智能制造工程专业《大学化学》教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《大学化学》教学大纲课程编号：11180131英文名称：CollegeChemistry学分：1.5学时：总学时24学时，其中理论24学时先修课程：无课程类别：专业课程授课对象：智能制造工程专业本科学生教学单位：化学化工学院修读学期：第3学期一、课程描述和目标智能制造工程专业《大学化学》课程是非化学化工类工科专业培养现代工程技术和管理人才的必修基础课，是工科非化工类各专业（本科）化学类课程的终结课程，将为工科非化工类各专业的专业课程学习提供必要的化学理论知识基础。本课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发，结合工程材料、环境污染、能源开发、信息传递、生命科学等当今五大领域的有关化学问题进行讨论帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点，提高学生的基本素质和创新能力。它从人们对物质的认识规律出发,紧密联系当前迅速发展的材料、生命、信息、能源、环境等科学和工程实例,深入浅出地讨论了化学单元粒子的组成、结构、变化与光、电、磁、热等现象的关系。本课程作为培养“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的高级工程人才必需课程，是我校智能制造工程专业本科生的一门基础必修课，是该专业学生大学期间所学的唯一一门化学课程，因此，该课程的开设对于学生在今后能够有意识地运用化学原理去思考、分析和解决实际工程问题的科学思维培养具有重要作用。课程目标1：在专业知识方面，注意结合学生己有的专业基础、教学时数及课程自身的要求合理编排教学内容。以运用化学原理去思考、分析和解决实际工程问题为引导方向，学会在讲授内容中不断渗透新理论、新成果、新领域和新知识。课程目标2：在专业能力方面，突出物质的结构和性质、金属腐蚀与材料保护、水体中的化学反应与水体保护等基础理论在工程化学中的应用，培养学生严谨科学的态度和分析问题，解决问题的能力。课程目标3：在综合能力方面，通过让学生查阅文献，独立完成作业及在线测试等培养学生查阅资料、获取新知识的能力，并巩固课堂中所学知识。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-1：掌握数学、物理等自然科学基本知识，并能用于解决智能制造复杂工程问题。课程目标10.4指标点1-2：掌握一定的包括工程力学、电子电工学、机械原理，热流体力学等工程基础知识，并能用于解决智能制造复杂工程问题。课程目标10.6指标点2-1：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和判断智能制造工程领域中的复杂工程问题。课程目标20.5指标点2-2：能够应用数学、自然科学和工程技术的基本原理和方法，对智能制造的相关工程问题进行建模及表达。课程密保20.3指标点2-3：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理和方法，结合文献研究，对智能制造复杂工程问题进行综合分析，得到合理的结论。课程目标20.2指标点3-3：在智能制造工程问题解决方案中，具有创新意识，能够考虑人文、社会、健康、安全及环境等因素。课程目标30.05指标点7-1：了解与智能制造工程相关的环境和社会可持续发展方面的方针、政策和法规，树立正确的环保观和可持续发展观。课程目标30.05指标点8-1：具有正确的世界观、人生观、价值观，以及良好的人文社会科学素养和社会责任感，具有爱国情怀。课程目标30.3指标点9-1：了解多学科背景团队的特点、作用及优势，能够理解多学科背景下团队与个体、合作与分工的含义和重要性。课程目标30.3指标点12-1：理解自主学习和终身学习的必要性，具有自主学习、终身学习和职业规划的意识。课程目标30.3三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论及热化学掌握焓和焓变的概念，状态函数的概念；掌握盖斯定律、并学会利用热力学函数表计算标准状态下化学反应的焓变。