大学化学课程标准Word文档格式.docx
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加强化学与
工程学的相互渗透、相互联系、相互揉合。
密切联系现代工程实际,从物质的
化学组成入手,分别讲述物质的结构和材料的性质、化学反应和能源、水溶液
的化学反应和水体保护,金属材料的腐蚀和防护等内容,并根据学员未来工作
的实际需要,组成和取舍内容。
在教学实施过程中,以教育改革的基本理念为
指导,注重实验教学,采用理论教学与实验教学相结合、理论教学与工程实际
相结合的教学思路,积极探索科学的综合评定考核成绩的方法,采用期末考试
与全程考查相结合、口试与笔试相结合、开卷与闭卷相结合、理论考核与实验
考核相结合、大作业与小论文相结合等多种考核形式,不仅考察学员的掌握基
本知识情况,更要注重考核综合运用化学知识的能力。
二、课程目标
(一)总体目标
学员通过课程学习,加深对化学知识本质的理解、内化和激活;
在学习化
学知识和进行化学实验的过程中,享受学习化学的乐趣,体会化学的思想和思
维方式,初步形成客观、求实而精确的化学思维和化学素质;
激发求知热情和
创造欲望,敢于提出新问题、新见解、新思路、新方法,培养为追求真理和科
学而牺牲的精神,严谨求实的科学态度和坚韧不拨的科学品格。
(二)分类目标
2
(1)知识与技能方面
1.认知能力。
通过课堂教学和自学实践,学员不仅掌握本课程的基本概念、
基本理论和基本方法,而且逐步掌握科学的学习方法,提高自主学习的能力,
具有能从海量信息中迅速获取、处理和运用信息的能力,具有比较熟练的运用
化学语言表达物质世界的能力。
2.科学的思维能力。
通过对解决各类化学问题方法的学习,提高逻辑和
非逻辑思维能力、抽象思维能力及辨证思维能力,掌握正确的科学思维及研究
方法,善于抓住实际问题中各类物质的共性和本质,去伪存真,正确认识客观
世界及其发展变化规律。
3.化学工程应用能力。
通过对有现实应用价值和有潜在应用价值的基础
理论和基本知识的学习,初步掌握化学的基本计算能力和工程应用能力,并且
逐步树立工程意识,善于在实际工作中发现问题,并自觉的运用所学化学理论、
观点和方法解决工程实际问题。
4.创新能力。
具有举一反三,大胆质疑,大胆实践,勇于革新,善于吸
取经验,具有较好的独立思考和独立判断能力,提高创新能力。
(2)过程与方法
密切联系实际,积极配合教员开展启发式、导学式和研究式等教学方法,
多提问、多思考,强化想象、推理等多种科学思维方法,积极开展科学研究、
讲座、撰写小论文等第二课堂活动,用所学化学知识解决实际问题;
强化自主
学习的能力,不断提出新问题,培养创新思维能力。
3
(3)情感态度与价值观
通过课程学习,树立辩证唯物主义、历史唯物主义观念,正确的科学成败
观和探索科学疑难问题的信心、勇气,具有高尚的情操和强烈的求知欲。
三、内容标准。
(见附表)
四、实施建议。
(一)本“教学标准”适用于开设大学化学课程的本科非化学化工专业,
是本科学员学习本课程应达到的最低要求。
各专业在完成“本教学标准”的基
础上,可根据学员未来工作的实际需要,增加某些教学内容或提高某些教学内
容要求。
(二)本课程参考学时数为40学时(理论教学32学时,8学时的实验)。
为了确保本课程的教学质量,应加强实验课教学,其课时一般不少于8学时,结合课程内容及工程实际开设实验内容。
采用多媒体课件教学,结合课堂演示
实验,提高教学效果。
课程多媒体课件及相应辅导教材和实验教材有机结合,
配套使用,考试方法采用闭卷考试、实验考核和小论文相结合的方法进行,试
卷采用试题库随机出题方式,实行教考分离。
教材采用教育部组织编写的面向
21世纪教材或相应重点教材。
(一)课程教材:
《工程化学基础》,面向21世纪教材,陈林根编著。
《工程化学学习指导》,科学出版社,刘祥萱编著;
《工程化学实验》,学院自编教材,贾瑛等编写。
4
(二)主要教学案例:
(1)原电池组成和工作原理;
(2)水资源概述和水处理专题(推进剂废水处理案例);
(3)热力学第一定律(能量形式及转换案例);
(4)稀溶液的依数性定律案例教学;
(5)金属腐蚀与防腐教学案例。
(三)主要编写人和审核人
主要编写人:
贾瑛,许国根,李霞;
审核人:
王煊军
5
附表:
大学化学内容标准
序号内容要点掌握程度基本要求建议
了解物质层次及其运动理论,理解认识源于实1、通过实例介绍化学在现1认识物质世界C践和没有止境的观点,确立正确的学习方法。
代工程中应用。
启发学员对
大学化学的学习兴趣。
联系实际理解系统、环境概念,掌握敞开系统、2系统的概念B2、重在介绍化学家在解决封闭系统、孤立系统的划分。
化学问题中所使用的基本3聚集状态与相C联系实例理解聚集状态和相的关系。
概念和术语。
理解化学反应中的质量守恒和能量变化,掌握4物质的量C3、考核内容:
系统及相的“物质的量”的符号、单位及有关计算。
概念。
理解反应进度的概念,掌握化学计量数正负值5反应进度B的确定。
6
C、α-Si?
