《大学化学》课程教学大纲

《大学化学》课程教学大纲课程编码：N1070400课程名称：大学化学课程英文名称：GENERALCHEMISTRY总学时：50讲课学时：32实验学时：18习题课学时：0上机学时：0学分：2.5开课单位：理学院化学系授课对象：全校非化理工类大一、大二本科生先修课程：高等数学，大学物理一、课程教学目的《大学化学》简明地介绍化学学科的基本原理，并力求反映与工程实际的联系，是高等工科院校不可缺少的一门基础课，是工科院校学生科学文化素质教育的重要环节，是培养21世纪全面发展的工程技术人才知识结构和能力的重要组成部分，在化学和工程之间起到桥梁作用。通过本课程的学习，使学生在中学化学的基础上，对化学反应的基本规律以及变化过程中的能量关系和物质的组成、结构及其变化规律有一个比较系统、全面、深入的认识；对化学实验基本技术、方法和手段做进一步的训练。为学习后继课程、新理论、新工艺、新技术和进行其它实验与研究奠定必要的化学基础；适当了解当前化学学科发展的特点及与其它学科的联系、渗透和交叉；了解化学与能源，化学与材料，化学与环保等相关知识，在工程实践及日常生活中能够运用化学的观点和所学化学知识分析问题和解决问题。二、教学内容及基本要求本课程在中学化学的基础上较系统地介绍化学领域的基本原理，主要介绍化学热力学、化学动力学、物质结构、电化学和化学与材料等内容。课堂教学绪论（2学时）教学内容：0.1大学化学课程的研究对象；0.2学习大学化学课程的目的；0.3大学化学课程的学习内容；0.4大学化学课程的学习方法；0.5大学化学课程的要求和规定。教学要求：明确大学化学的研究对象、研究内容以及学习工科大学的重要性；了解化学在科技发展中的重要作用以及化学与衣、食、住、行的密切关系，以及学习大学化学课程的方法、注意事项和有关规定，充分调动学生学习本课程的积极性和主动性。第一章化学反应热（2学时）教学内容：1.1基本概念；1.2热力学第一定律；1.3化学反应的热效应。教学要求：掌握系统、环境、内能、功、热、状态、状态函数、标准态和稳定单质、标准生成焓等基本概念；了解恒容反应热和恒压反应热的来源、定义；熟悉热力学第一定律；掌握化学反应标准焓变的计算方法。第二章化学反应的方向和限度（4学时）教学内容：2.1焓变与变化方向；2.2熵变与变化方向；2.3吉布斯函数变与变化方向；2.4化学反应的限度——化学平衡。教学要求：掌握标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等概念；掌握熵变与吉布斯函数变的求算方法；掌握等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法；掌握吉-亥方程及转化温度的计算方法；掌握标准平衡常数的意义和表达方法、标准平衡常数与吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算；了解影响化学平衡移动的有关因素。第三章化学反应速率（2学时）教学内容：3.1化学反应速率的表示；3.2影响化学反应速率的因素；3.3各因素影响化学反应速率的实质。教学要求：掌握化学反应速率的表示方法；熟悉反应进度、基元反应、反应级数、半衰期、活化能、活化分子、有效碰撞等概念；熟悉化学反应速率的影响因素及影响实质；掌握质量作用定律及其应用条件；掌握阿累尼乌斯公式及其应用；掌握一级反应的方程、特点和有关计算。第四章溶液中的离子平衡（4学时）教学内容：4.1溶液及其浓度表示方法；4.2稀溶液的通性；一元弱酸和一元弱碱的离解平衡；4.3同离子效应与缓冲溶液；4.4溶度积与溶度积规则。教学要求：明确溶液的定义和和浓度的表示方法；了解稀溶液的通性、酸碱的定义和一元弱酸和一元弱碱的离解平衡特点；掌握一元弱酸、弱碱溶液pH的计算方法；熟悉缓冲溶液的特点、作用、配制方法及缓冲溶液pH的计算方法；了解溶度积的概念及难溶电解质的溶解平衡特点；掌握溶度积规则。第五章氧化还原反应与电化学（6学时）教学内容：5.1氧化数；5.2原电池与原电池电动势；5.3金属的腐蚀与防护；5.4电解的基本原理及应用。教学要求：了解氧化数的概念及确定方法；掌握原电池的组成、结构、符号表示、电极反应及电池反应的表示方法；了解电极电势的产生原因、测求方法和一般应用；掌握浓度对电极电势的影响及Nernst方程的有关计算；了解电解池的结构特点；理解理论分解电压、实际分解电压的概念及产生原因；了解电解的应用；熟悉金属电化学腐蚀的产生原因及析氢腐蚀、吸氧腐蚀的主要特点；了解电化学腐蚀的主要防护方法。第六章原子结构与同期系（4学时）教学内容：6.1量子力学的提出；6.2原子中电子运动状态的描述；6.3氢原子波函数和波函数有关图形；6.4量子数n、l、m的物理定义；6.5多电子原子结构和元素周期表。教学要求：了解微观粒子运动的波粒二象性以及与经典的波性、粒性的不同；熟悉波函数及波函数有关图形的作法和所能说明的问题；明确几率与几率密度的概念；熟悉四个量子数的物理意义及合理组合；掌握多电子原子核外电子排布规律和原子结构与同期表的对应关系；了解元素原子半径、电离能、电子亲合能、电负性、金属性与非金属性的概念及其在同期表中的变化规律。第七章分子结构与晶体结构（6学时）教学内容：7.1化学键；7.2离子键和离子化合物；7.3共价键和共价化合物（7.3.1价键理论；7.3.2杂化轨道理论；7.3.3分子轨道理论）；7.4分子间力7.5晶体结构。教学要求：了解化学键的定义和分类，掌握价键理论、杂化轨道理论和分子轨道理论的基本思想，其中重点掌握sp3、sp2、sp杂化轨道的组成，空间取向，以及与分子几何构型的相关性和分子轨道理论的基本思想，同核双原子分子的分子轨道的能级示意图和电子排布式，两种不同的能级顺序，理解成键轨道、反键轨道、键级等基本概念和能量相近、对称性匹配、最大重叠的含义以及利用键级简单判断分子或离子稳定性的方法；熟悉分子间作用力（范德华力和氢键）的定义、产生原因、大小比较及其应用；了解离子晶体、原子晶体、分子晶体的特点。第九章化学与材料（2学时）教学内容：9.1金属材料；9.2无机非金属材料；9.3有机高分子材料；9.4复合材料。教学要求：了解材料的分类及材料与化学的关系；了解无机非金属材料、有机高分子材料与复合材料的组成、结构、性能及应用情况（讲课结合自学）。实验教学大学化学实验包括了化学热力学与动力学、氧化还原与电化学、水与环境、材料化学、化学与生命科学、工业应用化学六个方面的内容