环境工程专业课程教学大纲

1、环境工程专业课程教学大纲汇编(学科基础及方向课环境与化学工程系编印目 录无机化学 (1有机化学 (6分析化学 (11物理化学 (16C语言程序设计 (22电工学 (25工程制图 (28环境工程机械基础 (31环境工程原理 (34工程数学 (37环境工程CAD (40环境工程微生物学 (43仪器分析 (46环境化学 (50水力学 (52环境工程专业英语 (54环境影响评价 (56工程力学 (59环境管理与法规 (62环境规划 (64环境生态学 (67水泵和水泵站 (69水污染控制工程 (71固体废物处理和利用 (76大气污染控制工程 (78噪声控制工程 (80环境监测概论 (82环境监测技术 (

2、84室内污染检测与控制 (88生物监测 (90工业分析 (92环境工程概论 (94环境工程原理实验 (96环境工程原理课程设计 (98仪器分析实验 (101环境影响评价课程设计 (104水污染控制工程课程设计 (106环境监测技术课程设计 (108大气污染控制工程课程设计 (111室内污染检测与控制课程设计 (113金工实习 (115环境工程专业实习 (117环境工程专业毕业实习 (119毕业设计(论文 (121无机化学学时数:80 学分:4一、课程的性质和教学目标无机化学是环境工程专业的第一门学科基础课。通过本课程的学习,使学生初步 了解化学热力学、化学动力学、化学平衡、物质结构的基础知识,

3、各种元素及化合物的 性质等基础理论,使学生掌握无机化学的基础知识和基本实践技能,培养计算能力和分 析问题及解决问题的能力,为今后其它课程的学习打下坚实的理论和实践基础。二、课程教学内容及基本要求1.气体掌握理想气体状态方程式及应用;掌握气体分压定律、分体积定律并能进行有关计 算;了解真实气体状态方程式及应用。2.热化学掌握热力学的术浯和基本概念(包括系统和环境、状态和状态函数、过程、相、化 学反应计量式和反应进度等;掌握热力学第一定律的内容;能用盖斯定律由化合物的 标准生成热计算化学反应热效应;了解焓、焓变、热化学方程式的概念及计算。3.化学动力学基础了解化学反应速率的概念;掌握浓度对反应速率

4、的影响速率方程式;掌握温度对 反应速率的影响Arrhenius 方程式及应用;理解碰撞理论、活化络合物理论、活化能 与反应速率关系等反应速率理论和反应机理;了解催化剂对反应速率的影响。4.化学平衡、熵和Gibbs函数掌握平衡常数的概念、表达式、与反应速率系数间的关系及实验测定方法;掌握标 准平衡常数的应用(包括判断反应程度、预测反应方向、计算平衡组成等;掌握浓度、 压力、温度、催化剂等对化学平衡的影响及Le Chatelier原理;了解熵、自发变化的概 念,熵变、焓变对自发变化的影响;了解Gibbs函数的概念,Gibbs 函数与化学平衡的 关系。5.酸碱平衡了解酸碱质子理论的基本概念,酸、碱的

5、相对强度;掌握水的解离平衡和溶液的 pH;掌握弱电解质的解离平衡及离子浓度计算;掌握缓冲溶液和同离子效应概念,会 基本计算;了解酸碱电子理论与配合物的基本概念。6.沉淀溶解平衡掌握溶度积、溶度积规则的概念及基本计算;掌握同离子效应与盐效应、pH、配 合物的生成等对沉淀溶解度的影响;掌握两种沉淀之间的平衡转化关系。7.氧化还原反应、电化学基础掌握氧化还原反应的基本概念及配平;掌握电化学电池的概念,Faraday定律,原电池电动势的测定方法,原电池的最大功与Gibbs函数;掌握电极电势概念及应用,运 用Nernst 方程式进行相关计算;利用电极电势以判断氧化剂、还原剂相对强弱,氧化 还原反应方向和

6、电动势计算;通过元素电位图,了解元素各氧化态的氧化性,并能判断 某一物质能否自发地发生岐化反应。8.原子结构从氢原子光谱了解能级的概念;通过Schrodinger方程了解四个量子数意义,初步 了解原子轨道、几率密度、电子云概念,了解S、P、d原子轨道角度分布及电子云角 度分布图; 掌握多电子原子核外电子排布规律; 掌握原子的电子层结构和元素周期系表, 及元素性质的周期性。9.分子结构掌握价键理论(包括共价键的本质与特点、共价键的键型及杂化轨道理论;理解价 层电子对互斥理论;了解分子轨道理论要点,了解同核双原子分子轨道能级图;掌握键 级、键能、键长、键角等键参数概念。10.固体结构了解晶体结构的

7、特征与晶格理沦,球的密堆积,晶体类型;了解金属晶体的结构, 金属键理论及金属合金;掌握离子晶体结构理论及晶格能、离子极化的概念;掌握分子 晶体结构理论及分子的偶极矩和极化率、氢键的概念,说明分子间的吸引作用的原因; 了解层状晶体。11.P区元素及化合物P区元素概述;掌握硼族元素概述、单质及硼、铝的重要化合物;掌握碳族元素单 质及碳、硅、锡、铅的重要化合物;掌握氮族元素单质及氮、磷、砷、锑、铋的重要化 合物;掌握氧族元素单质及氧、硫的重要化合物;掌握卤素单质及卤素的氢化物、卤化 物、多卤化物、卤素互化物、含氧化合物、拟卤素。12.d区元素及化合物d区元素概述;掌握锌和汞单质及重要化合物;掌握铬和

