %)。2 碳酰氯3 碳酰胺建议采用的主要教学形式：自学第十章 有机含氮化合物 （5课时）本章重点掌握硝基化合物的还原；芳香族、脂肪族伯、仲、叔胺的鉴别，胺的制法和化学性质。难点为胺的碱性排序。第一节 芳香族硝基化合物本节重点是芳香族硝基化合物的化学性质。本节要求了解芳香族硝基化合物的物理性质(考核概率10 %)，掌握芳香族硝基化合物的化学性质 (考核概率20 %)。1 芳香族硝基化合物的物理性质2 芳香族硝基化合物的化学性质建议采用的主要教学形式：讲授第二节 胺本节重点是胺的命名、胺的制法、胺的化学性质、季铵盐和季铵碱。本节要求了解胺的分类、胺的物理性质(考核概率10 %)，掌握胺的命名、胺的制法、胺的化学性质、季铵盐和季铵碱 (考核概率90 %)。1 胺的分类和命名2 胺的结构3 胺的物理性质4 胺的化学性质5 季铵盐和季铵碱建议采用的主要教学形式：讲授第三节 重氮和偶氮化合物本节重点是重氮盐的反应及其在合成仲的应用。本节要求掌握重氮盐的制备、重氮盐的反应及其在合成仲的应用 (考核概率0 %)。1 重氮盐的制备重氮化反应2 重氮盐的反应及其在合成仲的应用建议采用的主要教学形式：自学第四节 晴本节要求掌握晴的命名和性质、丙稀晴 (考核概率5 %)。1 晴的命名2 晴的性质3 丙稀晴建议采用的主要教学形式：讲授二、教学内容学时分配一览表教学内容理论学时实践学时建议的教学组织形式、方法、手段绪论1讲授，CAI饱和烃5讲授，CAI不饱和烃7讲授，CAI芳烃6讲授，CAI对映异构3讲授及习题，CAI卤代烃4讲授，CAI醇酚醚6讲授，CAI醛和酮5讲授及习题，CAI羧酸及其衍生物6讲授，CAI有机含氮化合物5讲授，CAI合计48讲授及习题，CAI三、大纲附录1、建议教材：有机化学简明教程，天津大学出版社，高鸿宾编。 2、参考书目：1、基础有机化学上下册，高等教育出版社，邢其毅等编。2、有机化学上下册，高等教育出版社，曾昭琼主编。 3、有机化学上下册，高等教育出版社，胡宏纹编 4、有机化学，高等教育出版社，恽魁宏主编。 5、有机化学纲要、习题和解答，高等教育出版社，丁新腾、黄乃聚编。3、有关说明（1）作业题为有机化学学习指导书中的习题。（2）全书教学建议、本大纲讲授内容共分10章、本大纲按照官能团体系，脂肪族和芳香族混合编排，反应历程结合在各类化合物反应中讲授，同时将电子效应、空间效应和立体化学等理论知识适当提前，这样既体现了知识的内在联系，又可使学生较深入了解反应实质。注意将相关知识合并讲授，如，烷烃和环烷烃合并在第2章，烯烃、二烯烃、炔烃合并在第3章。 、为达到本课程的目的要求，应有各种教学环节的密切配合，如课堂讲授，讨论课、习题训练，自学与辅导，考试和考查等。 、课堂讲授应该“少而精”，着重讲清概念，以解决重点、难点和关键性问题为主，部分内容可让学生自学。将获取知识的方法传授给学生，使学生能够自己获得需要的知识。 、坚持理论联系实际的原则，课堂讲授中注意利用电化教具等增强直观和立体观念。理论讲授和实验要相辅相成。要密切联系中学教学实际，体现师范性。 、用先进的科学知识充实教学内容，向学生介绍有机化学的新成就和发展趋势，特别是与工农业建设、日常生活、中学化学教学相关的新进展。物理化学C课程教学大纲课程英文名称：Physical Chemistry课程编号：1214033001课程计划学时：48学分：3学分课程简介：物理化学主要研究系统变化的平衡规律和变化速率规律，是生物工程、环境工程等专业的学科基础课，理论教学时数为48学时。物理化学的理论研究方法是热力学方法、量子力学方法、统计力学方法及动力学研究方法，对生物及环境工程学生来说，热力学方法及动力学方法是学习的重点及难点。通过本课程的学习，学生可以比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养.这种训练和培养贯穿于课程教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体的条件应用理论解决实际问题的方法。