染料化学教学大纲

《染料化学》教学大纲课程中文名称：染料化学课程代码：13511课程英文名称：DyesChemistry课程类别与性质：专业必修课总学时：32学时学分：2先修课程：有机化学面对对象：轻化工程染整方向本科学生开课系（室）：轻化工程系一、课程教学目的《染料化学》是轻化工程染整工程专业的一门专业基础课，为必修课程。课程简朴介绍了染料的基本知识和染料中间体及其单元合成反映，讲述了染料构造与颜色、染色性能和染色牢度的关系，着重讲述了不同应用类别的染料的构造与颜色、构造与染色性能、构造与染色牢度的关系。其目的是通过《染料化学》的学习，使学生掌握染料和颜料的基本知识，为学习染整工艺原理（染色、印花）等专业课奠定基础。（一）知识目的通过染料化学的学习，使学生比较全方面掌握染料的基本知识（染料的分类、命名、牢度、商品化等），理解染料合成的基本反映和办法（偶氮染料的制备原理、各类染料合成的基本途径和惯用反映），掌握染料构造与颜色的关系，以及外界因素对染料构造和颜色的影响，掌握染料构造与性能、牢度(上染速率、上染率、匀染性、色牢度等)的关系，初步含有按纤维性质和染整规定合理选择染料，并能从染料构造角度分析染整加工中的某些基本问题的能力，对新型染料、功效性染料有所理解。（二）能力目的通过《染料化学》课程教学，应注意培养学生下列几个能力：1.独立获取知识的能力：逐步掌握科学的学习办法，阅读并理解与染料化学有关的教材、参考书和科技文献。不停地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识构造。2.分析问题和解决问题的能力：运用所学知识提高染料应用方面的分析问题、解决问题和开发创新的能力。并对所涉问题能有一定深度的理解，能结合所学理论分析、判断染料实际应用问题及研究成果的合理性。（三）素质目的通过《染料化学》课程教学，培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风，注意培养学生善于分析、总结、归纳的科学学习办法，为后来走上染料生产与应用有关领域的科学研究、生产技术管理等岗位打下坚实的基础。二、课程内容及学时分派知识单元1：染料基本知识参考学时：2学时学习目的：理解《染料化学》在专业知识构造中的重要地位；熟悉染料种类及构造；掌握染料的基本知识（染料的命名、牢度、商品化等）；理解染料发展历史和趋势。教学内容：1.染料概述2.染料分类知识要点：染料的分类办法及其各分类办法的特点；按不同办法分类的染料种类。3.染料命名4.染料牢度5.染料的商品化、ColorIndex及其它。重点：染料的构造分类、应用分类和命名。分析思考讨论题：1．按纺织纤维分类，列表阐明各类纤维染色合用的染料（应用分类名称）。2．染料的构造分类、应用分类的根据及优缺点。知识单元2：中间体及重要单元反映参考学时：2学时学习目的：熟悉惯用染料合成中间体及其合成的重要单元反映；掌握重氮化反映和偶合反映的机理、基本办法和影响因素。教学内容：1.重要单元反映知识要点：磺化反映；硝化反映；卤化反映；胺化反映；羟基化反映；烷基化和芳基化反映；考尔培反映；氨基酰化反映；氧化反映；成环缩合反映。2.惯用苯系、萘系及蒽醌中料知识要点：苯系中料；萘系中料；蒽醌系中料。3.重氮化反映知识要点：重氮化反映机理；影响重氮化反映因素；重氮化反映办法；重氮化合物性质。4.偶合反映知识要点：偶合反映机理；耦合剂；影响偶合反映的因素。5.偶氮染料的性质重点：重氮化反映和偶合反映的机理、基本办法。分析思考讨论题：1．试述重氮化反映机理，并讨论影响重氮化反映的因素。2．试述偶合反映的pH值对偶合反映速率的影响。知识单元3：染料构造与颜色参考学时：3学时学习目的：理解染料发色的原理；掌握染料构造与颜色的关系；理解外界因素对染料构造和颜色的影响。