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文档简介

目录无机化学及实验………………1有机化学及实验………………6分析化学及实验……………19物理化学及实验……………25现代测试技术………………31环境学………………………36地学基础……………………47生物化学……………………50环境化学……………………57环境生物学…………………60环境工程原理………………66专业英语与文献检索………70环境规划学…………………76环境毒理学…………………84环境监测及实验……………91环境工程学…………………96水处理药剂及其应用………104环境土壤学…………………107工业见习……………………110毕业实习……………………112毕业论文……………………116物理化学选论………………119高等分析化学………………124环境科学选论………………128环境工程学选论……………136环境经济学…………………141环境管理学…………………144环境标准及法规……………147环境质量影响评价…………150食品污染分析………………155生物监测……………………158固体废物处理及资源化……………………161清洁生产工艺学……………169污染控制微生物工程………172环境保护与可持续发展……………………177水污染控制工程……………181地球科学概论………………185污水处理厂工艺设计………192空气污染与防治……………196综合训练与设计……………206城市生态学…………………209海洋生态学…………………212城市给排水规划……………215农业环境管理………………218工程图学及计算机绘图……………………222环境科学进展………………229

《无机化学及实验》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系无机化学教研室执笔人:才红一、课程的基本信息1.课程中文名称:无机化学及实验2.课程英文名称:inorganicchemistryandexperiment3.课程类别:必修4.适用专业:环境科学5.总学时:84学时(其中理论48学时,实验36学时)6.总学分:5学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务无机化学是环境科学专业的一门主要基础课,也是一门必修的学位课。学生通过学习《无机化学》的基础理论和实践知识,使学生掌握无机化学基础理论、知识和实验基本技能,为学生学习有机化学、分析化学、物理化学等后续课程打下必要的基础。学习本课程的基础理论和实验知识,还可使学生掌握元素周期律、物质结构理论、化学热力学、化学反应速度、化学平衡及氧化-还原等基础知识和基本原理,并掌握重要的元素化合物的主要性质、结构、自然界中存在形式、制法及用途;特别是对学生多种能力培养、思维方式训练等方面具有极大的促进作用。同时,还可以培养和训练学生逐步运用辩证唯物主义认识论和方法论来分析和解决与无机化学相关的实际问题;对培养学生独立进行无机化学实验、化学计算、自学和利用参考资料等环节具有极大的促进作用;并使学生能够全面了解无机化学的发展过程、趋势及与其它学科相关的知识。三、理论教学内容与教学基本要求1.第一章气体及热化学基础(8学时)要求学生熟悉理想气体状态方程式、分压和气体分压定律;了解体系与环境、状态函数的基本概念。从等压条件下的热效应了解焓变的概念,掌握盖斯定律和标准生成焓的概念。重点:基本概念的理解,运用理想气体状态方程式和分压定律进行计算。难点:分压定律、盖斯定律的应用。2.第二章化学反应速率和化学平衡(6学时)要求学生理解化学反应速率、基元反应和反应级数的基本概念,熟悉浓度对反应速率的影响,质量作用定律和温度对反应速率的影响,能用活化能和活化分子的基本概念解释浓度、温度和催化剂等因素对反应速率的影响规律,特别是了解影响多相反应速率的各种因素。同时,要求学生掌握可逆反应与化学平衡的概念,掌握标准平衡常数Kθ及其计算方法,掌握化学平衡移动的规律及其有关计算。另外,要求学生了解化学反应的推动力、熵和自由焓的初步概念,了解和掌握焓变、熵变和自由焓变的关系,学会用△G和△Gθ判断化学反应进行的方向,了解标准自由焓和平衡常数的关系。重点:浓度、温度及催化剂对反应速度的影响;关于化学平衡的计算;影响化学平衡移动的因素;用吉布斯自由能变化去判断化学反应的方向及平衡常数的计算。难点:活化能、反应级数、反应分子数的基本概念;催化剂对反应速度的影响;勒夏特里原理的应用,状态函数概念的理解,运用热力学状态函数进行有关计算。3.第三章电解质溶液(4学时)要求学生了解强电解质在溶液中的状况及活化度的基本概念;掌握弱电解质在水中的电离、电离常数和同离子效应,学会一元弱酸(碱)电离平衡的组成计算和熟悉二元弱酸电离组成的简单计算。掌握盐类水解的基本概念,学会利用多重平衡原理计算一元弱酸盐和一元弱碱盐溶液的pH值;熟悉影响水解的因素,要求掌握缓冲溶液的基本概念,熟悉缓冲溶液pH值的计算,了解酸碱质子理论和共轭酸碱对的基本概念,了解酸碱的电子理论。重点:有关溶液[H+]、[OH-]的计算,如何控制溶液的pH值。难点:缓冲溶液,二元弱酸电离组成的计算。4.第四章沉淀反应(2学时)要求学生掌握难溶电解质的沉淀和溶解及溶度积的基本概念,溶度积规则和同离子效应。学会有关电离常数和溶度积的计算,并利用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解及沉淀的转化,熟悉分步沉淀及其简单计算,以及控制沉淀的生成及溶解。重点:溶度积规则的应用。难点:如何通过控制溶液的pH值,达到控制沉淀的生成及溶解。5.第五章氧化还原反应(4学时)要求学生掌握氧化还原反应的基本概念,氧化还原反应的配平;熟悉原电池,了解电极电位的基本概念和标准电极电位的测定;熟悉标准自由焓变与标准电极电位的关系。要求学生掌握氧化还原反应平衡的概念和影响电极电位的因素,Nernst方程式及其计算。掌握电极电位的应用,学会比较氧化剂和还原剂的相对强弱和预测氧化还原反应可能进行的方向和次序,能判断氧化还原反应进行的程度,并掌握电位图及其应用。重点:氧化还原反应式的配平,用电极电势判断氧化还原反应发生的方向。难点:Nernst方程的应用。6.第六章原子结构和元素周期律(4学时)要求学生了解氢原子光谱、波尔原子模型、能级及量子化和波粒二象性概念,理解波函ψ和原子轨道|ψ|2和电子云;掌握原子轨道和电子云的角度分布图,并熟悉四个量子数。掌握原子轨道的近似能级图、能级组;掌握原子核外电子排布的规律;学会电子排布及与长式周期表的关系;熟悉周期表的分区、元素性质与原子结构的关系;了解屏蔽效应,有效核电荷的基本概念。重点:四个量子数的意义及其取值,核外电子排布规律及与元素周期系的关系。难点:波函数与电子云的角度分布图,四个量子数的合理取值,核外电子排布式的书写。7.第七章分子结构(4学时)要求学生掌握离子键、离子电荷、半径和电子层构型。掌握共价键的本质、方向性和饱和性;共价键的极性、键能、键长、键角、π键与σ键、配位键和杂化理论的要点。了解大π键及三电子键的基本概念;熟悉等性杂化轨道的概念及价层电子对互斥理论,并能用价层电子对互斥理论推测简单分子的可能空间构型;了解分子轨道理论的基本要点,键级概念及第二周期同核双原子分子轨道能级图。熟悉分子的偶极距、分子的极化、理解分子间力、氢键及对物质性质的影响。重点:共价键的特点;用杂化轨道理论判断空间构型,用分子轨道理论解释一些问题。难点:杂化轨道理论的应用。