四川輕化工大學課程實施大綱

-12-11．教學理念1.關(guān)注學生的全面發(fā)展《精細化工工藝學》是面向應(yīng)用化學本科專業(yè)學生開設(shè)的一門專業(yè)課程，在教學過程中理論和實踐并重，貫側(cè)以學生為本的教學理念，教師協(xié)助學生探索自我，發(fā)現(xiàn)自我，進而實現(xiàn)自我，提高學生的專業(yè)技能，為學生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2.關(guān)注教學的有效性在授課過程中，主要是講重點、講難點、講思路、講方法、講應(yīng)用；采用啟發(fā)式、研討式教學方法，將理論聯(lián)系實際貫穿于教學的全過程，積極調(diào)動學生思維，激發(fā)學生潛能，促進學生對現(xiàn)象、概念和原理的深入理解，既注重培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎(chǔ)能力，又注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和自主學習的能力。在教學過程中，注重精講多練，多以現(xiàn)場練習的方式實時考察學生對關(guān)鍵知識點的掌握情況。鼓勵學生參與討論，注意對學生進行科學思維方法和研究方法的培養(yǎng)，通過典型實例，初步培養(yǎng)學生應(yīng)用有機化學、物理化學和化工原料的知識，分析并理解精細化工過程中的基本原理。3.關(guān)注教學的策略在課堂教學中，教師要善于從學生已經(jīng)學過的知識點入手，注重新知識與原有知識間的聯(lián)系。啟發(fā)學生探究新知識，激發(fā)學生求知欲，提高課堂教學效率。同時，準確地把握教材中知識之間的縱橫聯(lián)系，在教學過程中注意知識點的復(fù)習和歸納總結(jié)，有助于學生理清知識的脈絡(luò)，使所學知識形成系統(tǒng)化的有機體。另外，創(chuàng)造寬松的教學環(huán)境，注重良好的教學互動，注重學生學習情感體驗和反饋。4.關(guān)注教學價值觀在授課過程中，要正確引導(dǎo)與啟發(fā)學生，注意培養(yǎng)學生積極的人生態(tài)度，正確的價值觀、人生觀和科學的世界觀，使學生明確化學工作者的使命，在學習知識的過程中堅定正確的價值選擇。逐步具有社會責任感，將自身發(fā)展融于祖國的發(fā)展和進步。2．課程介紹2.1課程的性質(zhì)《精細化工工藝學》是我校應(yīng)用化學本科專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，屬于考試課程。2.2課程在學科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位和作用《精細化工工藝學》是我校應(yīng)用化學專業(yè)方向的主要必修專業(yè)課，也是我校應(yīng)用化學專業(yè)的特色課程，該課程以有機化學、物理化學、化工原理、化工機械為主要先修基礎(chǔ)課。并作為精細化學品化學，復(fù)配技術(shù)與原理，表面活性劑制備與應(yīng)用等課程先導(dǎo)課程。其重點講授精細化工產(chǎn)品及其中間體的合成的基本原理和精細化工的基本單元反應(yīng)。課程既有極強的理論性，又需要豐富的實踐經(jīng)驗，學生通過學習本課程既能學到有機合成的基本原理，又提高對工業(yè)有機合成中認識，同時提高了其認識問題、分析問題及解決問題的能力，為今后的科學研究和工程管理奠定良好的基礎(chǔ)。2.3課程的前沿及發(fā)展趨勢精細化工是當今化學工業(yè)中最具活力的新興領(lǐng)域，其產(chǎn)品精細化學品是新材料的重要組成部分。精細化工產(chǎn)品種類多、附加值高、用途廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，直接服務(wù)于國民經(jīng)濟的諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域，能夠為國防、通訊、電子等高新技術(shù)發(fā)展的提供可靠物質(zhì)基礎(chǔ)。大力發(fā)展精細化工，以及傳統(tǒng)化工精細化己成為世界各國調(diào)整化學工業(yè)結(jié)構(gòu)、提升化學工業(yè)產(chǎn)業(yè)能級和擴大經(jīng)濟效益的戰(zhàn)略重點。但相對與傳統(tǒng)化學品其工藝路線長、裝備特殊技術(shù)要求高，而且涉及化工、機械、自動控制等多個領(lǐng)域，最重要的其生產(chǎn)過程會產(chǎn)生難于處理的污染物。使得精細化工行業(yè)存在產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護上的矛盾，為了協(xié)調(diào)環(huán)保與產(chǎn)業(yè)發(fā)展間的矛盾，精細化工必須開發(fā)綠色清潔合成工藝，在確保環(huán)境和生態(tài)安全的基礎(chǔ)上進行跨越式發(fā)展。精細化工產(chǎn)業(yè)必須加強技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整和優(yōu)化精細化工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，重點開發(fā)高性能化、專用化、綠色的高附加值化工產(chǎn)品，已成為當前精細化工發(fā)展的重要特征，也是今后我國精細化工發(fā)展的重點方向。2.4學習本課程的必要性通過本課程的學習，使學生不但能夠了解精細化工在化工乃至國民生產(chǎn)生活中的重要地位和作用，明確對提升人們生活品質(zhì)和促進科技發(fā)展領(lǐng)域的重要意義。精細化工的核心是為了滿足特點的社會需求，而組織的化工生產(chǎn)過程。其特別強調(diào)精細化學品結(jié)構(gòu)與其性能將的關(guān)系，并通過對進行化工基本操作單元和精細化學品合成的過程及工藝條件掌握。為該產(chǎn)品的生產(chǎn)制定相應(yīng)的合成路線，并通過化工生產(chǎn)過程得到產(chǎn)品的過程。本課程的學習，能夠讓學生明確所學專業(yè)對社會的作用，增強對專業(yè)的興趣。3．教師簡介3.1教師職稱、學歷任課教師：鄒偉職稱：講師學歷：工學博士3.2教育背景2000.9-2004.7四川輕化工大學化學工程與工藝學士2006.9-2013.12大連理工學院精細化工博士3.3研究興趣（方向）有機氟精細化學品設(shè)計和應(yīng)用研究含氟化學品清潔生產(chǎn)技術(shù)研究有機氟聚合物及其復(fù)合材料開發(fā)納米材料及納米器件的研究4．先修課程本課程應(yīng)在有機化學、物理化學、化工原理等課程修讀后開設(shè)。5．課程目標5.1知識與技能方面本課程的知識系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括由精細化工產(chǎn)品合成中最常用的十三種單元反應(yīng)和有機合成的基本原理構(gòu)成。各種單元反應(yīng)可通過多種途徑完成，了解工藝過程以及工業(yè)過程中影響因素，變能利用物理化學、有機化學和化工原理的知識區(qū)理解各個單元反應(yīng)的特點。了解各種操作單元的應(yīng)用范圍，以及操作單元對精細化學品研制的意義。在能力培養(yǎng)方面，首先要培養(yǎng)學生的自學能力，精細化學品日新月異，只有提高利用已有知識，提高其學習新知識、新理論的能力，才能使其趕上時代飛速發(fā)展的步伐。其次，要形成思維有序、有據(jù)，會歸納、演繹的邏輯思維方法，提高其對理論和問題的分析能力。只有這樣，才能使學生從眾多合成路線中，優(yōu)選出有實際應(yīng)用價值的合成路線，并在單元操作過程中，有效優(yōu)化各單元操作過程，使生產(chǎn)效益達到最大化。第三，要學會從正反兩方面看問題，并學會從全局出發(fā)，并能利用辯證的思維去處理和解決問題，而且要求具備聯(lián)想與類比的思維能力，能夠為產(chǎn)品以構(gòu)建更高效、綠色的工藝路線。在技能方面，通過本課程的學習，應(yīng)使學生能夠依據(jù)精細化學品的結(jié)構(gòu)特點，優(yōu)選在生產(chǎn)技術(shù)上和經(jīng)濟上最合理的合成路線和合成工藝的能力。5.2過程與方法方面使學生強化物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的科學觀點，利用任課教師在精細化學品開發(fā)該領(lǐng)域的經(jīng)驗，結(jié)合當下科學技術(shù)的成果，啟迪學生學習能力，讓學生學會提出問題、分析問題、設(shè)計實驗探索問題的科研思路。5.3情感、態(tài)度與價值觀方面通過教學，使學生從宏觀上對無機化學、有機化學、物理化學、化工原理的課程的理論知識與精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)實踐結(jié)合在一起，明確所學專業(yè)對國家發(fā)展的意義，提升專業(yè)自信心，并引發(fā)學生對有機合成的興趣。6．課程內(nèi)容6.1課程的內(nèi)容概要該課程首先介紹精細化工的內(nèi)涵以及其對國民生產(chǎn)生活的意義，以及精細化工的基本研究方法和思路。對鹵化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、硝化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、重氮化反應(yīng)、烷化及酰化反應(yīng)等精細化工單元反應(yīng)進行介紹，從反應(yīng)物結(jié)構(gòu)、反應(yīng)歷程來探討影響精細有機合成單元反應(yīng)的各種因素，并闡明基本原理、合成工藝和應(yīng)用范圍，且輔以重要的生產(chǎn)實例。通過這些基礎(chǔ)知識的學習，使學生對精細化工的理論基礎(chǔ)有初步的認識，并能結(jié)合相關(guān)專題的學術(shù)文獻，了解不同單元反應(yīng)的應(yīng)用及相關(guān)研究進展，拓展學術(shù)視野。6.2教學重點、難點及參考學時表1教學重點和難點章節(jié)授課學時教學重點、難點第一章緒論2重點：精細化學品的內(nèi)涵、特點和精細化工在國民經(jīng)濟中的地位。第二章有機反應(yīng)的一般原理12重點：（1）有機反應(yīng)中的電子效應(yīng)、空間效應(yīng)（2）精細有機合成中的溶劑效應(yīng)。（3）有機物反應(yīng)性與結(jié)構(gòu)間定量關(guān)系難點：理解和掌握有機反應(yīng)中的誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)及空間位阻的含義、強弱和產(chǎn)生的原因。線性自由能關(guān)系、哈密特方程第三章鹵化反應(yīng)5重點：各類鹵化反應(yīng)所用的鹵化劑、鹵化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和主要影響因素等

。難點：鹵化反應(yīng)的反應(yīng)歷程、熱力學和動力學。

第四章磺化與硫酸鹽化5重點：各類磺化反應(yīng)的反應(yīng)歷程、主要影響因素和各種磺化方法的應(yīng)用

。難點：理解磺化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學。第五章硝化反應(yīng)5重點：硝化反應(yīng)的反應(yīng)歷程、硝化反應(yīng)的主要影響因素、混酸硝化法和有機溶劑中的硝化法及其應(yīng)用。難點：理解硝化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學

。第六章還原反應(yīng)4重點：催化氫化反應(yīng)歷程、常用催化氫化催化劑的性能及適用范圍、非均相催化氫化過程的主要影響因素、各種化學還原法的特點和適用范圍

。難點：理解非均相催化氫化和各類化學還原的反應(yīng)歷程

。第七章氧化反應(yīng)4重點：空氣液相氧化的反應(yīng)歷程和主要影響因素、空氣的氣-固相接觸氧化特點和各類化學氧化法的特點及應(yīng)用

。難點：理解空氣液相氧化的反應(yīng)歷程及其主要影響因素。第八章烷化與?；磻?yīng)5重點：1.N-烷化、O-烷化和芳環(huán)上C-烷化的反應(yīng)歷程及反應(yīng)特點、常用的烷化劑和各類烴化反應(yīng)的應(yīng)用。