一、课程教学内容及教学基本要求第二章 热力学第一定律（10学时）重点与难点： 系统的状态、状态函数及状态函数性质，途径函数，体积功的定义及计算，热力学第一定律之叙述及封闭系统之数学表达式，pVT 变化、相变化及化学反应过程热的计算，可逆功的计算，尤其是对理想气体的等温、等压及绝热过程中U、H、Q、W的计算。第一节 热力学基本概念本节要求理解系统与环境、状态与状态函数、广度量和强度量、热力学平衡态、过程与途径、状态函数法（考核几率100%）1 系统和环境2 状态和状态函数3 过程和途径第二节 热力学第一定律本节要求理解热与功、体积功、热力学能，掌握热力学第一定律（考核几率100%）1 功2 热3 热力学能4 热力学第一定律第三节 定容热、定压热，焓本节要求理解恒容热、恒压热及焓，掌握恒容热、恒压热及焓的计算，盖斯定律（考核几率100%）1 定容热2 定压热3 焓4 QV = U与Qp = H两关系式的意义第四节 热容，恒容变温过程、恒压变温过程了解摩尔热容随温度的关系，理解恒压与恒容摩尔热容的关系，掌握气体恒容变温过程、恒压变温过程和凝聚态物质变温过程热、功、热力学能变和焓变的计算（考核几率100%）1 热容2 气体恒容变温过程3 气体恒压变温过程4 凝聚态物质变温过程第五节 焦耳实验，理想气体的热力学能和焓本节要求了解焦耳实验及意义，理解理想气体的热力学能和焓，掌握理解理想气体热力学能变和焓变的计算（考核几率100%）1 焦耳实验2理想气体的热力学能3 理想气体的焓第六节 气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式理解气体可逆膨胀压缩过程、理想气体恒温可逆过程和理想气体绝热可逆过程，掌握理想气体绝热可逆过程方程、可逆过程功、热、热力学能变和焓变的计算，掌握理想气体绝热不可逆过程功、热、热力学能变和焓变的计算（考核几率90%）1 气体可逆膨胀压缩过程2 理想气体恒温可逆过程3 理想气体绝热可逆过程第七节 相变化过程本节要求理解相、相变焓（考核几率80%）1 相变焓2 相变焓与温度的关系第九节 化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓本节要求理解反应进度、化学反应计量式及物质的标准态，摩尔反应焓，标准摩尔反应焓（考核几率50%）1 化学计量数2 反应进度3 摩尔反应焓4 标准摩尔反应焓第十节 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓本节要求理解标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓，恒压反应热与恒容反应热的关系，掌握由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓，基希霍夫公式（考核几率100%）1 标准摩尔生成焓和由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓2 标准摩尔燃烧焓和由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓4 标准摩尔反应焓随温度的变化基希霍夫公式5 恒压反应热与恒容反应热的关系课后作业：2-10，2-11，2-23，2-37，2-38第三章 热力学第二定律（8学时）重点与难点：热力学第二定律，熵的定义及物理意义，克劳修斯不等式及熵作为过程方向判据的条件，各类熵变的计算，热力学第三定律，吉布斯函数和亥姆霍兹函数定义、过程方向判据的条件，克拉佩龙方程、克劳修斯克拉佩龙方程。