H1、联系目前科学发展理解物质化学组成的复杂性,理解Fe31非化学计量化合物C等非整比化合物,不符合正常化合价物质的存在和应用。
前沿,对形状记忆合
金、足球烯、高分子联系足球烯家族的发展,了解C、C、C等原子5060702原子簇、分子簇C化合物及生物大分子簇和分子簇的结构、性质及应用。
开展专题讲座,拓展能联系实际指明高分子化合物的基本概念和命名原3高分子化合物C学员知识面。
则。
2、重点掌握配位化合掌握配位化合物组成中的基本概念和命名原则,能写4配位化合物A物的基本概念,通过出常见配位化合物的化学式。
练习熟悉配位化合物了解各类生物大分子的化学组成,理解DNA、RNA、
的结构和命名。
5生物大分子C蛋白质在遗传信息传递过程中的作用,理解生物大分子种
3、比较不同类型晶体类繁多的原因,了解生物大分子的应用和开发前景。
化合物的性质,并简了解晶体概况,联系实际理解各类晶体名称、晶格节
单说明理由。
点上粒子及其作用力、熔点、硬度、延展性、导电性,了6晶体A解一些常见的晶体实例及应用。
7
序号内容要点等级基本要求建议
、T值与塑了解非晶体概况,理解非晶态高分子化合物的三种物4、指出Tgf
料、橡胶耐热性及耐7非晶体C理状态及成因,理解T、T意义及应用,了解α-Si?
Hgf
寒性的关系,以及T的应用。
f
值与加工性的关系。
联系活性炭、分子筛等实例,理解固体吸附剂的内表8固体吸附剂C5、介绍固体废弃物的面组成特点及功用。
污染和处理现状及固9固体废弃物C了解固体废弃物的产生、危害和资源化途径。
体吸附剂在环境污染了解水分子的缔合和锯齿状排列,掌握氢键的产生及
中的应用技术。
10水的性质和应用B对水性质的影响,水的电导率和pH概念及其应用,理解
6、通过水的蒸气压曲熔化热、气化热、摩尔热容等概念及应用。
线阐明稀溶液依数性掌握溶液的蒸气压下降、凝固点下降、沸点上升和产
产生的原因。
11稀溶液的依数性A生渗透压的原因,理解它们的定量公式的适用条件和应用
实例,质量摩尔浓度和物质的量浓度的区别。
了解石油等液体燃料的蒸发性及其在使用中的利弊,12石油C了解无铅汽油添加剂和润滑油(脂)的作用。
能联系实例指出表面活性剂的所属类型及亲水基团、
13表面活性剂C憎水基团的组成,掌握十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠等表
面活性剂的化学式,理解润湿、渗透、HLB值等概念。
8
7、联系大气污染的14理想气体状态方程B掌握理想气体状态方程和应用于实际气体的条件。
具体事件,加深学员15大气相对湿度B了解大气相对湿度概念和相对湿度的计算。
对环境污染的认识,
通过一组组触目惊心了解酸雨的成因,掌握酸雨的pH值范围,理解温室
的数据和图片,激发16大气污染C气体和温室效应,理解臭氧层出现空洞的原因、危害和预
学员的环境保护意防措施,理解气溶胶概念,了解其造成的危害。
识。
8、考核内容:
配位化会从能量角度了解物质由固态—液态-气态-等离
合物的组成和命名、17等离子体C子态的转变,了解等离子态的形成和组成,了解等离子体
晶体组成和性质及稀的应用。
溶液的依数性。
9
了解测不准原理,理解原子核外电子运动的不确1、简要介绍人类探1核外电子运动的不确定性A定性是指其所处位置和运动速度不能同时确定。
索原子内电子运动
规律的过程。
2电子运动的特征A理解电子运动的特征:
波粒二象性
2、运用多媒体手段
了解波函数表达的意义,理解原子轨道表示的是演示微观粒子的波3波函数和原子轨道A核外电子可能出现的空间范围而不是轨迹。
粒二象性。