2.常用?；瘎；芰Φ膹娙酢-?；头辑h(huán)上C-?；姆磻?yīng)歷程及反應(yīng)特點、各類?；磻?yīng)的方法和應(yīng)用

。難點：1.理解各類烴化反應(yīng)的反應(yīng)歷程

。2.理解各類酰化反應(yīng)的反應(yīng)歷程。第九章重氮化與重氮鹽的轉(zhuǎn)化3重點：重氮化的反應(yīng)歷程、反應(yīng)條件和重氮鹽的結(jié)構(gòu)及重氮鹽的反應(yīng)和用途

。難點：理解重氮化的反應(yīng)歷程和反應(yīng)條件。7.課程教學實施課程知識的傳授以講授、舉例、對比和討論方法為主，講授與復(fù)習并駕齊驅(qū)，力求知識點的融會貫通，調(diào)動學生思維。采用多媒體課件教學。表2具體教學過程7.1緒論授課時間：第一次課授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：了解精細化學品的含義、特點、范圍和精細化工在國民經(jīng)濟中的地位。教學內(nèi)容：1.1

精細化學品的含義和分類1.2

精細化學品的特點1.3

精細化工在國民生產(chǎn)生活中的意義教學重點：精細化學品的含義、特點、范圍和精細化工在國民經(jīng)濟中的地位考核要點：掌握精細化學品的含義、特點、范圍。教學過程：§1.1精細化學品的范圍（舉例法、對比講授法）列舉生活中的精細化學品的實例引出精細化學品的概念，注意區(qū)分精細化學品和通用化學品的概念。通用化學品精細化學品原料廉價、易得的天然資源通用化學品加工一次或數(shù)次化學加工步驟繁多，反應(yīng)復(fù)雜產(chǎn)品特點技術(shù)要求很高，產(chǎn)量大，附加價值低產(chǎn)量小，產(chǎn)值高，純度高，特定的應(yīng)用性能從國內(nèi)和國外兩方面講授精細化學品的分類?！?.2精細化學品的特點（舉例法）從具有典型特點的精細化學品角度，如藥品、化妝品等，詳細講授精細化學品的特點，加深學生對精細化學品含義的理解。1、精細化學品在量和質(zhì)上的基本特征：小批量、多品種、具有特定功能、專用性質(zhì)2、精細化學品生產(chǎn)過程：化學合成分離提純劑型加工商品化§1.3精細化工在國民經(jīng)濟中的作用及發(fā)展模式（討論法、講述法）1.講授精細化工在國民經(jīng)濟中的作用，組織學生討論“日本對韓國制裁中有多少是精細化工產(chǎn)品？”。2，結(jié)合教師的研究方向以含氟特種精細化學品為例，讓學生了解精細化工對國家發(fā)展的重要意義。3.講授精細化工主要的發(fā)展模式，引申我國目前的精細化工的發(fā)展情況及發(fā)展的趨勢，激發(fā)學生對精細化工專業(yè)學習的興趣。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法課業(yè)內(nèi)容：課堂討論：在航空、航天通訊和電子加工領(lǐng)域精細化工的作用？課后復(fù)習：精細化學品的特點課前準備：通過網(wǎng)絡(luò)等媒介了解“什么是精細化工和精細化學品”參考資料：備注：激發(fā)學生的興趣，注意引導(dǎo)。7.2有機反應(yīng)的一般原理授課時間：第2-8次課授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：1.理解有機化學反應(yīng)的基本過程，以及在反應(yīng)過程中能力體系的變化。2.理解有機反應(yīng)中的誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)及空間位阻的含義、強弱和產(chǎn)生的原因；掌握應(yīng)用電子效應(yīng)和空間位阻效應(yīng)解釋實際問題。3，有機反應(yīng)工程中結(jié)構(gòu)與性能的間的關(guān)系，哈密特方程及線性自由能關(guān)系，及其應(yīng)用。4理解并掌握加成反應(yīng)、消除反應(yīng)、取代反應(yīng)、縮合反應(yīng)和重排反應(yīng)的概念、反應(yīng)過程和能進行這些反應(yīng)的有機化合物的結(jié)果特征。

5.理解和掌握溶劑的類型和溶劑性質(zhì)對有機反應(yīng)的影響及在有機反應(yīng)中溶劑的使用和選擇。

教學內(nèi)容：2.1有機反應(yīng)的基本過程2.2有機反應(yīng)中的電子效應(yīng)和空間效應(yīng)

2.3有機化合物結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性間的關(guān)系2.4有機反應(yīng)的分類

