解放军文职招聘考试(化学、应化类专业)教学大纲-解放军文职人员招聘-军队文职考试-红师教育
发布时间:2017-06-24 20:10:47《有机化学(I)》(化学、应化类专业)教学大纲一、课程基本信息课程名称(中、英文): 有机化学(Ⅰ)-1[Organic Chemistry(Ⅰ)-1]有机化学(Ⅰ)-2[Organic Chemistry(Ⅰ)-2]课程号(代码): 20308730,20308630课程类别: 类级平台课程,必修课学时:48x2 学分:3x2先修课程:《无机化学》、《分析化学》基本面向:化学专业、应用化学专业二、教学目的及要求化学,应用化学和材料化学专业的学生,在学完《高等数学》、《普通物理》、《无机化学》、《分析化学》等前置课程的基本理论知识后,进入有机化学的学习。该课程要求学生系统地、扎实地掌握有机化学的基本原理和基本规律,为后续课程的学习、继续深造以及将来解决有机化学中的问题、奠定必要而坚实的基础,同时能进一步加强解决问题和分析问题能力的培养。在学习该课程时学生要着重掌握各类有机化合物的结构、命名、物理性质、光谱性质、常用制备方法和用途,尤其是着重掌握各类有机化合物的结构特征和关键反应,把握规律、抓住机理、将官能团互相转变的方法和碳碳键的形成与断裂的方法形成互联网络,同时专注有机化学中的立体化学问题,才能达到有机化学的教学之目的。三、教学内容1 绪论(4学时)基本要求:一、了解有机化学的发展史、主要任务和学习方法;二、了解有机化合物的基本特点、分类和反应类型;三、了解共价健的本质,掌握共价健的属性,熟悉利用键能数据推算反应的焓变;四、掌握下述名词术语:有机化学;同分异构现象;分子间作用力;Van der walls力;官能团1-1 有机化学的由来和发展1-2 有机化合物的特点:分子结构和组成(同分异构现象,结构的表示方法);理化性质1-3 共价键的键参数:键能、键长、键角;键的极性与诱导效应;键的可极化性1-4 共价键的断裂方式与有机反应的类型1-5 有机化合物的分类1-6 学习有机化学的目的和学习方法2 烷烃(4学时)基本要求:一、掌握构象的表示方法和典型的构象ap, sp, sc, ac的稳定性分析;二、了解饱和碳原子的sp3杂化轨道与烷基自由基的sp2杂化轨道的形成与构型;三、着重掌握烷烃的自由基取代反应(卤代反应)的基本规律(区域选择性)和反应机理(自由基反应),了解烷烃的物理性质。四、弄清下列概念:同系列与同分异构;构造异构与链异构;T.S与活泼中间体;扭转张力与Van der Walls张力;Newman投影式与透视式;活性与选择性2-1 烷烃的同系列与同分异构现象(键异构)2-2 烷烃和命名:习惯命名;系统命名(采用1980年中国化学会有机化学命名原则)衍生物命名与俗名2-3 烷烃的结构:CH4的正四面体结构与sp3杂化轨道;烷烃的构象2-4 烷烃的物理性质2-5 烷烃的反应:烷烃的卤代反应(CH4的氯代反应及自由基反应历程);烷烃卤代及活性;卤代反应中卤素的活性与选择性;卤代反应的T.S;氧化反应(燃烧与部分氧化);裂化(解)反应。2-6 烷烃自由基的立体化学(sp2杂化)3 立体化学-对映异构(6学时)基本要求:一、掌握对称因素与手性的关系;二、掌握Fischer投影式的书写规则,并能熟练地掌握R/S的命名法,正确地判断手性中心的构型和各种构型式的相互转变;三、弄清下列概念:对映异构体和非对映异构体;手性和旋光性;旋光度与比旋光度;内消旋体和外消旋体;手性与对称因素,手性中心与手性分子;赤式与苏式;外消旋化与内消旋化3-1 手性现象3-2 平面偏振光与物质的光活性:平面偏振光;物质的光活性;旋光度与比旋光度3-3 手性与对称因素(对称面、心、轴,更迭对称轴)3-4 