8、锰单质及重要化合物;掌 握铁、钴、镍单质及重要化合物;掌握铜族元素和锌族元素单质及重要化合物。三、课内实践教学内容及要求无机化学实验是无机化学课程的重要组成部分。本大纲共安排了10个实验(其中含 一个综合实验,通过实验可使学生更好地理解和掌握理论教学内容,正确掌握各种无 机化学实验的基本操作技能, 养成认真观察和如实记录实验现象, 独立思考的良好习惯, 培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度。1.玻璃工操作和酒精喷灯的使用了解酒精喷灯的构造及使用方法;练习玻璃管的切割、圆口、弯曲和拉伸,练习玻 璃棒的制作等简单的玻璃工技术。2.气体常数的测定掌握理想气体状态方程式和分压定律的应用;学会一种

9、测定气体常数的方法;学习 分析天平(电子天平的称量操作。3.化学平衡常数的测定(分光光度法了解光度法测定化学平衡常数原理和方法;正确理解朗伯­比耳定理;学习分光光 度计的使用。4.醋酸电离常数的测定(pH法通过测定醋酸电离度和电离常数,了解 pH 值与H + 浓度的关系;了解 pH 计、甘 汞电极、玻璃电极的工作原理;练习正确使用酸度计的方法。5.硫酸钡溶度积常数的测定(电导率法学习用电导率测定溶度积常数的原理和方法; 了解和掌握电导率仪的工作原理和使 用方法。6.氯、溴、碘了解卤素单质的性质和卤化氢制备方法及性质;掌握次卤酸盐及卤酸盐的氧化;掌 握Cl - ,Br - ,I - 离

10、子的分离和鉴定。7.氮、硫、磷了解氮、硫、磷含氧酸及其盐的性质;掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质;试 验难溶硫化物、磷酸盐的性质;了解若干离子的鉴定方法。8.铬和锰试验铬、锰化合物的氧化还原性质;掌握铬(、锰(的氢氧化物的性质。9.铁、钴、镍了解铁组元素氢氧化物的生成和性质;试验铁组元素配位化合物的性质;试验铁盐 的氧化还原性;掌握铁组元素某些离子的鉴定反应。10.三草酸合铁酸钾的制备和组成测定(综合实验掌握三草酸合铁酸钾的合成原理和基本操作技术;进一步加深对铁(和铁(化 合物性质的理解;初步了解容量分析等基本操作。四、学时分配及教学方式理论教学 课内实践教学序号 课程内容 课时数 教学方式

11、 课时数 教学方式 实验性质 课时 小计 备注1 气体2 课堂教学 2实验 验证性 4 2 热化学 3 课堂教学 实验 验证性 3 3 化学动力学基础 3 课堂教学 实验 验证性 3 4 化学平衡、熵和 Gibbs 函数6 课堂教学 2 实验 验证性 8 5 酸碱平衡 6 课堂教学 2 实验 验证性 8 6 沉淀溶解平衡 2 课堂教学 2实验验证性4 7 氧化还原反应 电化学基础8 课堂教学 8 8 原子结构 6 课堂教学 6 9 分子结构 4 课堂教学 4 10 固体结构 2 课堂教学 2 11 P 区元素及化合物 10 课堂教学 4 实验 验证性 14 12 d 区元素及化合物 8课堂教学

12、4 实验 验证性 12 13综合性实验 4 实验综合性4 合计602080五、本课程与相关课程的联系无机化学是环境工程专业一门重要的必修学科基础课,是与中学化学教学内容关 系最密切的专业基础课。无机化学是后续将要开设的分析化学、有机化学、物理化学等 基础课程的基础,通过本课程的学习,将为今后其它专业课程的学习打下坚实的理论和 实践基础。六、建议教材及教学参考书1.建议教材1 大连理工大学无机教研室.无机化学(第五版.北京:高等教育出版社,2006 2 华东理工大学无机化学教研室.无机化学实验(第四版 .北京:高等教育出 版社,20072.教学参考书6 华彤文等. 普通化学原理(第二版.北京:北

13、京大学出版社,1993七、几点说明1.本课程教学时数共80学时,其中理论教学安排60学时,实验20学时。2.结合课程教学基本要求,课后应布置一定数量的作业和思考题,学生在课外完 成。3.根据本课程特点,建议采取电化教学手段进行教学。4.为提高学生实践动手能力,教学中安排综合性实验为必做实验。有机化学学时数:72 学分:3.5一、课程的性质和教学目标有机化学是环境工程专业的一门必修的学科基础课。有机化学理论是环境化学、环境科学、环境治理、环境工程等学科的理论基础。学习本课程的目的是使学生了解各类有机化合物的结构、性质,合成路线以及有机化学基本理论,掌握有机化学实验技能,培养学生科学思维和分析、解

14、决实际问题的能力,为以后其他专业课程的学习打下坚实的基础。二、课程教学内容及基本要求通过有机化学课程的学习,系统地掌握各类有机化合物的结构、性质及各类有机物之间的相互转变的方法。掌握物质的结构和性质的关系,对各类官能团的基本性质和重要反应作必要的记忆。掌握不同物质结构之间的异同点。通过实验,了解并掌握有机实验的一般知识,掌握基本的有机化学实验技术,进一步加深对有机化合物性质的了解与认识。锻炼实验动手能力和分析、解决实际问题的能力,在实验中培养科学、严谨的工作作风,为后续的专业实验打下坚实的基础。1.有机化合物的结构和性质掌握有机化合物和有机化学的涵义;了解有机化学的发展历史;掌握有机化合物结构