第二节 热力学第二定律本节要求理解自发过程、热力学第二定律（考核几率100%）1 自发过程举例2 自发过程的共同特征3 热力学第二定律第三节 熵、熵增原理熵的定义、熵的物理意义，熵增原理、熵判据（考核几率100%）1 熵2 熵的物理意义3 熵判据和熵增原理第四节 单纯pVT变化熵变的计算本节要求掌握环境熵变、凝聚态物质变温过程熵变、气体恒容变温、恒压变温过程熵变、理想气体pVT变化过程熵变的计算（考核几率100%）1 系统熵变的计算2 环境熵变的计算第五节 相变过程熵变的计算本节要求掌握可逆相变与不可逆相变过程熵变的计算（考核几率100%）1 可逆相变2 不可逆相变第六节 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算本节要求理解热力学第三定律、规定熵、标准熵、标准摩尔反应熵，掌握标准摩尔反应熵的计算（考核几率100%）1 热力学第三定律3 规定熵和标准熵4 标准摩尔反应熵的计算第七节 亥姆霍兹函数和吉布斯函数本节要求理解亥姆霍兹函数和吉布斯函数、亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据，掌握恒温过程亥姆霍兹函数变和吉布斯函数变的计算（考核几率100%）1 亥姆霍兹函数2 吉布斯函数3 对亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据4 恒温过程亥姆霍兹函数变和吉布斯函数变的计算第九节 克劳修斯-克拉佩龙方程本节要求掌握克劳修斯-克拉佩龙方程（考核概率50%）1克劳修斯-克拉佩龙方程课后作业：3-13，3-15，3-23第六章 相平衡（4学时）重点和难点：吉布斯相律及应用，会用相律对相图进行分析，会用杠杆规则进行有关计算。第一节 相律本节要求理解相、自由度、组分数、物种数、相平衡的概念，掌握相律及其应用（考核几率100%）1 自由度数2 相律3 组分数第二节 杠杆规则本节要求掌握杠杆规则（考核几率90%）第四节 二组分理想液态混合物的气-液平衡相图本节要求掌握拉乌尔定律及亨利定律及其应用，理解液相线、气相线、相点、泡点、露点的概念，掌握二组分理想液态混合物的气-液平衡相图（考核几率90%）1.拉乌尔定律及亨利定律2 压力-组成图3 温度-组成图第五节 二组分真实液态混合物的气-液平衡相图本节要求理解一般正偏差、一般负偏差、最大正偏差、最大负偏差、恒沸点、恒沸混合物的概念，掌握非理想完全互溶双液系蒸气压组成图和沸点组成图（考核几率100%）1 蒸气压-液相组成图2 压力-组成图3 温度-组成图课后作业：6-1，6-19第七章 电化学（8学时）重点与难点： 可逆电池热力学关系式及计算，可逆电极的分类及其电极电势的表示、标准电极和标准电极电势。第一节 电导、电导率和摩尔电导率本节要求掌握电导、电导率、摩尔电导率的定义及三者间的关系，掌握离子独立运动定律及其应用（考核几率100%）1. 电导、电导率、摩尔电导率2. 摩尔电导率与浓度的关系3. 离子独立运动定律和离子的摩尔电导率第二节 电解质的平均离子活度因子及德拜-休克尔极限公式本节要求掌握电解质的平均离子活度、平均离子活度因子的概念，掌握离子强度，掌握德拜-休克尔极限公式及其应用（考核几率50%）1. 平均离子活度和平均离子活度因子2. 离子强度3. 德拜-休克尔极限公式第五节 可逆电池及其电动势的测定 本节要求掌握可逆电池装置及其电动势测定，电池的表示方法及由电池表达式写出电极反应、电池反应，掌握电池电动势的测定（考核几率10%）1. 可逆电池2. 电池电动势的测定第六节 原电池热力学 本节要求掌握可逆电池热力学关系式及其计算，掌握电池电动势的计算。（考核几率100%）1. 由可逆电池计算电池反应的摩尔吉布斯函数变2. 由原电池电动势的温度系数计算电池反应的摩尔熵变3. 由原电池电动势的温度系数计算电池反应的摩尔焓变4. 能斯特方程第七节 电极电势 本节要求掌握电极电势的计算、标准电极和标准电极电势。（考核几率90%）1. 电极电势2. 标准电极和标准电极电势3. 电极电势的计算第八节 电极种类 本节要求了解电极的分类。（考核几率90%）1. 第一类电极2. 第一类电极3. 氧化还原电极课后作业： 7.7、7.10、7.11、7.22、7.30、7.39、7.40。第十章 界面现象（6学时）重点与难点： 液体表面张力及表面吉布斯函数，沾湿、浸湿、铺展润湿作用及杨氏方程，弯曲表面附加压力