2.5新型催化技術(shù)2.6溶劑效應(yīng)教學重點：

有機反應(yīng)中的電子效應(yīng)、空間效應(yīng)和精細有機合成中的溶劑效應(yīng)。教學難點：如何理解誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)，并將電子效應(yīng)和空間效應(yīng)與反應(yīng)過程中的自由能統(tǒng)一起來?？己艘c：1.有機反應(yīng)中的誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)及空間位阻的含義、強弱和產(chǎn)生的原因，電子效應(yīng)和空間效應(yīng)與反應(yīng)自由能間的關(guān)系。2.哈密特方程，以及其中取代基常數(shù)和反應(yīng)常數(shù)的意義，已經(jīng)哈米特方程的應(yīng)用。3.有機反應(yīng)的分類：加成反應(yīng)、消除反應(yīng)、取代反應(yīng)、縮合反應(yīng)和重排反應(yīng)的概念、反應(yīng)過程和能進行這些反應(yīng)的有機化合物的結(jié)果特征。4溶劑的類型和溶劑性質(zhì)對有機反應(yīng)的影響及在有機反應(yīng)中溶劑的使用和選擇。教學過程：§2.1有機反應(yīng)的基本過程（引導(dǎo)法、舉例法、對比講授法）§2.1.1鍵的斷裂與形成由有機化學的角度引出化學反應(yīng)的發(fā)生包含兩個基本過程—鍵的斷裂和鍵的形成，采用實例講授鍵的斷裂和鍵的形成的不同方式，均裂和異裂均裂：形成化學鍵的兩個電子分裂形成自由基（利用離婚財產(chǎn)均分類比）異裂：形成化學鍵的兩個電子歸一個原子所有，形成正負電荷（利用離婚凈身出戶類比）?！?.1.2分子內(nèi)重排與電子傳遞講授分子從熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)向熱力學穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生基團遷移的三種情況和反應(yīng)過程中電子傳遞過程?；鶊F遷移方式：1、基團帶著一對電子遷移2、基團帶著原來鍵中的一個電子轉(zhuǎn)移3、基團遷移時不帶原來的鍵合電子§2.2有機反應(yīng)的電子效應(yīng)和空間效應(yīng)（舉例法、對比講授法）§2.2.1電子效應(yīng)和空間效應(yīng)1.復(fù)習有機化學中的原子的電負性的概念，引申到不同的原子和基團都具有不同的電負性，對中心碳原子的電子云分布會產(chǎn)生影響，進而引出電子效應(yīng)概念。誘導(dǎo)效應(yīng)：在有機分子中相互連接的不同原子間，由于原子各自的電負性不同而引起的連接鍵內(nèi)電子云偏移的現(xiàn)象，以及原子或分子受外電場作用而引起的電子云轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，稱誘導(dǎo)效應(yīng)用I表示。根據(jù)其作用特點，誘導(dǎo)效應(yīng)I又分為動態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)Id和靜態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)Is。(利用庫倫公式進行類比學習)2.對比講授有機反應(yīng)中的誘導(dǎo)效應(yīng)的分類、傳遞方式及強弱。靜態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)：受取代基電負性的影響，中心碳原子上的電子云密度會發(fā)生變化，這種變化或影響是可以傳遞的，這是化合物分子內(nèi)在固有的性質(zhì)，被稱為靜態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)Is。靜態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)沿著單鍵傳遞，并隨著與取代基距離的增加而減弱。（與庫倫公式具有相似性）1、具有方向性；2、具有大小且與電荷分離呈正比；3、作用力隨距離迅速衰減。靜態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)的強弱取決于原子或基團的電負性（與電荷間的靜電作用）動態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)：分子在外電場作用下，或者在反應(yīng)瞬間受到極性試劑的影響，其內(nèi)部電子云分布發(fā)生瞬時變化的現(xiàn)象稱動態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)，也叫可極化性。（電場對電荷的庫倫公式）發(fā)生動態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)時，外電場的方向?qū)Q定鍵內(nèi)電子云偏離方向。動態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)的強弱與施加影響的原子或基團的性質(zhì)有關(guān)，也與受影響的鍵內(nèi)電子云可極化性有關(guān)。3.講授共軛效應(yīng)的定義、分類、傳遞方式及強弱。（電子流傳輸）利用導(dǎo)電聚合物聚乙炔引出共軛效應(yīng)（有機分子中自由電子的運行）共軛效應(yīng)：共軛體系形成后由于π－電子的流動性以及相鄰ｐ軌道的相互交蓋，從而使共軛體系內(nèi)各鍵的電子云密度趨于平均化，相鄰單雙鍵之間的區(qū)別部分或全部消失，這種現(xiàn)象稱為共軛效應(yīng)，以C表示，也有用T表示的。共軛效應(yīng)沿π鍵傳遞，可用弧形箭頭表示。從重鍵開始指向單鍵或原子；或起始于ｐ軌道的孤電子對，指向單鍵。靜態(tài)共軛效應(yīng)Cs是共軛體系內(nèi)在的、永久性的性質(zhì)；動態(tài)共軛效應(yīng)Cd是由外電場作用引起，僅在分子進行化學反應(yīng)時才表現(xiàn)出的一種暫時現(xiàn)象。通常我們知道電流強于靜電相互作用，所以共軛一般強于誘導(dǎo)。§2.2.2空間位阻講授空間位阻的定義，通過化學反應(yīng)產(chǎn)物中的異構(gòu)體比例幫助學生理解空間位阻對化學反應(yīng)的影響?？臻g效應(yīng)的來源：組成化合物的原子具有體積，電子外層電子相互排斥?？臻g位阻：一般指體積龐大的取代基直接影響化合物反應(yīng)活性部位的暴露，阻礙試劑對反應(yīng)中心的有效進攻；也可指進攻試劑的體積影響其有效進入反應(yīng)位置。將?G=?H-T?S進行分解其中含變?yōu)榛瘜W鍵與電子效應(yīng)最為密切，而熵與化合物的體積和空間結(jié)構(gòu)相關(guān)其與空間因素最為密切?！?.3有機物反應(yīng)性與結(jié)構(gòu)間的定量關(guān)系（引導(dǎo)法、舉例法、對比講授法）前面已經(jīng)明確化合物電子結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)會影響化合物的定性作用，引出化合物電子和空間結(jié)構(gòu)是否存在定量關(guān)系。引出哈米特方程§2.3.1哈米特方程哈米特方程—通過測量不同取代甲苯甲酸中的pH，發(fā)現(xiàn)及其在間位和對位最苯甲酸水解速率和水解平衡常數(shù)的影響。這種影響可以過渡給苯乙酸水解和苯丙酸水解與取代基間的相互關(guān)系，的掃哈米特方程的取代基常數(shù)哈米特取代基常數(shù)取代基改變苯環(huán)側(cè)鏈反應(yīng)中心電子云密度的能力的尺度。同時分析取代苯乙酸和苯丙酸水解的反應(yīng)的的斜率引出，哈密特方程常數(shù)反應(yīng)對于取代基對于反應(yīng)產(chǎn)生影響的敏感性尺度.§2.3.2取代基常數(shù)和反應(yīng)常數(shù)的意義。取代基常數(shù)表明基團是提高苯環(huán)電子云密度還是降低電子云密度。反應(yīng)常數(shù)與反應(yīng)類型間的關(guān)系：ρ＞0：表示取代對反應(yīng)的影響和對苯甲酸電離的影響是同方向的(反應(yīng)的速控步有負電荷形成或正電荷消失）ρ＜0：說明給電子基團增加反應(yīng)速率（反應(yīng)的速控步出現(xiàn)正電荷或負電荷消失）。ρ＞1：說明取代基對反應(yīng)的影響比苯甲酸的電離更敏感。0＜ρ＜1：說明吸電子基團仍然增加速率或平衡常數(shù)，但程度較小。較小的ρ值通常表示有自由基中間體或者是一個沒有多少電荷分離的環(huán)狀過渡態(tài)。如果一個反應(yīng)給出兩條不同斜率的直線，則表示由于取代的改變使機理或速控步發(fā)生了變化。§2.3.3線性自由能關(guān)系為什么哈米特方程會成立？反應(yīng)過程中熵變與空間因素間的關(guān)系。反應(yīng)性與結(jié)構(gòu)間定量關(guān)系的意義，以及如何利用線性自由能關(guān)系實現(xiàn)有機物的分離?！?.3.4其他反應(yīng)方程了解塔夫特方程，以及塔夫特方程的重要意義，塔夫特確定了反應(yīng)構(gòu)成中電子效應(yīng)和空間效應(yīng)是完全獨立的影響?！?.4有機反應(yīng)的分類（舉例法、對比講授法）§2.4.1加成反應(yīng)以烯烴為例講授親電加成反應(yīng)。在碳-碳重鍵上連有供電子基時，將使重鍵上電子云密度增加，有利于親電試劑進攻和碳正離子的生成及穩(wěn)定性的提高，可提高反應(yīng)速度。在碳-碳重鍵上連有吸電子基團時，重鍵上的電子云密度降低，不利于C+離子的生成和穩(wěn)定，反應(yīng)困難。以羰基化合物為例講授親核加成反應(yīng)。進攻試劑親核性越強，羰基C缺電性越高，羰基鄰位基團越小，越有利于親核加成反應(yīng)?！?.4.2消除反應(yīng)采用實例教學的方式講授兩類消除反應(yīng)—α-消除、β-消除，從電子效應(yīng)的角度分析了不同結(jié)構(gòu)的烷基發(fā)生β-消除有兩種反應(yīng)歷程—雙分子歷程和單分子歷程。α-消除：在同一碳上消除兩個原子(基團)的反應(yīng)稱α-消除反應(yīng)，也叫1,1-消除反應(yīng)。β-消除大多數(shù)是從兩個相鄰碳原子上脫去兩個基團或原子，形成不飽和化合物的過程。β-消除反應(yīng)歷程可分為雙分子歷程(E2)和單分子歷程(E1).在消除反應(yīng)產(chǎn)物中存在多種異構(gòu)產(chǎn)物，一般以共軛程度高、體系能量低、穩(wěn)定性高的產(chǎn)物為主?！?.4.3脂肪族親核取代反應(yīng)詳細講授脂肪族親核取代的三種反應(yīng)歷程—SN2反應(yīng)歷程、SN1反應(yīng)歷程、四面體歷程。采用舉例方式講授SN2反應(yīng)歷程和SN1反應(yīng)歷程的反應(yīng)過程、動力學方程和反應(yīng)的特征。動畫展示這兩種反應(yīng)歷程。從底物結(jié)構(gòu)、離去基團、進攻試劑三個方面講授影響脂肪族親核取代反應(yīng)活潑性的因素，并引出親核試劑的親核能力的順序和離去基團的離去能力的順序?！攸c強調(diào)單分子親核取代和雙分子親核取代都是模型反應(yīng)，將其定義為0-100，常規(guī)的親核取代在其間。(1)底物結(jié)構(gòu)①按SN2歷程，當?shù)孜锏摩粱颚绿忌洗嬖谥ф湑r，使反應(yīng)速率下降。其原因是空間位阻增大，導(dǎo)致減少攻擊基團靠近中心碳原子的幾率。②按SN1歷程進行的反應(yīng)，則當?shù)孜铴?碳上存在支鏈時使反應(yīng)變易，解釋是隨著支鏈增多，使異裂所產(chǎn)生的碳正離子穩(wěn)定性提高。③在底物分子中，當中心碳原子上有給電子基團時，有利于SN1反應(yīng)；有吸電子基時有利于SN2反應(yīng)。(2)攻擊試劑任何含未共享電子對的化合物，無論是中性分子還是帶負電荷分子，均可作為親核試劑。（3）離去基團處在飽和C原子上的基團，其離去難易與陰離子離去基團的穩(wěn)定性有關(guān)，越穩(wěn)定，越易離去。§2.4.4脂肪族親電取代反應(yīng)講授脂肪族親電取代反應(yīng)的歷程及影響反應(yīng)活潑性的因素，同時與有機化學的聯(lián)系舉例常見的脂肪族親電取代反應(yīng)，加深學生對知識點的理解。§2.4.5芳香族親電取代反應(yīng)詳細講授芳香族親電取代反應(yīng)的歷程，引入動力學同位素效應(yīng)的概念并運用其分析芳香族親電取代的反應(yīng)歷程和反應(yīng)的過程。從電子效應(yīng)的角度分析不同的取代基對苯環(huán)的誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的作用力，把取代基分為三類；然后根據(jù)三類取代基對苯環(huán)不同位置的碳原子的電子云密度的影響，進而分為兩類定位基—鄰對位定位基和間位定位基，并舉例比較兩類定位基的定位效應(yīng)的強弱，這里尤其注意鹵素原子的電子效應(yīng)和定位效應(yīng)的分析。引申講授萘環(huán)和蒽醌環(huán)的親電取代定位規(guī)律。親電試劑進攻芳環(huán)時先形成π－絡(luò)合物，然后進一步作用形成σ－絡(luò)合物，σ－絡(luò)合物脫去質(zhì)子恢復(fù)為原芳環(huán)結(jié)構(gòu)，從而完成親電取代反應(yīng)過程。①第一類定位基具有給電子性的取代基，將使所連苯環(huán)上電子云密度增加，尤其在鄰、對位上增加得更多，對苯環(huán)有活化作用，有利于親電試劑對這些位置的進攻，所以引入的取代基主要進入原有取代基的鄰、對位。具有這種性質(zhì)的取代基屬第一類定位基。②第二類定位基具有吸電子性的取代基將使所連苯環(huán)上電子云密度降低，并且在鄰、對位處降低得更多，對苯環(huán)有致鈍作用，不利于親電試劑的進攻。但相比之下，在間位的電子云密度較高，所以親電取代基主要進入間位。具有這種性質(zhì)的取代基屬第二類定位基。③鹵素原子作為取代基，最終具有吸電性，對苯環(huán)有致鈍作用。但其可與苯環(huán)形成p-π共軛體系，使得它的鄰、對位處的電子云密度較間位稍高，所以親電性進攻基團優(yōu)先進入鹵原子的鄰、對位。屬第一類定位基。課堂練習并討論。注：這部分內(nèi)容在鹵化、磺化和硝化中都會涉及到，要重點講授?！?.4.6芳香族親核取代反應(yīng)舉例講授芳香族親核取代反應(yīng)的三種歷程—雙分子歷程、單分子歷程和苯炔歷程，并從同位素角度分析苯炔歷程?！?.5新型催化技術(shù)§2.5.1相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)由反應(yīng)物不能充分接觸導(dǎo)致反應(yīng)效應(yīng)下降甚至不能發(fā)生反應(yīng)引出新型催化技術(shù)—相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)，以斯塔克斯(Starks)提出以季銨鹽為例講授的相轉(zhuǎn)移催化的原理，比較常用相轉(zhuǎn)移催化劑的優(yōu)缺點及使用領(lǐng)域，舉例說明相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)在精細有機合成中的應(yīng)用?！?.5.2多相催化技術(shù)講授催化反應(yīng)的三種類型—均相催化、多相催化和酶催化反應(yīng)，同時以氣—固相反應(yīng)為例講授多相催化反應(yīng)的整個過程，并分析多相催化劑的組成及作用?！?.5.3溫控相轉(zhuǎn)移催化溫控相轉(zhuǎn)移是為了實現(xiàn)催化劑和反應(yīng)體系的分離，其主要是利用非離子乳化劑的在不同溫度下親水和親油性突變的特點?！?.6溶劑效應(yīng)§2.6.1溶劑的分類從溶劑能否形成氫鍵和極性的大小角度對溶劑進行分類，并把常見溶劑進行劃分，為后面章節(jié)的講解打下基礎(chǔ)?！?.6.2軟硬酸堿理論在溶劑效應(yīng)的應(yīng)用過程中要讓區(qū)分路易斯酸堿與親電和親核試劑的異同。親電荷親核：是以碳原子為基礎(chǔ)及親碳正就是親核，相反親碳負就是親電。路易斯酸酸堿：所有富電子體系，或所有缺電子體系?？傮w來看，路易斯酸堿的適用范圍更廣相反，親電親核只能適用于碳中心的有機反應(yīng)。講授軟硬酸堿理論及在溶劑中性質(zhì)的變化情況，分析比較親核試劑由于溶劑效應(yīng)的影響在不同溶劑中的活潑性順序的變化。①周期表中前面兩個周期的元素，硬酸與軟堿是相對應(yīng)的，反過來亦一樣。如H+（硬酸），H－（軟堿），OH+（軟酸）。②具有較大原子半徑的重元素原子，則無論酸與堿都是軟的，如I－、RS－都是軟堿，I+、RS+都是軟酸。③芳香化合物的分子是軟酸(三硝基苯)或軟堿(苯)。按照軟硬酸堿規(guī)則，硬酸最易與硬堿結(jié)合，軟酸最易與軟堿結(jié)合。讓學生理解為什么氫氟酸是弱酸，氟化銀溶于水。（用大量實例讓學生明確）§2.6.3正離子締合作用的影響舉例講授正離子締合作用對在弱極性非質(zhì)子傳遞溶劑（如丙酮、乙腈）中進行取代反應(yīng)的影響。負離子的親核能力大小，不僅受到溶劑化的影響，而且還會被正離子的締合作用掩蓋。在弱極性非質(zhì)子傳遞溶劑（如丙酮、乙腈）中進行取代反應(yīng)時，這一現(xiàn)象十分明顯?！?.6.4休斯-英格爾德規(guī)則講授休斯-英格爾德提出的溶劑對反應(yīng)速度影響的規(guī)則。同時，組織學生討論溶劑效應(yīng)對脂肪族親核取代反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響，加深學生對知識點的理解。休斯-英格爾德總結(jié)出以下三條溶劑對反應(yīng)速度影響的規(guī)則：(1)當活化絡(luò)合物的電荷密度大于起始原料時，溶劑的極性增加有利于絡(luò)合物的形成，使反應(yīng)速度加快；(2)當活化絡(luò)合物的電荷密度小于起始原料時，溶劑的極性增加不利于絡(luò)合物的形成，使反應(yīng)速度減慢；(3)當活化絡(luò)合物與起始原料的電荷密度相差不大時，改變?nèi)軇O性對反應(yīng)速度的影響不大。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法、動畫展示課業(yè)內(nèi)容：課堂練習：脂肪族親核取代練習題，芳香族親電取代練習題課堂討論：提問課堂練習，并展開討論加深知識的理解。課后作業(yè)：章后練習題1題，總結(jié)第二章重點內(nèi)容。課前準備：復(fù)習電負性概念加成有機反應(yīng)取代有機反應(yīng)徐壽昌，《有機化學》第二版.高等教育出版社，2005參考資料：蔣登高等，《精細有機合成反應(yīng)及工藝》.化學工業(yè)出版社，2001，有機反應(yīng)的基本原理備注：第二章有機反應(yīng)的一般原理的內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)中會涉及到，因此需要重點講解，注意舉例，增強學生對抽象原理知識的感性認識。這部分內(nèi)容是本課程最重要的部分要督促學生認真學習7.3鹵化反應(yīng)授課時間：授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：

