医用化学课程教学大纲.doc

医用化学课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：2、课程名称（中/英文）：医用化学/Medical chemistry3、学时/学分：162/94、开课院（系）、教研室：医学院、化学5、先修课程：无6、面向对象： 临床医学八年制法文班7、教材、教学参考书：教材：基础化学、魏祖期、人民卫生出版社有机化学，吕以仙，人民卫生出版社参考书：大学化学，傅献彩 ，高教出版社有机化学，杨丽敏，人民卫生出版社，2006年8月Organic Chemistry （Eighth Edition），T.W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Wiley, 2004二、课程性质和任务教学目的：本课程采用汉语和法语双语教学，通过本课程的学习，使学生掌握与医学相关的一些重要的基本概念和理论，如：渗透压、电解质、缓冲溶液、化学反应速率、原子结构、分子结构、配位化合物等，熟悉滴定分析和分光光度法等医学中常用的分析方法，并通过本课程学习，培养学生分析问题、解决问题的能力。通过本课程的学习，使学生掌握一些有机化学重要的基本概念、理论及基本有机反应，掌握与生命密切相关的有机化合物及其化学性质。为学生将来从事专业工作打下扎实的基础。教学方法： 以课堂讲授为主，配合课后作业、课堂提问、讨论、课堂自学和课外自学。三、教学内容和基本要求 教学内容和时数序号授课内容授课时数1基础化学绪论12稀溶液的依数性43电解质溶液74缓冲溶液35胶体36化学反应热及化学反应的方向和限度67化学反应速率58氧化还原与电极电位79原子结构与元素周期律510共价键与分子间力511配位化合物712滴定分析213可见分光光度法与紫外分光光度法214现代仪器分析简介315有机化学绪论216烷烃和环烷烃417对映异构418烯烃和炔烃419芳香烃320卤代烃321有机波谱学基础622醇、硫醇、酚423醛和酮424羧酸和取代羧酸425羧酸衍生物226胺和生物碱427杂环化合物228糖类529脂类330氨基酸和蛋白质431核酸2合计120考核要求考试题型：是非题、选择题、填空题、简答题、计算题、完成反应式、鉴别、推导结构。基础化学部分第一章 绪论目的要求掌握 物质的量，物质的量浓度，质量浓度。熟悉 摩尔分数，质量摩尔浓度。了解 化学是一门中心科学，基础化学与医学的关系。教学时数理论 1学时讲授内容化学是一门中心科学；化学与医学的关系；我国的法定计量单位；物质的量、物质的量浓度，质量浓度，质量摩尔浓度，摩尔分数。第二章 稀溶液的依数性目的要求掌握 溶液的渗透压力及应用。熟悉 溶液的凝固点降低。了解 溶液的蒸气压下降及溶液的沸点升高。教学时数理论 4学时，实验 3学时讲授内容蒸气压的概念，溶液的蒸气压下降，Raoult定律。溶液的沸点升高，纯液体的凝固点，溶液的凝固点降低。渗透现象和渗透压力，溶液的渗透压力与浓度、温度的关系。电解质溶液的依数性，渗透浓度，等渗、高渗、低渗的概念，晶体渗透压力与胶体渗透压力。第三章 电解质溶液目的要求掌握 电解质溶液中离子平衡的基本规律和溶液pH值的近似计算。熟悉 酸碱质子理论、溶度积的概念和沉淀平衡的移动。了解 强电解质理论，酸碱电子理论。教学时数理论 7学时讲授内容强电解质和弱电解质，解离度，离子互吸理论，活度和活度因子。酸碱质子理论的定义，酸碱反应的实质，共轭酸碱对Ka与Kb的关系。pH的概念，水的离子积，同离子效应和盐效应，一元弱酸或弱碱溶液的pH计算，多元酸碱及两性物质溶液pH的计算。