手性分子构型表示方法与命名结构表示法(透视式与投影式)命名(R、S,赤式与苏式,次序规则)3-5 含两个手性碳原子的化合物3-6 含三个手性碳原子的化合物3-7 其它手性分子4 烯烃与环烷烃(9学时)基本要求:一、掌握烯烃和环烷烃的顺、反异构现象和E/Z命名法;二、掌握烯烃的各类反应,重点掌握其反应规律及离子型亲电加成反应的历程;三、了解环烷烃的性质和构象,掌握环丙烷和环已烷的构象及其理论解释;四、掌握下述概念:Markovnikov规则与过氧化物效应;立体选择性反应与立体与一性反应;亲电剂;亲电反应;氢化热与燃烧热;Baeyer张力;船式与椅式构象;掌握醇脱水和卤代烃脱HX制烯方法4-1 烯的结构4-2 烯烃的异构与命名:烯烃的异构(位置、顺反异构);命名(Z、E命名法)4-3 烯烃的物理性质4-4 烯烃的化学反应;烯烃与卤素的加成反应与亲电加成反应的历程[立体选择性]与立体专一性;烯烃与无机酸的亲电加成反应(Markovnikov规则);烯烃与H2O的反应;烯烃与HOX的反应;烯烃的聚合反应;硼氢化一氧化反应;溶剂汞化一去汞化反应;烯烃的还原与氧化反应;烯烃的自由基加成反应;烯烃的 -H反应4-5 烯烃的制备;醇脱水(Saytzev规律)和卤代烃脱HX(Hofmann规律)4-6 环烷烃的分类、异构与命名4-7 环烷烃的物理性质4-8 环烷烃的化学反应4-9 拜尔张力学说与近代观点4-10 环烷烃的构象(环丙烷、环己烷及其衍生物、十氢萘)5 炔烃与二烯烃(6学时)基本要求:一、掌握炔烃的亲电加成反应、氧化还原和炔氢的反应,了解亲核加成、聚合反应等;二、掌握共轭二烯的亲电加成反应规律和共轭二烯的Diels-Alder反应;三、掌握下述概念:共轭效应与诱导效应;双烯组分与亲双烯组分;乙烯基化反应与乙炔基化反应;速度控制与平衡控制;1,2-加成与共轭加成5-1 炔烃的结构、异构和命名5-2 炔烃的化学反应:加成反应(亲电加成);炔烃与含活泼氢化物反应(亲核加成、乙烯基化);氧化与还原反应(Lindlar催化剂);炔氢的反应(酸性、亲核取代、乙炔基化反应);乙炔的聚合反应5-3 炔烃的制备5-4 二烯烃的分类与多烯烃的命名5-5 共轭二烯烃的结构与 、 共轭效应5-6 其它类型的共轭效应(P- 、P-P、 - 、 -P)5-7 共轭二烯烃的反应:与H2和HX的反应(动力学和热力学控制反应)加H2;游离基加成反应;Diels-Alder反应;聚合反应5-8 共轭二烯烃的制备5-9 丙二烯的结构6 芳烃(8学时)基本要求:一、掌握苯系芳烃的亲电取代反应类型(卤代;硝化;磺化;付一克烷化与酰化)、历程和定位规则,能充分利用电子效应和共振论来解释其规律;二、掌握侧链上的氧化与卤代反应规律,了解芳环被催化氢化,催化氧化,Birch还原的规律;三、掌握萘及一取代萘的亲电取代反应和蒽、菲的特性;四、掌握下述概念和人名反应:共振论和Kekule结构;活化基与钝化基;o,p-位定位基与m-位定位基;同位素效应;空间效应Friedel-Crafts烷化和酰化;Clemensen还原;Haworth合成法6-1 芳烃的分类和命名6-2 苯的结构:苯的特性与Kekule结构;苯结构的描述(MO和共振论)6-3 苯系芳烃的亲电取代反应的反应历程:卤代;硝化;磺化;付一克烷化与酰化6-4 芳环上的亲电取代反应的定位规则及其应用:定位规律及理论解释;苯二元取代物再取代的定位规律;定位规律的应用6-5 氧化与还原(苯环上氧化,侧链氧化,Birch还原)6-6 游离基反应(环的加成,侧链卤代)6-7萘的结构与衍生物的命名6-8萘的化学反应;亲电取代(定位规则);氧化与还原6-9致癌烃7 