15、和性质上的特点;掌握有机化合物结构的基本概念;了解有机化合物按碳架和官能团分类的方法,熟悉常见的官能团。2.烷烃能正确书写烷烃的构造异构体,掌握烷烃的命名原则;能用原子轨道杂化理论解释烷烃中碳原子的构型;掌握键的形成、结构特点及特性;掌握构象式(纽曼式和透视式的写法;掌握烷烃的物理性质(沸点,熔点,溶解度,比重等存在的规律性的变化;掌握烷烃的氧化,裂化,取代反应;掌握烷烃的卤代反应­­­­自由基反应的条件、历程及自由基的稳定性;了解烷烃的天然来源。3.烯烃掌握sp 2 杂化的特点,形成 键的条件以及 键的特性;掌握烯烃的命名方法,了解次序规则的要点及Z&

16、#173;E命名法;掌握烯烃的重要反应(加成反应、氧化反应、­H的;掌握烯烃的亲电加成反应历程,马氏规则和过氧化物效应;了解烯烃的来源和 反应制法;了解乙烯、丙烯和丁烯。4.炔烃、二烯烃掌握炔烃和二烯烃的结构和命名;掌握炔烃的的化学性质,比较烯烃和炔烃化学性质的异同; 掌握共轭二烯烃的结构特点及其重要性质; 掌握共轭体系的分类, 共轭效应、超共轭效应及其应用;了解乙炔、天然橡胶和合成橡胶。5.脂环烃掌握脂环烃的命名方法和基本结构;掌握环烷烃的化学性质,环的大小与稳定性的; 关系;掌握环烷烃的顺、反异构现象和环己烷构象分析(船式和椅式、a 键和 e 键 了解脂环烃的结构、环张力、稳定性

17、。6.单环芳烃掌握掌握单环芳烃的构造异构、命名、来源、制法;掌握苯环的结构特征,能用价 键理论说明苯的结构;掌握苯及其同系物的化学性质;熟悉苯环上亲电取代反应历程, 能熟练应用取代基定位规律;了解单环芳烃的来源、制法。7.多环芳烃和非苯芳烃了解联苯及其衍生物;掌握稠环芳烃(萘,蒽的重要性质;了解非苯芳烃。8.立体化学掌握立体异构、光学异构、对称因素(主要指对称面、对称中心、手性碳原子、 手性分子、对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体等基本概念;掌握书写费歇尔投影 式的方法;掌握构型的 D、L和 R、S 标记法;了解含有多个手性碳原子的化合物的立 体异构、手性合成、外消旋体的拆分。9.卤代烃掌握

18、一元卤代烃、卤代烯烃、卤代芳的化学性质及其结构与性质间的关系;掌握卤 代烃的主要制备方法;掌握亲核取代反应历程及其影响因素,能正确理解 S N1 和 S N2 反应;了解多卤代烃。10.醇和醚掌握醇、醚的分类及其命名法;掌握氢键对熔点、沸点、水溶性等物理性质的影响; 掌握醇、醚的化学性质、碳正离子的重排;理解醇和醚的结构特点;了解醇、醚的制备 方法;了解甲醇、乙醇、乙二醇和丙三醇的制法和用途;了解硫醇、硫醚的制法和用途; 了解乙醚、环氧乙烷的性质和用途;了解一般冠醚及相转移催化剂。11.酚和醌掌握酚、醌的分类及其命名法;掌握醌和酚的结构特点与化学性质;理解酚及取代 酚的酸性,比较醇和酚的酸性;

19、解酚、醌的制备方法;了解苯酚、对苯二酚、萘酚的制 法和用途;了解环氧树脂、离子交换树脂。12.醛和酮掌握醛、酮的结构特点及命名方法;掌握醛酮的亲核加成反应(与醇、氢氰酸、亚;掌握 -H 的反应羟醛缩合发生的条件、 硫酸钠、格氏试剂、氨及其衍生物的加成形式和应用;卤仿反应的条件和在鉴别及合成上的应用;了解亲核加成反应的历程;了 解>C=C<和>C=O双键的结构差异以及在加成反应上的不同点;了解醛酮化合物的还原 方法,并能区别各种还原剂的应用范围;掌握醛酮化合物的氧化反应、与 Tollens 试剂 和 Fehling 试剂反应的结构要求及应用;理解 Cannizzaro 反应的条

20、件和交错 Cannizzaro的应用;了解饱和一元醛酮的常用制备方法,饱和一元醛酮的代表物。13.羧酸及其衍生物掌握羧酸及其衍生物的系统命名法及某些俗名; 掌握羧酸及其衍生物的化学性质酸 性与原因;酯化及其历程;酰卤的生成;脱羧与结构的关系;­H卤代发生的条件和应 用;还原与常用的还原剂;羧酸衍生物的水解、醇解和氨解;掌握各类化合物酸性强弱 及影响羧酸酸性的因素;了解酰基碳上的亲核取代(加成­消除反应机理;了解碳酸 衍生物、饱和一元酸的常用制备方法、油脂的组成和性质;了解重要的一元羧酸、二元 羧酸、羟基酸。14.二羰基化合物掌握克来森(Claisen酯缩合反应;了解乙酰乙酸

21、乙酯和丙二酸二酯在合成上的应 用;了解互变异构。15.硝基化合物和胺掌握硝基化合物及胺的分类、命名法和结构;掌握胺的化学性质、胺的鉴别、季铵 盐的性质及霍夫曼规则;掌握硝基化合物的性质;了解腈和异腈的性质;了解硝基化合 物及胺的性质、制法以及重要代表物;了解相转移原理作为有机合成新方法的原因;了 解表面活性剂。16.重氮化合物和偶氮化合物掌握重氮化反应、 重氮盐的性质及其在合成上的应用; 了解偶氮化合物和偶氮染料; 了解重氮甲烷、炭烯、氮烯。17.杂环化合物掌握杂环化合物的分类及其命名法;掌握杂环化合物的结构与芳香性;了解五元杂 环化合物;了解六元杂环化合物。三、课内实践教学内容及要求有机化学

