大學(xué)化學(xué)教案

1、精品文檔 大學(xué)化學(xué)教案 篇一：大學(xué)有機(jī)化學(xué)教案第一章緒論教學(xué)基本要求：要求學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象及有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展歷史，認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)與生產(chǎn)和生活的密切關(guān)系。同時(shí)，通過對(duì)共價(jià)鍵理論及其本質(zhì)的學(xué)習(xí)，達(dá)到掌握有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)基本理論的目的。掌握碳原子正四面體概念，掌握共價(jià)鍵屬性，了解有機(jī)化合物的分類和研究有機(jī)化合物的步驟。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：本章的重點(diǎn)是掌握有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、組成和性質(zhì)的特點(diǎn)。難點(diǎn)是利用價(jià)鍵理論、分子軌道理論對(duì)共價(jià)鍵的理論解釋。第一節(jié)有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象一、有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)1、有機(jī)化合物是指碳?xì)浠衔镆约皬奶細(xì)浠衔镅苌?得的化合物。2、有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)合物及其衍生物的結(jié)

2、構(gòu)特征.合成方法和理化性質(zhì)等的化學(xué)。一、有機(jī)化合物的特點(diǎn)2016全新精品資料-全新公文范文-全程指導(dǎo)寫作法家原創(chuàng)1 / 16精品文檔1、分子組成復(fù)雜組成元素不多，但數(shù)目龐大，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。2、同分異構(gòu)現(xiàn)象例如：乙醇和甲醍分子式為：C2H6O但化學(xué)結(jié)構(gòu)不同。乙醇 CH3CH2OH 甲醍 CH3OCH33、容易燃燒絕大多數(shù)有機(jī)物都是可燃的。燃燒后生成二氧化碳和水。4、難溶于水（特殊例外）很多有機(jī)物難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，原理依據(jù)，相似相溶原理，與水形成氫 鍵的能力差。5、熔、沸點(diǎn)低許多有機(jī)物在室溫時(shí)呈氣態(tài)和液態(tài)，常溫下呈固態(tài)的有機(jī)物其熔點(diǎn)一般也很低。例如：尿素132.7 ° C葡萄糖1

3、46 0Co6、反應(yīng)速率較慢經(jīng)常需要幾小時(shí)、幾天才能完成，為了加速反應(yīng)，往往需加熱、光照或使用催化劑等。37、反應(yīng)復(fù)雜，副反應(yīng)多往往同一反應(yīng)物在同一條件下會(huì)得到許多不同的產(chǎn)物。所以就降低了主要產(chǎn)物產(chǎn)率。特殊例外： 乙醇易溶于水、四氯化碳可滅火等。三、有機(jī)化學(xué)的重要性有機(jī)化學(xué)是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的理論基礎(chǔ)；研究天然有機(jī)化合物、發(fā)展染料、合成藥物、香料、生產(chǎn)乙怏、石油化工產(chǎn)品 的開發(fā)利用；生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等等都需要有堅(jiān)實(shí)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。第二節(jié)共價(jià)鍵的一些基本概念一、共價(jià)鍵理論1、價(jià)鍵理論1(1)原子軌道重疊或電子配對(duì)基本理論在無機(jī)化學(xué)中已經(jīng)介紹了，由一對(duì)電子形成的共價(jià)鍵叫做單鍵，用一條短直線表示，如果倆個(gè)原

4、子各有二 個(gè)或三個(gè)未成鍵的電子，構(gòu)成的共價(jià)鍵則為雙鍵或叁鍵。例如：4H CC(2)共價(jià)鍵的飽和性當(dāng)原子的未成鍵的一個(gè)電子與莫原子的一個(gè)電子配對(duì)以后，就不能再與第三個(gè)電子配對(duì)了， 這就是共價(jià)鍵的飽和性。(3)共價(jià)鍵的方向性遵守最大重疊原理，分子的能量最低，形成最穩(wěn)定的分子O2、分子軌道理論它是從分子的整體由發(fā)去研究分子中每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，認(rèn)為形成化學(xué)鍵的電子是在整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)的。分子軌道理論認(rèn)為化學(xué)鍵是原子軌道重疊產(chǎn)生的，原子軌道重疊時(shí)就可以形成同樣數(shù)目的分子軌道。原子軌道組成分子軌道時(shí)，必須符合三個(gè)條件：(1)對(duì)稱匹配原則(2)原子軌道重疊最大原則(3)能量相近原則分子軌道的對(duì)稱性不同可將