卤代烃(8学时)基本要求:一、重点掌握卤代烃的三类反应:亲核取代、消去反应与活泼金属的反应以及前两类反应的极端历程的描述和特征(动力学特征、立体化学特征等);二、掌握影响SN1,SN2,E1,E2历程的影响因素及其规律(判断反应的历程);三、熟练掌握消去反应的规律 Saytzev烯和Hofman烯;四、熟练掌握Grignard试剂的制备和应用,了解RLi,R2CuLi,RNa等的形成与应用;五、掌握下述概念:亲核剂;溶剂解;氢解;Walden转化;两可离子;邻基参与与邻位促进7-1 卤代烃的分类、异构与命名7-2 卤代烃的亲核取代反应:碳亲核剂的反应;氧亲核剂的反应;氯亲核剂的反应硫亲核剂的反应;卤亲核剂的反应7-3 卤代烷SN反应的历程和立体化学(SN1、SN2)7-4 影响SN反应的因素:R的结构;L离去基团;Nu的亲核性;溶剂7-5 芳卤的SN反应(Meisenheimer络合物,苯炔历程)7-6 卤代烃的消去反应: -消去的历程(E1,E2,E1cb)影响因素;定向规律7-7 卤代烷与金属的反应:格氏试剂及其反应;类格氏试剂及其反应7-8 卤代烃的还原7-9 多卤代烃与 -消去反应7-10 分子内的SN反应与邻基参与8 醇、酚、醚(8学时)基本要求:一、了解醇、酚、醚的结构的共性、命名与物理性质及一些主要合成法;二、掌握醇的亲核取代反应和消去反应的规律,了解醇氧化和掌握邻二醇的特性;三、掌握不对称醚的醚键断裂规律和酸碱作用下的环醚开环规律;四、掌握酚的的反应和制备方法;五、弄清下述试剂与反应的体质:Lucas试剂;Sarett试剂;Reimer-Tiemann反应;Kolbe反应;Oppenmer氧化法;Williamenson醚合成;Pinacol重排;Wagner-meerwein重排;Fries重排8-1 醇的分类和命名8-2 醇的物理性质8-3 醇的化学性质:酸性、碱性、亲核性(与R-X反应,与ROH反应,与RCOOH反应,与TsCl和无机酰卤反应,与CS2反应)与无机酸反应;醇的氧化8-4 邻二醇的特性(氧化与重排)8-5 醇的制备8-6 酚的结构、反应与合成;反应(酸性,氧上的烷化与酰化,显色反应,芳环上的反应,氧化与还原,制备(磺化法氯苯水解法、异丙苯法等)8-7 醚:链醚(命名,反应);环醚;冠醚8-8 硫醇、硫酚和硫醚:命名;物理性质;化学性质9 醛、酮、醌(8学时)基本要求:一、重点掌握羧基上的各种亲核加成反应的规律及历程,注意Cram规则的立体化学问题;二、掌握醛、酮的 -H的反应历程;三、了解插烯原理,掌握 、 -不饱和醛酮的共轭加成规律及意义;四、搞清下列名称反应:Aldol反应;Claisen-Schmidt缩合;Mamich反应;Wittig反应;Baeyer-Villiger反应;Wolff-Kisher-黄鸣龙反应;Michael反应;Robinson反应;Cannizzaro反应9-1 醛酮的分类与命名9-2 醛酮的结构与反应:羰基上的亲核加成反应 加HCN、NaHSO3,有机金属化合物,H2O,LiAlH4,NaBH4,PCl5等和立体化学;与氨及氨衍生物的反应(肟、腙、缩氨脲),与醇的加成缩合反应 半缩醛(酮)、缩醛(酮)的生成,醛(酮)的Wittig反应、Mannich反应、安息香缩合;醛酮 -H的反应:酮-烯醇互变,卤代与卤仿反应,aldol反应;氧化与还原:醛酮的一般氧化,Baeyer-Villiger氧化和Riley氧化;Cannizzaro反应;还原成醇(催化氢化和金属氢化物和金属还原);还原成烃基(Clemensen还原,Wolff-Kisher-黄鸣龙还原)9-3 醛、酮、的制备9-4 醛、酮的几个代表化合物9-5 插烯原理与共轭加成9-6 醌的结构与特性10 