22、实验是有机化学教学的重要组成部分。有机化学实验的任务是训练学生 正确掌握有机化学实验操作技能,培养学生分析和解决问题的能力;养成严肃认真,实 事求是的科学态度和严谨的工作作风。要求学生做好预习,了解实验装置,掌握操作规 范,养成及时如实记录的习惯。实验后按照实验要求编写实验报告。1.熔点测定及温度计校正学会用毛细管法测定有机化合物的熔点;了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定 校正温度计的方法;了解测定熔点的意义。2.粗萘的精制了解重结晶原理,重结晶溶剂的选择原则和试验方法;学会用重结晶方法提纯固 体有机化合物;掌握加热挥发性有机液体的回流操作、热过滤和抽滤操作;掌握熔点测 定的基本操作和有机物纯

23、度的鉴定方法;掌握蒸馏操作、分馏操作和分离液体有机物的方法。3.环己烯的制备通过环已烯的制备,进一步了解醇在酸催化下脱水制备烯烃的方法;了解并学会 本实验中所遇到的各种基本操作,如刺形分馏柱的使用(分馏操作,分液漏斗的使用, 液体的干燥等。4.1­溴丁烷的制备了解醇与溴化钠 硫酸反应制备溴烷的方法;了解并学会本实验中所遇到的各种 操作,如回流、气体吸收装置,折光率的测定等。5.叔丁基氯反应速率测定了解反应速率实验方法。四、学时分配及教学方式理论教学 课内实践教学序号 课程内容课时数 教学方式 课时数 教学方式 实验性质课时小计备注1 有机化合物的结构和性质 1 课堂教学 12 烷烃3

24、 课堂教学 2 实验 验证性 53 烯烃4 课堂教学 44 炔烃 二烯烃 4 课堂教学 45 脂环烃 4 课堂教学 46 单环芳烃 3 课堂教学 4 实验 验证性 77 多环芳烃和非苯芳烃 1 课堂教学 8 实验 综合性 98 立体化学 2 课堂教学 29 卤代烃 4 课堂教学 6 实验 验证性 1010 醇和醚 2 课堂教学 211 酚和醌 2 课堂教学 212 醛和酮 4 课堂教学 413 羧酸及其衍生物 4 课堂教学 214 ­二羰基化合物 2 课堂教学 215 硝基化合物和胺 4 课堂教学 416 重氮化合物和偶氮化合物 4 课堂教学 417 杂环化合物 4 课堂教学 4合

25、计 52 20 72五、本课程与相关课程的联系有机化学是环境工程专业的一门学科基础课,先修课程为无机化学,本课程学习为 后续环境工程原理等专业课学习打下理论基础。六、建议教材及教学参考书1.建议教材1 徐寿昌.有机化学(第二版 .北京:高等教育出版社,19932 高占先.有机化学实验(第四版 .北京:高等教育出版社,20042.教学参考书2 恽魁宏.有机化学(第二版 .北京:高等教育出版社,19933 汪小兰.有机化学(第三版 .北京:高等教育出版社,1997七、几点说明教学中可根据实际情况从所列实验中选做,实验学时为20学时。分析化学学时数:72 学分:3一、课程的性质和教学目标本课程是环境

26、工程专业的一门学科基础课, 对于实现专业培养目标和学习专业课具 有重要支撑作用。本课程主要传授物质化学组成、含量的测定方法和分析方法的建立及 其有关基本理论,在熟练掌握经典方法的基础上,达到能够运用基本理论设计物质分析 方案的要求。本课程属于专业基础课。通过本课程的学习使学生了解分析化学在国民经 济各部门的地位和作用,理解分析方法的建立过程,掌握分析化学的基本知识和基本理 论以及分析化学实验的基本操作和基本技能。 为在本学科发展和后继课的学习打下坚实 的基础。二、课程教学内容及基本要求通过本课程的学习, 要求学生掌握分析化学的基本原理、 基本方法和基本实验技能, 理解分析方法的建立过程和选择,

27、了解分析化学的应用和发展,在分析和解决实际问题 时能够运用分析化学基本知识和技能。在理论知识方面,分析化学中的数据处理、滴定分析、重量分析、光度分析、和分 离方法是主要内容,要求学生理解分析化学的基本原理、概念,掌握基本原理的主要内 容及其适用范围以及主要分析方法的应用条件。 对不属于基本理论的一些较深概念和较 冗长的公式推导,只作简要介绍或给出结论,仅要求学生掌握其意义和使用方法。在计算和实验方面,要求学生能正确分析题意,选择合适的计算公式和数据,掌握 运算技巧和有效数字的运算规则,能够用实验数据作图,初步建立运用参考文献、实验 手段和实验数据设计分析方法的能力。1.分析化学基本概念了解分析

28、化学的任务和作用;知道分析方法的分类与分析化学的发展史;理解准确 度、精密度的含义、区别,掌握误差的分类、产生的原因及减免的方法;掌握平均偏差、 标准偏差的定义式和应用、了解置信度与平均值的置信区间的含义及计算,知道检验可 疑数据的步骤和方法;掌握有效数字的确定及有效数字的运算规则;掌握滴定分析中的 标准溶液、滴定分析法、滴定、化学计量点、滴定终点、滴定误差等基本概念。了解四 种滴定分析法,掌握滴定反应的条件和配制标准溶液的两种方法、基准物质的定义和应 具备的条件。掌握物质的量浓度和滴定度的定义、表达式、单位,会计算。2.分析化学中的数据处理了解标准偏差的基本概念,掌握标准偏差的计算;理解随机