1.了解鹵化反應(yīng)的含義及引入鹵原子的途徑和目的。

2.理解芳環(huán)上的取代鹵化、芳環(huán)側(cè)鏈a-氫和羰基a-氫的取代鹵化、烯鍵a-氫的取代鹵化及加成鹵化和置換鹵化的鹵化反應(yīng)的反應(yīng)歷程，及其鹵化過程熱力學和動力學。3.掌握各類鹵化反應(yīng)所用的鹵化劑、主要影響因素和分析應(yīng)用實例。教學內(nèi)容：3.1概述3.2取代鹵化反應(yīng)3.3加成鹵化反應(yīng)3.4置換鹵化反應(yīng)

3.5工藝概述和反應(yīng)實例教學重點：各類鹵化反應(yīng)所用的鹵化劑、鹵化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和主要影響因素等。教學難點：鹵化反應(yīng)的反應(yīng)歷程、熱力學和動力學

考核要點：芳環(huán)上的取代鹵化、羰基a-氫的取代鹵化、芳環(huán)側(cè)鏈a-氫和烯鍵a-氫的取代鹵化及加成鹵化和置換鹵化的鹵化反應(yīng)的反應(yīng)歷程，鹵化反應(yīng)的熱力學和動力學。教學過程：§3.1概述簡述鹵化反應(yīng)的含義，結(jié)合實例講授鹵化反應(yīng)在工業(yè)上的價值。醫(yī)藥中間體，農(nóng)藥，染料（利用氯可以提高染料和顏料的鮮艷度），講解為什么工業(yè)中為什么很少使用碘和氟來取代的原因，引出化工過程中最重要的影響因素成本。（在工科的認識中成本是天，如果成本高了就把天捅破了）§3.2取代鹵化反應(yīng)（舉例法、對比講授法）§3.2.1芳烴的取代鹵化反應(yīng)提問學生第二章內(nèi)容—芳香族化合物親電取代反應(yīng)歷程，導(dǎo)出芳烴發(fā)生取代鹵化的反應(yīng)歷程，分析反應(yīng)中的活潑質(zhì)點以及路易斯酸催化劑的作用。結(jié)合實例講授影響芳烴取代鹵化反應(yīng)的影響因素。芳烴的取代鹵化是在催化劑存在下，芳環(huán)上的氫原子被鹵原子取代的過程。此類反應(yīng)具有連串反應(yīng)的特點，即先得到的鹵代產(chǎn)物可以繼續(xù)發(fā)生取代鹵化反應(yīng)，生成鹵化程度較高的產(chǎn)物。取代鹵化通常是以金屬鹵化物（路易斯酸）作催化劑。①芳環(huán)上如有給電子基團時有利于形成σ-絡(luò)合物，鹵化容易進行，主要形成鄰、對位異構(gòu)體，但常出現(xiàn)多鹵代現(xiàn)象。如胺類和酚類的氯化不需要加入催化劑，反應(yīng)可以在水介質(zhì)中在室溫下完成；②芳環(huán)上有吸電基時，降低了芳環(huán)上電子云密度而使鹵化反應(yīng)不易進行，為此需加入催化劑并提高溫度。鹵素是最常用的鹵化劑，其親電活性順序為：Cl2>BrCl>Br2>ICl>I2升高溫度有利于多鹵代物的生成，如在室溫下進行一些苯及衍生物的氯化、溴化反應(yīng)，單鹵代物為主要產(chǎn)物；而升高溫度后，芳環(huán)上的氫原子逐漸被鹵原子取代，從而得到多鹵代芳烴?！?.2.2脂肪烴和芳烴側(cè)鏈的取代鹵化反應(yīng)結(jié)合有機化學講授脂肪烴和芳烴側(cè)鏈取代鹵化的反應(yīng)歷程—游離基反應(yīng)，通過實例分析不同因素對這類反應(yīng)的影響。脂肪烴和芳烴側(cè)鏈的取代鹵化反應(yīng)是在光照、加熱或引發(fā)劑存在下鹵原子取代烴鏈上氫原子的過程。①飽和碳上氫的取代氯化速率大于不飽和碳上氫的取代氯化速率。②在高溫下氯化，飽和碳上的取代氯化速率大于雙鍵加成速率；低溫下氯化，則加成大于取代速率。即高溫取代，低溫加成。③雙鍵的加成速率大于不飽和碳上的氫的取代氯化速率。④處在氯的α－位氫的取代氯化速率，與該碳原子未氯化前氫的取代氯化速率大體相同。⑤處在氯的β－位氫取代氯化速率明顯小于連接氯的碳原子未氯化前氫的取代氯化速率。⑥處在氯的γ－位氫的取代氯化速率與連接氯的碳原子未氯化前氫的取代氯化速率相近。⑦處在氯δ－位或距離更遠的氫，則取代氯化速率與有無氯原子的存在關(guān)系不大?！?.3加成鹵化反應(yīng)（舉例法、對比講授法）§3.3.1鹵素與鹵化氫與烯烴的加成反應(yīng)講授鹵素和鹵化氫與烯烴發(fā)生親電加成及游離基加成的反應(yīng)歷程，運用電子效應(yīng)分析鹵化氫在烯烴雙鍵上的加成規(guī)律，結(jié)合實例分析各種因素對加成反應(yīng)的影響，另外提醒注意親電加成中溶劑負離子有可能參與反應(yīng)。烯烴與鹵素反應(yīng)時，鹵原子與雙鍵的兩個相鄰碳原子連接；如果是與鹵化氫作用，將服從馬氏規(guī)則，鹵原子連接在含最少氫原子的碳上，而氫則加到雙鍵的另一端的碳原子上。①當烯烴雙鍵有給電子基團（如HO－，RO－，R－,CH3CONH－，C6H5－等）相連時，其反應(yīng)性能提高，有利于烯烴的加成鹵化；②與吸電子基（如－NO2,－COOH,－CN,－COOR，磺酸基－SO3H和－X等）相連時則起相反的作用。③烯烴的加成鹵化反應(yīng)活性順序是：R2C＝CR2＞R2＝CHR＞R2C＝CH2＞RCH＝CH2＞CH2＝CH2＞CH2＝CHCl④對于烯烴雙鍵電子云密度較低的反應(yīng)物，則可加入少量路易斯酸或叔胺等進行催化，以便加快反應(yīng)進行?！?.3.2其它鹵化物與烯烴的加成簡述次鹵酸、N-鹵代酰胺和鹵代烷對烯烴的加成反應(yīng)?！?.4置換鹵化反應(yīng)§3.4.1概述指出置換鹵化反應(yīng)的的優(yōu)點?！?.4.2羥基的置換鹵化結(jié)合實例講授通過置換醇羥基、酚羥基和羧羥基制備脂肪族的鹵化物的方法。氫鹵酸的活性與負離子的親核能力有關(guān)，其順序為：HI＞HBr＞HCl＞HF。醇羥基的活性規(guī)律一般是：叔羥基＞仲羥基＞伯羥基。酚羥基的活性較小，常采用較強的鹵化劑如PCl5。羧羥基與PCl3、PCl5和SOCl2等鹵化劑發(fā)生氯化置換反應(yīng)，可制得相應(yīng)的酰氯化合物。§3.4.3芳環(huán)上取代基的置換鹵化通過實例講授通過置換硝基、磺酸基和重氮基制備芳香族鹵化物的方法?！?.4.4置換氟化反應(yīng)簡述置換氟化反應(yīng)的優(yōu)點、必要性和特點。結(jié)合實例講授三種氟化方法—鹵原子交換、氫的置換、間接氟化方法?！?.5工藝概述與反應(yīng)實例1.采用比較的方式講授鹵化反應(yīng)常用的工業(yè)方法—液相游離基氯化反應(yīng)、氣相氯化法、離子催化鹵化，三種方法的優(yōu)缺點、適應(yīng)對象及反應(yīng)器類型。2.以烯丙基氯、芐基氯為例，結(jié)合生產(chǎn)實踐活動講授它們的制備原理、工藝流程圖及具體工藝過程，并組織學生討論，以期輔助學生理解和掌握鹵化反應(yīng)的知識，加深對鹵化反應(yīng)的感性認識。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法、對比分析課業(yè)內(nèi)容：課堂討論：討論烯丙基氯的生產(chǎn)原理及工藝過程課后作業(yè)：章后2、6、8、21、22題課前準備：復(fù)習第二章—取代反應(yīng)加成反應(yīng)參考資料：張鑄勇，《精細有機合成單元反應(yīng)》.華東理工出版社，2000，鹵化反應(yīng)備注：注意與第二章知識點的聯(lián)系與運用。7.4磺化與硫酸鹽化授課時間：授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：

1.了解磺化反應(yīng)的含義、含有磺酸基化合物的性能及引入磺酸基的目的。

2.理解各類磺化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學；理解各類磺化劑的性能和應(yīng)用情況。

3.掌握各類磺化反應(yīng)的主要影響因素和磺化方法，并介紹金桐化工現(xiàn)有的磺化工藝。教學內(nèi)容：4.1概述4.2磺化與硫酸鹽化的反應(yīng)動力學4.3磺化反應(yīng)的影響因素

4.4芳香烴的磺化及芳磺酸的分離4.5脂肪烴的磺化4.6反應(yīng)實例教學重點：各類磺化反應(yīng)的反應(yīng)歷程、主要影響因素和各種磺化方法的應(yīng)用

教學難點：理解磺化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學考核要點：1.各類磺化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學。2.各類磺化劑的性能和應(yīng)用情況。