羧酸及其衍生物(9学时)基本要求:一、重点掌握羧酸及其衍生物羰基碳上的亲核取代反应,熟悉它们之间的衍变关系和反应历程;二、了解羧酸的结构对酸性的影响,羧酸的脱酸与还原反应;三、掌握酯和羧酸的 -H的反应和历程,了解酯的热消去反应和酰胺的一些特殊反应;四、熟悉 -丁酮酸酯与丙二酸二乙酯的合成法,同时掌握 -酮酸酯及其类似物的互变异构现象及其影响因素;五、卤代酸、酚酸、醇酸、乙烯酮的特性作适当的了解;六、掌握Hell-Volhavd-Zelinsky反应;Perkinr反应;Claisen缩合;Hofmann降解;Darzen反应;Reformatsky反应; -丁酮酸酯和丙二酸二乙酯合成法10-1 概述:羧酸的分类与命名;羧酸的结构与性能10-2 羧酸的反应:羧基中氢的反应(酸性、影响酸性的结构因素);羰基碳上的反应(酯化反应、酰卤的形成、酰胺的形成,贝克曼重排、酸酐的生成);脱羧反应;羧酸的还原反应(有机金属化合物反应);羧酸的 -H的反应(Hell-Volhavd-Zelinsky反应)10-3 羧酸的制备10-4 羧酸衍生物的命名和结构与性能10-5 羧酸衍生物的化学反应:酰基碳上的SN反应;与有机金属化合物的反应;还原反应; -H的反应(酰卤 -H反应;酸酐 -H的反应,Perkinr反应;酯的 -H的反应,Claisen缩合);酯的热消去反应;酰胺的特殊反应,如Hofmann降解10-6 乙烯酮10-7 取代酸:卤代酸的特性(Darzen反应,Reformatsky反应);醇酸特性;酚酸的性质与制备方法;羧基酸的特性10-8 -丁酮酸酯和丙二酸二乙酯在合成上的应用11 含氮化合物(7学时)基本要求:一、重点掌握胺类的碱性规律,氮上的取代反应和与HNO2及TsCl/NaOH的反应(Hinsberg分胺法),了解叔胺氮上的氧化反应及其氧化产物在合成上的应用(Cope反应);二、重点掌握芳香重氮盐的生成及其在合成上的应用,如Sandmeger反应和偶联反应等;三、掌握烯胺和季胺化合物的反应(重点Hofmann彻底甲基化反应);四、掌握硝基化合物的还原反应,尤其是芳香族硝基化合物不同程度还原在有机合成上的意义;五、掌握胺的各种制备方法,如还原胺化法与Gabriel合成法等;六、了解重氮甲烷与氮烯的结构与应用。11-1 胺的分类、命名和物理性质11-2 胺的结构与反应:结构(碱性、亲核性;与HNO2反应;氧化)11-3 芳胺环上的反应(卤代、硝化、磺化)11-4 烯胺的合成与反应11-5 季胺盐与季胺碱11-6 胺的制备:硝基、腈、酰胺、肟等化合物的还原;羧基还原胺化;氨或胺的羟化;特殊的伯胺合成法(Hofmann降解、Gabriel合成法)11-7 芳香重氮盐的结构与反应:结构;反应(脱氮、Sandmeger反应等,不脱氮反应,偶联等)11-8 重氮甲烷与碳烯的结构和反应:重氮甲烷的结构和反应:碳烯的结构和反应11-9 硝基化合物的结构和反应:结构;反应(还原、缩合等)11-10 分子结构与颜色12 有机化合物的光谱性质(4学时)基本要求:一、了解MS、IR、NMR波谱的基本原理;二、掌握主要类型有机化合物的波谱特征,能够用于不太复杂的有机化合物的结构测定与鉴定,其中:(1)MS要求掌握M+和碎片离子的识别,对各类有机化合物的开裂规律有总体了解;(2)IR要求掌握一些典型基团的特征吸收峰及影响峰位的因素;(3)NMR要求掌握化学位移 、偶合常数J与分子结构的关系。