29、误差的正态分布规律; 能够进行少量数据的统计处理,检验可疑数据是否离群;能够初步对分析结果进行回归 分析;学会运用提高分析结果准确度的方法。3.酸碱平衡和酸碱滴定法掌握酸碱质子理论及共轭酸碱对、酸碱半反应等概念,会用质子理论来分析酸碱的 强弱,了解活度、活度系数、离子强度的概念;理解平衡浓度、分布系数的概念,并会 运用分布曲线,掌握质子条件和一元弱酸碱溶液、两性物质的溶液的pH的计算公式和 缓冲溶液的pH计算;理解指示剂指示酸碱滴定终点的原理;知道一元酸碱的滴定过程 及指示剂的选择;了解多元酸、混合酸和多元碱滴定的原理、方法,了解滴定误差的概 念和误差分析;掌握混合碱的分析方法,了解硼酸、铵盐

30、的测定原理、方法及氟硅酸钾 法测定二氧化硅含量的原理、方法;掌握酸碱标准溶液的配制与标定方法;通过对计算 示例的分析、练习,掌握对酸碱滴定结果的计算。4.络合滴定法理解络合物稳定常数及累积稳定常数的含义、 关系; 掌握EDTA的离解平衡、 EDTA 的酸效应及酸效应系数、金属离子的络合效应及金属离子的副反应系数;掌握 /K 的含MY义、表达式和计算;通过对滴定曲线的分析,掌握pH值对确定络合滴定终点的影响; 了解金属指示剂的性质和作用原理、金属指示剂应具备的条件、常见的金属指示剂;掌 握几种混合离子的分别滴定方法;掌握络合滴定的几种方式及其应用。5.氧化还原滴定法理解条件电极电位的含义、表达式

31、及外界条件对其的影响;掌握用条件电极电势之 差判断滴定反应进行的程度, 是否可用于滴定分析; 理解影响氧化还原反应速度的因素; 知道影响滴定曲线各段位置的因素,掌握检测终点的方法和指示剂的变色电势范围;知 道氧化还原滴定法中的预处理方法;掌握高锰酸钾法的原理、适用条件、特点,高锰酸 钾标准溶液的特点、配制方法、标定方法及应用;掌握重铬酸钾法的特点、适用条件及 应用;掌握碘法的化学反应、硫代硫酸钠标准溶液的配制及标定方法、碘标准溶液的配 制及碘法的应用;掌握氧化还原滴定结果的计算。6.沉淀滴定法理解用于沉淀滴定法的沉淀反应必须具备的条件; 掌握摩尔法、 佛尔哈德法的原理、 滴定的条件、过程。7.

32、重量分析了解重量分析的原理、方法;理解重量分析对沉淀形式和称量形式的要求;掌握沉 淀平衡、溶度积、影响沉淀溶解度的因素;了解共沉淀、后沉淀对沉淀纯度的影响及获 得纯净沉淀的措施;了解沉淀形成的过程和选择适当的沉淀条件;了解沉淀的过滤、洗 涤、烘干或灼烧的处理方法;通过对例题的分析,掌握重量分析的计算方法。8.吸光光度法掌握吸光光度法基本原理,理解朗伯­­比耳定律,了解偏离比耳定律的原因;了解 目测法测定溶液浓度,了解光度计的基本部件;了解滴定分析对显色反应的要求及显色 条件的选择;了解吸光光度法的应用。9.分析化学中常用的分离和富集方法掌握液­­液萃取分

33、离法、离子交换分离法和液相色谱分离法的基本原理。三、课内实践教学内容及要求1.滴定分析基本操作练习初步掌握滴定管的使用方法;学习滴定管、容量瓶、移液管的校准方法,并了解容 量器皿校准的意义;熟练分析天平的称量。2.酸碱标准溶液的配制和浓度比较练习滴定操作,初步掌握准确的确定终点的方法;练习酸碱标准溶液的配制和浓度 比较;熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点变化,初步掌握酸碱指示剂的选择方法。3.食用白醋中HAc含量的测定进一步练习滴定操作;学习酸碱溶液浓度的标定和测定方法。4.碱灰中总碱度的测定(酸碱滴定法掌握碱灰中总碱度的测定原理和方法;熟悉指示剂的选用原则;学习用容量瓶把固 体试样制成试液的

34、方法。5.硫酸铵氮肥中含氮量的测定掌握硫酸铵肥料中含氮量的测定原理和方法;进一步练习酸碱滴定基本操作。6.EDTA标准溶液的配制和标定掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法;掌握络合滴定的原理,了解络合滴定的特 点;熟悉钙指示剂或二甲酚橙指示剂的使用及其终点的颜色变化。7.水的硬度的测定(络合滴定法了解水的硬度测定的意义和常用硬度的表示方法; 掌握EDTA测定水的硬度的原理 和方法;掌握铬黑T和钙指示剂的应用,了解金属指示剂的特点。8.铅铋混合液中铅铋含量的连续测定掌握络合滴定的原理,了解络合滴定的特点;熟悉钙指示剂或二甲酚橙指示剂的使 用。 .铝合金中铝的测定9掌握置换滴定法测定铝合金中铝含量

35、的基本原理和操作方法。10.络合滴定方案设计实验学习查阅相关书刊的方法, 培养学生运用所学知识和相关资料设计一般分析方法的 能力, 掌握返滴定法、 置换滴定法以及分离掩蔽等基本理论和基本技能, 提高专业水平。设计题目由学生自选,内容要求:利用配位滴定法测定金属合金、化工产品、或溶 液中成分的含量。设计方案经指导教师批阅并交实验室准备试剂后,学生进行实验研究。11.过氧化氢含量的测定掌握 KMnO4 标准溶液的配制和标定方法;掌握用高锰酸钾法测定双氧水中 H2O2含量的原理和方法。12.铁矿石中全铁含量的测定掌握I2 和NaS2O3 溶液的配制方法、保存条件,配制0.05mol/L I2 及Na