3.各類磺化反應(yīng)的主要影響因素、磺化方法。

教學過程：§4.1概述§4.1.1磺化和硫酸鹽化的定義與意義采用舉例的方式引出磺化反應(yīng)的定義，簡述研究磺化反應(yīng)的意義及磺化產(chǎn)物的用途。提出問題：為什么陰離子表面活性劑多使用磺酸基？主要原因其原理硫酸的成本較便宜（工科思維方式降低成本）§4.1.2磺化劑分析比較四類磺化劑—三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、發(fā)煙硫酸（H2SO4·SO3）和氯磺酸（HCl·SO3）的來源、類型和特點，得出各類磺化劑的優(yōu)缺點以及適用條件?！?.2磺化與硫酸鹽化的反應(yīng)動力學§4.2.1磺化反應(yīng)動力學根據(jù)不同磺化劑的離解情況，歸納出磺化反應(yīng)的活潑質(zhì)點和動力學方程，并比較不同質(zhì)點的活潑性和選擇性，越活潑的質(zhì)點選擇性越差?；腔H電質(zhì)點實質(zhì)上是不同溶劑化的SO3分子。在一定H2SO4濃度范圍內(nèi)磺化時存在兩種活潑質(zhì)點：①在較濃的H2SO4中磺化，活潑質(zhì)點是：H2S2O7(SO3·H2SO4)；②在較稀的H2SO4中磺化，活潑質(zhì)點是：H3SO4+(SO3·H3O+)（80％－85％）。H3SO4+活潑性較低，選擇性好；H2S2O7活潑性較高，選擇性較差；SO3活潑性最高，選擇性最差?！?.2.2硫酸鹽化動力學結(jié)合有機化學中的酯化反應(yīng)講述硫酸鹽化的反應(yīng)動力學，以硫酸和氯磺酸對醇的硫酸鹽化為例講述反應(yīng)過程?！?.2.3芳環(huán)磺化反應(yīng)歷程提問學生第二章內(nèi)容—芳香族化合物親電取代反應(yīng)歷程，對比講授各種磺化質(zhì)點親電進攻芳環(huán)制備芳香族磺化產(chǎn)物的反應(yīng)歷程；講授由三氧化硫和硫酸進行硫酸鹽化的反應(yīng)歷程。芳香化合物磺化分“兩步”：①親電質(zhì)點向芳環(huán)親電攻擊，生成σ-絡(luò)合物（速度控制步驟）；②σ-絡(luò)合物脫去質(zhì)子得到芳磺酸?！?.2.4磺化可逆與異構(gòu)化反應(yīng)結(jié)合研究磺化反應(yīng)的意義講授磺化反應(yīng)的特殊性是可逆性，因此磺酸基可以發(fā)生水解除去，同時對比講授磺酸基發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)的兩種情況。芳磺酸在含水酸性介質(zhì)(較稀的硫酸)中，在一定溫度條件下會發(fā)生水解反應(yīng)，使磺酸基脫落，可視為磺化的逆反應(yīng)，其親電質(zhì)點H3O+。在一定條件下，磺基還可從原來位置轉(zhuǎn)移到其它位置，通常是轉(zhuǎn)移到熱力學更穩(wěn)定的位置，稱為磺基的異構(gòu)化。通常認為，在含水的硫酸中芳磺酸的異構(gòu)化是水解后再磺化的過程；在無水硫酸中才是分子內(nèi)重排過程?！?.3磺化反應(yīng)的影響因素（舉例法、對比講授法）利用電子效應(yīng)、空間位阻及反應(yīng)動力學分析影響磺化反應(yīng)的各種因素，組織學生討論反應(yīng)條件發(fā)生變化對磺化反應(yīng)速度、產(chǎn)率、純度、異構(gòu)體比例等的影響。芳環(huán)上如有給電子基團，則其鄰對位電子云密度高，有利于σ－絡(luò)合物的生成，磺化易進行；芳環(huán)上存在吸電子基團，反應(yīng)速度減慢，較難磺化。磺酸基體積大，所以磺化時的空間效應(yīng)比硝化、鹵化大得多，特別是當環(huán)上取代基體積也較大時尤為顯著。環(huán)上已有取代基體積越大，磺化速度越慢?！?.4芳香烴的磺化以磺化劑的種類為導(dǎo)向，講授在工業(yè)上應(yīng)用的芳香烴的磺化方法，比較這六種磺化方法的反應(yīng)歷程、優(yōu)缺點、適用條件、加料順序、工藝方法及流程等。1.過量硫酸磺化法：適用范圍廣，反應(yīng)時間長，產(chǎn)生廢酸多，生產(chǎn)能力低。2.共沸去水磺化法適用于低沸點易揮發(fā)的苯和甲苯等芳烴的磺化，所用H2SO4濃度不宜過高。3.烘焙法適用于芳伯胺的磺化，硫酸用量接近理論用量。4.三氧化硫磺化法磺化反應(yīng)快速，其用量接近理論量，反應(yīng)中無水生成，無大量廢酸?！?.5芳磺酸的分離分析芳磺酸的物理化學性質(zhì)，導(dǎo)出液相磺化工藝中芳磺酸的分離方法，評價這五種分離方法的優(yōu)缺點，培養(yǎng)學生從工程實際出發(fā)考慮問題。稀釋酸析法：某些芳磺酸在50％－80％H2SO4中溶解度很小，而高于或低于此濃度時其溶解度劇增。因此用水稀釋磺化液到適宜的H2SO4濃度，產(chǎn)品即可析出。直接鹽析法：將磺化液稀釋后，用堿性物質(zhì)（NaOH、NH3、Na2SO3、Na2CO3、MgO等）中和，并利用生成的Na2SO4或其他無機鹽使磺酸鹽沉淀出來。中和鹽析法：將磺化液稀釋后，用堿性物質(zhì)（NaOH、NH3、Na2SO3、Na2CO、MgO等）中和，并利用生成的Na2SO4或其他無機鹽使磺酸鹽沉淀出來。萃取分離法：利用有機溶劑萃取分離芳磺酸異構(gòu)體?！?.6脂肪烴的磺化由于脂肪烴比較穩(wěn)定，只能通過置換和特殊的方法引入磺酸基，簡單講授這部分內(nèi)容，學生了解即可。磺氧化反應(yīng)：二氧化硫和氧氣在紫外光照射下，可將石蠟轉(zhuǎn)化成磺酸衍生物，稱作磺氧化反應(yīng)?；锹然磻?yīng)：二氧化硫與氯氣的混合物在催化劑存在下，可向脂肪烴分子中引入磺酰氯基，稱作磺氯化反應(yīng)?！?.7反應(yīng)實例以直鏈烷基苯磺酸鈉、烯基磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鹽、磺基琥珀酸酯為例，講授磺化反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。簡述這類產(chǎn)品的用途和物化性質(zhì)，結(jié)合磺化反應(yīng)的基礎(chǔ)知識分析在生產(chǎn)過程中磺化劑的選擇、工藝方法的選擇、產(chǎn)品的后處理過程及生產(chǎn)設(shè)備的選擇等問題，并給出具體產(chǎn)品實例，提高學生對磺化反應(yīng)歷程及工藝的感性認識。四川金桐化工是國內(nèi)洗滌劑原料的生產(chǎn)企業(yè)，其主要產(chǎn)品的烷基磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽其采用以下工業(yè)進行生產(chǎn)：在四川地區(qū)天然氣和煤炭中含有大量的硫，在工業(yè)生產(chǎn)中會利用脫硫工藝得到大量的硫磺。金桐化工通過將空氣冷凝、并吸附后將空氣中水分控制帶10ppm以下，利用這種空氣與硫磺進行燃燒產(chǎn)生二氧化硫，然后將多余的氧氣和二氧化硅通過具有五層五氧化二釩的氧化反應(yīng)裝置，將二氧化硅轉(zhuǎn)化為三氧化硫。在過程中氮氣作為稀釋其直接進行液相磺化，過程中產(chǎn)生的熱被利用起來發(fā)電，整個廠區(qū)清潔現(xiàn)代，自動化程度高。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法課業(yè)內(nèi)容：課堂討論：利用電子效應(yīng)和空間效應(yīng)討論磺化反應(yīng)的影響因素課后作業(yè)：章后10、11、12、21、30題課前準備：復(fù)習第二章—親電取代反應(yīng)復(fù)習酯化反應(yīng)參考資料張鑄勇，《精細有機合成單元反應(yīng)》.華東理工出版社，2000，磺化反應(yīng)備注：注意與第二章知識點的聯(lián)系與運用。7.5硝化反應(yīng)授課時間：授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：1.了解硝化反應(yīng)的含義、硝化反應(yīng)類型及向芳環(huán)上引入硝基的目的和常用硝化劑。

2.理解和掌握硝化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學。

3.掌握硝化反應(yīng)的主要影響因素和混酸硝化法。

教學內(nèi)容：5.1概述5.2硝化動力學與反應(yīng)歷程5.3影響因素5.4芳香烴的硝化5.5反應(yīng)實例教學重點：硝化反應(yīng)的反應(yīng)歷程、硝化反應(yīng)的主要影響因素、混酸硝化法和有機溶劑中的硝化法及其應(yīng)用。教學難點：理解硝化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學，硝酸硝化能力和氧化能力的辯證統(tǒng)一。考核要點：1.硝化反應(yīng)類型及向芳環(huán)上引入硝基的目的和常用硝化劑。