12-1 IR与有机分子结构:概述(IR形成、IR表示方法,化学键振动类型与规律);影响峰强度的因素;IR谱应用举例12-2 1H-NMR与有机分子结构:基本原理;化学位移;化学位移与分子结构;自旋偶合与自旋裂分;NMR的应用举例12-3 MS与有机分子结构:概述(MS的产生与IR表示方法)M+与碎片(M+的形成与识别,M+强度与结构等);MS的应用举例13 非苯芳香族化合物(4学时)基本要求:一、掌握Huckel规律与芳香性判断,了解几个典型的芳香族化合物的结构;二、熟悉简单杂环化合物的类型与命名;三、主要掌握五元和六元杂环中的呋喃、吡咯、噻吩、吡啶化合物的结构与性能;四、了解五元杂环化合物的制备及其衍生物的反应;六、了解以吲哚、喹啉为代表的稠杂环的结构与性能,并对某些天然含杂环有机化合物有一定的了解。13-1 含碳环的非苯芳香族化合物:芳香性的条件(Huckel规则);几个典型碳环非苯芳香族化合物(环丙烯正离子,环戊二烯负离子,环庚三烯正离子,篮烃,杯烯、轮烯)13-2 芳香杂环化合物:杂环化合物的分类和命名;含一个杂原子的五元杂环体系的结构与反应(呋喃、吡啶、噻吩的结构、反应及制备,呋喃和吡咯衍生物);含一个杂原子的六元环化合物 吡啶及其衍生物(结构与性能,吡啶的化学反应、吡啶及其取代吡啶的合成);稠杂环(吲哚、喹啉)14 碳水化合物(4学时)基本要求:一、了解单糖的结构与性能,熟悉成苷与成脎等反应;二、掌握以葡萄糖为代表的单糖结构的表示法(Fischer式,Haworth式和构象式)及D/L命名法;三、学习以葡萄糖为代表的单糖结构表征的推论方法和几个典型的双糖的结构以及推导方法;四、掌握下述概念:变旋光作用;正位异构体( 、 );差向异构体;转化糖和还原糖14-1 碳水化合物的定义和分类14-2 单糖:命名;结构(葡萄糖的构造、构型、构象);反应(或苷、成脎、氧化、醛糖的递升和递降)14-3 双糖:麦芽糖;纤维二糖;乳糖;蔗糖14-4 多糖:淀粉;纤维素15 氨基酸、肽和蛋白质(4学时)基本要求:一、了解 -氨基酸的结构与共性(物性和化性);二、掌握氨基酸的几种典型的合成方法;三、了解肽的命名和结构特征,肽的合成和保护基的应用,肽的结构测定方法(端基分析法)。15-1 概述15-2 氨基酸:分类与命名;结构与物性(PI);反应;合成15-3 肽:结构与命名;结构测定;合成15-4 蛋白质(四级结构)16 周环反应(4学时)基本要求:一、了解周环反应的特点及理论;二、掌握前线轨道理论的基本思想,能熟练地描述HOMO和LUMO;三、掌握三类周环反应的选择规律,能预言反应的进程。16-1 概述(特点和分类)16-2 电环化反应:4n 电子体系;[4n+2] 电子体系16-3 环加成体系:[2+2]环加成;[4n+2] 电子环加成;1.3-偶极加成;钳合反应16-4 -迁移;[I.J] -迁移(氢原子参加,碳原子参加);[3.3] -迁移(Cope重排,Claisen重排)《有机化学基础》(第二版),蓝仲薇,李瑛,陈华,肖友发主编,海洋出版社,2004,北京。五、主要参考书:1、邢其毅、徐瑞秋、周政、裴伟伟,《基础有机化学》第二版,上、下册,高等教育出版社,2003,北京。2、L. G. Wade Jr,Organic Chemstry(5 th Ed), Pearson Education Inc, 2003.3、胡宏纹主编,《有机化学》第二版,上、下册,高等教育出版社,1990,北京。4、R.T.莫里森 、 R. N. 博伊德,《有机化学》第二版,上、下册,科学出版社,1992,北京。六、成绩评定期末考试占总成绩的60%期中考试占总成绩的20%平时成绩占总成绩的20%
解放军文职招聘考试化学热力学基础-解放军文职人员招聘-军队文职考试-红师教育