8.第八章晶体结构(4学时)要求熟悉晶体与非晶体,了解晶体与晶胞的概念;学会按粒子间作用力的性质对晶体进行分类;掌握三种典型离子晶体简单的结构类型,熟悉配位数与半径比的关系;理解和掌握晶格能的概念及用波恩-哈柏循环求算晶格能的方法;理解离子极化对键型、晶型、物质性质的影响规律。重点:四种晶体类型的特点及质点间的相互作用力。难点:离子极化及其对化合物的某些性质的影响。9.第九章配合物(4学时)要求学生了解配合物的定义,掌握配合物的组成和命名。掌握配合物的稳定常数及配合物在水中的配位平衡;学会和掌握配体过量时,配位平衡的组成和计算;了解配合物及其稳定性;了解配合物的应用。学会晶体场理论的要点,了解中心离子在八面体场中d轨道的分子、高自旋与低自旋配合物。重点:配合物的命名;价键理论在配合物中的应用;配合物稳定常数的应用。难点:价键理论,晶体场理论。10.第十章周期系主族元素(4学时)要求熟悉碱金属、碱土金属、硼、铝、碳、硅等氮族元素和氧、硫及卤素单质和重要化合物性质、典型制备方法,特别是某些单质的性质在周期系中的变化规律。简单介绍三种类型的氢化物,要求学生掌握卤素、卤化氢、氯的含氧酸及其重要化合物的递减规律,并对其性质的递变规律进行解释。要求学生了解含氧酸根离子的结构,掌握氢化物的电离方式;了解过氧化物的分子结构,并掌握其性质;掌握硫化氢、亚硫酸、硫代酸盐及它们的性质,并要求学生了解硝酸根的离子结构,掌握磷酸及其盐的性质;了解二氧化碳的分子结构和碳酸盐的热稳定性,了解乙硼酸、氯化铝的结构和性质,硼酸及其盐的性质,并要求了解对角线规则。重点:卤素及其重要化合物的基本化学性质、结构和制备;元素电势图的应用。各种重要化合物的性质和制备方法;本族化合物性质的递变规律,碳、硅、硼之间的相似性和差异。难点:卤素重要化合物的结构,离域丌键的概念。各种化合物的结构,惰性电子对效应。硼的缺电子特征及乙硼烷的结构。11.第十一章周期系过渡族元素(4学时)对过渡元素的了解和掌握侧重于铬、锰、铁、钴、银、锌等元素。除了与主族元素具有相同的基本要求外,应特别突出掌握过渡元素的通性,还应侧重于掌握配合物及重要离子在水溶液中的性质。要求学生掌握铁、钴、镍的重要化合物和铜、银、锌等元素的氧化物及它们成盐化合物的性质;要求学生掌握溶液中汞盐和亚汞盐的平衡关系,熟悉铜、银、锌、汞的重要化合物性质。重点:铜族和锌族元素重要单质和化合物的化学性质。铁、钴、镍单质及其重要化合物的化学性质;镧系收缩的实质及其对化合物性质的影响;铬和锰的单质及化合物的化学性质。难点:Cu(I)和Cu(II)、Hg(I)和Hg(II)之间的相互转化;过渡元素的价电子构型和氧化态及原子半径的变化规律;铁、钴、镍配合物的性质;镧系和锕系元素的电子构型。四、实验教学内容与要求无机化学实验部分见无机化学实验教学大纲。五、考核方式 采用平时考查与期中、期末考试相结合的考核方法,命题要求覆盖大纲,题型灵活,难易适中。考试题型主要有:填空题、选择题、完成反应式、计算题等。六、成绩评定:平时成绩、期末考试成绩各占30%和70%。七、本课程对学生创新能力培养的措施在教学方法上,本课程采用课堂讲授、多媒体教学、实验教学和课后辅导相结合的多种手段开展教学,在理论内容选择和实验的内容选择上能使学生动手能力、思考能力、自主设计能力方面得到锻炼,有助于学生创新意识和个性的培养。八、教材与参考书教材:1、大连理工大学《无机化学》第四版.北京:高等教育出版社2000年2、大连理工大学.《无机化学实验》第四版.北京:高等教育出版社,2000年参考书:1.北京师范大学等编:《无机化学》(上,下册),(第四版),高等教育出版社,2003(1).2.张青莲,申泮文等编:《无机化学丛书》(1~18卷),科学出版社,1998(10).3.孟庆珍,胡鼎文等编:《无机化学》(上,下册),北京师范大学出版社,1987.4.武汉大学,吉林大学等校编:《无机化学》(上,下册),(第三版),高等教育出版社,1990.《有机化学及实验》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系有机化工教研室执笔人:邱贺媛一、课程基本信息1.课程中文名称:有机化学及实验2.课程英文名称:Organicchemistryandexperiment3.课程类别:必修4.适用专业:环境科学5.总学时:90学时(其中理论54学时,实验36学时)6.总学分:5学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务《有机化学及实验》是环境科学专业学生一门理论和实践紧密结合的重要的基础课程。为学生学习有关专业基础课和专业课,以及从事生产和科学研究工作建立比较牢固的有机化学基础,培养学生分析问题和解决问题的能力。三、理论教学内容与教学基本要求1.第一章绪论(2学时)第一节有机化学的研究对象与任务第二节化学键与分子结构第三节共价键的键参数第四节分子间的力第五节有机化合物的一般特点第六节有机反应的基本类型第七节研究有机化学的方法第八节有机化合物的分类要求掌握有机化合物的特性:性质特性、结构特性、化学反应特性;掌握有机化合物分子结构的表达方式、杂化轨道等理论;掌握有机化合物的分类:按碳骨架分类和按官能团分类;掌握有机化合物分子结构与物理性质的关系。2.第二章饱和脂肪烃(5学时)第一节同系列和同分异构第二节命名第三节烷烃的结构第四节乙烷和丁烷的构象第五节物理性质第六节化学性质第七节自然界的烷烃掌握有机化合物系统命名原则,了解有机化合物普通命名方法、常见化合物或有特殊性能化合物的俗名,掌握构象概念和优势构象,掌握纽曼投影式构象表示方法;掌握有机物分子结构与化学反应的关系,掌握化学健的断裂方式和反应类型,认识重要的中间体及中间体的稳定性。掌握本章所列出的重要的化学反应:烷烃的氧化反应和卤代反应;了解烷烃氯代自由基取代反应历程。本章重点:普通命名法和系统命名法;几种异构现象及其产生的原因;自由基取代反应反应历程;诱导效应和共轭效应;烷烃的结构和性质之间的关系以及烷烃的主要化学性质。难点:自由基取代反应反应历程;诱导效应和共轭效应。3.第三章不饱和脂肪烃(5学时)第一节 烯烃乙烯的结构命名和异构物理性质化学性质第二节炔烃炔烃的结构命名和异构物理性质化学性质第三节双烯烃1,3-丁二烯的结构1,3-丁二烯的化学性质异戊二烯和橡胶掌握含有双键化合物顺反异构现象及顺反异构体的命名;烯烃的加成反应、氧化反应和聚合反应;炔烃的加成反应、氧化反应和与金属炔化物反应;共轭二烯烃的1,4-加成反应和双烯合成反应。理解诱导效应、共轭效应及超共轭效应、烯烃的亲电加成反应历程和自由基加成反应历程。了解异戊二烯规律,能够用点线式判断萜类化合物。重点:马氏规则;烯、炔的结构和性质之间的关系以及它们的主要化学性质。难点:烯烃的亲电加成反应历程和自由基加成反应历程。4.第四章环烃(3学时)第一节 脂环烃环烷的结构环己烷及其衍生物的构象脂环烃的性质金刚烷第二节 芳香烃芳香烃的分类及命名一、单环芳烃苯的结构物理性质化学性质亲电取代反应历程苯环上取代基的定位规律定位规律与电子效应二、稠环芳烃萘蒽和菲致癌烃石墨与C60第三节煤焦油和石油掌握环烷烃的结构、构象、命名和化学性质(自由基取代、小环的加成和氧化反应);掌握环状化合物的顺反异构体的命名;掌握环己烷优势构象表示方法;掌握角张力、扭转张力、范氏张力、a键、e键概念,能够比较取代环己烷的稳定性。了解多环脂环烃(螺环、桥环烃)的种类与命名。掌握芳香烃的结构、命名和化学性质(硝代、卤代、磺代、烷基化和酰基化、侧链的氧化和加成反应)。