了解四个量子数的符号和表示的意义,掌握电子3、适当引入量子化4量子数A组态表示的意义。
学的内容,引导学员
熟悉多电子原子能级次序和能级交错,掌握核外对微观运动建立量5多电子原子的核外电子排布A电子排布原则及方法,写出原子核外电子排布式及原子化观点。
子和离子的外层电子排布式,确定未成对电子数。
4、介绍门捷列夫总
理解核外电子排布和元素周期律间的关系,掌握结元素周期律的过6元素周期律和周期表B屏蔽效应和有效核电荷的确定方法,掌握周期表的划程和大胆假设的科
分,理解元素金属性、非金属性的变化规律。
学思想。
了解一些化合物和单质的性质和应用,掌握一些7某些类型元素的性质B金属化合物合金的性质并了解其原因和应用。
10
理解原子的基态、激发态和能级跃迁,了解光谱5、展示原子光谱图8原子光谱C分析,了解可见、紫外和X射线的能量高低。
和分子光谱图。
6、动画演示杂化轨理解原子通过化学键结合成分子,理解化学键本
道的形成过程,加深9化学键A质及特征,理解电负性概念并用于区分离子键和共价
学员的理解。
键。
7、介绍目前高分子通过实例理解分子轨道、成键轨道、反键轨道、
材料的发展现状和10分子轨道理论、杂化轨道理论Bσ键、π键,以及等性和不等性杂化、孤对电子等概
趋势。
念。
理解氢键的形成及其本质,理解色散力是分子间11分子间力和氢键A力的主要来源,掌握化学键、氢键、分子间力在能量
和作用方面的区别。
了解分子的三种能级及其和分子光谱的关系,了12分子能级跃迁、分子吸收光谱C解红外光谱的应用。
了解高分子化合物的复杂结构,理解高分子材料13高分子的结构和高分子材料C的性能和应用。
了解晶体缺陷的成因、特点及其对固体物化活性14晶体缺陷C的影响。
11
理解能带理论中的价带、禁带、导带、费米能及8、结合专业特点以15能带理论与材料导电性的关系C等概念,掌握能带理论与材料导电性的关系及其应讲座形式介绍陶瓷
用。
及复合材料的发展
和应用。
掌握陶瓷的各组成相概况,理解陶瓷的耐高温性
9.考核内容:
电子16陶瓷的结构与性能C和电的绝缘性主要来自于陶瓷晶相组成中离子键和
云和原子轨道的概共价键结构,了解几类功能陶瓷及它们的应用。
念;
核外电子排布规
掌握金属陶瓷和玻璃钢的增强相、粘结相的物律、化学键和分子间17复合材料C质,了解复合材料的性质和应用。
作用力和氢键。
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理解反应物和生成物的物质的量、聚集状态、压力、1、阐明各符号1热力学能的变化A温度等决定了化学反应系统的状态,掌握能量守恒和转化的物理意义及
关系式中各符号名称、意义及正负号。
相互之间的关
系。
理解H(焓)的定义,掌握ΔU、ΔH、Q、Q、WVp
2、通过练习掌2热效应和焓变A间的关系及相关计算,理解用于测量反应热效应的弹式量
握不同条件下热计的结构、原理并掌握相关计算。
的焓变、熵变θH的意义、计算及在查表时理解盖斯定律,掌握Δrm3标准摩尔焓变A及吉布斯函数的注意事项。
变的计算。
进一步了解微观物质的运动,理解微观粒子越混乱其
4化学反应的自发性A动能越大,了解系统变化自发过程的含义,理解自发过程
是系统内微观粒子势能降低的过程。
了解ΔS在化学反应中的意义,掌握ΔθS的计算及rm5标准摩尔熵和标准摩尔熵变A
熵值大小的定性比较。
了解ΔG在化学反应中的意义,理解ΔG能作为反应6吉布斯函数与吉布斯函数变Aθ自发性判据,掌握ΔG及ΔG的计算。
rmrm
13
3、通过练习掌,G,,G(T),2.303RTlgQ中Q的表达式,联系
握平衡常数的,,,G(T),rm计算方法。