教学内容：光与颜色的基本概念知识要点：光；颜色；吸取定律；吸取光谱曲线。发色理论（电子吸取光谱的量子概念）知识要点：吸取波长和能级；激发能；吸取强度和选律；电子跃迁。染料的构造与颜色知识要点：染料分子发色的分子轨道理论；共轭双键效应；取代效应；位阻效应。外界因素对染料颜色的影响重点：染料发色原理；染料构造与颜色的关系。分析思考讨论题：1．以量子概念，分子激化理论解释染料对光选择性吸取的因素。2．将下列各组染料分别按颜色深浅排列，并简朴阐明因素。（注：染料构造式略）知识单元4：直接染料参考学时：2学时学习目的：掌握染料直接性的概念；熟悉直接染料的构造特点、基本合成办法和性能特点；理解直接染料构造与染料直接性的关系；理解直接染料构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。教学内容：直接染料介绍知识要点：直接染料的特点、共性；染料直接性概念与表达法。直接染料的构造、合成、分类和性能知识要点：单偶氮直接染料；双偶氮直接染料；三偶氮直接染料；杂环直接染料和酞菁染料。直接染料构造与颜色直接染料构造与直接性、牢度重点：各类偶氮型构造的直接染料的构造及其合成；直接染料构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题：1．直接染料构造有何特性？按构造分，直接染料重要分为哪几类？试各举一例，并写出合成路线。2．比较偶氮构造的酸性染料与直接染料在构造、染色对象，染色性能（匀染性、牢度）以及合成染料中间体方面的异同点。知识单元5：不溶性偶氮染料参考学时：2学时学习目的：掌握色酚、色基、色盐、稳定不溶性偶氮染料的构造特点；熟悉不溶性偶氮染料基本合成办法和性能特点。教学内容：不溶性偶氮染料介绍色酚知识要点：2-羟基-3-甲酰基芳胺及其衍生物；乙酰乙酰芳胺（β-酮基酰胺）衍生物；其它邻羟基芳甲酰芳胺类；色酚与纤维的直接性；色酚化学性质。色基、色盐印花用不溶性偶氮染料知识要点：快色素染料；快磺素染料；快胺素染料；中性素染料。5.不溶性偶氮染料的性能。重点：色酚和色基构造特点；色酚构造与直接性关系；印花用不溶性偶氮染料制备办法。分析思考讨论题：1．试述色酚的重要构造类型。2．试阐明快磺素染料制备的基本原理和应用办法。知识单元6：还原染料参考学时：2学时学习目的：掌握靛族染料、稠环酮类还原染料、可溶性还原染料的构造特点；熟悉还原染料基本合成办法和性能特点；理解还原染料构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。教学内容：还原染料及其发展还原染料的分类知识要点：靛族类还原染料；蒽醌类还原染料；其它蒽醌型还原染料；可溶性类还原染料。还原染料构造与颜色知识要点：染料隐色体、靛族类还原染料构造与颜色；蒽醌类还原染料构造与颜色。4还原染料构造与牢度知识要点：光脆现象及其与染料构造的关系。重点：靛族染料和稠环酮类染料的构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题：1．何谓还原染料？还原染料有何构造特性？按构造分，还原染料可分为哪两大类？（举例阐明）2．写出兰蒽酮及靛蓝的分子构造式、合成途径、颜色、染色性能。知识单元7：硫化染料参考学时：1学时学习目的：掌握硫化染料的构造特点、基本合成办法和性能特点；。理解硫化染料构造与颜色、染色性能和牢度关系。教学内容：硫化染料构造特性硫化染料的分类硫化染料构造与颜色、性能重点：硫化染料的构造与颜色、应用性能关系。分析思考讨论题：硫化染料的构造特性及硫化染料构造与应用性能关系。