36、S2O3 溶液; 了解标定方法和原理;掌握直接碘法和间接碘法的测定条件,测定矿石中的含铁量。13.硫酸铜中铜含量的测定掌握碘法测定铜的原理和方法。14.维生素c的测定掌握碘法测定维生素c的原理和方法。15.二水氯化物中钡含量的测定 (莫尔法掌握 AgNO3 标准溶液的配制和标定方法;掌握沉淀滴定法中的 K2CrO4 为指示剂 滴定Cl ­ 的方法原理。16.二水氯化钡中钡含量的测定掌握重量分析的沉淀、过滤、洗涤和干燥等基本操作,测定氯化物中钡含量。17.邻二氮杂菲分光光度法测定铁了解分光光度法测定物质含量的一般条件及选定方法; 掌握邻二氮杂菲分光光度法 测定铁的方法;了解7220型分

37、光光度计的构造和使用方法。18.水中六价铬的测定熟悉分光光度法测定物质含量的条件选择; 掌握用分光光度法测定六价铬的原理和 方法。四、学时分配及教学方式理论教学 课内实践教学序号 课程内容课时数 教学方式 课时数 教学方式 实验性质课时小计备注1 分析化学及滴定分析概论 6 课堂教学2 实验 验证性 82 分析化学中的数据处理 4 课堂教学 43 酸碱平衡和酸碱滴定法 6 课堂教学 6 实验 验证性 124 络合滴定法 6 课堂教学 6+2 实验 验(设性 145 氧化还原滴定法6 课堂教学 6+2 实验 验(设性 146 沉淀滴定法 2 课堂教学 2 47 重量分析 4 课堂教学 48 吸光

38、光度法 6 课堂教学 4 实验 验证性 109 分析化学中常用的分离和富集方法2 课堂教学 2合计 42 30 72五、本课程与相关课程的联系本课程的先修课是大学物理、无机化学和有机化学,后继课是仪器分析、环境监测 技术等。大学物理中的光学部分是本课程吸光光度法的基础,本课程是无机化学的深入 和发展,有机化合物的性质、结构和发色原理是建立分析方法的基础,仪器分析法是在 化学分析基本原理的基础上建立起来的。 分析化学对于环境工程专业的学生是毕业论文 实验的基础。六、建议教材及教学参考书1.建议教材1 武汉大学.分析化学(第五版.北京:高等教育出版社,20062 武汉大学.分析化学实验(第四版.北

39、京:高等教育出版社,20012.教学参考书1 华东理工大学等.分析化学(第四版.北京:高等教育出版社,20012 华中师范大学等.分析化学(第三版.北京:高等教育出版社,20103 陈焕光等.分析化学实验(第二版 .中山大学出版社,1998七、几点说明1.根据学时情况可从中选择1216个实验。2.带号的实验为选做实验。3.实验课的学习是使学生认识各种分析仪器,学会正确的操作方法,掌握标准溶 液的配制、标定、指示剂的选择和使用、滴定分析的计算、光度分析的作图、测定结果 的数据分析处理和实验报告的填写方法,特别是分析方法的设计技能。物理化学学时数:80 学分:4一、课程的性质和教学目标物理化学课程

40、是高等学校环境工程专业的一门必修的学科基础课。 本课程是在学生 已学过高等数学、大学物理、无机化学、有机化学等有关课程的基本理论和实验技能的 基础上, 进一步较为系统地讲授有关化学变化和与其相关的物理变化的各种基本原理和 共同规律;使学生了解物理化学课程在本专业的地位与作用、物理化学的主要内容及研 究方法、物理化学与其它学科的关系及其在指导工业生产中的作用;理解物理化学学习 过程中建立的一些模型的意义,理解相关公式的推导过程、应用条件;掌握物理化学的 基本计算方法和基本实验技能;培养学生分析和解决物理化学方面实际问题的能力,为 学习专业课程打下基础。二、课程教学的内容及基本要求通过本课程的学习

41、,要求学生对物理化学的基本原理有较系统的了解,掌握物理化 学的基本计算方法和基本实验技能, 从而在分析和解决实际问题时能运用所学的物理化 学知识和技能。在理论知识方面,化学热力学、化学动力学、界面现象、电化学、胶体化学等是主 要内容。要求学生正确了解物理化学中基本原理、概念的来历和主要公式的导出;掌握 基本原理的主要内容、适用范围,主要公式的应用条件。对不属于基本理论的一些较深 概念和较冗长的公式推导,只作简要介绍或直接给出结论,仅要求学生掌握其意义和使 用方法。在计算方面,要求学生能正确分析题意,选择合适的计算公式和数据,掌握运算技 巧和有效数字,正确表达物理量的计算式及使用物理量的单位,能

42、用实验数据作图,有 使用物理化学简单图表的能力。1.气体的PVT关系了解物理化学课程在本专业的地位与作用、物理化学的主要内容及研究方法、物理 化学与其它学科的关系及其在指导工业生产中的作用;了解物理化学课程的学习方法; 掌握物理量的正确表示方法。了解状态方程中各参数的物理意义和单位,以及状态方程的应用范围,并熟练掌握 相关运算;理解理想气体与实际气体的区别;掌握理想气体状态方程和实际气体状态方 程的应用; 理解气体的液化、 临界参数及对应状态原理, 会用压缩因子图进行相关计算。2.热力学第一定律了解焦耳实验、节流膨胀原理;理解气体可逆膨胀压缩过程,理想气体绝热可逆过 程方程式;理解化学计量数、