发布时间:2017-05-30 11:35:34化学热力学基础一.主要内容概述1.热力学第一定律热力学第一定律的实质就是物质变化的能量守恒与转化定律。一般说来,物质变化过程中,体系与环境之间能量交换方式有两种:一种是热传递,另一种是做功。能量交换的过程中,体系的热力学能的改变量( U)等于体系从环境吸收的热量(Q)与环境对体系所做功的代数和。热力学第一定律的数学表达式为:U=Q + W (4-1)热力学能(U)是体系内的一切能量总和,体系发生变化时,只要过程的终态和始态确定,则热力学能的改变量一定,U=U终-U始能量的变换过程中具有方向性,热力学上规定:体系吸热Q 0;体系放热Q 0。环境对体系做功,W 0;体系对环境做功,W 0。体系变化时功的得失有多种形式,如机械功、电功、表面功、体积功等。在化学变化和相变过程中总是伴有体积的改变。体系抵抗外压所做的功称为体积功,其它形式的功为非体积功,功和热不是状态函数。2.焓与焓变在化学反应中即有新物质的生成又伴有能量的变化。若生成物的温度和反应物的温度相同(恒温变化),并且化学反应过程中体系只做体积功,化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的热效应,一般称为反应热。反应热与体系组成物种的聚集状态和反应条件有关。(1)恒容反应热由式(4-1) U= Qv + W由于在恒温恒容反应过程中=0,式中的功W = P V故W = 0,则可得U=Qv (4-2)(2)恒压反应热在恒温恒压反应过程中 P=0,体系做体积功时,恒压反应热等于体系的焓变,即Qp =H = H2 - H1H是热力学函数,称为热焓,简称焓,其定义为:H = U + PV因为U、P、V都是体系状态函数,故H也是状态函数。焓变( H)只与体系的始态和终态有关,而与变化过程无关。 H 0,体系吸热, H 0,体系放热。(3)在恒温恒压得条件下,反应体系中的焓变与热力学能变之间关系为H= U+P V (4-3)反应体系中若是固体和液体P V可忽略不计,若体系中为气体且为理想气体则(4-3)式可写为H= U+ nRT (4-5)若反应物和生成物均为固体或液体时,则恒压反应热与恒容反应热相等,即:Qp = Qv (4-6)(4)标准摩尔生成焓化学热力学规定在温度为T时,由处于标准状态的各元素的指定单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应,称为温度T时该物质的标准摩尔生成焓,用符号表示。通常参考温度为298 K。据标准摩尔生成焓的定义,参考状态单质的标准摩尔生成焓为零。例如O2(g)、H2(g)、Br2(l)、I2(s)、C(石墨,s)、P4(白磷,s)等是T = 298 K,pө下相应元素的参考状态单质=0根据标准摩尔生成焓可以求得化学反应的焓变:(T)=(P相态,T)-(R相态,T) (4-7)(5)标准摩尔燃烧焓化学热力学规定,在10 kPa的压力下1mol物质完全燃烧时的热效应称为该物质的标准摩尔燃烧焓,用符号(相态、T)表示。例如热力学规定C、H的燃烧产物分别为CO2(g)和H2O(l),N、S、Cl的燃烧产物分别为N2(g)、SO2(g)、HCl(aq),所以其标准燃烧焓(相态、T)=0由标准摩尔燃烧焓可以计算化学反应的标准摩尔焓变:(T)=(R相态、T)-(P相态、T) (4-8)3.Hess定律(1)热化学方程式表示化学反应及其标准摩尔反应焓关系的化学反应方程式,称为热化学方程式。例如:2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g) (298K)= - 483.64 kJ mol-1H2O(l) == H2O(g) (298K)= - 40.6 kJ mol-1书写热化学反应方程式时应注意以下几点:① 明确化学反应的计量方程式与标准摩尔反应焓相对应② 注明化学反应计量方程式各物质的聚集状态。