掌握芳香烃的定位规则,取代基定位规律。了解稠环芳烃的分子结构特征和化学性质,了解芳香烃的亲电取代反应历程及休克尔4n+2规则。本章重点:芳香烃的结构;亲电取代反应历程;取代苯的定位规律;*p(共轭效应和超共轭效应);环烷烃的立体化学;单环芳香烃的化学性质。难点:亲电取代反应历程;取代苯的定位规律;*p(共轭效应和超共轭效应);环烷烃的立体化学5.第五章旋光异构(4学时)第一节偏振光与旋光活性第二节旋光度和比旋光度第三节 分子的对称性、手性与旋光活性第四节 含有一个手性碳原子的化合物第五节 构型的表示方法第六节 含有两个不相同手性碳原子的化合物第七节 含两个相同手性碳原子的化合物第八节 不含手性碳原子化合物的旋光异构现象第九节 环状化合物的立体异构第十节旋光异构体的性质第十一节不对称合成,立体选择反应与立体专一反应第十二节外消旋体的拆分掌握偏振光与比旋光概念、旋光性与分子结构关系、含有手性碳原子的旋光异构体命名(D/L命名和R/S命名)、Fisher投影式和Newman投影式的转换。了解含手性碳原子的环状化合物和不含不对称碳原子的旋光异构现象。本章重点:旋光异构的基本概念;构型及其标记;光学活性及分子结构的关系;含碳原子化合物的旋光异构。难点:含碳原子化合物的旋光异构。6.第六章卤代烃(3学时)第一节 命名第二节 物理性质第三节 化学性质第四节 脂肪族亲核取代反应的历程第五节 不同卤代烃对亲核取代反应的活性比较第六节 亲核取代反应的立体化学第七节 亲核取代与消除反应关系第八节 多卤代烃的性质第九节 卤代烃的生理活性第十节 重要代表物掌握卤代烃分子结构和分类命名,掌握卤代烃的化学性质(亲核取代反应、消除反应和格式试剂的生成与性质);了解亲核取代反应历程(SN1和SN2反应历程)和消除反应历程(E1和E2消除历程)。掌握卤代芳烃及卤代烯烃的化学性质及反应活性。了解重要的卤代烃化合物。本章重点:卤代烃的结构;卤代烷的化学性质;亲核取代反应历程和消除反应历程;卤代烃的结构和化学活泼性的关系;扎依采夫规律。难点:亲核取代反应历程和消除反应历程7.第七章醇酚醚(4学时)第一节醇命名物理性质化学性质重要代表物第二节 酚命名物理性质化学性质重要代表物第三节醚命名物理性质化学性质环醚掌握醇、酚、醚的分子结构和分类命名,掌握醇酚醚的物理性质;掌握醇与金属钠反应、酯化反应、与卤化氢反应、与三卤化磷、五卤化磷反应、脱水反应和氧化反应。掌握酚的酸性、与三氯化铁显色反应、取代反应及氧化反应。掌握醚的化学性质。本章重点:醇、酚、醚的结构;醇的物理性质;醇、酚、醚的化学性质;醇和氢卤酸反应的历程。难点:醇和氢卤酸反应的历程。8.第八章醛、酮、醌(4学时)第一节醛和酮命名物理性质化学性质重要代表物第二节醌命名与结构对苯醌的化学性质自然界的醌掌握醛酮的分类和命名、醛酮的物理性质和醛酮的化学性质;掌握醌类的分类和命名及醌类的化学性质。了解重要醛酮化合物和重要的醌类化合物。本章重点:醛、酮的结构;亲核加成反应及其历程;醛、酮的化学性质及其某些性质在分析、鉴定和生化过程中的意义。难点:亲核加成反应及其历程9.第九章羧酸及其衍生物(3学时)第一节羧酸命名物理性质化学性质羧酸的结构对酸性的影响重要代表物第二节羧酸衍的生物命名物理性质化学性质自然界的羧酸衍生物第三节碳酸的衍生物掌握羧酸及其衍生物的分类和命名、羧酸及其衍生物的物理性质和化学性质;了解重要的羧酸及其衍生物。了解碳酸的衍生物。本章重点:羧酸及其衍生物的结构;化学性质;酯化反应历程。难点:酯化反应历程。10.第十章取代酸(2学时)第一节羟基酸一、醇酸物理性质化学性质自然界的醇酸二、酚酸第二节羰基酸掌握羟基酸、羰基酸分类和命名及化学性质。掌握互变异构现象。本章重点:羟基酸和羰基酸的化学性质。难点:互变异构现象。11.第十一章含氮化合物(5学时)第一节硝基化合物物理性质化学性质第二节 胺结构与命名物理性质化学性质重要代表物第三节 偶氮化合物及染料物质的颜色与结构的关系染料和指示剂举例掌握硝基化合物的化学性质。掌握胺和酰胺的物理性质及化学性质。掌握胺、酰胺的分类和命名、胺的结构;了解个别代表化合物。了解重氮盐和偶氮化合物。掌握重氮盐的反应。了解几种指示剂和染料。了解有机化合物的颜色及分子结构的关系等。本章重点:硝基取代的卤代芳烃的亲核取代反应;胺的结构;胺类的化学性质;各类胺碱性强弱的原因及比较;重氮盐的反应;有机化合物的颜色与分子结构的关系。难点:硝基取代的卤代芳烃的亲核取代反应,重氮盐的反应;有机化合物的颜色与分子结构的关系。12.第十二章含硫和含磷有机化合物(2学时)第一节 含硫有机化合物一、硫醇、硫酚、硫醚及二硫化物物理性质化学性质自然界的含硫化合物二、磺酸物理性质化学性质对氨基苯磺酰胺及磺胺类药物离子交换树脂第二节 含磷有机化合物有机磷农药简介了解含硫有机化合物的分类和命名;了解硫醇、硫酚、硫醚的命名及性质;了解磺酸的物理性质和化学性质。了解含磷有机化合物的分类和命名及有机磷农药。13.第十三章碳水化合物(4学时)相对构型与绝对构型第一节单糖单糖的构型单糖的环形结构物理性质化学性质重要的单糖及其衍生物第二节糖苷第三节 双糖还原性双塘非还原性双塘第四节 多糖掌握单糖的结构、命名及化学性质;掌握Fisher投影式和N.Haworth透视式之间的互相转变。了解二糖和多糖化合物的结构和性质。本章重点:单糖的结构;单糖的性质;几种重要的单、双糖介绍。难点:Fisher投影式和N.Haworth透视式之间的互相转变。14.第十四章氨基酸、多肽与蛋白质(2学时)第一节 氨基酸氨基酸的构型物理性质化学性质个别α-氨基酸举例第二节 多肽多肽结构的测定多肽的合成第三节 蛋白质了解氨基酸的结构和性质;了解多肽的结构;了解蛋白质的结构和蛋白质的性质。本章重点:氨基酸的结构;氨基酸的化学性质;蛋白质的一级和二级结构;蛋白质的化学性质。难点:蛋白质的一级和二级结构15.第十五章类脂化合物(2学时)第一节油脂物理性质化学性质第二节 肥皂及合成表面活性剂肥皂的组成及乳化作用合成表面活性剂举例第三节 蜡第四节 磷脂第五节 萜类化合物第六节 甾体化合物第七节 萜类与甾体化合物的生物合成掌握油脂的结构、命名及化学性质;了解类脂和甾族类化合物。本章重点:油脂的结构;油脂化学性质;几种重要的磷脂和甾体化合物的结构。16.第十六章杂环化合物(2学时)第一节 分类和命名第二节 几种重要环系的结构与性质第三节 与生物有关的杂环及其衍生物举例第四节 生物碱掌握杂环化合物的分类和命名及杂环化合物的化学性质。本章重点:译音命名法;主要杂环的结构和名称。17.第十七章分子轨道理论简介(1学时)第一节 量子力学与原子轨道第二节 共价键的理论第三节 分子轨道对称性与协同反应的关系18.第十八章光谱法在有机化学中的应用(1学时)第一节红外光谱第二节紫外光谱第三节核磁共振谱化学位移自选偶合、裂分四、实验教学内容与要求有机化学实验部分详见有机化学实验教学大纲。有机化学实验是有机化学教学的重要环节,是化学与环境科学学院各专业学生的必修基础课。根据国家教委所规定的有机化学实验教学大纲,依据本院的实际条件,在课堂安排上,使之与《有机化学》理论教学相呼应,教学顺序上进行适当调整,并通过多步骤合成、综合性实验,增强学生的科研能力,使不同程度的学生能充分发挥各自能力,以逐步培养学生严谨的科学作风。五、考核方式理论部分闭卷考试,实验部分计算平时成绩六、成绩评定理论考试占60%,实验和平时作业占40%。