知识单元8：酸性染料参考学时：2学时学习目的：掌握强酸性染料、弱酸性染料的构造特点、基本合成办法和性能特点；理解强酸性染料、弱酸性染料的构造与颜色、染色性能和染色牢度关系；理解酸性染料发展趋势。教学内容：酸性染料介绍酸类染料构造分类知识要点：偶氮类酸性染料；蒽醌类酸性染料；其它类的酸性染料。酸性染料构造与性能知识要点：染料分子构造与耐光性能；染料分子构造与湿解决坚牢度；染料分子构造与匀染性能。酸性染料的发展趋势知识要点：发呈现有染料的新剂型，开发含杂环基团的新型酸性染料；锦纶专用酸性染料的进展；酸性染料的应用领域。重点：酸性染料构造特点、构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题：1．比较强酸性染料与弱酸性染料的构造、性能特点及其合用性。2．试比较酸性染料、弱酸性染料湿牢度、鲜艳度。知识单元9：酸性媒染染料与酸性含媒染料参考学时：2学时学习目的：掌握酸性媒介染料、酸性含媒染料的构造特点、基本合成办法和性能特点；理解酸性媒介染料、酸性含媒染料的构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。教学内容：酸性媒染染料分类酸性媒染染料构造与颜色、性能知识要点：偶氮类酸性媒染染料；蒽醌酸性媒染染料；三芳甲烷类酸性媒染染料；氧蒽类酸性媒染染料。酸性含媒染料分类酸性含媒染料构造与性能重点：酸性媒介染料、酸性含媒染料构造特点，染料构造与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题：1．比较酸性媒介染料、酸性含媒染料的构造、性能特点及其合用性。2．试比较酸性媒介染料、酸性含媒染料的构造特点、染色性能、湿牢度、鲜艳度。知识单元10：活性染料参考学时：6学时学习目的：掌握活性染料活性基团分类及反映性能；掌握活性染料的构造特点、基本合成办法；理解活性染料与纤维的反映、水解机理。教学内容：活性染料介绍活性染料活性基团与分类知识要点：以亲核取代机理进行的反映性活性基团；以亲核消除加成反映机理进行的活性基团。活性染料母体活性染料的合成活性染料与纤维的反映性知识要点：纤维素纤维的染色机理；影响活性染料与纤维素纤维反映速率的因素；蛋白质纤维的染色机理。活性染料与纤维间共价键的稳定性重点：活性染料的活性基，反映活性和机理、“染料-纤维”键的稳定性。分析思考讨论题：1．比较一氯均三嗪、二氯均三嗪、二氟一氯嘧啶、甲砜嘧啶、三氯嘧啶型活性染料的反映活泼性，阐明理由。2．试述K型及KN型活性染料染纤维素纤维的反映机理。“染料—纤维”键在酸碱性介质中的断键反映机理。3．比较K型和F型活性染料染纤维素纤维的反映活泼性。“染料—纤维”键的水解稳定性，并试从这些机理出发，对近几年在改善和提高卤代杂环活性染料的反映性能和染料—纤维键稳定性方面的品种发展加以讨论（举例阐明）；4．用于蛋白质纤维染色用的活性染料有何规定？宜选用哪些类型？它们的构造特性如何？5．试写出α—溴丙烯酰胺活性基的染料与蛋白质纤维的成键过程。知识单元11：分散染料参考学时：4学时学习目的：掌握分散染料的构造特点、基本合成办法；理解分散染料构造与颜色、染色性能和染色牢度的关系。教学内容：分散染料介绍分散染料构造与分类知识要点：偶氮类；蒽醌类；杂环类。分散染料基本性能知识要点：溶解特性；结晶现象；染色特性。分散染料构造与颜色分散染料构造与牢度分散染料商品化分散染料近期发展重点：偶氮构造和蒽醌构造的分散染料的构造与颜色，构造与性能（特别耐热（升华）性能、耐光牢度）的关系。分析思考讨论题：1.何谓分散染料？分散染料有何构造特性？按构造分，分散染料可分为哪二大类？（举例阐明）。2.叙述分散染料的构造与升华牢度、耐晒牢度的关系？