7平衡常数A了解,的由来,掌握从热力学数据或lgK2.303RT4、重点掌握平
实验数据计算平衡常数的方法。
衡常数与温度
之间的关系。
,H(298.15)S(298.15),,,,rmrm理解lgK,,2.303RT2.303R8平衡常数和温度的关系A
关系式中各项的意义,掌握吸热反应和放热反应的平衡常
数与温度的关系。
了解多重平衡法则,理解热力学函数变和平衡常数均
9影响化学平衡移动的因素A与反应方程式的写法有关,掌握压力、浓度、温度对平衡
运动的影响。
了解元反应、反应级数,理解反应速率、反应物的转
化率、半衰期、活化分子、活化能、过渡状态、催化剂、10化学反应速率和催化剂B酶等概念及其应用,理解化学反应速率对工程实际的意义
及改变反应速率的方法。
14
序号内容要点等级基本要求建议理解氧化还原反应和原电池的关系,掌握ΔG、K、E5、介绍燃料电11原电池A间的换算,了解原电池的组成和表示。
池的发展前
景。
了解电极电势的产生和半反应的写法,掌握电对、电
6、结合能源的12电极电势A极电势的符号表示,联系实际理解氧化态、还原态、得电
开发和利用,子、失电子等概念,掌握电极电势的计算和应用。
介绍全世界能了解各类电池的组成原理、应用,特别注意氢氧燃料13化学电源C源危机的状电池电动势的计算。
况。
7.考核内容:
各热力学函数
的性质及计了解能源,理解太阳能对矿物能源等形成的重要作14能源的开发和利用C算;
化学平衡用,了解能源的开发现状和节能的原则及重要作用。
及相关计算;
原电池及相关
计算。
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了解电离理论、质子理论和电子理论对酸碱的定义,1、结合实验掌1酸碱理论B理解共轭酸碱对、质子受体、质子给体等概念,联系配位握缓冲溶液和
化合物,明确电子理论中的电子给体是碱,电子受体是酸。
pH值的测定,
引导学员调整联系热力学计算和化学平衡计算及多重平衡原则,掌
对待实验课程2酸碱的解离常数A握酸碱解离平衡常数和溶液pH值的有关计算,掌握酸碱
的态度,达到强弱的比较。
课堂内容与实联系平衡移动规律和同离子效应,掌握缓冲溶液pH3同离子效应和缓冲溶液A验内容互相渗值计算和配制缓冲溶液的原则以及缓冲溶液的应用。
透的目的。
4pH的测定B了解pH试纸、pH计测定pH值的方法。
2、介绍沉淀
理解难溶电解质概念,掌握从热力学数据和平衡时溶法处理废水在5多相离子平衡与溶度积A液中离子浓度计算溶度积的方法。
环境保护中的
理解难溶电解质AB或A应用。
6溶度积和溶解度的关系AB,AB的两种类型,掌握22
用溶度积来计算难溶电解质的溶解度大小的方法。
掌握溶度积规则的含义及相关计算,联系实例,掌握7溶度积规则及其应用A溶度积规则在锅炉清洗、沉淀法处理废水等方面的应用。
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3、联系配位化合理解可溶性配位化合物在内界与外界间、中心体与配
物的相关概念讲8配位化合物的解离反应A位体间解离的不同情况,了解配位化合物的分级解离,理
解其解离反应。
解K,K的意义及相互关系。
不稳稳4、通过配位反应
,K来判断配合物间转化关不稳稳联系实例理解根据K的应用实例解释9配位平衡的转化B系,了解配位化合物与难溶电解质间转化的简单计算。
日常生活中一些
常见的现象。
10配位反应的应用实例B联系实例理解配位化合物的应用。
5、介绍我国目前
了解水资源的重要性,理解纯水、超纯水的含义和用水体污染和水资11水资源概况C途,了解水质的分类和用途。