七、本课程对学生创新能力培养的措施本课程的理论教学遵循国家教委统一颁布的“有机化学教学大纲”,系统讲授各类有机化合物的命名法、同分异构、结构和性质、重要合成方法以及相互之间的转化关系;价键理论和分子轨道理论在有机化学的应用;诱导效应和共轭效应、碳正离子、碳负离子、碳游离基等活性中间体及其在有机反应中的应用;亲核取代、亲电取代、亲电加成、亲核加成和游离基反应历程,氧化—还原反应,缺电子重排历程,周环反应;介绍立体化学的基本知识和基本理论;介绍红外光谱,核磁共振谱的应用及其简单谱图的识别;重要有机化合物的来源,制法及其主要用途等。要求学生概念清楚,基本理论扎实,理解反应机理,掌握各类有机反应的共同特征和规律,并利用掌握的有机反应实现目标化合物合成的基本技巧。在教学过程中注意发挥学生的主动性,采用以课堂教学为主、自学为辅的教学方法。为适应新形势下教学改革的要求,在不影响有机化学基础知识的深度和广度的前提下,在原有教学大纲的基础上,对课程的安排作适当调整。在教学过程中,通过例题帮助学生巩固基础知识,开阔思路,提高灵活运用知识去分析和解决问题的能力;增加新知识、新理念,以适应社会发展的需求进而促进有机化学教学质量的提高。八、教材与参考书理论教材:汪小兰.有机化学.(第三版).北京:高等教育出版社,1997实验教材:黄涛.有机化学实验.(第二版).北京:高等教育出版社,1998参考书:1.邢其毅,徐瑞秋,周正,等.基础有机化学.(第二版).北京:高等教育出版社,19932.曾昭琼主编《有机化学》(第三版).北京:高等教育出版社,1991年3.曾昭琼主编《有机化学实验》(第三版)北京:高等教育出版社,1991年4.王长凤,曹玉蓉.有机化学例题与习题.天津:天津大学出版社,九、其它必要的说明1.教学目的、课程性质任务,与其他课程的关系,所需先修课程有机化学是一门理论和实践紧密结合的重要的基础课程。本课程主要目的是使学生掌握有机化合物的结构、性质、反应的基本规律、重要的有机反应和有机化学研究方法。为学生学习有关专业基础课和专业课,以及从事生产和科学研究工作建立比较牢固的有机化学基础,培养学生分析问题和解决问题的能力。先修课程:无机化学,分析化学。2.主要内容、重点和深度本课程主要内容包括有机化学的基本原理、基本有机化合物的类型、结构、性质、基本反应、立体化学等;也包括天然有机化合物,如油脂、碳水化合物、氨基酸、蛋白质、核酸、生物碱等。重点掌握有机化合物分子结构的表达方式;掌握有机化合物的结构、命名、物理性质及重要的化学性质;掌握有机化合物分子结构与物理性质的关系;掌握构造、构型、构象等概念;熟悉常见的各种类型的异构现象;掌握杂化轨道理论;了解自由基取代、自由基加成、亲电取代、亲电加成、亲核取代、亲核加成反应历程。3.教学要求与主要环节本课程在讲授上围绕有机化合物的结构和性能的关系作为贯穿有机化学教材的一条主线,建立以能力培养为中心的基础体系,突出了有机化合物的结构和性质相关性,力求从结构的角度阐明每类化合物各具特性的原因,把有机化学的基本理论知识系统地阐述清楚,力求讲深、讲透,并着力解决了基础有机化学与后续课程的衔接。4.改革思路和说明力求在课程的深、广度上符合面向21世纪课程教材有机化学教学研讨会所拟订的教学大纲的要求。内容上注意与后续课程的衔接,并针对本课程中的一些重点、难点的理论知识制作多媒体教学辅导课件。《分析化学及实验》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系分析化学教研室执笔人:衷明华一、课程基本信息1.课程中文名称:分析化学及实验2.课程英文名称:AnalyticalChemistryandExperimentalAnalyticalChemistry3.课程类别:必修4.适用专业:环境科学5.总学时:90学时(其中理论60学时,实验30学时)6.总学分:5学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务分析化学及实验是环境科学专业的学科基础课。在教学计划中,分析化学及实验课程居于承上启下的重要枢纽地位。分析化学及实验是表征与测量的科学,它为环境科学研究和生产实际提供更多、更新和更全面的信息。三、理论教学内容与教学基本要求1.绪论(2学时)分析化学的定义、任务和作用。分析方法的分类(教学重点)。分析化学的发展、现状和展望。2.第1章定量分析化学概论(6学时)1.1概述:定量分析过程。分析试样的制备及分解。定量分析结果的表示。1.2分析化学中的误差真值。平均值。中位数。准确度和精密度。误差和偏差。极差。系统误差和随机误差(教学重点)。1.3有效数字及其运算规则(教学重点)。有效数字。数字修约规则。计算规则。1.4滴定分析概述:滴定分析法的特点和主要方法。滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式(教学重点)。基准物质和标准溶液。滴定分析法计算。3.第2章酸碱平衡及酸碱滴定法(12学时)2.1概述:酸碱平衡研究的内容。酸碱平衡的研究手段。酸碱质子理论:共轭酸碱对。浓度,活度和活度系数。酸碱反应的平衡常数-解离常数。2.2分布系数δ的计算:一元酸溶液。酸碱溶液中各型体的分布:分析浓度和平衡浓度;酸的浓度和酸度;酸碱中各型体的浓度计算(教学难点)。多元酸溶液。多元酸碱中各型体的浓度计算(教学难点)。2.3质子条件与pH的计算:物料平衡,电荷平衡和质子条件(教学重点)。各种溶液酸碱度的计算(pH的计算)(教学难点)。2.4对数图解法(略)2.5酸碱缓冲溶液:缓冲溶液的pH值计算。离子强度对pH值的影响。缓冲指数。缓冲容量。缓冲溶液的配制。重要缓冲溶液。2.6酸碱指示剂:酸碱指示剂的变色原理。变色范围。指示剂的用量。离子强度的影响。混合指示剂。2.7酸碱滴定基本原理:用强碱滴定强酸。用强碱滴定一元弱酸。多元酸和混合酸的滴定。强酸、强碱及弱酸碱的滴定曲线。影响突跃范围的因素及指示剂的选择原则(教学重点)。准确滴定的判断(教学难点)。2.8终点误差:强碱滴定强酸。强碱滴定一元弱酸。强碱滴定多元弱酸。终点误差通式(教学难点)。2.9酸碱滴定法的应用:混合碱的滴定。极弱酸(碱)的滴定。酸碱滴定法测定磷。氟硅酸钾法测定硅。有机化合物中氮的测定-凯氏定氮法。2.10非水溶液中的酸碱滴定(略)4.第3章络合滴定法(12学时)3.1分析化学中常用的络合物概述。简单络合物。螯合物。络合滴定法的特点。乙二胺四乙酸(重点在EDTA的性质和应用)。乙二胺四乙酸的螯合物(教学重点)。3.2络合物的平衡常数络合物的稳定常数。溶液中各级络合物的分布。平均配位数。3.3副反应系数和条件稳定常数主反应和副反应。副反应系数(教学重点和难点)。条件稳定常数。金属离子缓冲溶液。3.4金属离子指示剂:金属指示剂的作用原理。金属指示剂的选择。常用指示剂。指示剂的封闭与僵化。3.5络合滴定法的基本原理:络合滴定滴定曲线。终点误差(教学重点)。准确滴定判别式。分别滴定判别式。3.6络合滴定中酸度的控制:单一金属离子络合滴定的适宜酸度范围。分别滴定的酸度控制。混合金属离子的选择滴定(教学难点)。3.7提高络合滴定选择性的途径络合掩蔽法(教学难点)。沉淀掩蔽法。氧化还原掩蔽法。其它滴定剂的应用。3.8络合滴定方式及其应用直接滴法定法。返滴定法。置换滴定法。间接滴定法。络合滴定结果的计算。5.第4章氧化还原滴定法(7学时)4.1氧化还原平衡概述。氧化还原反应的特点。条件电位及其影响因素(教学重点和难点)。氧化还原反应平衡常数。化学计量点时反应进行的程度。影响氧化还原反应速率的因素。催化反应和诱导反应。4.2氧化还原滴定原理:氧化还原滴定指示剂。氧化还原滴定曲线(教学重点)。氧化还原滴定结果的计算。终点误差。4.3氧化还原滴定的预处理:氧化剂。还原剂。