环境化学课程教学大纲

1、PAGE - 6 -本科生课程大纲课程名称环境化学Environmental Chemistry课程代码072502201221课程属性学科基础课时/学分32/2课程性质选修实践学时责任教师课外学时64（322）课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、 课程介绍1课程描述： 环境化学是研究化学物质在环境中迁移、转化的规律，主要应用化学的基本原理和方法，研究大气、水、土壤等环境介质中化学物质的特性、存在状态、化学转化过程及其变化规律、化学行为与化学效应的科学。本课程针对材料科学与工程系低年级学生开设，课程的基本内容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境

2、化学、环境中重要的污染物及其生态效应、受污染环境的修复等。通过课程学习，学生将系统掌握环境化学相关的基本概念和基础理论，能够利用这些理论方法分析有害化学物质在各环境介质中和不同介质间的环境化学行为，了解其对环境和生态系统以及人体健康产生的效应和风险性，进而了解环境问题严重性，提高环境保护意识。2设计思路： 本课程引导学生通过环境化学的学习来了解和探讨化学物质在环境介质中的化学行为所引起的环境问题及人类与环境之间“可持续发展”的途径。课程内容的选取基于学生掌握了无机化学、分析化学的基础知识。课程内容包括四个板块：水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学、环境生态效应，这四部分相互关联，能够涵盖环境

3、化学的基础知识。水环境化学主要介绍水体环境中主要化学物质的存在形态、迁移转化规律、化学反应机理及其对水环境的生态影响。课程包括水环境的组成和性质、沉淀溶解反应、配合反应、氧化还原反应、胶体及其吸附作用，探讨实际生活中水环境与废水的化学处理等。大气环境化学主要介绍天然大气环境性质、大气中主要污染物质的物理化学特性、化学行为、反应机制、变化规律以及大气污染的生态影响等。课程包括天然大气环境和性质、大气污染物、气相大气化学、液相大气化学、大气颗粒物等。将从实际环境问题如温室效应、臭氧层破坏、酸雨、雾霾等出发，探讨大气污染控制化学。土壤环境化学主要介绍土壤的物理化学性质，重金属、氮磷肥料、农药等在土壤

4、环境中的迁移转化及影响因素。针对氮磷肥料的迁移结合水环境化学对目前日益严重的水体富营养化进行分析并探讨其控制化学。 环境生态效应着眼于环境中的污染物包括重金属元素和有机污染物在环境中的积累、迁移转化，探讨污染物对于环境的生态影响以及受污染环境的一些修复行为，思考如何实现环境保护和经济、社会的协调发展。3课程与其他课程的关系：先修课程：高等代数I、无机及分析化学；并行课程：有机化学、物理化学等。这四门课程内容有助于学生理解本课程中的化学相关知识，也为后置课程电化学材料、材料腐蚀与防护技术提供了相关化学知识储备。二、课程目标本课程目标是为材料科学与工程系低年级学生提供一个环境化学应用的窗口，引导并

5、培养学生学生用“环境友好”思维来描述和解决实际问题的能力，在材料及相关工程问题的设计/开发过程中能够考虑环境因素，能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。到课程结束时，学生应能： （1）系统掌握环境化学相关的基本概念和基础理论，掌握有害化学物质在各环境介质中和不同介质间的环境化学行为； （2）了解化学物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性，并能利用化学的基本原理和方法简单应用分析实际环境污染及控制问题； （3）针对实际生活中热点环境问题尤其是与材料工程相关方面开展小组讨论（包括形成原因、机制、危害、修复、预防等），并通过口头报告的形式提供研究结

6、果；引导同学设计对环境友好材料，激发同学深入理解人类与环境之间“可持续发展”的关系，提高环境保护意识。三、学习要求（1）课前预习，根据内容及时回顾所涉及的无机及分析化学相关知识点。（2）按时上课，上课认真听讲，积极参与课堂讨论、随堂练习和测试等。课堂表现和出勤率是成绩考核的组成部分。 （3）按时完成常规习题作业，按书面形式提交。延期提交作业需要提前得到任课教师的许可。 （4）完成教师布置的阅读相关文献和案例分析等，要求以小组合作形式完成，并以ppt形式呈现，可以加深对课程内容的理解、促进同学间的相互学习和合作、对某些问题和理论更深入探讨。四、教学进度序号专题主题计划课时主要内容概述实验实践内容

7、1绪论环境化学2环境化学的发展历程、研究内容、发展方向等2水环境化学天然水的性质和组成2天然水的组成、性质、分类；水质指标和标准水环境中的沉淀溶解反应2天然水体中金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐的沉淀溶解反应；水体稳定性水环境中的配合反应2软硬酸碱理论；羟基、有机配位体对金属的配合作用；腐殖质在环境中的作用水环境中的氧化还原反应3电子活度；pe、平衡常数和自由能之间的关系；pe-pH图的绘制水中胶体物质及其吸附作用1胶体物质性质；颗粒物在水环境中的吸附作用3大气环境化学天然大气环境和性质1.5天然大气组成、性质、稳定度；大气光化学反应基础大气污染物1.5大气主要污染物；温室效应气相大气化学1氮氧化

8、物、碳氢化合物气相反应；光化学烟雾；臭氧层破坏液相大气化学1酸沉降化学大气颗粒物2颗粒物源和汇、粒度分布、性质、化学组成、作用危害；环境空气质量；PM2.5习题讲解1测试题讲解4土壤环境化学土壤物理化学性质3土壤的组成、性质土壤环境中污染物的迁移转化1重金属、农药、氮磷肥料在土壤中的迁移转化5环境生态效应环境中重要污染物及生态效应1重金属、有机化合物的生态效应受污染环境的修复1受污染环境的修复水环境与废水的化学处理1水环境污染案例分析大气污染控制化学1大气环境污染案例分析土壤污染控制化学1土壤环境污染案例分析环境生态效应1环境生态效应及修复案例分析6环境材料环境材料2环境材料案列分析五、参考教

9、材与主要参考书1选用教材：“面向21世纪课程教材”环境化学，夏立江主编，中国环境科学出版社， 2003年8月第一版（2011年7月重印）2主要参考书：1 环境化学，戴树桂主编，高等教育出版社，2006年10月第二版2 环境化学教程，刘兆荣、陈忠明编著，化学工业出版社，2003年1月出版3 环境化学，何燧源、金云云、何方编著，华东理工大学出版，2000年12月第3版4 环境化学教程，邓南圣、吴峰编著，武汉大学出版社，2000年1月第1版六、成绩评定（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1课下作业、课堂讨论及平

10、时表现402平时测验103期末考试50总计100附：作业和平时表现评分标准（1）作业的评分标准作业的评分标准得分1严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案。90-100分2基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基本正确、基本合理。70-80分3不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基本不正确、基本不合理。40-60分4不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合理解决问题的方案。0-30分（2）课堂讨论及平时表现评分标准课堂讨论、平常表现评分标准得分1资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。90-100分2基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他其他同学合作、交流，共同解决问题。70-80分3做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。40-60分4不能做到资料的查阅