源匮乏的现状,
激发学员“节约联系As+O,CHHg,BaSO等实例,掌握重金属元233412水体质量C用水,从我做起”素及其化合物的化学形态与危害。
的环境保护意
了解有机污染物及水质标准,了解水体中溶解氧的来识。
13水体污染C源和影响溶解氧的因素,理解DO,COD,BOD表示的意6.考核内容:
酸
义。
碱、难溶电解质、
配合物解离平衡14水体污染的控制与治理C了解水体污染的控制和治理办法。
及相关计算。
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理解化学腐蚀和电化学腐蚀的特点和区别,理解高温1、动画演示析1化学腐蚀与电化学腐蚀A水蒸气对钢材的腐蚀和脱碳现象及其危害(氢脆现象)。
氢腐蚀和吸氧
腐蚀的原理,掌握电化学腐蚀反应的机理,掌握析氢腐蚀和吸氧腐
重在分析二者2析氢腐蚀和吸氧腐蚀A蚀,掌握腐蚀电池,理解氧气浓度小的地方的金属先腐蚀
的区别。
的原因。
2、结合实际介了解极化电势产生的原因,理解极化电势,特别是氢3电极极化A绍工程中几种的极化电势的存在及意义。
特殊场合下的了解影响金属腐蚀速率的因素,理解水膜产生和厚4金属的腐蚀速率B金属腐蚀。
度、霜露、介质中酸性气体对控制腐蚀的重要作用。
了解正确选用金属材料及代用材料的思路,理解根据
5合理选材的基本知识B具体情况选材的重要性,特别注意不锈钢、钢、镍及镍合
金、钛及钛合金、钽的选用。
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了解隔绝金属材料与腐蚀性介质的接触、控制和改善3、介绍耐蚀金
环境气体和液体介质、使用缓蚀剂等方法和意义,了解电属和非金属材6防止介质对材料腐蚀方法B极电势的应用、电镀时两极发生的反应及金属在阴极析出料、化学防腐
顺序,掌握含CoCl硅胶的使用,了解缓蚀机理。
方法、金属腐2
蚀的危害及防联系实例理解牺牲阳极保护法、外加电流法保护法的7电化学保护法A腐技术的应应用。
用、防腐涂料联系实例了解电化学腐蚀的应用,了解阳极氧化、电
等内容,拓宽8电化学腐蚀的利用C解抛光等装置的两极发生的反应及电解液的组成,了解化
学员知识面。
学铣切原理和应用,了解腐蚀液的选择。
4、介绍目前科理解光合作用中,HO,HS与CO反应的条件及所2229光合作用C学领域中高分生成的物质。
子材料的发展掌握氧自由基的种类及对人类的功过,认识SOD的10氧自由基C和应用。
名称、意义及作用。
了解人体和高分子材料的老化现象:
光老化、热老化11高分子材料的老化C和化学试剂作用下的老化,理解老化的不可避免性。
了解高分子材料与金属材料、陶瓷材料相比的优缺13高分子材料的性能特点C点,高分子材料的使用和保护。
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了解光稳定剂和抗氧剂种类、作用机理,了解高分子5、介绍防止高14高分子材料的防老化和阻燃C材料的易燃性,理解氧指数、阻燃剂及阻燃作用等概念,分子材料老化
掌握其在选材上的应用。
的方法和塑料
阻燃的方法。
了解偶联剂的作用和分类及其在高分子材料中的使15填充剂和偶联剂C6.考核内容:
用意义。
化学腐蚀和电
化学腐蚀相关
概念、析氢腐
了解塑料电镀的作用原理,了解塑料粗化、敏化和活蚀和析氧腐蚀16化学镀和塑料电镀C化的目的和作用原理,了解化学镀液的主要组成和作用。
的区别和联
系;
金属常用
的防腐措施。
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