4.4氧化还原滴定法的应用高锰酸钾法(教学重点)。重铬酸钾法(教学重点)。碘量法(教学重点)。其它氧化还原滴定法。6.第5章重量分析法和沉淀滴定法(7学时)5.1重量分析法概述:重量分析法的分类和特点。重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求(教学重点)。5.2沉淀的溶解度及其影响因素溶解度、溶度积和条件溶度积(教学难点)。影响沉淀溶解度的因素:同离子效应;盐效应;酸效应和络合效应;其它因素。5.3沉淀的类型和沉淀的形成过程沉淀的类型。沉淀的形成过程(教学重点)。晶形沉淀和无定形沉淀的生成。5.4影响沉淀纯度的主要因素:共沉淀现象。继沉淀现象。减少沉淀沾污的方法。5.5沉淀条件的选择:晶形沉淀的沉淀条件。无定形沉淀的沉淀条件。均匀沉淀法。5.6有机沉淀剂:有机沉淀剂的分类。有机沉淀剂应用示例5.7重量分析中的换算因素5.8沉淀滴定法:莫尔法。佛尔哈德法。法杨司法。混合离子的沉淀滴定。5.9滴定分析小结(教学重点)四种滴定方法的共同之处。四种滴定方法的不同之处。滴定曲线。7.第6章吸光光度法(6学时)6.1概述:吸光光度法的特点。光的性质和选择性的吸收。光吸收的基本定律(教学重点和难点);比色法和吸光光度法及其仪器。6.2光度分析法的设计显色反应。显色条件的选择(教学重点)。测量波长和吸光度范围的选择。参比溶液的选择。标准曲线的制作。6.3光度分析法误差对朗伯-比尔定律的偏离。吸光度测量的误差。6.4其它吸光光度法和光度分析法的应用示差吸光光度法。双波长吸光光度法。弱酸和弱碱解离常数的测定。络合物组成的测定。8.第7章分析化学中的数据处理(8学时)7.1标准偏差:总体标准偏差。样本标准偏差。相对标准偏差。标准偏差与平均偏差。平均值的标准偏差。7.2随机误差的正态分布(教学难点)频数分布。正态分布。随机误差的区间概率。7.3少量数据的统计处理:t分布曲线。平均值的置信区间。显著性检验(教学重点)。异常值的取舍(教学重点)。7.4误差的传递:系统误差的传递。随机误差的传递。极值误差。7.5回归分析法:一元线性回归(教学重点)。相关系数。7.6提高分析结果准确度的方法选择合适的分析方法。减少测量误差。减少随机误差。消除系统误差。9.第8章分析化学中常用的分离和富集方法(以选修课形式开出)10.第9章复杂物质的分析示例(以选修课形式开出)四、实验教学内容与要求分析化学实验部分详见分析化学实验教学大纲。由于本课程的后续课程有现代测试技术、环境监测、生物监测、食品污染分析、综合训练与设计等课程,在实验教学内容的选择上,主要选择基本操作练习、基础实验并辅以开放实验室。在实验前要求学生写预习报告,实验时注重规范性、准确性以及实验数据记录的真实性,实验后要求认真思考并写出实验报告。为培养实事求是的工作作风,采用计算机评价实验成绩。全班学生实验数据现场登记,实验数据经统计处理后,以标准偏差1σ,2σ,3σ对实验成绩划分等级,并采用统计数据和教师预做数据综合比较评价,避免印象分及教师之间评分不统一现象。五、考核方式闭卷,撰写课程研究论文六、成绩评定分析化学成绩成绩评定由平时成绩,研究性学习成绩和理论考试成绩三部分构成。其中作业和平时表现占20%,研究性学习成绩占20%,理论闭卷考试成绩占60%。平时成绩:以作业完成情况及平时学习表现情况联合评定。研究性学习成绩:以“开放式”课堂讨论及课程论文的成绩联合评定。理论考试成绩:以期末卷面考试成绩评定。七、本课程对学生创新能力培养的措施本课程对学生创新能力培养的最主要做法:营造“创新型”师范生的成长环境,即构建“化学兴趣小组-课程研究-网上课堂社区”立体研究型教学模式。具体措施是(1)学习过程与研究实践相结合,让学生走向社会,触动社会责任感和责任心。延伸教学的时间、空间―即开放实验室、成立化学课外兴趣小组,鼓励走出校门、走向社会,感受发现,体会创新。(2)以学生为本,倡导课程研究;强化批判性思维,注重自学、思考能力。课程论文可以是对某个问题的独到见解,也可以是对某一章节知识的学习体会,更可以是对某一课题的专门研究。在课程结束之前,课程论文的选题不限,完成的时间不限。课程论文写好后,学生自己发布到网上,接受社会的评判,且文责自负。另外,每位学生都必须向师生们作一个(8+2min)的口头报告,以论文报告的形式与大家共享研究成果。(3)开通网上课堂社区,强化信息素养。在具体做法上,分析化学课程教学小组首先将课程简介、教师基本情况、教学大纲、教学安排与进度表、授课电子教案、习题与答案、实验指导、教材与教学参考书、考试和考核方法、授课实况录象放到网上,便于学生随时查看;其次,将网上课堂社区划分为公告区、解疑区、资源区、休闲区等若干板块,方便学生之间、师生之间的合作与交流;再次,要求学生都要在社区中发言,教师将考核每位学生在网上的表现。八、推荐教材和参考书目教材:1.武汉大学,中国科学技术大学,中山大学编.武汉大学主编.《分析化学》(第四版)北京:高等教育出版社2000年2.武汉大学,吉林大学,中山大学编武汉大学主编《分析化学实验》(第四版)北京:高等教育出版社2001年参考书:1.大连理工大学主编《分析化学》北京:高等教育出版社2000年2.彭崇慧、冯建章、张锡瑜、李克安、赵凤林.定量化学分析简明教程(第二版).北京:北京大学出版社.19973.张锡瑜等编著.化学分析原理.北京:科学出版社,1991.4.汪尔康主编.21世纪的分析化学.科学出版社.19995.武汉大学化学系分析化学教研室编.《分析化学例题与习题:定量化学分析及仪器分析》高等教育出版社1999年6.刘志广主编.《分析化学学习指导》.大连:大连理工大学出版社,2002.7.韩山师范学院分析化学教学小组自编CAI课件及《分析化学习题集》《物理化学及实验》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系物理化学教研室执笔人:林曼斌一、课程基本信息1.课程中文名称:物理化学及实验2.课程英文名称:PhysicalChemistryandExperiments3.课程类别:必修课4.适用专业:环境科学(非师类)、应用化学(非师类)5.总学时:90学时(其中理论54学时,实验36学时)6.总学分:5学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务《物理化学及实验》是环境科学和应用化学专业的学科基础课。本科程学习化学热力学、化学动力学、电化学、界面化学以及胶体化学五个方面的物理化学基础知识,并在学习物理化学的基本原理和方法的同时,着重介绍环境科学当中的一些热点问题及物理化学原理和方法在其领域中的应用。三、理论教学内容与教学基本要求1.第一章绪论(2学时)教学要求:着重阐明物理化学的意义、介绍学习物理化学的方法。知识要点:第一节物理化学的内容、形成与发展第二节物理化学的研究方法第三节物理化学的意义及其物理化学原理在环境科学中的应用第四节学习物理化学课程的方法2.第二章热力学第一定律(8学时)教学要求:通过对热力学第一定律的学习,了解热力学方法的特点,特别是了解状态函数、准静态过程和可逆过程的含义。了解热力学第一定律的应用,如热化学和理想气体在几种过程中的功和热量的计算。重点难点:热力学的一些基本概念,热力学第一定律及U、H状态函数的特性,运用热力学第一定律计算等温、等压、等容和相变等过程中的△H、△U、Q、W。运用盖斯定律和热力学数据计算化学反应热。知识要点:第一节热力学概论第二节热力学第一定律第三节热化学3.第三章热力学第二定律(8学时)教学要求:本章研究过程的方向与限度。