酸碱电子理论，溶度积的概念，溶度积和溶解度的关系，溶度积规则，沉淀平衡的移动。第四章 缓冲溶液目的要求掌握 缓冲作用的基本概念及缓冲溶液pH的有关计算。熟悉 一般缓冲溶液的配制方法和血液中的缓冲系。了解 缓冲容量的概念。教学时数理论 3学时讲授内容缓冲溶液的缓冲作用和组成，缓冲机制，缓冲溶液pH的近似计算公式。缓冲容量，缓冲容量与总浓度、缓冲比的关系。缓冲范围，缓冲溶液的配制方法，标准缓冲溶液，血液中的缓冲系。第五章 胶体目的要求掌握 溶胶的组成及其电学性质以及溶胶的聚沉。熟悉 表面活性剂和乳状液。了解 胶体的光学性质和动力学性质，高分子溶液。教学时数理论3学时讲授内容分散系的概念及分类。溶胶的性质：光学性质、动力学性质、电学性质（电泳、电渗）。胶体带电的原因，胶体的双电层结构，热力学电位和电位（电动电位）。溶胶的稳定因素，溶胶的聚沉现象，临界聚沉浓度，Shulze-Hardy规则，溶胶的相互聚沉。高分子化合物的结构特点、溶液的形成及等电点，高分子溶液稳定性的破坏，高分子溶液的渗透压力和膜平衡。表面活性剂和乳状液。第六章 化学反应热及化学反应的方向和限度目的要求掌握 盖斯定律和反应热的有关计算。自由能的概念并能根据自由能的变化判断化学反应的方向。平衡常数的概念以及用平衡常数判断反应的方向。熟悉 自由能与平衡常数的关系。了解 系统的熵，化学平衡的移动。教学时数理论 6学时讲授内容热力学的一些基本概念，状态和状态函数。热力学第一定律，焓的概念，化学进度的概念。热化学方程式，Hess定律和反应热的计算（从已知的热化学方程式计算；从标准摩尔生成焓计算，从标准摩尔燃烧焓计算）。自发过程及其特点、系统的熵。自由能的定义和自由能判据，标准状态下自由能的计算和非标准状态下自由能的计算，自由能和标准平衡常数的关系，平衡常数的概念以及用标准平衡常数判断反应方向。第七章 化学反应速率目的要求掌握 化学反应速率的表示方法和质量作用定律以及温度对反应速率的影响Arrhenins方程式，活化能和活化分子的概念，一级反应的特征。熟悉 零级反应、二级反应的特征。了解 催化剂的一般概念。教学时数理论 5学时讲授内容用反应进度表示反应速率，平均速率和瞬时速率。简单反应和复合反应，元反应和反应分子数。质量作用定律和速率方程式，一级反应、零级反应、二级反应的特征。碰撞理论和活化能，过渡态理论简介。温度对反应速率的影响Arrhenins方程。催化剂及其基本特点，中间产物学说。生物催化剂酶。第八章 氧化还原反应与电极电位目的要求掌握 标准电极电位的概念和Nernst方程式，电极电位和电动势某些应用（判断氧化还原反应进行的方向和限度，测定溶液的pH值）。熟悉 原电池的组成。了解 氧化还原滴定高锰酸钾法。教学时数理论 7学时，实验 6学时讲授内容氧化值。氧化还原反应，氧化还原方程式的配平。原电池的概念，原电池组成式，电极类型，电极电位，标准电极电位，标准电极电位的应用。电动势，电池标准电动势和平衡常数的关系。电极电位和Nernst方程式及影响电极电位的因素。电位法测溶液的pH值，常用参比电极：甘汞电极，Ag/AgCl电极；指示电极：氢电极，玻璃电极，复合电极。高锰酸钾法。第九章 原子结构和元素周期律目的要求掌握 原子核外电子的排布规则及用四个量子数表示电子的运动状态。原子的电子组态和周期表的关系。熟悉 原子轨道和电子云的角度波函数，径向分布函数图。了解 原子核外电子运动的特点。元素性质的周期变化规律。教学时数理论 5学时讲授内容Bohr的原子模型，电子的波粒二象性，测不准原理，薛定谔方程电子运动的波粒二象性，波函数和概率密度2，原子轨道。