2.硝化反應(yīng)的反應(yīng)歷程和動力學。

3.硝化反應(yīng)的主要影響因素和混酸硝化法。

教學過程：§5.1概述從歷史上看，硝化反應(yīng)式整個精細化工發(fā)展的基礎(chǔ)，其主要是為了制備含能材料，這也表明這類反應(yīng)的危險性（容易發(fā)生爆炸）。介紹消耗反應(yīng)對精細工最重要的意義在有機物中引入氨基。§5.1.1硝化的定義與分類簡述硝化反應(yīng)的定義，從機理上講授引入硝基的方法。1、取代（1）C-硝化：指硝基與碳原子相連接的反應(yīng)，得到反應(yīng)物為硝基化合物。（2）O-硝化：指硝基與氧原子相連接的反應(yīng)，得到的產(chǎn)物是硝酸酯，故也可看作是酯化反應(yīng)。（3）N-硝化：指硝基與氮原子相連接的反應(yīng)，得到的產(chǎn)物是硝胺。2、置換指用硝基去置換其他原子或基團。3、加成通過硝酰氯與烯烴加成，也可制得硝基化合物?！?.1.2芳烴硝化的方法與硝化劑舉例指出研究芳烴硝化的目的與意義，即這章要研究的主要內(nèi)容；結(jié)合有機化學能夠提供硝基的常用的硝化劑的種類，分析其使用范圍和優(yōu)缺點，以及目前工業(yè)上常用的硝化方法。工業(yè)中常用到的硝化劑是：各種濃度的HNO3、混酸、硝酸鹽和過量H2SO4、硝酸和乙酐或乙酸的混合物。1、稀HNO3硝化一般用于含有強的第一類定位基的芳香族化合物的硝化.反應(yīng)在不銹鋼或搪瓷設(shè)備中進行，硝酸約過量10－65％。2、濃HNO3硝化這種硝化往往要用過量很多倍的硝酸，過量的HNO3必須設(shè)法利用或回收，因而使它的實際應(yīng)用受限。3、濃H2SO4介質(zhì)的均相硝化當被硝化物或硝化產(chǎn)物在反應(yīng)溫度下呈固態(tài)時常將其溶解于大量濃H2SO44中，然后加入H2SO4和HNO3的混合物進行硝化。這種方法只需使用過量很少的硝酸，一般產(chǎn)率較高，缺點是H2SO4用量過大。4、非均相混酸硝化當被硝化物和硝化產(chǎn)物在反應(yīng)溫度下都是液態(tài)時，常采用非均相混酸硝化的方法，通過強烈攪拌，使有機相被分散到酸相中而完成硝化反應(yīng)。該法具有許多優(yōu)點，是目前工業(yè)上最常用、最重要的硝化方法，亦是本章重點。）※提出問題：為什么要使用濃硫酸？濃硫酸具有高脫水性能夠有效提高體系硝酰離子濃度，而且硝酰離子反應(yīng)活性高；其次濃硫酸的價格在1000元以下，硝酸的價格的5000以下；最重要的硫酸根對環(huán)境的污染性小于硝酸根。5、有機溶劑中硝化優(yōu)點：采用不同的溶劑，?？筛淖兯玫较趸悩?gòu)產(chǎn)物的比例，避免使用大量H2SO4作溶劑，以及使用接近理論量的HNO3?！?.2硝化動力學與反應(yīng)歷程§5.2.1動力學與活潑質(zhì)點分析均相硝化和非均相硝化的動力學過程，引出影響反應(yīng)速度的動力學控制步驟；根據(jù)硝化劑的種類及在水中的離解情況歸納硝化反應(yīng)中存在的活潑質(zhì)點及活潑性。NO2+(硝鎓離子)被認為是大多數(shù)芳烴以及各種其他烴類參加硝化反應(yīng)的活潑質(zhì)點。參加硝化反應(yīng)的活潑質(zhì)點除了NO2+和H2NO3+以外，還有其他形式的質(zhì)點。（利用拉曼光譜發(fā)現(xiàn)在92%以下的硝酸中就不能發(fā)現(xiàn)硝鎓離子）§5.2.2反應(yīng)歷程結(jié)合第二章有機反應(yīng)類型講授在不同硝化劑作用下底物發(fā)生硝化的反應(yīng)歷程，以及它的適用條件?！?.2.3硝化反應(yīng)的副反應(yīng)及防患措施根據(jù)硝化的反應(yīng)歷程和硝化劑的性質(zhì)，分析在硝化反應(yīng)中可能存在的副反應(yīng)的種類以及可能對硝化反應(yīng)造成的影響，并結(jié)合生產(chǎn)實際講授避免這些副反應(yīng)的防患措施。副反應(yīng)：（1）環(huán)上氧化當活潑底物硝化時，較易發(fā)生這種氧化副反應(yīng)。（2）側(cè)鏈氧化連接在芳環(huán)上的烷基，在硝化過程中又可能被氧化。防患措施：（1）嚴格控制硝化條件和改進硝化設(shè)備（如采用環(huán)形硝化器），隨時排除產(chǎn)生的NO2，以盡量減少酚的生成；（2）加強洗滌以確保除去產(chǎn)物中所含的酚鹽；（3）改進蒸餾裝置，注意防止乳化液進入蒸餾塔；§5.3硝化反應(yīng)的影響因素利用電子效應(yīng)、空間位阻及反應(yīng)動力學分析混酸硝化過程中各種因素對硝化反應(yīng)的影響及如何選擇反應(yīng)條件，并組織學生利用所學知識進行討論，一方面是復(fù)習，另一方面是知識的擴展；同時，講授混酸硝化中用到的物理量—相比和硝酸比的定義，以及它們對硝化反應(yīng)的影響。1、相比：在非均相硝化反應(yīng)中，混酸與被硝化物的質(zhì)量比。（1）當相比固定時，強烈攪拌的最佳結(jié)果只是被硝化物飽和溶解于酸相中。相比提高后，可使被硝化物在酸相中的溶解總量增大，有利于加速硝化反應(yīng)。（2）相比過小，反應(yīng)初期酸的濃度過高，反應(yīng)十分激烈，溫度難于控制。（3）相比太大，則降低設(shè)備生產(chǎn)能力，廢酸量大大增多。（4）生產(chǎn)中常向硝化反應(yīng)器中加入適量廢酸來調(diào)節(jié)相比，其優(yōu)點是反應(yīng)比較平穩(wěn)，有利于反應(yīng)熱的傳遞和分散，而廢酸的總量則不增加。2、硝酸比：指HNO3與被硝化物的摩爾比。（1）為使硝化反應(yīng)進行完全，通常在采用混酸作硝化劑時：①對于易硝化的底物，HNO3過量1%-5%；②對于難硝化的底物和進行多硝化，則要求過量10%-20%。（2）在采用溶劑硝化法時，HNO3過量可以少些，有時也可采用理論量的HNO3。（3）絕熱硝化法其特點之一是采用芳烴過量代替?zhèn)鹘y(tǒng)硝化法的HNO3過量。其優(yōu)點是有利于降低多硝基物生成和充分利用HNO3?！?.4芳香烴的硝化（舉例法、對比講授法）§5.4.1混酸硝化法詳細講授混酸硝化體系的中表示硝化能力的物理量—硫酸脫水值和廢酸計算濃度的定義、計算公式、適用體系等，使學生熟練理解和掌握，會運用公式計算混酸濃度。硫酸脫水值（D.V.S.）：指硝化結(jié)束時廢酸中H2SO4與水的計算質(zhì)量之比。廢酸計算濃度(F.N.A.)：指硝化結(jié)束時廢酸中的硫酸的濃度?；焖峤M成的原則：(1)可充分利用HNO3(HNO3貴于H2SO4)；(2)盡可能充分發(fā)揮H2SO4作用；(3)在原料酸所能配出的范圍內(nèi)；(4)盡量減少廢酸對設(shè)備的腐蝕。講授混酸液相硝化、溶劑硝化法和絕熱硝化的具體操作方法，分析其優(yōu)缺點及在工業(yè)上的使用條件，另外，展示硝化反應(yīng)常用的反應(yīng)器，加強感性認識?；焖嵯趸ǎ孩傧趸芰?，反應(yīng)速度快，生產(chǎn)能力高。②一般所用的硝酸比為1.01~1.10，硝酸的用量接近理論量。③濃H2SO4能吸收反應(yīng)中生成的水，使得HNO3濃度無明顯降低，可減少氧化副反應(yīng)的發(fā)生；④多數(shù)芳香化合物能溶于H2SO4中，使硝化反應(yīng)易于進行；⑤H2SO4熱容量大，不易出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，容易控制反應(yīng)溫度，使反應(yīng)能平穩(wěn)進行；⑥混酸對鐵的腐蝕性小，可用普通碳鋼或鑄鋼的硝化反應(yīng)器。絕熱硝化法優(yōu)點：(1)由于取消冷卻裝置及利用反應(yīng)熱在真空閃蒸蒸發(fā)器中濃縮廢酸，可節(jié)能90％左右；(2)是在封閉系統(tǒng)和壓力下進行，利于環(huán)境衛(wèi)生和降低芳烴的消耗定額。(3)采用過量芳烴和和高含水量的混酸，使二硝基物含量低于500mg/Kg?！鶠榱颂岣邔W生的學習能力，讓學生嘗試利用廢酸來配制混酸。§5.4.2其他硝化法介紹硝酸硝化、硝酸-乙酐和間接硝化法，歸納優(yōu)缺點、適用條件、注意事項和工業(yè)應(yīng)用的實例。硝酸硝化法：作為硝化劑直接進行硝化反應(yīng)，但濃度顯著影響其硝化和氧化兩種功能。一般，HNO3濃度越低，硝化能力越弱，而氧化作用越強。硝酸-乙酐法：具有硝化能力強，酸性小和沒有氧化副反應(yīng)的特點，又可在較低的溫度下進行快速反應(yīng)。適合于易與強酸成鹽而難硝化的化合物或?qū)娝岵环€(wěn)定物質(zhì)的硝化過程。間接硝化法：芳香族化合物上的－SO3H經(jīng)HNO3處理后,可被－NO2置換成硝基化合物?！?.4.3硝化副反應(yīng)根據(jù)硝化反應(yīng)歷程及硝化劑的物化性質(zhì)分析硝化過程中存在的副反應(yīng)，以及如何避免這些副反應(yīng)的發(fā)生。在硝化過程中，某些多羥基、氨基酚和多環(huán)芳烴容易被氧化成相應(yīng)的醌類化合物。氧化副反應(yīng)的發(fā)生很大程度上受HNO3濃度和反應(yīng)溫度的影響。在硝化反應(yīng)中，可能發(fā)生－NO2置換芳環(huán)上的烷基、鹵基、烷氧基等副反應(yīng)。被置換基團處于芳環(huán)上活化基團的鄰、對位時，此副反應(yīng)容易發(fā)生。§5.4.4硝化產(chǎn)物的分離講授利用硝化產(chǎn)物與廢液的密度差進行分離，并利用堿洗和水洗方法除去酚類物質(zhì)。產(chǎn)物在常溫下呈液態(tài)或低熔點的固態(tài)，則可利用它與廢酸具有較大的密度差，在帶有蒸汽夾套的分離器中實現(xiàn)分層分離。利用酚鹽易溶于水的特點，采用水洗和堿洗的方法除之。缺點是耗堿量大，并產(chǎn)生大量含酚等有機物的廢水，需凈化處理。§5.4.5硝化異構(gòu)產(chǎn)物的分離利用物理法和化學法分離硝化異構(gòu)產(chǎn)物。讓學生了解如何利用反應(yīng)性來實現(xiàn)硝基化合物的分解。舉例：在生產(chǎn)TNT時，為了出去異構(gòu)體一般利用取代硝基的反應(yīng)性，利用亞硫酸氫鈉置換硝基使異構(gòu)體溶解在水中。§5.5反應(yīng)實例1.以苯及其衍生物、萘及其衍生物、酚類、石蠟等為例，講述硝化反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，結(jié)合硝化反應(yīng)的基礎(chǔ)知識分析制備方法、制備流程、注意事項等，理論聯(lián)系實際，學以致用，激發(fā)學生的學習興趣。在過程中將任課老師在宜賓紅光化工廠交流學習的硝化工藝給大家降解，同時介紹硝化工藝產(chǎn)生污染物的治理的困局，已經(jīng)改技術(shù)的發(fā)展狀況。2.組織學生討論“對比芳烴環(huán)上進行氯化、磺化、硝化的異同點”，把內(nèi)容和鹵化、磺化、硝化整合在一起，分析、比較、歸納、總結(jié)所學過的知識，便于學生系統(tǒng)化理解、掌握所學內(nèi)容。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法、總結(jié)與歸納法課業(yè)內(nèi)容：課堂討論：對比芳烴環(huán)上進行氯化、磺化、硝化的異同點課后作業(yè)：章后3、5、10題，總結(jié)氯化、磺化和硝化反應(yīng)的相同點和不同點。課后復(fù)習：復(fù)習鹵化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、硝化反應(yīng)課前準備：復(fù)習第二章內(nèi)容—有機反應(yīng)的分類參考資料：張鑄勇，《精細有機合成單元反應(yīng)》.華東理工出版社，2000備注：注意與第二章知識點的聯(lián)系與運用。7.6還原反應(yīng)授課時間：授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：1.了解催化氫化和化學還原的含義及各自的優(yōu)缺點。