5、其分為 軌道和兀軌道。二、共價(jià)鍵的鍵參數(shù)1、鍵長：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子核間距離。鍵長的單位為mm。例：CH3CH3CH2CH3H0.1530 0.15100.1456同一類型的共價(jià)鍵的鍵長在不同的化合物中可能稍有區(qū)別。2、鍵角：兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。例：109o 28'H3、鍵能： 當(dāng)A和B兩個(gè)原子(氣態(tài))結(jié)合生成A B分子（氣態(tài)）時(shí)所放生的能量稱為鍵能。用H表示。A （氣）+B （氣）-> A B （氣）離解能：要使ImolAB雙原子分子（氣態(tài)）共價(jià)鍵解離 為原子（氣態(tài)）時(shí)所需要的能量也就是鍵能，或叫鍵的離解 能。用D表示。2共價(jià)鍵斷裂時(shí)，必須吸熱， H為正值；形成共價(jià)鍵時(shí)放

6、熱，4H為負(fù)值。 注意：雙原子分子，鍵能和離解能數(shù)值相 等；多原子分子，鍵能為離解能的平均值。鍵能越大，鍵越牢固。54、鍵矩：正、負(fù)電荷中心的電荷（ e）與正負(fù)電荷中心之 間的距離（d）的乘積稱為鍵矩。以二e d鍵矩是用來衡量鍵極性的物理量，為一矢量，有方向性的,通常規(guī)定其方向由正到負(fù)，用箭頭表示。例如：CH3兩個(gè)相同的原子組成的鍵鍵矩為零；兩個(gè)不相同的原子組成的鍵均有鍵矩。5、偶極矩：多原子分子各鍵的鍵矩向量和就是該分子的偶極矩。例如：甲烷和四氯化碳是對(duì)稱分子，各鍵矩向量和為零，故為非極性分子。氯甲烷分子中C Cl鍵矩未被抵消，以=1.94D,為極性分子。 所以，鍵的極性和分子的極性是不相同

7、的。三、共價(jià)鍵的斷裂1 、均裂：成鍵的一對(duì)電子平均分給兩個(gè)原子或原子團(tuán)。A:B -A2+B2A2稱為自由基，或稱為游離基。例如：HCH3CH3CH2分另I叫甲基自由基和乙基自由基，通用R2表示。經(jīng)過均裂生成自由基的反應(yīng)稱為自由基反應(yīng)；一般在光、熱作用下進(jìn)行。2、異裂：異裂生成正離子和負(fù)離子，有兩種異裂：CXCH3C+XCXCX正離子 碳負(fù)離子 例如：CH3等；用通式： RR表不' o經(jīng)過異裂生成離子的反應(yīng)稱為離子型反應(yīng)；一般在酸、堿 作用下進(jìn)行。了解： 親電反應(yīng)親電試劑 親電體例如：金屬離子、氫質(zhì)子等。親核反應(yīng)親核試劑親核體例如：氫氧根負(fù)離子等。第三節(jié)誘導(dǎo)效應(yīng)1、定義：在有機(jī)化合物中，

8、由于電負(fù)性不同的取代基團(tuán)的影響，使 整個(gè)分子中成鍵電子云按取代基團(tuán)的電負(fù)性所決定的方向 而偏移的效應(yīng)稱為誘導(dǎo)效應(yīng)。2、特征：3誘導(dǎo)效應(yīng)的特征是沿著碳鏈傳遞，并隨碳鏈的增長迅速減弱或消失。通過靜電誘導(dǎo)而影響到分子的其他部分，沒有外界電場(chǎng)的影響也存在。3、表示形式：一般用I來表示誘導(dǎo)效應(yīng)。 一I相當(dāng)于吸電 子效應(yīng)，+I相當(dāng)于供電子效應(yīng)，飽和的 C H鍵的誘導(dǎo)效應(yīng) 規(guī)定為零。6CHCX +II=0 -I4、具有-I效應(yīng)原子和原子團(tuán)的相對(duì)強(qiáng)度：同族元素：F> Cl > Br > I從上到下依次減小同周期元素：-F>-OR> NHRM左到右依次增強(qiáng)不同雜化態(tài)：CRCRCR2

9、CR2R35、具有+I效應(yīng)的原子團(tuán)主要是烷基，相對(duì)強(qiáng)度是： (CH3)3C>(CH3)2CH>CH3CH2>CH3第四節(jié)研究有機(jī)化合物 的一般步驟1、分離提純重結(jié)晶法、升華法、蒸播法、色層分析法以及離子交換法2、純度的檢定測(cè)定有機(jī)化合物的物理常數(shù)就可以檢定其純度。如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、相對(duì)密度和折射率等。3、元素分析、實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定元素定性分析、元素定量分析、求各元素的質(zhì)量比、計(jì)算實(shí)驗(yàn)式；測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量，確定分子式。例如：3.26g 樣品燃燒后，得至U 4.74gCO2和1.92gH2O,實(shí)驗(yàn)測(cè)得其相對(duì)分子量為60 。樣品 CO2 H2O3.26g4.74g 1.92gC相對(duì)