熵变概念和意义，并学会利用热力学函数表计算标准状态下化学反应的熵变。吉布斯自由能变概念、意义，自发反应发生的条件，并学会利用热力学函数表计算标准状态下化学反应的吉布斯自由能变。4集中讲授和自主学习相结合课程目标1、22化学动力学基础（1）掌握反应速率的意义及速率方程表达式。（2）理解碰撞理论、过渡态活化络合物理论。（3）熟悉实验活化能及速率常数的计算。（4）理解对化学反应速率、基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数、活化能等概念；熟悉一级反应的半衰期计算，了解零级、二级、三级反应；能运用质量作用定律对基元反应的反应速率进行有关的计算；能利用Arrhenius经验公式进行有关的计算。（5）掌握浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。根据Arrhenius经验公式求算反应的活化能及不同温度下的速率常数。4集中讲授为主课程目标1、2、3化学平衡（1）理解平衡常数Kө的意义及其与吉布斯自由能（ΔrGmө）的关系，ΔrGmө＝－RTlnKө，利用公式计算平衡常数Kө或ΔrGmө。（2）掌握化学反应等温式，Van’tHoff方程ΔrG＝ΔrGmө＋RTlnQ的意义及其相关的计算与应用。利用函数ΔrGmө或ΔrGm判断标准态及非标准态下化学反应的方向性。（3）掌握Q/Kө作为过程判据的方法。（4）掌握温度、压力、浓度、催化剂对化学平衡移动的影响以及平衡移动原理，能够根据条件的变化判断化学反应的移动。（5）初步掌握利用吉布斯—赫姆霍兹公式的计算、理解⊿G、⊿H、⊿S之间的关系；学会估算热力学分解温度和反应温度等。4集中讲授和课堂讨论相结合课程目标14酸碱平衡（1）了解酸碱质子理论理论和酸碱电子理论。（2）理解影响盐水解的因素及沉淀-溶解平衡的移动。（3）掌握弱酸、弱碱的解离平衡，水的离子积和溶液的pH值的计算；掌握弱酸强碱盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐、弱酸酸式盐溶液pH值的计算。4集中讲授为主课程目标1、2、35难溶电解质的沉淀溶解平衡（1）掌握溶度积原理。（2）熟悉难溶电解质的沉淀溶解平衡移动。（3）了解同离子效应及盐效应。（4）掌握难溶强电解质的溶度积规则及有关计算；熟悉同离子效应、盐效应及沉淀的转化和分步沉淀。4集中讲授为主课程目标1、2、36氧化还原反应（1）掌握氧化还原反应的基本概念，熟悉氧化还原方程式的配平。（2）熟练应用电极电势讨论元素不同氧化态下的氧化还原性的强弱。（3）熟练判断氧化还原反应的方向及平衡常数的计算。（4）掌握原电池的表达方式；重点掌握能斯特（Nernst）方程式及其应用，熟练进行有关计算。（5）通过计算来判断非标准状态下氧化还原反应的方向，利用元素电位图来判断元素价态的稳定性。4自主学习与课堂讨论相结合课程目标1、2、3合计24课程目标1、2、3四、课程教学方法如集中讲授、小组讨论等教学方式五、学业评价和课程考核对本课程所采用的评价和考核方式作具体说明，若并用多种考核方法请列出各项分值的比例。平时作业、期中、期末考核等的方法、内容、比例等均应有明确规定。考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩30%作业20%根据作业完成情况、完成效果及是否独立完成等评定课程目标2课堂表现10%根据是否遵守课堂纪律及课堂内容参与情况等课堂表现评定课程目标3线上自主学习20%根据线上习题完成情况、线上学习活跃度及相关成绩评定课程目标1、2、3期末考试50%闭卷进行期末考试，按照卷面成绩进行折算课程目标1、2、3（以上为举例，按课程实际情况设计填写）六、教材与参考书（一）推荐教材1.《普通化学原理》，大连理工大学无机化学教研组（编）北京：北京大学出版社，2013年6月第四版（二）参考资料1．《无机化学（上册）》，宋天佑等主编，高等教育出版社，2015年6月第三版；2．《无机化学》，大连理工大学无机化学教研室主编，高等教育出版社，2006年5月第五版；3．《大学化学》，傅献彩主编，高等教育出版社，1999年10