2.理解非均相催化氫化的反應(yīng)特點、反應(yīng)歷程、催化劑的結(jié)構(gòu)特點和常用催化氫化催化劑的性能及適用范圍。

3.掌握非均相催化氫化過程的主要影響因素、各類化學還原方法的反應(yīng)特點、適用范圍。

教學內(nèi)容：6.1概述6.2催化氫化6.3

化學還原

6.4

電解還原

教學重點：不同官能團還原的難易、催化氫化反應(yīng)歷程、常用催化氫化催化劑的性能及適用范圍、非均相催化氫化過程的主要影響因素、各種化學還原法的特點和適用范圍

教學難點：理解非均相催化氫化和各類化學還原的反應(yīng)歷程

考核要點：1.非均相催化氫化的反應(yīng)特點、反應(yīng)歷程、催化劑的結(jié)構(gòu)特點和常用催化氫化催化劑的性能及適用范圍。

2.非均相催化氫化過程的主要影響因素、各類化學還原方法的反應(yīng)特點、適用范圍。

教學過程：§6.1概述介紹還原反應(yīng)的定義，常用的還原方法—催化氫化、化學還原和電解還原，以及還原反應(yīng)的工業(yè)意義。1、加氫還原；2、化學還原：(1)用金屬和金屬鹽（Fe、Zn、Sn、SnCl2、TiCl3等）；(2)硫化物和亞硫酸鹽（Na2S、NaHS）；(3)連二亞硫酸鹽；(4)金屬氫化物（NaBH4、LiAlH4）；(5)肼；(6)有機化合物（甲酸、葡萄糖、草酸等）3、電解還原?！?.2還原反應(yīng)歷程講授還原反應(yīng)的四種歷程—電子傳遞歷程、傳遞氫離子的還原、由親核試劑傳遞一對電子的還原和加氫還原，并舉例說明?！?.3加氫反應(yīng)§6.3.1反應(yīng)歷程聯(lián)系有機化學的烯烴加成反應(yīng)，講授非均相加氫反應(yīng)的反應(yīng)歷程。非均相加氫還原常常是氣－液－固多相反應(yīng)。（1）被氫化物和氫分子擴散到固體催化劑表面；（2）二者在催化劑表面發(fā)生化學吸附；（3）吸附的分子發(fā)生化學反應(yīng)；（4）反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑表面解吸；（5）反應(yīng)產(chǎn)物通過擴散離開催化劑表面。§6.3.2反應(yīng)動力學采用硝基物的加氫還原為例的方式講授加氫反應(yīng)速度與反應(yīng)動力學之間的關(guān)系。§6.3.3影響加氫反應(yīng)的因素分別講授選擇性、底物結(jié)構(gòu)、催化劑類型、溶劑、反應(yīng)條件等對加氫反應(yīng)的速度與還原深度的影響。1.被氫化物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)①官能團不同，發(fā)生化學吸附能力不同。②相同官能團，空間位阻效應(yīng)不同，靠近活性中心能力不同，其氫化反應(yīng)活性不同。催化劑催化劑類型根據(jù)被氫化物及反應(yīng)設(shè)備條件等選擇。一般在低壓氫化時、有毒物質(zhì)存在時或要求反應(yīng)速度較大時，催化技用量較大。催化劑的活性隨溶劑的極性的增加而增大?！?.4加氫催化劑§6.4.1概述介紹加氫催化劑的種類及其適用范圍?！?.4.2催化劑的制備講授典型催化劑的制備方法，及制備條件與催化劑活性之間的關(guān)系。不同金屬－活性炭型催化劑對硝基苯加氫的活性順序是：鉑>鈀>銠>鎳。在貴金屬中，鈀的價格相對較低，工業(yè)上應(yīng)用較多。特點：可在常壓或低壓下進行反應(yīng)。單一貴金屬催化劑雖然活性較高，缺點是有時其選擇性并不理想，因此可向單一催化劑中加入少量其它組分以改善催化劑的綜合性能。※為什么加氫的硅金屬催化劑多使用活性炭作為載體？核心為：在氧氣條件下碳能夠完全轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸加兄谫F金屬的回收。§6.4.3催化劑的用量介紹常用催化劑在還原反應(yīng)中的用量，以及使用催化劑的過程中所學要注意的因素。一般來說，反應(yīng)速度隨催化劑濃度的增加而增加，但當濃度超過一定界限后，反應(yīng)速度的增長率逐漸緩慢?！?.4.4加氫工藝采用舉例的方式講授液相加氫工藝和氣相加氫工藝的工藝條件和過程、優(yōu)缺點及適用范圍。§6.5化學還原法§6.5.1概述介紹化學還原法的定義和優(yōu)缺點?！?.5.2金屬還原講授在電解質(zhì)存在下常用的金屬還原劑的種類、反應(yīng)歷程和適用范圍，并介紹了克萊門森還原法，提問學生有機化學的知識點，并討論。從理論上講，電動勢排在氫以前的金屬，在一定條件下都可作為還原劑，如鋰、鈉、鉀、鈣、鎂、鋅、鐵等。金屬與供質(zhì)子劑的反應(yīng)越激烈，其還原效果一般越差，原因是質(zhì)子容易形成氫氣逸出。對于同一種原料，當采用不同金屬或不同的供質(zhì)子劑還原時，常?？缮刹煌倪€原產(chǎn)物；同一種金屬和相同的供質(zhì)子劑，只是pH值不同，也將得到不同的產(chǎn)物：§6.5.3硫化堿還原講授常用的硫化堿還原劑物質(zhì)、反應(yīng)歷程及反應(yīng)實例。優(yōu)點：反應(yīng)比較緩和，可使多硝基化合物中的硝基分步還原，或只還原硝基偶氮化合物中的硝基而不影響偶氮基，產(chǎn)物的分離比較方便；缺點：收率一般稍低，廢水處理比較麻煩?！?.5.4金屬氫化物還原講授常用的金屬氫化物還原方法、常用的還原劑及適用范圍。選擇性好，副產(chǎn)物少，反應(yīng)速度快，條件溫和，并且收率高。最常用的是LiAlH4、NaBH4和KBH4，它們可以給出四個H－離子，其中以氫化鋁鋰給出H－離子的能力最強，硼氫化鉀和硼氫化鈉的能力要弱得多?！?.6電解還原講授電解還原的定義、方法及優(yōu)缺點，影響電解還原反應(yīng)速度的因素。優(yōu)點：原料價廉、流程短、選擇性好、污染小、反應(yīng)條件溫和。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法課業(yè)內(nèi)容：課堂討論：討論有機化學中學到的還原反應(yīng)的例子，連貫知識點。課后作業(yè)：章后1、5、6、8題課前準備：復(fù)習有機化學中學到的還原反應(yīng)參考資料張鑄勇，《精細有機合成單元反應(yīng)》.華東理工出版社，2000，還原反應(yīng)備注：還原反應(yīng)的部分內(nèi)容在有機化學已經(jīng)講過，這章注重理論知識的學習和知識點的系統(tǒng)化和有機化。7.7氧化反應(yīng)授課時間：授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：1.了解空氣氧化、化學氧化的含義及各自的優(yōu)缺點。

2.理解液相空氣氧化的反應(yīng)歷程。

3.掌握液相催化氧化和氣相催化氧化的特點及應(yīng)用范圍、液相催化氧化的主要影響因素。

4.掌握錳化物、鉻化合物、硝酸、過氧化物等化學試劑氧化法的特點和用途。教學內(nèi)容：

7.1

概述

7.2

催化氧化與催化脫氫

7.3

化學氧化法7.4電解氧化教學重點：空氣液相氧化的反應(yīng)歷程和主要影響因素、空氣的氣-固相接觸氧化特點和各類化學氧化法的特點及應(yīng)用

教學難點：理解空氣液相氧化的反應(yīng)歷程及其主要影響因素

考核要點：1.液相空氣氧化的反應(yīng)歷程。

2.液相催化氧化和氣相催化氧化的特點及應(yīng)用范圍、液相催化氧化的主要影響因素。

3.錳化物、鉻化合物、硝酸、過氧化物等化學試劑氧化法的特點和用途。教學過程：§7.1概述介紹氧化反應(yīng)的定義，簡述常用的氧化反應(yīng)類型。1、在催化劑存在下用空氣或O2進行的催化氧化(1)空氣能使烴類發(fā)生緩慢的氧化，這種現(xiàn)象稱為自動氧化，屬于游離基歷程(自由基歷程)。加入催化劑或引發(fā)劑能促進氧化發(fā)生。(2)特點：加入催化劑后，用空氣或O2作氧化劑進行催化氧化，不僅反應(yīng)速度加快，而且反應(yīng)選擇性提高，由于催化氧化不消耗化學試劑，此外還具有生產(chǎn)能力大，對環(huán)境污染小，適用范圍廣等特點。2、利用化學試劑進行的化學氧化(1)優(yōu)點：選擇性較高，多在液相中進行，反應(yīng)溫度低，操作簡便易于控制，方法成熟。(2)不足：消耗較貴的化學氧化劑，多為間歇操作，因而設(shè)備生產(chǎn)能力低，三廢較多，產(chǎn)物分離較困難。3、在電場作用下，發(fā)生在電解池里正極上的電解氧化§7.2催化氧化與催化脫氫§7.2.1催化氧化講授液相催化氧化的反應(yīng)歷程，影響反應(yīng)速度和產(chǎn)品純度的各種因素，液相催化氧化的適用范圍，并舉例芳環(huán)側(cè)鏈及環(huán)烷烴的液相催化氧化反應(yīng)。將空氣或O2通入帶有催化劑的液態(tài)反應(yīng)物中進行的氧化反應(yīng)。特點:反應(yīng)溫度低(一般為100~250℃)，選擇性較好，適用范圍較廣?！?.2.2氣相催化氧化講授氣相催化氧化的反應(yīng)歷程，催化劑的種類及組成，以及氣相催化氧化的適用范圍。將空氣或O2與反應(yīng)物蒸氣混合后通過固體催化劑來制取氧化產(chǎn)物。特點：反應(yīng)介質(zhì)無腐蝕性（僅用催化劑、空氣或O2、反應(yīng)物），反應(yīng)速度快，易于實現(xiàn)連續(xù)化和自動化生產(chǎn)，特別適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。§7.2.3催化脫氫講授催化脫氫的定義及在工業(yè)上的應(yīng)用，影響反應(yīng)速度的因素?！?.3化學氧化§7.3.1概述介紹化學氧化的定義和常用氧化劑的種類，提問學生有機化學中用到的氧化劑，并討論。①通用氧化劑:氧化能力強，選擇性差，可氧化多種基團，稱通用氧化劑。如KMnO4、Na2Cr2O7等。②專用氧化劑:只能氧化某種基團，而對其他基團沒影響，反應(yīng)選擇性較高，稱之專用氧化劑。如CrO3－吡啶絡(luò)合物、四乙酸鋁、異丙醇鋁/丙酮、高碘酸。