43、反应进度和标准摩尔反应焓;熟练掌握热力学第一定律及 恒容热、恒压热、焓的概念及相关计算;掌握由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓。3.热力学第二定律了解卡诺循环、熵的导出、麦克斯韦关系式;理解热力学第二定律及热力学第三定 律;理解熵和熵增原理;理解吉布斯­亥姆霍兹方程;掌握克拉佩龙方程、克劳修斯­克 拉佩龙方程式及应用;掌握热力学基本方程及应用;熟练掌握各种过程的熵变和吉布斯 函数变化的计算。4.多组分系统热力学了解理想液态混合物、理想稀溶液中溶质及溶剂所选用的标准态;了解真实气体、 真实混合物、真实溶液引入逸度(活度来表示化学势的意义;理解偏摩尔量、化学势

44、的概念;掌握拉乌尔定律和亨利定律及相关计算;掌握理想液态混合物的混和性质及相 关计算;掌握稀溶液的依数性及相关计算。5.化学平衡了解真实气体反应平衡计算的原则;理解理想气体化学反应标准平衡常数的概念; 掌握化学反应的等温方程及判断反应的方向; 熟练掌握各种因素对理想气体化学平衡的 影响及相关计算。6.相平衡了解相律的推导及意义;理解杠杆规则原理;熟练掌握几种典型二元相图的特点和 应用,并能用相律对相图作进一步分析,以及应用杠杆规则进行有关的运算。7.电化学了解离子的迁移数、可逆电池的概念;理解电解质溶液的导电机理及法拉第定律; 掌握电导、电导率和摩尔电导率的概念及相关计算;掌握原电池中的相关热

45、力学计算。8.界面现象了解溶液、固体的表面吸附作用;了解液体对固体的润湿;了解界面现象在生产、 生活中的应用;掌握界面张力、表面吉布斯函数的概念;熟练掌握弯曲液面的附加压力 的公式及应用。9.化学动力学了解基元反应与非基元反应的区别;了解速率方程的确定方法;了解反应速度、反 应级数和反应分子数的区别;掌握零级反应、一级反应、二级反应的特点、速率方程的 积分形式及相关计算;掌握阿仑尼乌斯方程和活化能的概念及相关计算。10.胶体化学了解胶体的基本概念、制备方法及其动力学、电学、光学性质;了解胶体在生产中 的应用;掌握胶团的结构、电势、溶胶的稳定及聚沉理论。三、课内实践教学内容及要求物理化学课程实验

46、是继大学物理、无机化学、有机化学、分析化学实验之后的一门重要的基础实验课程,其主要目的和任务是使学生初步了解物理化学的研究方法, 掌握物理化学的基本实验技术和技能,学会重要的物理化学性能测定,熟悉物理化学 实验现象的观察和记录,实验条件的判断和选择,实验数据的测量和处理,实验结果 的分析和归纳等一套严谨的实验方法,从而加深对物理化学基本理论的理解,增强解 决实际化学问题的能力。通过物理化学实验,巩固和加深对基本概念和基本理论的理解。通过基本物理量 的实验测定和各种仪器的使用,培养学生的基本实验技能和动手能力,并能按实验的 要求,对仪器的正确选择和配套有所理解,懂得实验数据的处理,会编写实验报告

47、, 甚至可进行综合性及创新性实验。1.热力学实验(1恒温水浴的组装及其性能测试了解恒温水浴的构造及其工作原理,学会恒温水浴的装配技术;测绘恒温水浴的 灵敏度曲线;掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。(2凝固点降低法测定摩尔质量用凝固点降低法测定萘的摩尔质量;正确使用贝克曼温度计,掌握溶液凝固点的 测量技术;加深对稀溶液依数性的理解。(3纯液体饱和蒸气压的测定静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压,并求实验温度范围内的摩尔蒸发 热;了解有关主要仪器的工作原理,掌握其正确使用方法。(4分解反应平衡常数的测定用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力,并计算反应的有关热力学函数;了解有关 主要仪器的工作

48、原理,掌握其正确使用方法。(5燃烧热的测定用氧弹量热计测定苯甲酸的燃烧热,并计算反应的摩尔恒压热;了解有关主要仪 器的工作原理,掌握其正确使用方法。(6双液系的气-液平衡相图测绘乙醇-环已烷系统的沸点­组成图;了解有关主要仪器的工作原理,掌握其 正确使用方法。(7二组分固液相图的测绘用热分析法测绘锡-铋合金相图;了解有关主要仪器的工作原理,掌握其正确使 用方法。(8差热分析用差热分析仪对试样进行差热分析,并定性解释所得的差热图谱,掌握差热分析 原理,了解差热分析仪的构造,学会操作技术。2.动力学实验(1旋光法测定蔗糖转化反应的速度常数测定蔗糖在酸的催化下水解反应的速率常数,计算半衰期

49、;了解旋光仪的工作原 理,掌握其正确使用方法。(2过氧化氢的催化分解反应速度常数测定测定过氧化氢催化分解反应的速率常数;了解有关主要仪器的工作原理,掌握其 正确使用方法。(3乙醇乙酯皂化反应速率常数的测定用电导法测定皂化反应进程中的电导变化,从而计算出反应速率常数。了解有关 主要仪器的工作原理,掌握其正确使用方法。3.电化学实验(1原电池电动势的测定测定Cu­Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势;学会一些电极的制备和处 理方法;掌握电位差计的测量原理和正确的使用方法。(2原电池温度系数的测定测定原电池在不同温度下的电动势,计算电池反应热力学函数 r G m 、r H m 和 r