③ 注明反应温度。随温度改变而改变,但一般变化不大。④ 是指反应进行1mol反应进度时的反应热效应,即标准摩尔反应焓变。(2)Hess定律Hess定律指出 化学反应不管是一步完成或分步完成,其总反应所放出的热量或吸收的热量是相同的。其实质是一个化学反应的焓变只与始态和终态有关,而与反应物采用什么途径而变成产物无关。总反应的焓变等于各分步反应的焓变之和。4.熵热力学上把描述体系微观粒子的混乱程度的状态函数称为熵,用符号S表示。体系中的微观粒子混乱度越大,其熵值就越大。在0 K时,纯物质完整有序晶体的熵值为零,即S*(完整晶体,0 K)=0从熵为零的状态,体系变化到终态pө=100 kPa和T = 298 K时,纯物质的熵称为标准摩尔熵,用符号S (相态)表示,其单位为J mol-1 K-1。关于标准摩尔熵及熵变的大小有如下规律:①298K时,各种单质的标准摩尔熵不等于零,即S(单质,相态,298 K) 0。②物质的聚集状态影响熵值大小。对同一种物质S(g) S(l) S(s)。③分子结构相似且相对分子质量相近的物质,其S相近,否则,相对分子质量大的物质的S较大④物质的相对分子质量相近或化学式相同,分子结构复杂的物质S较大⑤化学反应的标准摩尔熵变等于生成物的标准摩尔熵之和减去反应物标准摩尔熵之和,即:S=- (4-9)rS 0(熵增加),有利于化学反应自发进行。⑥S和 rS受温度变化影响较小,因此在一定温度范围内可用S(298 K)、 rS(298 K)代替S(T)和 rS(T)。5.Gibbs自由能在恒温恒压的化学反应体系中,体系焓的减少( rH 0)和体系熵的增加( rS 0)均有利于化学反应的正向进行。综合体系中 rH和 rS两个状态函数对化学反应自发性方向的影响,热力学给出另一个重要的状态函数G,又称为Gibbs自由能,其定义为:G = H - TS (4-10)①在恒温恒压下,不做非体积功的化学反应方向的判据为:G 0,反应正向自发进行;G=0,反应以可逆方式进行;G 0,反应正向不能自发进行;②在恒温恒压下,化学反应的 rG、 rH和 rS三者关系为:rGm = rH-T rS (4-11)rH 和 rS受温度变化的影响较小,在一般温度范围内可以认为它们可用298K的△rH及△rS代替,但△rG受温度变化的影响不可忽略。在标准状态下:△rG(298 K)=△rH(298K)-T△S(298K) (4-12)在非标准状态:△rG(298K) △rH(298K)-T△rS(298K) (4-13)③标准摩尔生成Gibbs自由能热力学规定,在温度为T时,处于标准状态的各元素指定单质生成1mol某纯物质的Gibbs自由能的改变量,称为温度为T时,该物质的标准摩尔生成Gibbs自由能,用符号△fG表示,其单位为kJ mol-1,通常采用298K时的△fG值处于标准状态下的各元素的指定单质的生成自由能为零,即△fG(指定单质,298 K)=0。△fG可以求得化学反应的△rG值:△rG(298K)=- (4-14)④热力学等温方程式在非标准状态下的化学反应,用△rG判断化学反应的自发进行的方向。因此△rGm和△rG与反应商J有在如下关系式:△rGm(T)= △rG(T) + RTlnJ (4 15)当化学反应达到平衡时, △rGm=0,J = Kө则△rG(T)=-RTlnKө (4-16)代入到(4-15)式得△rGm(T)=-RTlnKө + RTlnJ (4-17)由(4-17)式可以得出,以△rG为判据和以反应商为判据判断化学反应自发方向是完全一致的,即△rGm 0,J Kө 反应正向自发进行;△rGm=0,J=Kө 反应以可逆方式进行(平衡状态);△rGm 0,J Kө 反应正向不能自发进行。二.例题1.