10、原子質(zhì)量12碳質(zhì)量=CO2質(zhì)量 3=4.743 - =1.29gCO2相對(duì)分子質(zhì)量44碳質(zhì)量1.293100 % =3100 % =39.6 % (C)樣品質(zhì)量3.26H相對(duì)原子質(zhì)量322氫質(zhì)量=H2O質(zhì)量3=1.923 =0.213gH2O相對(duì)分子質(zhì)量18氫質(zhì)量0.2133100%=3100% =6.53 %(H)樣品質(zhì)量3.264(O) % =100%-(39.6 %+6.53 % )=53.87 %計(jì)算原子數(shù)目比：39.6C :=3.303.30/3.30=11276.53 H :=6.536.53/3.30=1.98153.87O :=3.373.37/3.30=1.02161 ： 1

11、.98 ： 1.02 弋1 ： 2 ： 1樣品的實(shí)驗(yàn)式為CH2O測(cè)其分子量為60,故分子式為C2H4O24、結(jié)構(gòu)式的確定應(yīng)用現(xiàn)代物理方法如 X衍射、紅外光譜法、核磁共振譜和質(zhì)譜等能快速、準(zhǔn)確地得到分子的結(jié)構(gòu)式。分子的結(jié)構(gòu)包括分子的構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)象。5、構(gòu)造式的寫法HHHHCHHHCCH也可以用簡(jiǎn)略式書寫：(CH3)3C(CH2)4CH(CH3)2 CH4 CH2=CH2第五節(jié) 有機(jī)化合物的分類和官能團(tuán)一、按碳架分類1、開鏈化合物分子中碳原子相互結(jié)合成碳鏈的化合物CH3CH2CH3CH3CH2CH2OHCH3CH2COOH2、碳環(huán)化合物 分子中碳原子相互結(jié)合成碳環(huán)的化合物(1)脂環(huán)化合物分子中碳

12、原子相互結(jié)合成碳環(huán)(2)芳香族化合物 分子中碳原子連接成特殊的芳香環(huán)3、雜環(huán)化合物 這類化合物具有環(huán)狀結(jié)構(gòu) ，但是組成環(huán)的原子除碳外，還有氧.硫.氮等其他元素的原子篇二：大學(xué)分析化學(xué)教案分析化學(xué)教案楊興華懷化學(xué)院化學(xué)化工系2008.9第1章緒論目的要求：了解分析化學(xué)的主要任務(wù)和作用、分類方法和發(fā)展以及主要參考資料。教學(xué)內(nèi)容：一、 分析化學(xué)的任務(wù)和作用1 .基本概念：分析化學(xué)：研究物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法及有關(guān)理論的一門科學(xué)，是化學(xué)的一個(gè)重要分支。2 .分析化學(xué)的任務(wù)可歸納為三大方面的主要任務(wù)：鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成(或成分)定性分析(qualitative analysis)測(cè)定各組分的相對(duì)含量 定

13、量分析(quantitative analysis) 確定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)分析 (structural analysis) 3.分析化學(xué)的作用不但對(duì)化學(xué)學(xué)科的本身的發(fā)展起著重大的作用，而且在各個(gè)領(lǐng)域都起著很重要的作用， 比如：在國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、 醫(yī)藥衛(wèi)生與環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都起著重要的作用。二、分析方法的分類三、分析化學(xué)的發(fā)展與趨勢(shì)分析化學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了三次巨大變革，成為化學(xué)的一個(gè)重要分支。第一次變革：20世紀(jì)初。溶液平衡四大理論的建立，為分析化學(xué)提供了理論基礎(chǔ)，使分析化學(xué)由一門技術(shù)發(fā) 展成為一門科學(xué)。第二次變革：20世紀(jì)50年代。由于物理學(xué)和電子學(xué)的發(fā) 展，使儀器分析方法得到發(fā)展，使原來以