50、 S m ;学会银­氯化银电极和甘汞电极的制备方法;掌握电位差计的测定原理和使用 方法。(3电势­pH曲线的测定测定Fe 3+ /Fe 2+ ­EDTA络合体系在不同pH条件下的电极电势, 绘制电势­pH曲线; 了解电势­pH 图的意义及应用;掌握电极电势、电池电动电势和 pH 的测量原理和方 法。(4氢超电势的测定测定氢在光亮铂电极上的活化超电势,并求出塔菲尔公式中的两个常数a和b ; 了解超电势的种类和影响超电势的因素;掌握测量不可逆电极电势的实验方法。(5铅蓄电池及其电极充放电曲线的测定测量铅蓄电池在常温下电池的充放电曲线; 掌握在电池放

51、电情况下测定单电极电 势的方法;分析铅蓄电池单电极放电曲线,了解正负极电势下降的特点,讨论引起铅 蓄电池失效的原因;了解铅蓄电池在低温下的单电极放电行为,讨论添加剂对电池低 温性能的影响。4.胶体化学和表面化学实验(1最大泡压法测定溶液的表面张力用泡压法测定乙醇水溶液的表面张力,了解表面张力的性质及表面自由能的意 义,掌握用最大泡压法测定表面张力的原理和技术。(2液固接触角及表面张力测定掌握全自动界面张力仪和的使用方法、测定原理和技术。(3电泳法测定胶体的电势掌握电泳法测定电势的原理和技术。(4沉降分析了解沉降分析的基本原理及操作方法; 用沉降分析法测定PbSO4 微粒半径大小的 分布。(5电

52、导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度; 了解表面活性剂的特性及胶束形 成原理;掌握电导仪的使用方法。(6溶液吸附法测定固体比表面积用次甲基蓝水溶液吸附法测定颗粒活性碳的比表面积; 了解朗缪尔单分子层吸附 理论及溶液法测定比表面积的基本原理。(7BET容量法测定固体的比表面积用BET容量法测定微球硅胶的比表面积;了解BET多分子层吸附理论的基本假 设和BET容量法测量固体比表面积的基本原理;熟悉和掌握高真空实验技术。5.综合实验(1煤矸石矿物组成初步分析及热值测定培养学生综合运用试样采集与处理、矿物分析、燃烧热等方面知识的能力;掌握 固体试样的制备方法;

53、制备符合实验要求的煤矸石试样;掌握差热分析的基本原理及 方法,了解差热分析的仪器构造,学会操作技术;学会用差热分析仪对煤矸石进行差 热分析,并定性解释所得的差热图谱;熟悉氧弹量热计中主要部件的原理和作用,掌 握氧弹量热计的实验技术;掌握用氧弹热量计测定煤矸石的燃烧热。6.有关说明物理化学实验分验证性和综合性两种,验证性实验每个实验2学时,综合实验为4 学时。实验教学时,可根据情况从以上实验中按不同类别选作5-8个。四、学时分配及教学方式理论教学 课内实践教学序号 课程内容课时数 教学方式 课时数教学方式 实验性质 课时 小计备注1 绪论 气体的p VT 关系4 课堂教学 42 热力学第一定律

54、10 课堂教学 2 实验 验证性 123 热力学第二定律 12 课堂教学 2实验验证性14 4 多组分系统热力学10 课堂教学 10 5 化学平衡 6 课堂教学 6 6 相平衡 10 课堂教学 2 4实验验证性 综合性16 7 电化学 4 课堂教学 4 8 界面现象 2 课堂教学 2 实验 验证性 4 9 化学动力学 6 课堂教学 2实验验证性8 10胶体化学 2 课堂教学2 合计6614 80注:带“” 的实际为整个热力学部分的综合性实验。 五、本课程与相关课程的联系本课程是以高等数学、大学物理、无机化学、有机化学等为先导课程,通过对本课 程的学习,将为下一步学习后续专业课程奠定良好的基础。

55、六、建议教材及教学参考书1.建议教材1 天津大学物理化学教研室.物理化学(上、下(第五版.高等教育出版社, 2009七、几点说明1.本大纲中理论授课时数为 96 学时,在实际教学时,可根据实际情况对每章学时 数进行适当调整,以适应实际需要。2.实验学时定为1016学时,可根据实验设备的情况选做。C 语言程序设计学时数:54 学分:2.5一、课程的性质和教学目标C 语言程序设计是环境工程专业的一门学科基础课程。通过本课程的学习可以掌 握 C 语言的基本语法、培养用 C 语言编程的基本能力。本课程的目的和任务是使学生 掌握C语言程序设计的基本知识和程序设计方法,培养计算机程序设计的能力、素质, 以

56、及思维方法,为以后学习其它计算机程序语言和专业课程打下基础,能够根据实际需 要自行开发简单的应用程序。二、课程教学内容及基本要求1.C语言程序设计的概念了解 C 语言程序结构的基本特点;理解问题、算法和程序之间的关系;掌握程序 设计的概念和算法设计、描述的基本方法。2.基本数据类型了解 C 语言的基本运算符及表达式并掌握相应的用法;理解数据类型、常量、变 量以及数据类型转换的概念, C语言能够处理的数据类型, 不同变量的特点; 掌握常量、 变量的定义及使用方法,熟练掌握格式化输入、输出函数的用法。3.C语言程序的流程控制了解goto、break、continue语句的用法;深入理解算法的概念及描述、算法的设计 过程;掌握实现选择结构的 if、switch语句的结构形式、特点及用法;掌握实现循环结 构的while、do­while、for语句的结构形式、特点及用法。4.数组了解数组的特点、在计算机中的存储结构;理解并掌握数组的定义、初始化及使用 方法;掌握字符串处理函数,能用一维数组、二维数组对数据进行存储和管理,掌握用 数组解决实际问题的基本方法。5.函数了解变量的作用域及变量的存储类型,模块的编译与链接;理解函数嵌套和递归函 数的概念,形参和实参的重要概念。理解用一维数组解决二