通过学习明确热力学第二定律的意义,了解自发变化的共同特征。学习熵函数与熵增加原理、熵的统计意义及熵函数在判定变化的方向和平衡条件下的应用。学习吉布斯自由能(G),明确△G在特殊条件下的物理意义,较熟练计算简单过程△S、△H△G,掌握用状态函数变化△G判别变化的方向和平衡条件以及利用范霍夫等温式判别化学变化的方向。了解热力学第三定律,明确规定熵的意义,计算及应用。重点难点:(1)熵与熵增加原理(2)状态函数变化ΔS、ΔG的计算与应用知识要点:第一节一切自发过程的共同特征第二节热力学第二定律的经典表述第三节熵的概念第四节熵变的计算及应用第五节热力学第三定律及规定熵的计算第六节吉布斯自由能第七节ΔG的计算与应用第八节判别过程方向及平衡条件的总结4.第四章多组分体系—溶液(5学时)教学要求:本章讨论溶液的热力学性质。了解偏摩尔量和化学势概念,学习拉乌尔定律及亨利定律与应用以及稀溶液的依数性。重点难点:(1)偏摩尔数量与化学势(2)稀溶液的依数性与应用知识要点:第一节偏摩尔量第二节化学势第三节稀溶液的两个经验定律第四节稀溶液的依数性5.第五章相平衡(4学时)教学要求:本章应用热力学方法讨论相平衡体系的一般规律。了解一些典型相图的绘制方法、相图的分析与应用。掌握克劳修斯—克拉贝龙方程的计算与及应用。重点难点:(1)相律、独立组分数的确定(2)根据相图了解不同过程中相的变化(3)相平衡区中应用杠杆规则的计算知识要点:第一节相律第二节单组分体系相图第三节克劳修斯—克拉贝龙方程第四节二组分双液体系相图第五节二组分凝聚体系相图6.第六章化学平衡(4学时)教学要求:能从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式,根据物质的热力学函数计算反应的标准平衡常数和经验平衡常数,熟练平衡常数与平衡组成的计算。了解浓度、温度、压力与惰性气体对平衡的定量影响及实际应用。重点难点:(1)标准平衡常数与标准反应自由能(2)各种因素对化学平衡的影响知识要点:第一节化学反应的方向与限度第二节反应的标准吉布斯自由能变化第三节标准平衡常数与经验平衡常数的计算与应用第四节平衡常数的实验测定第五节一些因素对化学平衡的影响7.第七章化学动力学基本原理(8学时)教学要求:掌握等容反应的速率表示法及基元反应、反应级数等基本概念,掌握简单级数反应的动力学规律及应用,反应级数的实验测定法。明确温度、活化能对反应速率的影响及阿伦尼乌斯公式的应用。了解光化反应、催化反应、链反应及溶液中反应的特点及应用。重点难点:(1)反应速率方程式与反应级数(2)反应级数的求法(3)简单反应与某些复杂反应的动力学规律(4)温度对反应速率的影响知识要点:第一节引言第二节反应速率公式第三节简单级数反应的速率公式与应用第四节反应级数的测定第五节典型复杂反应第六节温度对反应速率的影响第七节链反应第八节液相反应第九节光化学反应8.第八章电化学(8课时)教学要求:本章学习电解质溶液的性质与理论、电解质溶液的电导和电导测定的应用。可逆电池的电动势,使学生理解产生电动势的机理,掌握有关电动势的计算与电动势测定的应用。了解不可逆电极过程。重点难点:(1)电导测定的应用(2)可逆电极与可逆电池(3)电池电动势测定的多种应用(4)电解及其应用知识要点:第一节离子的迁移第二节电解质溶液的电导第三节电导测定的应用示例第四节可逆电池第六节由电极电势计算电池电动势第七节电极电势及电池电动势的测定与应用第八节可逆电池热力学第九节电极的极化第十节电解时的电极反应第十一节金属的腐蚀与防护第十二节化学电源简介9.第九章界面现象与分散系统(7学时)教学要求:通过界面现象的学习,阐明由于物相高度分散后体系的一些性质以及表面活性物质的基本性质与应用。通过分散系统的学习,了解分散系统的分类,胶体的制备方法,溶胶的稳定性与聚沉作用,溶胶的各种性质及胶体体系的应用。重点难点:(1)表面自由能、表面张力、附加压力(2)界面吸附现象(3)溶胶的稳定性与聚沉作用知识要点:第一节表面自由能与表面张力第二节纯液体的表面现象第三节气体在固体表面上的吸附及应用第四节溶液的表面吸附第五节表面活性剂及其应用第六节分散系统的分类第七节溶胶的各种性质第八节溶胶的制备与净化第九节溶胶的聚沉与絮凝四、实验教学内容与要求物理化学实验详见于物理化学实验教学大纲。五、考核方式本课程的考核方式,以最终考试(笔试)为主,并结合物理化学实验,小论文撰写、报告及平时作业为辅助。六、成绩评定最终考试(笔试)占50%,物理化学实验占30%,小论文撰写、报告及平时作业为辅助,占20%。七、本课程对学生创新能力培养的措施本课程在教材内容的选择上,力求简明,避免烦琐的公式推导,并注重物理化学原理在环境科学、应用化学等领域的应用。理论课建议以课堂讲授为主,并适当结合讨论式教学,结合学习内容进行专题文献的收集、综述和小论文的写作或报告。八、教材与参考书教材:傅献彩沈文霞姚天扬编.《物理化学》(第五版).北京:高等教育出版社,1997东北师大等编.《物理化学实验》(第二版).北京:高等教育出版社,1989参考书:[1]邱永嘉编.《物理化学简明教材》.北京:人民教育出版社,1980[2]天津大学编.《物理化学》.北京:人民教育出版社,1979[3]V,Frledet.al:<PhysicalChemistry>,1977[4]吉林大学等校编.《物理化学》.北京:人民教育出版社,1980[5]华南师大化学系物理化学教研室编.《物理化学实验》(环境科学专业).华南师大化学系内部教材[6]复旦大学等编.《物理化学实验》(第二版.北京:高等教育出版社,1993[7]李伟等编.《物理化学实验讲义》.韩山师院化生系内部教材,1988[8]广博西师大等编.《基础物理化学实验》(第一版).广西:广西师范大学出版社,1991九、其它必要说明本大纲原为环境科学专业(本科)制订,同样适用于应用化学专业(本科)《现代测试技术》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系分析化学教研室执笔人:徐春秀一、课程基本信息1.课程中文名称:现代测试技术2.课程英文名称:Themodemtechnologyoftest3.课程类别:必修4.适用专业:环境科学5.总学时:102学时(其中理论54学时,实验48学时)6.总学分:5学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务《现代测试技术》是高等院校环境科学专业的化学技术基础课。它介绍了仪器分析和波谱分析各类分析方法的原理和应用,为培养学生从事科学研究,精细合成新工艺,新产品的研制和专业课程的学习和结业工作打下扎实的基础。开设本课程的目的,在于使学生在已开设的专业课程的基础上,学习和掌握分析仪器的基本原理、基本构造和分析方法,培养严谨的科学态度、分析问题和解决问题的能力。三、理论教学内容与教学基本要求1.第一章气相色谱分析(6学时)1、气相色谱法概述2、气相色谱分析理论基础(难点)3、色谱分离条件的选择4、固定相及其选择5、气相色谱检测器6、气相色谱定性方法(重点)7、气相色谱定量方法(重点)8、毛细管柱气相色谱法9、气相色谱分析的特点及其应用范围2.第二章高效液相色谱分析(4学时)1、高效液相色谱法的特点2、影响色谱峰扩展及色谱分离的因素(难点)3、高效液相色谱法的主要类型及其分离原理(重点)4、高效液相色谱法固定相5、高效液相色谱法流动相6、高效液相色谱仪7、高效液相色谱分离类型的选择8、高效液相色谱法应用实例9、液相制备色谱10、毛细管电泳3.