化學試劑氧化具有選擇性好，過程簡單，方便靈活等優(yōu)點，適于小噸位產(chǎn)品的生產(chǎn)?！?.3.2錳化合物氧化劑以高錳酸鉀和二氧化錳為例，講授它們在不同條件下的氧化能力及反應(yīng)歷程，并舉例說明。KMnO4是一種很強的化學氧化劑，在堿性、中性和酸性介質(zhì)中都能起氧化作用。隨PH不同其氧化能力也不同：酸性介質(zhì)最強、堿性介質(zhì)中次之，中性介質(zhì)中最弱。§7.3.3鉻化合物氧化劑以重鉻酸鈉和三氧化鉻-吡啶復(fù)合物為例，講授它們在不同條件下的氧化能力、選擇性及反應(yīng)歷程，并舉例說明。重鉻酸鈉在各種濃度的硫酸中（即酸性條件下）使用均具有強氧化性?！?.3.4硝酸氧化劑講授不同濃度的硝酸氧化劑的氧化能力、選擇性及反應(yīng)歷程，并舉例說明。主要用于將芳環(huán)或雜環(huán)的側(cè)鏈烷基，脂肪族醛酮、脂環(huán)酮和醇等氧化為羧酸。也可用于將酚、氨基酚、蒽、氫醌等氧化成醌。優(yōu)點：反應(yīng)液中無殘渣，價格低廉，工藝簡單，收率高。缺點：反應(yīng)劇烈，選擇性不高，副反應(yīng)較多（如硝化、酯化和自身分解等），而且腐蝕性很強。§7.3.5次鹵化物氧化劑以次氯酸鈉和過碘酸為例，講授它們的氧化反應(yīng)的選擇性、反應(yīng)歷程及適用范圍，并舉例說明。次氯酸鈉是用作氧化劑的含鹵化合物中常用的一種，其氧化性較弱，通常在堿性溶液中進行氧化反應(yīng)?！?.3.6過氧化物氧化劑以過氧化氫和有機過酸為例，講授它們在選擇性、反應(yīng)歷程及適用范圍，并舉例說明。有機過酸有利于羰基與其鄰位C原子間插入一個氧原子，即使酮轉(zhuǎn)變?yōu)轷ィ貏e是環(huán)酮氧化為內(nèi)酯?？蓪⑾N雙鍵氧化成環(huán)氧化合物或鄰羥基化合物，將胺及含氮雜環(huán)化合物氧化成相應(yīng)的氧化物，將硫醚氧化成亞砜或砜，對芳烴則氧化為酚。§7.3.7其它氧化劑講授四乙酸鉛、異丙醇鋁-丙酮的氧化反應(yīng)歷程、選擇性及適用范圍，并舉例說明?！?.4應(yīng)用以醛和酮的制備為例講授氧化反應(yīng)的應(yīng)用，介紹了利用氧化反應(yīng)制備醛和酮的方法，常用的氧化劑的種類、選擇性和適用范圍。§7.5電解氧化§7.5.1概述介紹電解氧化的定義、優(yōu)缺點及適用范圍。§7.5.2影響因素講授氧化反應(yīng)速度的影響因素?！?.5.3氧化方法講授直接電解氧化和間接電解氧化的定義、優(yōu)缺點和適用范圍。(1）直接電解氧化：指在電解質(zhì)存在下，選擇適當?shù)牟牧蠟殛枠O，并配以輔助電極為陰極，化學反應(yīng)直接在電解槽中發(fā)生。設(shè)備及工序均較簡單，但不易找到合適的氧化條件。（2）間接電解氧化：指利用合適的變價離子作為傳遞電子的媒介，高價的離子作為氧化劑，在氧化過程中將有機物氧化，反應(yīng)中生成低價離子，在電解槽中被陽極氧化為高價離子而引出電解槽循環(huán)使用?；瘜W反應(yīng)與電解反應(yīng)不在同一設(shè)備中進行。一些直接電解氧化不易解決的問題，可通過這種方法解決。教學方法：課堂講授、案例分析、討論與探究法課業(yè)內(nèi)容：課堂討論：提問有機化學中學到的氧化反應(yīng)，知識聯(lián)系。課后復(fù)習：復(fù)習還原反應(yīng)，對比理解知識點。課后作業(yè)：章后1、3、15、16、題。課前準備：復(fù)習有機化學的氧化反應(yīng)內(nèi)容。參考資料張鑄勇，《精細有機合成單元反應(yīng)》.華東理工出版社，2000備注：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是相伴相生的，注意知識點的對比講解。7.8烷化與?；谡n時間：授課地點：厚德樓多媒體教室教學目標：

1.了解N-烷化、O-烷化及芳環(huán)C-烷化的含義及用途、常用烷化劑的特性。

2.理解各類烷化反應(yīng)的反應(yīng)歷程。

3.掌握用烯烴、鹵烴、醇、環(huán)氧烷等為烷化劑的N-烷化、O-烷化以及芳烴C-烷化的反應(yīng)特點及常用催化劑。

4.了解C-?；-?；蚈-酰化的含義和用途。

5.理解常用酰化劑?；芰Φ膹娙酢⒎紵NC-?；蚇-?；磻?yīng)歷程、酯化反應(yīng)的特點和反應(yīng)歷程及動力學。

6.掌握芳烴C-?；闹饕绊懸蛩睾统Ｓ么呋瘎＝虒W時數(shù)：5學時

教學內(nèi)容：

8.1

概述

8.2

烷化反應(yīng)的類型及烷化劑8.3

取代烷化8.4

加成烷化8.5

縮合還原烷化

8.6

?；瘎┘胺磻?yīng)歷程8.7用羧酸的?；?.8用酸酐的?；?.9用酰氯的?；?.10用其他?；瘎┑孽；?.11?；瘎┑乃饨虒W重點：

1.N-烷化、O-烷化和芳環(huán)上C-烷化的反應(yīng)歷程及反應(yīng)特點、常用的烷化劑和各類烴化反應(yīng)的應(yīng)用

2.常用酰化劑?；芰Φ膹娙?、N-?；头辑h(huán)上C-?；姆磻?yīng)歷程及反應(yīng)特點、各類?；磻?yīng)的方法和應(yīng)用

教學難點：

1.理解各類烴化反應(yīng)的反應(yīng)歷程

2.理解各類酰化反應(yīng)的反應(yīng)歷程考核要點：

1.理解各類烴化反應(yīng)的反應(yīng)歷程。

2.掌握用烯烴、鹵烴、醇、環(huán)氧烷等為烷化劑的N-烷化、O-烷化以及芳烴C-烷化的反應(yīng)特點及常用催化劑。3.常用?；瘎；芰Φ膹娙?、芳烴C-?；蚇-?；磻?yīng)歷程、酯化反應(yīng)的特點和反應(yīng)歷程及動力學。

4.芳烴C-酰化的主要影響因素和常用催化劑。教學過程：§8.1概述介紹烷化和?；磻?yīng)的定義及工業(yè)意義?！?.2烷化的類型及烷化劑簡述烷化反應(yīng)的三種類型—取代型、加成型和縮合-還原型的反應(yīng)過程，以及它們常用的烷化劑的種類。1、取代型烷化劑這類烷化劑主要有醇、醚、鹵烷和強酸的酯類。2、加成型烷化劑主要是烯烴衍生物和環(huán)氧化物。3、縮合－還原型烷化劑主要是醛和酮?！?.3取代烷化§8.3.1用醇或醚進行烷化講授采用醇或醚作烷化劑的反應(yīng)歷程，以液相烷化反應(yīng)為例講述烷化反應(yīng)的工藝過程、催化劑種類及活性等。醇的烷化反應(yīng)能力低，只有在催化劑存在下反應(yīng)才能順利進行，而且用醇進行的烷化反應(yīng)是可逆的?！?.3.2用鹵烷或酯進行烷化講授胺類用鹵烷或酯作烷化劑的發(fā)生烷化反應(yīng)的歷程及動力學過程，以及常用烷化劑的種類及適用范圍。鹵烷和酯類，特別是強酸的酯是比較活潑的烷化劑，由于它們常常是由醇合成的，因此比相應(yīng)的醇價格要高，常用于不太活潑的氨基或羥基的烷化或季銨化。鹵烷的反應(yīng)活性順序是：RI>RBr>RCl同系物的反應(yīng)活性隨碳鏈增長而減弱?！?.3.3用鹵烷或酯進行羥基和巰基的烷化講授用鹵烷或酯作烷化劑與羥基和巰基發(fā)生烷化反應(yīng)的歷程及常用烷化劑的種類及適用范圍?！?.4加成烷化§8.4.1用丙烯酸衍生物進行烷化講授以丙烯酸衍生物作烷化劑的反應(yīng)歷程，并舉例說明。丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯醛都是乙烯分子中連接一個吸電子基團的化合物，吸電基使雙鍵極化，從而使β-碳原子可參加氨基和羥基的親電加成?！?.4.2用環(huán)氧化物進行烷化講授環(huán)氧化物的特性及用作烷化劑時的反應(yīng)歷程，并環(huán)氧化物對醇、酚、胺及酰胺的烷化為例，講授了具體的反應(yīng)過程、產(chǎn)物組成及注意事項。用環(huán)氧化物烷化，可以堿催化或酸催化，有些胺類烷化也可不用催化劑，堿催化劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、醇鈉和醇鉀；酸性催化劑有三氟化硼、酸性白土等。硫酸鎳也可作為催化劑。根據(jù)環(huán)氧化物烷化的歷程，對于被烷化的官能團來說是環(huán)氧化物的親電取代；而從環(huán)氧化物角度，則屬于官能團對環(huán)氧化物的親核取代。§8.5縮合還原烷化以醛和酮為例，講授縮合還原烷化的反應(yīng)歷程，常用還原劑種類，并舉例說明?！?.6?；瘎┘胺磻?yīng)歷程§8.6.1概述介紹?；磻?yīng)的定義及研究?；磻?yīng)的目的?！?.6.2?；瘎┙榻B常用的?；瘎┑姆N類。?；瘎┯肁cZ表示。其中：(1)酸類，Z=OH，如甲酸、乙酸、2-羥基-3-萘甲酸；(2)酸酐，如乙酸酐、丙酸酐、鄰苯二甲酸酐；(3)酰氯，Z=Cl，如乙酰氯、苯甲酰氯、對甲苯磺酰氯、光氣、三聚氯氰等；(4)其它：如弱酸的酯類、酰胺類、乙烯酮以及二乙烯酮等?！?.6.3反應(yīng)歷程講授?；磻?yīng)的反應(yīng)歷程、酰化劑的活性及被?；锏慕Y(jié)構(gòu)性質(zhì)對?；磻?yīng)的影響。?；瘎┑姆磻?yīng)活性取決于羰基碳上部分正電荷的大小，正電荷越大反應(yīng)活性越強。對于R相同的羧酸衍生物，離去基團Z的吸電能力越強，?；糠终姾稍酱蟆！?.7用羧酸的酰化講授用羧酸作?；瘎┑膬?yōu)缺點、適用范圍及實例說明。(1)優(yōu)點：羧酸與羧酸酐和羧酰氯相比，是最便宜最常用的?；瘎?。(2)缺點：羧酸的反應(yīng)能力不如酸酐和酰氯，而且用羧酸?；强赡孢^程?！?.8用酸酐?；v授用酸酐?；姆磻?yīng)特點，以及酸酐酰化胺類和酚類的產(chǎn)物組成、催化劑等，并舉例說明。酸酐是比酸活性高的?；瘎珒r格要比酸貴，多用于活性較低的氨基或羥基的?；?。一般情況下，酸酐比相應(yīng)的酰氯的價格要低些，但酸酐