四个量子数，电子云，原子轨道的角度分布，电子云的角度分布，径向分布函数图。核外电子排布的规律，核外电子排布与周期表。元素性质的周期变化规律，原子半径和电负性。第十章 共价键与分子间力目的要求掌握 价键理论和杂化轨道理论。熟悉 化学键的类型，价层电子对互斥理论，分子间力及氢键。了解 共价键参数，极性键和极性分子以及分子轨道理论。教学时数理论5学时讲授内容化学键的类型。量子力学处理H2分子的结果，现代价键理论的要点。共价键的类型，s键和p键，配位键。键参数：键能、键长、键角、键的极性。杂化轨道理论的要点、类型及实例，等性杂化和不等性杂化，价层电子对互斥理论，分子轨道理论简介。分子间的作用力、取向力、诱导力、色散力，氢键，分子间氢键和分子内氢键。第十一章 配位化合物目的要求掌握 配位化合物的价键理论。配位平衡的概念及有关计算。熟悉 配位化合物的组成和命名原则。配位化合物的晶体场理论。 了解 螯合物的一般概念。教学时数理论 7学时讲授内容配位化合物的基本概念，配合物的组成和命名。配合物的价键理论，外轨型配合物和内轨型配合物，配合物的磁矩。配位化合物的晶体场理论。配位平衡，配合物的稳定常数。配位平衡的移动：溶液酸度的影响，沉淀平衡的影响，与氧化还原平衡的关系，与其他配位平衡的影响。螯合物，螯合效应，螯合剂，影响螯合物稳定性的因素。第十二章 滴定分析目的要求掌握 酸碱滴定法的原理和正确操作技术以及测定结果的计算。熟悉 指示剂的选择。了解 产生误差的原因和减免的方法。教学时数理论 2学时，实验 3学时讲授内容滴定分析的概念及常用术语，滴定分析的类型和一般过程。滴定分析反应的条件和要求，滴定分析的计算。酸碱指示剂的变色原理，酸碱指示剂的变色范围和变色点。强酸强碱、强碱弱酸、强酸弱碱的滴定曲线和指示剂的选择，多元酸碱的滴定。酸碱标准溶液的配制和标定。酸碱滴定方法的应用食醋中总酸度的测定。误差和偏差，有效数字的概念以及运算的规则。第十三章 可见分光光度法和紫外分光光度法目的要求掌握 分光光度法的基本原理和测定方法。了解 1.分光光度法误差的来源以及提高测定准确度的方法； 2.分光光度计的有关部件。教学时数理论 2学时，实验 3学时讲授内容物质对光的选择性吸收，物质的吸收光谱。透光率和吸光度，Lambert-Beer定律，吸光系数。分光光度计的有关部件。分光光度的测定方法：标准曲线法和标准对照法。分光光度法的误差，提高分析准确度和灵敏度的方法。紫外分光光度法简介。第十四章 现代仪器分析简介目的要求熟悉 色谱法了解 1.原子吸收光谱法 2.荧光分析法教学时数理论 3学时讲授内容原子吸收光谱法的概述和原理、原子吸收光谱仪和测量分析方法；荧光分析法概述、光强度与荧光物质浓度的关系、荧光光谱仪、定量分析方法及应用；色谱法发展简史、色谱仪、色谱法分离理论、色谱法中的定性和定量方法。有机化学部分第一章 绪论目的要求掌握有机化合物和有机化学的概念、有机化合物结构和共价键本质、有机化合物的分类和官能团熟悉有机化合物的结构式方法、有机反应的类型、有机酸碱概念了解有机化学和医学的关系、研究有机化合物的步骤合方法教学时数理论课2学时讲授内容有机化合物和有机化学的概念。有机化学与生命科学的关系。有机化合物的结构和共价键、共价键的参数（键长、键能、键角、键的极性和极化度），有机化合物结构式的表示方法。有机化合物的分类和官能团。有机化合物的反应类型。路易斯酸碱的定义第二章 烷烃和环烷烃目的要求掌握烷烃、环烷烃的结构、命名、化学性质及同分异构现象熟悉烷烃自由基反应的机理了解环烷烃的稳定性教学时数理论课4学时讲授内容烷烃的结构，s键的特点、同分异构现象。