【教學(xué)大綱】物理有機(jī)化學(xué)

《物理有機(jī)化學(xué)》教學(xué)大綱課程名稱：物理有機(jī)化學(xué)課程類別：選修課課程編號：53010047適用專業(yè)：化學(xué)考核方式：開卷總學(xué)時、學(xué)分：32學(xué)時2學(xué)分其中實驗學(xué)時：0學(xué)時課程教學(xué)目的物理有機(jī)化學(xué)是基于物理化學(xué)與有機(jī)化學(xué)而發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科。其研究對象主要包括有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和有機(jī)化合物在反應(yīng)過程中的結(jié)構(gòu)變化；研究有機(jī)分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件對有機(jī)化合物的物理、化學(xué)性能的影響以及化學(xué)反應(yīng)歷程。本課程從靜態(tài)角度討論共價鍵，電子效應(yīng)、空間效應(yīng)、立體化學(xué)和有機(jī)活性中間體等；從動態(tài)角度討論各類有機(jī)反應(yīng)的反應(yīng)歷程。以基本理論為主線對一些重要的有機(jī)反應(yīng)從理論上進(jìn)行重點(diǎn)闡述，力求理論聯(lián)系實際，拓寬對有機(jī)反應(yīng)歷程的認(rèn)識，學(xué)會運(yùn)用反應(yīng)歷程來預(yù)測、解釋反應(yīng)現(xiàn)象，判斷反應(yīng)物、試劑和中間體的活性構(gòu)型等。重點(diǎn)介紹有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、有機(jī)活性中間體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)理論以及重要有機(jī)反應(yīng)機(jī)理.本課程教學(xué)的基本目的：（1）進(jìn)一步擴(kuò)大研究生的知識面，打好專業(yè)基礎(chǔ)。了解化學(xué)變化中的一些規(guī)律。加深對先行課程如有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)的理解，做到知識面要寬、基礎(chǔ)要深。在基礎(chǔ)化的物理化學(xué)課程中，重點(diǎn)在于掌握有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理處理問題的方法。（2）進(jìn)一步培養(yǎng)研究生的獨(dú)立工作能力，提高學(xué)生的自學(xué)能力。學(xué)習(xí)前人提出問題、考慮問題和解決問題的方法。逐步培養(yǎng)獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問題的能力，以便在生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究中碰到問題時，能得到一些啟發(fā)和幫助。本課程教學(xué)的基本結(jié)構(gòu)要求：本課程以立體結(jié)構(gòu)化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)為基本結(jié)構(gòu)，內(nèi)容有有機(jī)化合物的電子結(jié)構(gòu)理論；有機(jī)反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理；酸堿理論、溶劑效應(yīng)、消去反應(yīng)；重排反應(yīng)和自由基反應(yīng)。二、課程教學(xué)要求1.注意本課程與無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系，做到學(xué)科之間有機(jī)的統(tǒng)一。2．注意講清本課程中的基本概念和基本理論，在保持課程的科學(xué)性及系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，應(yīng)突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，并努力反映本學(xué)科的新成就，新動向。注意理論的實踐性，緊密聯(lián)系科研生產(chǎn)中的應(yīng)用。3.注意本課程與基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)、高等有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容的銜接與聯(lián)系，做到學(xué)科之間有機(jī)的統(tǒng)一。注意講清本課程中的基本概念和基本理論，在保持課程的科學(xué)性及系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，應(yīng)突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，并努力反映本學(xué)科的新成就，新動向。注意理論的實踐性，緊密聯(lián)系研究生課題在科研生產(chǎn)中的應(yīng)用。4．教學(xué)過程中要充分利用直觀教具如圖表、幻燈及錄像和計算機(jī)輔助教學(xué)軟件等。5．因?qū)W時有限，而內(nèi)容較多，因此有一部分內(nèi)容要求學(xué)生自學(xué)。學(xué)生自學(xué)部位不占總學(xué)時，但仍然是大綱要求掌握內(nèi)容。學(xué)生自學(xué)部分，采用由教師提示，學(xué)生課后自學(xué)并提出問題，老師課后解答的方式。三、先修課程基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)、高等有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、、基礎(chǔ)化學(xué)實驗、大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等。四、課程教學(xué)重、難點(diǎn)課程重點(diǎn)：有機(jī)化合物的電子結(jié)構(gòu)理論；有機(jī)反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理；酸堿理論、溶劑效應(yīng)、消去反應(yīng)；重排反應(yīng)和自由基反應(yīng)。