14、化學(xué)分析為主的經(jīng) 典分，發(fā)展成為以儀器分析為主的現(xiàn)代分析化學(xué)。第三次變革：20世紀(jì)70年代，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用主要標(biāo)志的信息時(shí)代的到來，為分析化學(xué)建立高靈敏度、高選擇性、高準(zhǔn)確性、自動(dòng)化、智能化的新方法創(chuàng)立了條件?？傊治龌瘜W(xué)的發(fā)展趨勢(shì)是以提高分析方法的準(zhǔn)確度、 靈敏度和分析速度，發(fā)展自動(dòng)分析和遙測(cè)分析為目標(biāo)。思考題：做好下一章的預(yù)習(xí)第2章分析試樣的采集與制備目的要求：通過本章教學(xué)，使學(xué)生了解固體試樣、液體試樣、氣體試 樣及生物試樣的采集方法；掌握試樣的制備方法；掌握常用 的試樣分解方法：溶解法、熔融法，了解試樣分解的其它方 法；了解并理解分析測(cè)定前的預(yù)處理。教學(xué)重點(diǎn)：試樣的分解；教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)試

15、樣特點(diǎn)確定試樣分解方法教學(xué)內(nèi)容：2-1試樣的采集在分析實(shí)踐中，常需測(cè)定大量物料中莫些組分的平均含量.？ 取樣的基本要求：代表性對(duì)比較均勻的物料，如氣體、液體和固體試劑等，可直接取少量分析試樣，不需再進(jìn)行制備。通常遇到的分析對(duì)象，從形態(tài)來分，不外氣體、液體和固 體三類，對(duì)于不同的形態(tài)和不同的物料，應(yīng)采取不同的取樣方法。2.1.1 固體試樣的采集固體物料種類繁多，性質(zhì)和均勻程度差別較大。組成不均勻的物料：礦石，煤炭，廢渣和土壤等；組成相對(duì)均勻的物料：谷物、金屬材料、化肥、水泥等。對(duì)不均勻試樣，應(yīng)按照一定方式選取不同點(diǎn)進(jìn)行采樣，以保證所采試樣的代表性。采樣點(diǎn)的選擇方法：隨即采樣法；判斷采樣法；系統(tǒng)采

16、樣法等。取樣份數(shù)越多越有代表性，但所耗人力、物力將大大增加。應(yīng)以滿足要求為原貝U。平均試樣采取量與試樣的均勻程度、顆粒大小等因素有關(guān)。通常，試樣量可按下面經(jīng)驗(yàn)公式（切橋特公式）計(jì)算：m > Kd 2式中：m為采取平均試樣的最低重量（kg） ; d為試樣的最大顆粒直徑（mm）;K 為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)求得，通常 K值在0.05 - 1 之 問。例：采集礦石樣品，若試樣的最大直徑為10 mm k =0.2kg/mm2,則應(yīng)采集多少試樣解：m > kd 2 = 0.2 ? 10 2 = 20 （kg）*金屬（合金）樣品采取一般，金屬經(jīng)過高溫熔煉，組成比較均勻，因此，于片狀或絲狀試樣，剪取

17、一部分即可進(jìn)行分析。鋼錠和鑄鐵，由于表面和內(nèi)部的凝固時(shí)間不同，鐵和雜質(zhì)的凝固溫度也不一樣，因此，表面和內(nèi)部的組成不很均勻。取樣時(shí)應(yīng)先將表面清理，然后用鋼鉆在不同部位、不同深度鉆取碎屑混合均勻，作為分析試樣。對(duì)于那些極硬的樣品如白口鐵、硅鋼等，無法鉆取，可用銅錘砸碎之，再放入鋼缽內(nèi)搗碎，然后再取其一部分作為分析試樣。2.1.2 液體試樣的采取常見液體試樣包括：水，飲料，體液，工業(yè)溶劑等。一般比較均勻，采樣單元數(shù)可以較少。對(duì)于體積較小的物料， 可在攪拌下直接用瓶子或取樣管取樣；裝在大容器里的物料， 在貯槽的不同位置和深度取樣后混合均勻即可作為分析試樣；對(duì)于分裝在小容器里的液體物料，應(yīng)從每個(gè)容器里取樣，然后混勻作為分析試對(duì)于水樣，應(yīng)根據(jù)具體情況，采取不同的方法采樣。采取水管中或有泵水井中的水樣時(shí)，取樣前需將水龍頭或泵打開，先放水10-15分鐘，然后再用干凈瓶子收集水樣。采取池、江、河、湖中的水樣時(shí)，首先根據(jù)分析目的及水系具體情況選擇好采樣地點(diǎn)。用采樣器在不同深度各取一份水樣，混合均勻后作為分析試樣。2.1.3 氣體試樣的采取常見氣體試樣有：汽車尾氣、工業(yè)廢氣、大氣、壓縮氣體以及氣溶物等。亦