碳原子的类型。烷烃的命名法。化学性质：卤代反应（甲烷的氯代反应和机理；高级烷烃的氯代取向）。环烷烃的分类和命名。化学性质：加成反应、取代反应。环烷烃的结构、环烷烃的稳定性和环大小的关系、环烷烃的构象、横键、竖键，及取代环烷烃的构象分析。第三章 对映异构目的要求掌握手性分子、对映体、非对映体、外消旋体和内消旋体的判别；Fischer投影式的表示；构型命名（D/L、R/S）熟悉旋光性、旋光度、比旋光度的概念了解外消旋化合物拆分，手性分子的生物作用教学时数理论课4学时讲授内容对映异构现象、分子的对称性、手性分子、手性碳原子。旋光性、旋光方向、旋光度和比旋光度。左旋体、右旋体和外消旋体。旋光异构体构型书写Fischer投影式。旋光异构体构型标记：相对构型（D、L）和绝对构型（R、S）。手征性碳原子和旋光异构体数目，内消旋体。外消旋化合物的拆分，手性分子的生物作用。第四章 烯烃和炔烃目的要求掌握烯烃的命名、结构；烯烃的异构及化学性质。炔烃的命名、结构；炔烃的化学性质。熟悉烯烃的亲电加成反应机理； 了解共轭效应、诱导效应教学时数理论课4学时讲授内容乙烯分子的结构，p键的特点。烯烃的命名和异构现象：构造异构、顺反异构（产生条件，顺/反、Z/E命名法）。烯烃的化学性质：加成反应及马氏规则、氧化反应。烯烃亲电加成反应机理、诱导效应。炔烃的结构、命名；烯烃的化学性质：酸性、加成反应、氧化反应。1,3-丁二烯的结构；共轭体系和共轭效应（p-p共轭）；共轭二烯烃的加成反应。第五章 芳香烃目的要求掌握苯的结构与化学性质、苯环取代定位规则熟悉亲电取代反应机理了解多环芳香烃和非苯型芳香化合物教学时数理论课3学时讲授内容单环芳香烃苯的结构、命名、化学性质：亲电取代及其反应机理、苯环取代定位规则、苯的侧链氧化反应。多环芳香烃概念、结构分类、萘的取代反应、十氢萘顺反异构、蒽和菲的结构、致癌烃、非苯型芳香烃（E.Huckl休克尔规则）。第六章 卤代烃目的要求掌握卤代烃的结构、命名和化学性质熟悉亲核取代反应机理了解卤代烃在有机合成上的应用教学时数理论课3学时讲授内容卤代烃的结构、分类和命名。卤代烷的化学性质：取代反应，消除反应（反应条件及Saytzeff规则），卤代烃与金属镁反应。亲核取代反应机理（SN1，SN2反应机理）。不饱和卤代烃的取代反应。第七章 有机波谱学基础目的要求掌握紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱的解析方法及其在结构分析上的应用熟悉常见官能团特征吸收峰；常见H核化学位移了解吸收光谱一般原理教学时数理论课6学时讲授内容吸收光谱一般原理：波长、频率和波数的定义及相互关系，不同能量的电磁波可引起分子内不同类型跃迁，形成不同吸收光谱。紫外光谱UV：电子跃迁和紫外吸收，UV在有机物结构鉴定中的应用。红外光谱IR：谱图；吸收峰数目、位置和强度；常见官能团特征吸收峰；运用IR谱解析有机物结构。核磁共振谱NMR：基本原理；NMR三个主要参数化学位移、峰面积和峰的裂分；常见H核的化学位移；运用NMR谱解析有机物的结构。第八章 醇、硫醇、酚目的要求掌握醇、酚的结构、命名和波谱、化学性质熟悉硫醇的结构和性质了解重要的醇和酚教学时数理论课4学时讲授内容醇的结构、分类、命名和波谱性质。醇的制备。化学性质：羟基卤代、脱水反应、与活泼金属反应、与无机酸成酯反应、脱氢氧化反应、多元醇反应。重要醇类化合物。酚的结构、分类、命名和波谱性质。化学性质：弱酸性、苯环上的亲电取代反应、氧化反应、与三氯化铁反应。