在25 ℃和标准态下进行如下反应:A(g) + B(g) C(g)该反应若以两种途径来完成:途径Ⅰ,系统放热184.6 kJ mol-1,但不做功;途径Ⅱ,系统作最大功,同时吸收6.0 kJ的热量,分别求两途径的Q、W、△rUө、△rHө、△rSө、△rGө。解:途径Ⅰ由原题知:Q=-184.6kJ mol-1,W=0△rUө =Q + W=-184.6 kJ mol-1△rHө=△rUө=-184.6 kJ mol-1△rSө===2.0J K-1 mol-1△rGө=△rHө-T△rSө=(-184.6-)kJ mol-1=-190.6kJ mol-1途径ⅡQ=6.0 kJ mol-1W=△rUө-Q=-184.6-6.0=-190.6(kJ mol-1)U、H、S、G是状态函数,途径Ⅱ和途径Ⅰ始终态相同,所以途径Ⅱ的△rUө、△rHө、△rSө、△rGө同途径Ⅰ。2.1 mol Hg(l)在沸点630 K下可逆蒸发,其蒸发焓为54.56 kJ mol-1。求该可逆过程的Qp、W、△rH、△rU、△rSө、△rG。解: Hg(l) = Hg(g) △rH=54.56 kJ mol-1Qp=△rH=54.56 kJ mol-11 mol Hg(l)蒸发过程作的体积功为:W=-p=-=-1 8.314 10-3 kJ mol-1 K-1 630 K=- 5.24 kJ mol-1△U=Qp+W=△rH+W=(54.56-5.24)kJ mol-1=49.32 kJ mol-1△rSө==()J K-1 mol-1=86.6 J K-1 mol-1△rG=03.写出ZnO(s)、H2O(l)、KBr(s)、C5H12O6(s)、PbSO4(s)的标准摩尔生成焓和相对应的生成反应方程式。解: Zn(s)+O2 ZnO(s) △fH(ZnO,s)H2(g)+O2 H2O(l) △fH(H2O,l)6 C(石墨)+6 H2(g)+3 O2(g) C5H12O6(s) △fH(C5H12O6,s)Pb(s)+S(正交,s)+2 O2(g) PbSO4(s) △fHө(PbSO4,s)4.已知Al2O3(s)和MnO2(s)标准摩尔生成焓为 1675.7 kJ mol-1和 520.0 kJ mol-1,计算1 g铝和足量MnO2(s)反应(铝热反应)产生的热量。解:4 Al(s) + 3 MnO2(s) = 2 Al2O3(s) + 3 Mnr= [2 f(Al2O3,s)+ 3 f(Mn,s)][4 f(Al, s)+ 3 f(MnO2,s)]= 2 (-1675.7 kJ mol-1) + 3 0 kJ mol-1[4 0 kJ mol-1 + 3 (-520.0 kJ mol-1)]= -1791.4 kJ mol-11 g铝反应放出热量为:rH ө =
2020中国人民解放军文职人员招聘考试药学知识:药物化学降解途径-解放军文职人员招聘-军队文职考试-红师教育
2020中国人民解放军文职人员招聘考试药学知识:药物化学降解途径发布时间:2020-02-26 15:06:43水解和氧化是药物降解的两个主要途径。① 水解:主要有酯类(包括内酯)、酰胺类(包括内酰胺)青霉素类分子中存在不稳定的 -内酰胺环,在H+或OH-影响下,很易裂环失效。② 氧化:酚类、烯醇类、芳胺类、吡唑酮类、噻嗪类药物较易氧化肾上腺素氧化后先生成肾上腺素红,后变成棕红色聚合物或黑色素。③ 异构化左旋肾上腺素 外消旋化作用;毛果芸香碱 差向异构作用;维生素A 几何异构化④ 脱羧:对氨基水杨酸钠在光、热、水分存在的条件下很易脱羧,生成间氨基酚。⑤聚合:氨苄青霉素浓的水溶液在贮存过程中可发生聚合反应,形成二聚物,此过程可继续下去形成高聚物。