課程難點(diǎn)：電子結(jié)構(gòu)理論五、課程教學(xué)方法與教學(xué)手段授課方式：課堂講授為主。采用討論式、啟發(fā)式教學(xué)法，開展創(chuàng)造性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。授課手段：多媒體課件，課外輔導(dǎo)，討論等。六、課程教學(xué)內(nèi)容第一章緒論（2學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容(1)物理有機(jī)化學(xué)的建立和發(fā)展(2)物理有機(jī)化學(xué)的目的和內(nèi)容(2)研究方法和學(xué)習(xí)方法2．重、難點(diǎn)提示重點(diǎn)是物理有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法第二章有機(jī)化合物的電子結(jié)構(gòu)理論（4學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容(1)Lewis結(jié)構(gòu)——電子配對理論（2）共振結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)共振論（3）芳香性結(jié)構(gòu)理論2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)是掌握Lewis電子配對理論的基本概念和結(jié)構(gòu)共振輪.(2)難點(diǎn)是理解芳香結(jié)構(gòu)理論。第三章有機(jī)反應(yīng)中的能量變化（4學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容（1）自由能與有機(jī)反應(yīng)（2）活化自由能與有機(jī)反應(yīng)（3）有機(jī)反應(yīng)的兩種控制2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)是明確根據(jù)活化自由能研究有機(jī)反應(yīng)。(2)判斷反應(yīng)所屬的控制類型和選擇反應(yīng)條件。第四章有機(jī)反應(yīng)動力學(xué)與反應(yīng)機(jī)理（4學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容(1)動力學(xué)方法與反應(yīng)機(jī)理(2)動力學(xué)同位素效應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)是了解根據(jù)動力學(xué)研究，提出可能機(jī)理的原則。(2)難點(diǎn)是絕對反應(yīng)速率常數(shù)與活化熵的計算和應(yīng)用。第五章有機(jī)分子結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性能的定量規(guī)律（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容(1)Hammett方程（2）Hammett方程的推廣（3）Taft方程（4）Hammett-Brown方程2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)是Hammett、Taft和Hammett-Brown方程的建立及應(yīng)用。(2)難點(diǎn)是Taft方程。第六章有機(jī)化合物的酸堿理論（4學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容(1)基本概念（2）酸度的測量——酸度函數(shù)（3）影響分子酸堿強(qiáng)度的因素（4）軟硬酸堿理論及其應(yīng)用2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)是軟硬酸堿理論在金屬有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用。（2）難點(diǎn)軟硬酸堿理論。第七章有機(jī)化學(xué)中的溶劑效應(yīng)（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容(1)溶劑的分類、重要屬性及其量度方法（2）溶劑化作用平衡常數(shù)的表示式（3）溶劑對反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率的影響2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)溶劑對反應(yīng)速率影響的理論解釋(2)難點(diǎn)是溶劑對反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率的影響第八章基于自由基的反應(yīng)（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容(1)自由基的形成（2）自由基的取代反應(yīng)（3）自由基加成反應(yīng)（4）自由基的消除反應(yīng)（5）由基的氧化還原反應(yīng)（6）自由基的重排反應(yīng)2．重、難點(diǎn)提示(1)重點(diǎn)是明確自由基的形成(2)難點(diǎn)是自由基參與的各類有機(jī)反應(yīng)。七、實驗教學(xué)內(nèi)容八、學(xué)時分配章目教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)理論教學(xué)學(xué)時實驗教學(xué)學(xué)時一緒論2二有機(jī)化合物的電子結(jié)構(gòu)理論4三有機(jī)反應(yīng)中的能量變化4四有機(jī)反應(yīng)動力學(xué)與反應(yīng)機(jī)理4五有機(jī)分子結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性能的定量規(guī)律6六有機(jī)化合物的酸堿理論4七有機(jī)化學(xué)中的溶劑效應(yīng)4八基于自由基的反應(yīng)4總計32課程考核方式1.考核方式：開卷考試2.成績構(gòu)成：卷面成績和平時成績選用教材和參考書目參考書：[1]《物理有機(jī)化學(xué)》,高振衡主編，北京人民教育出版社,1984年.[2]《立體化學(xué)》,葉秀林主編,北京大學(xué)出版社,1999年.[3]《物理有機(jī)化學(xué)導(dǎo)論》，袁履冰主編，大連