重要的酚类化合物。硫醇的结构、化学性质（酸性、氧化反应）。第九章 醛和酮目的要求掌握醛、酮的结构、命名和波谱、化学性质熟悉亲核加成反应机理了解重要的醛和酮教学时数理论课4学时讲授内容醛和酮的结构、分类和命名。醛和酮的制备。醛和酮的波谱、化学性质：加成反应（加HCN、加NaHSO3、加醇、加氨的衍生物）和亲核加成反应机理，a-碳原子上活泼氢的反应，还原和氧化反应。重要的醛和酮第十章 羧酸和取代羧酸目的要求掌握羧酸和取代羧酸（羟基酸和羰基酸）的结构、命名（包括俗名）和化学性质。羧酸的波谱 性质熟悉羧酸的制备、酮式-烯醇式互变异构现象了解重要的羧酸及取代羧酸教学时数理论课4学时讲授内容羧酸分类和命名、结构及波谱性质。化学性质：酸性、酯化反应、羧酸衍生物的生成。羟基酸（醇酸、酚酸）结构和命名。化学性质：酸性、脱羧反应、氧化反应、a-、b-、g-羟基酸特殊反应。重要羟基酸（乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸、乙酰水杨酸）。羰基酸结构和命名。化学性质：a-、b-酮酸脱羧反应，b-酮酸分解反应。重要的酮酸（丙酮酸、乙酰乙酸、酮体、草酰乙酸）。酮式烯醇式互变异构现象。第十一章 羧酸衍生物目的要求掌握羧酸衍生物（酯、酰卤、酸酐、酰胺）的结构、命名和波谱、化学性质。尿素、磺胺的结构熟悉酰基亲核取代反应机制了解重要的羧酸衍生物教学时数理论课2学时讲授内容羧酸衍生物酯、酰卤、酸酐、酰胺的结构和命名（包括酰基）。波谱、化学性质（水解、醇解、氨解）。重要的羧酸衍生物。酰胺的衍生物a. 尿素：弱碱性、水解、与亚硝酸反应、缩二脲反应。b.磺胺类药物、磺胺基本结构，介绍个别磺胺药物。第十二章 胺和生物碱目的要求掌握胺的结构、分类和命名、化学性质。熟悉重氮和偶氮化合物的结构、化学反应了解生物碱的概念及临床应用教学时数理论课4学时讲授内容胺分类和命名、电子结构、制备。化学性质：碱性成盐（比较碱性强弱）、酰化反应、与亚硝酸作用（伯、仲、叔胺）。重要的胺。重氮和偶氮化合物重氮化反应，重氮基取代反应、偶合反应。生物碱的概念及临床应用第十三章 杂环化合物目的要求掌握含单杂环化合物分类、命名、结构熟悉含氮的五元杂环、六元杂环的化学性质了解含氮杂环的重要衍生物教学时数理论课2学时讲授内容杂环化合物的结构与芳香性吡咯、吡啶。芳杂环化合物的性质：酸碱性、亲电取代反应。嘧啶衍生物（尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶）。嘌呤衍生物（尿酸、腺嘌呤、鸟嘌呤）。第十四章 糖类目的要求掌握单糖、二糖结构和化学性质熟悉血型物质中的低聚糖、粘多糖；多糖的结构了解多糖的生理作用教学时数理论课5学时讲授内容单糖的分类、葡萄糖开链结构和构型（D、L）、葡萄糖环状结构（Haworth式）和变旋光现象。果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖的结构、Haworth式及其构型。单糖化学性质：氧化反应（酸、碱条件）、成苷反应、成酯反应（磷酸酯）。低聚糖二糖的概念和分类，麦芽糖、乳糖、蔗糖的结构和性质，血型物质中的低聚糖、环糊精。多糖：糖淀粉和胶淀粉结构、糖原的结构和纤维素结构。第十五章 脂类目的要求掌握脂类（油脂、磷脂）和甾族化合物的结构和性质熟悉甾族化合物基本骨架和甾醇类、胆甾酸、甾体激素的结构和性质了解甾族化合物的生理作用教学时数理论课3学时讲授内容油脂：构造、组成和命名、化学性质：水解、皂化与皂化值、加成反应。类脂：磷脂（