第三章电位分析法(4学时)1、电位分析法概要2、电位分析法原理(难点)3、电位法测定溶液的pH值(重点)4、离子选择性电极与膜电位5、离子选择性电极的选择性6、离子选择性电极的种类和性能7、测定离子活(浓)度的方法8、影响测定的因素9、测试仪器10、离子选择性电极分析的应用11、电位滴定法12、电位滴定法的应用和指示电极的选择4.第四章伏安分析法(6学时)1、极谱分析的基本原理2、扩散电流方程式——极谱定量分析基础(难点)3、半波电位——极谱定性分析原理(重点)4、干扰电流及其消除方法5、极谱分析的特点及其存在的问题6、极谱催化波7、单扫描极谱法8、方波极谱9、脉冲极谱10、溶出伏安法11、单指示电极安培滴定(极谱滴定)12、双指示电极安培滴定(永停滴定)13、双指示电极电位滴定5.第五章库仑分析法(2学时)1、法拉第电解定律及库仑分析法概述2、控制电位电解法(重点)3、控制电位库仑分析法(难点)4、恒电流库仑滴定5、库仑滴定的特点及应用6、自动库仑分析6.第六章原子发射光谱分析(6学时)1、光学分析法概要2、原子发射光谱分析的基本原理(难点)3、光谱分析仪器4、光谱定性分析(重点)5、光谱定量分析(重点)6、光谱半定量分析7、光电直读等离子体发射光谱仪8、原子发射光谱分析的特点及其应用7.第七章原子吸收光谱分析(4学时)1、原子吸收光谱分析概述2、原子吸收光谱分析基本原理(难点)3、原子吸收分光光度计(重点)4、定量分析方法5、干扰及其抑制6、测定条件的选择7、灵敏度、特征浓度及检出限8、原子吸收光谱分析的特点及其应用9、原子荧光光谱法8.第八章紫外吸收光谱分析(4学时)1、分子吸收光谱(难点)2、有机化合物的紫外吸收光谱(重点)3、无机化合物的紫外及可见光吸收光谱4、溶剂对紫外吸收光谱的影响(溶剂效应)5、紫外及可见光分光光度计6、紫外吸收光谱的应用9.第九章红外吸收光谱分析(6学时)1、红外吸收光谱分析概述2、红外吸收光谱的产生条件(难点)3、分子振动方程式4、分子振动的形式5、红外光谱的吸收强度6、红外光谱的特征性,基团频率7、影响基团频率位移的因素8、红外光谱定性分析(重点)9、红外光谱定量分析10、红外光谱仪11、傅立叶变换红外光谱仪12、试样的制备10、第十章核磁共振波谱分析(6学时)1、核磁共振原理(难点)2、核磁共振波谱仪3、化学位移和核磁共振图谱4、自旋偶合及自旋裂分5、图谱解释(重点与难点)6、简化图谱的方法7、13C核磁共振谱11.第十一章质谱分析(6学时)1、质谱分析概述2、质谱仪器原理(难点)3、双聚焦质谱仪4、四级滤质器、离子阱质谱计及飞行时间质谱计5、离子的类型6、质谱定性分析及图谱解析(重点)7、气相色谱-质谱联用(GC-MS)8、质谱定量分析9、液相色谱-质谱联用(LC-MS)四、实验教学内容与要求现代测试技术实验部分见现代测试技术实验教学大纲。五、考核方式考试六、成绩评定平时成绩占30%,期末考试成绩占70%,期末考试为闭卷考试。七、教材及参考资料教材:朱明华编.仪器分析(第三版).北京:高等教育出版社,2000参考资料:[1]北京大学化学系仪器分析教学组编.仪器分析教程(第一版).北京:北京大学出版社,1997[2]华中师范大学等编.分析化学(第三版).北京:高等教育出版社,2001[3]方惠群等编.仪器分析(第一版).北京:科学出版社,2002《环境学》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系环境科学教研室执笔人:张永利一、课程基本信息1.课程中文名称:环境学2.课程英文名称:EnvironmentalScience3.课程类别:必修课4.适用专业:环境科学、化学教育5.总学时:54学时6.总学分:3学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务《环境学》是环境科学专业的基础课程之一,为后续专业课程的学习打下基础。本书对环境科学基础理论作了探索性研究,将环境基本规律概括为环境多样性、人与环境的和谐、规则与规律以及五律协同,并由此提出环境学的四个基本原理。本课程以揭示环境基本规律为主线,着重阐述环境问题的发生与发展;探讨人类活动对各种环境要素的影响与污染物在环境中的迁移转化规律;介绍我国的环境状况与环境问题的防治对策等。三、理论教学内容与教学基本要求1.第一章环境学基本原理(6学时)重点、难点:围绕基本原理来展开教学。要使学生了解环境要素之间的关系、环境的四个基本原理、当今的环境问题等。思考题:1、环境的定义。2、环境问题的实质是什么?3、为什么说解决环境问题的关键是人类与环境和谐相处。第一节环境一、人类环境二、自然环境三、人工环境第二节环境多样性一、自然环境多样性二、人类需求与人类创造多样性三、人与环境的和谐第三节人与环境和谐一、人类与环境相互作用的历程二、环境问题三、人与环境的和谐第四节环境规律一、环境规律二、五律协同三、规则与规律四、环境调控第五节环境科学一、环境学二、环境科学2.第二章人口与环境(4学时)重点、难点:本章重点是人口对环境的影响。据统计,世界上每秒钟有3个人出生,动植物每小时以减少6种的速度不断消失,也就是说分母在不断地减小,分子在不断地扩大,决定了人与环境的问题日益突出。突出地表现在人口爆炸对环境的影响,反过来环境的恶化又滞约了人类的发展。思考题:人口爆炸与环境的辨证关系。第一节人口变迁一、渔猎文明阶段二、农业文明阶段三、工业文明阶段四、绿色文明阶段第二节人口爆炸对环境的影响一、人口爆炸对土地资源的压力二、人口爆炸对生物资源的压力三、人口爆炸对水资源的压力四、人口爆炸对气候资源的影响五、人口爆炸对矿产资源的压力第三节影响人口总量与分布的因素一、自然因素二、社会因素三、经济因素四、技术因素五、环境因素六、五律协同看中国人口变化趋势3.第三章大气环境(8学时)重点、难点:陆生生物与大气的关系,就像鱼与水一样,不得缺失。就是水生生物,也离不了大气,如果地球上没有了大气,也就没有了生命。本章的重点是大气污染和大气的污染控制,要了解大气污染的类型,造成的危害和防治原理;要了解全球变暖、臭氧层破坏和酸雨等三大环境问题的成因、危害及防治对策。思考题:1、大气污染的类型。2、光化学烟雾形成的机制及危害。3、全球变暖、臭氧层破坏和酸雨等三大环境问题的成因,危害及防治对策。第一节大气概述一、大气的成分二、大气的分层三、大气边界层主要特征第二节大气污染一、大气污染源与污染物二、几种典型的大气污染三、大气污染的危害第三节大气污染控制一、清洁能源二、绿色交通三、末端治理四、环境自净第四节全球大气环境变化一、全球变暖二、臭氧层破坏4.第四章水环境(8学时)重点、难点:水是与人类关系最为密切的环境要素之一。人离不了水,而人的活动对水的状态也产生重要的影响。人与水的这种关系就集中在三个层面上:水资源、水灾害、水污染。本章的重点是水资源、水灾害和水污染。思考题:1、水资源的特性是什么?2、我国水资源的特点。3、水灾害的形成与环境问题的关系。4、主要污染物与环境的效应第一节地球上的水一、水的形成二、水的分布三、水的循环四、人与水的关系第二节水资源一、水资源的基本含义二、水资源短缺三、水资源开发与利用对策第三节水灾害一、洪水灾害二、干旱灾害第四节水污染一、天然水的化学性质二、水污染的主要来源三、主要的水污染物及其环境效应四、水污染的特征五、水污染的控制5.第五章土壤环境(4学时)重点、难点:在地球陆地表面的各种环境要素中,土壤是一个重要的环境要素,也是复杂的多阶层的环境系统的一个子系统。它不仅与其他圈层之间进行着物质和能量交换,而且土壤圈层对环境的自净能力和容量也有着重大的贡献。