（举例阐明）知识单元12：阳离子染料参考学时：2学时学习目的：掌握阳离子染料的构造特点、基本合成办法；理解阳离子染料构造与颜色、染色性能和染色牢度的关系。教学内容：阳离子染料分类知识要点：隔离型阳离子染料；共轭型阳离子染料；新型阳离子染料（迁移型阳离子染料，改性合成纤维用阳离子染料，分散性阳离子染料，活性阳离子染料新型发色团阳离子染料）。阳离子染料构造与颜色阳离子染料构造与性能知识要点：阳离子染料的溶解性；对pH值的敏感性；阳离子染料的配伍性；阳离子染料的耐晒性能。阳离子染料的发展重点：阳离子染料的构造与配伍性性。分析思考讨论题：1．按构造分，阳离子染料重要可分为哪几大类？2．何谓阳离子染料的配伍性？它有何实际意义？知识单元13：有机颜料参考学时：1学时学习目的：掌握有机颜料的构造特点；理解有机颜料构造与性能关系。教学内容：有机颜料的分类知识要点：偶氮类颜料；非偶氮类颜料。有机颜料构造与性能知识要点：有机颜料的化学构造与耐晒牢度和耐气候牢度的关系；有机颜料化学构造与耐溶剂性能与耐迁移性能的关系。重点：有机颜料构造与性能关系。分析思考讨论题：有机颜料与染料的异同点？举例阐明有机颜料在印染中的应用。知识单元14荧光增白剂参考学时：1学时学习目的：掌握荧光增白原理、惯用荧光增白剂的构造和性能特点。教学内容：荧光增白剂的分类知识要点：按构造分类；按用途分类。荧光增白剂的应用性能及商品加工知识要点：荧光增白剂的普通性能；影响荧光增白剂性能的某些因素；荧光增白剂的商品加工。重点：荧光增白原理，荧光增白剂的构造与性能关系。分析思考讨论题：1．荧光增白剂的作用原理。2．惯用荧光增白剂的构造类型。三、课程学时分派与教学办法（一）理论性教学内容学时分派表教学时数教学方式教学时数教学方式课程内容（知识单元）课程内容（知识单元）理论讲授习题课讨论课备注小计知识单元1：染料基本知识22学时知识单元2：中间体及重要单元反映22学时知识单元3：染料构造与颜色33学时知识单元4：直接染料22学时知识单元5：不溶性偶氮染料22学时知识单元6：还原染料22学时知识单元7：硫化染料11学时知识单元8：酸性染料22学时知识单元9：酸性媒染染料与酸性含媒染料22学时知识单元10：活性染料66学时知识单元11：分散染料44学时知识单元12：阳离子染料22学时知识单元13：有机颜料11学时知识单元14：荧光增白剂11学时总计3232学时（二）阐明1.教学办法课程教学以教师专家为主，学生自学为辅，授课中采用启发式解说、集体讨论式等多个行之有效的教学办法，加强师生之间、学生之间的交流，引导学生独立思考、分析和归纳问题。理论结合实际，应用工业生产、日常生活活动中的实例，引导学生加深对所学染料知识的理解和应用，提高学生学习本课程的爱好和主动性。2.手段应发挥好课堂教学主渠道的作用，教学手段应服务于教学目的，倡导有效运用多媒体技术。应主动发明条件，充足运用计算机辅助教学、网络教学等当代化教育技术的优势，扩大教学信息量，适宜介绍与染料有关的化工领域的最新进展，提高教学质量和效率。3.习题课习题课上精选某些能培养学生分析和解决问题基本能力、巩固所学知识的题目和部分疑难作业题目，让学生举一反三，力求熟能生巧。四、课程自主学习（一）课外作业课外习题是引导学生学习、检查教学效果的重要环节，也是体现课程规定的标志，习题的选用应围绕教学规定强调基本习题训练，减少技巧性习题规定，应尽量精选某些既能培养学生分析和解决问题能力、巩固所学知识、又较贴近应用实际可激发学生学习爱好的作业。（二）自主学习提高学生自学能力和获取知识能力是重要环节，适宜布置学生自学的讲授内容。运用学生的校园网，提供丰富教学资源，延伸了课堂教学的时空领域，提供了课外学习服务。学生能够运用网络课堂进行自学、复习、个性化学习。网站平台能够提供在线作业，答疑系统、考试系统、交流平