同样土壤也是提供人类资源和人类排放各种废物的场所。土壤的特性控制着化学物质进入食物链的数量和速度,当进入土壤系统的各种物质数量超过了它本身所能承受的能力时,就会破坏土壤系统原有的平衡,从而引起土壤系统成份、结构和功能的变化,就会发生土壤污染。而土壤系统污染物质向环境的输出,又使水体、大气和生物进一步受到污染。对于土壤系统来说,它受环境的影响,同时也影响环境,其中人类对它的影响是深刻的。因此,研究和了解土壤环境污染的发生、迁移和转化规律是非常重要的。本章的重点是土壤的基本性质、土壤污染的特点、污染物在土壤中迁移、转化规律及重要的防治措施。思考题:l、土壤的基本性质。2、土壤污染的特点。3、土壤污染的类型。4、污染物在土壤中的迁移转化规律。5、为什么土壤污染没有国家的统一标准。第一节土壤的组成和基本性质一、土壤的组成二、土壤的结构三、土壤环境的基本性质第二节土壤污染和自净一、土壤污染二、土壤污染物类型三、污染物在土壤中的迁移和转化规律四、土壤的自净能力五、土壤污染的防治六、污水土地处理系统6.第六章物理环境(8学时)重点、难点:物理环境中的声、光、电、热、磁等在环境中是永远存在的,它们本身对人类是无害,只是在环境中含量过高或过低时才造成污染或异常。本章就是研究这种污染和异常对人类正常生活的影响。本章的重点是了解和掌握光污染、热污染、声污染和电磁辐射污染对人类日常生活和生产活动产生的影响和防治措施。思考题:1、什么是噪声污染?2、噪声的危害有哪些?3、为什么说电磁辐射是第四大污染源?4、光污染的类型与危害。5、放射性污染的类型与危害。第一节声学环境一、噪声概述二、噪声来源三、噪声危害四、噪声控制第二节电磁幅射一、电磁幅射的来源二、电磁幅射的危害三、电磁污染的控制第三节放射性污染一、放射性污染的来源二、危害和影响三、放射性污染的分类四、放射性污染的控制第四节光污染一、光污染及其来源二、光污染的危害三、光污染的控制第五节热污染一、热污染的类型二、热污染的危害三、热污染控制7.第七章生物环境(4学时)重点、难点:生物环境是人类生存与发展的基础,也是人类生命支持系统的重要组成部分。在认识到如此短的时间内有如此多的生物物种遭受灭绝的威胁的同时,人们也逐渐认识到造成这种状况的根本原因是人为活动。森林过度砍伐,草原过度放牧,水产资源过度捕捞使野生动物、植物种群数量急剧下降。人口激增侵占大量土地用于工农业生产、住宅和交通建设以及娱乐场所。这导致野生生物失去其原有的栖息地而使数量减少或灭绝。污染物无节制地排入大气、水体和土壤,严重污染生物生存的环境,迫使许多物种灭绝。例如,由大气污染产生的酸雨使森林衰退,水生生物死亡,农作物减产。大气臭氧层破坏使地表紫外线辐射增加,对许多生物造成伤害。可以说现代生物物种的大量灭绝本质上是一个环境问题。本章的重点是生物多样性的价值、人类活动对生物多样性的影响;生物安全和生物污染。思考题:1、生物多样性的价值有哪些?2、生境破碎对生物多样性有什么影响?3、环境污染对生物多样性的影响有哪些?4、什么是生物安全?5、为什么说生物入侵也是生态杀手之一?第一节生物多样性一、生物多样性二、人类活动对生物多样性的影响三、生物多样性保护第二节生物安全一、食品安全二、转基因技术的生物安全第三节生物污染一、污染物在环境中的循环二、污染物在生物体内的归宿三、污染对生物的影响四、污染对种群和生态系统的影响8.第八章人居环境(3学时)重点、难点:人居环境是指人类工作劳动、生活居住、休息游乐和社会交往的空间场所。它包括乡村,城镇、城市等在内的所有人类聚居场所和各种环境要素。学习这一章的目的是要了解、掌握人类聚居发生、发展的客观规律,从而更好地建设符合于人类理想的聚居环境。本章的重点是城市人居环境和人居环境舒适度的评价。思考题:1、什么是热岛效应?2、热岛效应形成的机制是什么?3、评价人居环境舒适度的标准是什么?第一节人居环境的发展和类型一、人居环境的发展历程二、理想人居环境的探索三、人居环境的类型和差别第二节城市人居环境一、自然环境二、人工环境三、人文环境第三节人居环境舒适度评价一、从城市生活居住环境的角度进行评价二、从人居环境的角度进行评价三、从生态环境和生态学的角度进行评价9.第九章景观环境(3学时)重点、难点:环境提供了资源、消纳了废物、平衡了生态,还满足了人类的舒适需要。当今世界是城市化时代,城市是人类活动的中心舞台。然而,城市建筑不美观,城市规划布局不合理,色彩不和谐,园林雕塑无美感以及城市各种杂乱无章的路标、广告、蜘蛛网似的电线、电话线等形成一种新的城市污染——视觉污染。通过这一章节的学习,将使我们了解到景观环境还可以给人类带来享受,满足欣赏的需要。思考题:1、如何欣赏景观环境。2、试用你的知识设计校园景观,并加以说明。3、如何评价景观环境的使用价值。第一节景观环境的概念及分类第二节自然景观一、自然景观的构成与分类二、自然景观的欣赏第三节人文景观和城市景观一、人文景观二、城市景观10.第十章可持续发展(4学时)重点、难点:可持续发展的要领来源于生态学,是从生态学范畴中引申而来。目前,在国际上认同度较高的概念是“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。这个要领表达了两个观点:一是发展,人类要发展,尤其是发展中国家要发展。二是发展要有限度,不能危及后代人的发展能力。我国学者对可持续发展做的一个较完整的定义是:“不断提高人群生活质量和环境承载力的,满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的,满足一个地区或一个国家的人群需求,又不损害别的地区或别的国家的人群,满足其需求能力的发展”。从可持续发展的两个观点看,可持续发展始终贯穿着“人与自然的和谐,人与人的和谐”这两大主线,并由此出发,去进一步探寻人类活动的理性规则、人与自然的协同进化、人类需求的自控能力、发展轨迹的时空耦合、社会约束的自律程度、以及人类活动的整体效益准则和普遍的道德规范等等,通过平衡、自制、优化、协调,最终达到人与自然之间的协同以及人与人之间的公正与发展。思考题:1、可持续发展的概念。2、可持续发展有内涵。3、可持续发展的实施途径。4、可持续发展的指标体系。5、可持续发展的支持系统。第一节可持续发展的由来一、早期的反思——《寂静的春天》二、一服清醒剂——《增长的极限》三、全球的觉醒——联合国人类环境会议四、可持续发展的提出——《我们共同的未来》五、重要的里程碑——联全国环境与发展大会第二节可持续发展的基本理念一、可持续发展的概念二、可持续发展的内涵三、可持续发展的实施途径第三节可持续发展的理论探讨与实践一、可持续发展的支撑结构二、可持续发展与五律协同三、可持续发展案例分析——江苏的水系污染控制四、考核方式本课程的考核方式,以最终考试(笔试)为主,平时作业、提问等为辅助。五、成绩评定最终考试(笔试)占60%,平时成绩(包括作业、提问等)占40%。六、教材与参考书教材:左玉辉主编,《环境学》(第一版),北京:高等教育出版社,2002参考书:[1]刘培桐等主编.《环境科学概论》[2]窦贻俭等主编.《环境科学原理》[3]盛连喜生平主编.《现代环境科学导论》[4]刘天齐等主编.《环境保护》[5]孟紫强等主编.《环境毒理学》[6]熊自延等主编.《环境生物学》七、其它必要说明本大纲原为环境专业(本科)制订,同样适用于化学教育专业(本科)等。《地学基础》教学大纲修订单位:韩山师范学院化学系环境科学教研室执笔人

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