《大学化学D》教学大纲-32(1) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/3/29 19:40:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《大学化学D》课程教学大纲

开课单位: 化学化工学院 课程负责人:郭莉萍

适用于工科少学时和文科专业

教学时数:32学时

一、课程概况

《大学化学D》课程是工科少学时和文科专业的一门必修的文理基础课程。通过本门课的学习,使学生掌握必需的近代化学基本理论、基本知识及基本技能,了解这些理论和技能在工程实际上的应用,培养学生分析和解决一些化学实际问题的能力,并为今后学习和工作打下一定的化学基础。

二、教学基本要求

1.理解化学热力学的基础理论并熟悉有关计算,能用吉布斯函数变判断反应方向; 2.了解化学反应速率的表达式及影响因素;

3.掌握化学反应平衡基本理论和相关计算,了解影响平衡移动的因素;

4.熟悉弱电解质解离程度及pH值的计算方法,熟悉溶度积规则及应用,了解表面活性剂的结构、分类及基本性质。

5.掌握电池反应与电极反应,熟悉电极电势的相关计算和应用,了解电解原理及电解在工业上的应用,了解金属腐蚀及防止的原理;

6.了解原子结构及原子核外电子排布;元素周期表和元素性质的周期性;了解化学键、分子结构和分子间力相关知识;了解晶体的特征及分类; 7.了解高分子化合物的基本知识、结构及性能。

三、教学内容及要求

1.热化学

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教学内容:化学热力学的基本概念、热力学第一定律、化学反应热效应与反应焓变,Δr Hm的近似计算;

基本要求:掌握状态函数、反应进度、标准状态等基本概念;了解热效应分类,理解等压热效应和反应焓变、等容热效应与热力学能变的关系及二种热效应间关系,了解用弹式量热计测量等容

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热效应的原理;能用盖斯定律和标准摩尔生成焓计算Δr Hm;了解能源概况。

重点:状态函数、反应的热效应、等压热效应和反应焓变及等容热效应与热力学能变的关系、Ф

Δr Hm的近似计算。

难点:反应进度,摩尔热效应的理解,二种热效应间关系。

2.化学反应的基本原理

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教学内容:熵、化学反应方向判据、Δr Gm及Δr Gm的计算方法;标准平衡常数意义及与Δr Gm

的关系,平衡移动影响因素;化学反应速率影响因素。

基本要求:理解熵、吉布斯函数、热力学第二定律及第三定律, 了解热力学等温方程和吉布斯

Ф

等温方程的意义和作用,初步掌握ΔrGm的近似计算,能用ΔGm判断反应方向;掌握平衡常数的表达

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式、影响因素及意义,掌握标准平衡常数及与Δr Gm的关系,初步掌握有关平衡计算,能从热力学的观点理解温度、浓度和压力对化学平衡的影响;了解化学反应速率的表示方法,理解反应速率与速率方程,了解元反应、反应级数活化能及活化分子的概念,能用Arrhenius公式进行初步计算,能

用活化能和活化分子的概念说明浓度、温度及催化剂等对化学反应速率的影响。了解链反应和光化学的一般概念。

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重点:化学反应方向的判据,Δr Gm的计算;标准平衡常数的意义、与Δr Gm的关系,平衡相关计算;化学反应速率的影响因素。

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难点:热力学等温方程和吉布斯等温方程的意义及区别,Δr Gm、Δr Gm、K的意义和作用。

3.水化学

教学内容:弱电解质电离程度及pH的计算,缓冲溶液;难溶强电解质溶解程度及溶度积规则;表面活性剂。

基本要求:了解酸碱、共轭酸碱对和缓冲溶液等概念,理解酸碱质子理论,掌握弱酸碱解离常数、解离度和pH值的计算;了解缓冲溶液的组成、缓冲机理、pH值计算及影响因素;掌握多相离子平衡中溶度积常数与溶解度的关系,熟悉溶度积规则及应用;表面活性剂结构、性质及作用。

重点:弱酸碱解离度和pH值的计算,缓冲溶液缓冲机理及pH值;溶度积常数与溶解度的关系,溶度积规则及应用;表面活性剂结构、性质及作用。

难点:酸度与酸性、弱酸碱解离常数与解离度、溶度积常数与溶解度的区别与联系,缓冲溶液缓冲机理。

4.电化学与金属腐蚀

教学内容:原电池,电极电势计算及应用,电解原理及应用,金属防腐。

基本要求:了解原电池组成,掌握电池反应与电极反应,了解电池符号表示方法和标准氢标电极电势,明确电极电势的概念及影响因素,能用能斯特方程进行有关计算,掌握电极电势的应用,熟悉金属腐蚀及防止的原理。

重点:电极电势的计算及应用。 难点:电池电势的应用。

5.物质结构基础

教学内容:原子核外电子分运动特征,原子轨道与波函数,电子云,原子核外电子分布及元素周期表;化学键分类及性质;杂化轨道理论,分子空间构型;分子间力;晶体类型及性质。

基本要求:了解原子核外电子运动特征,了解波函数、电子云及四个量子数,了解s、p、d、f原子轨道和电子云的角度分布及特征,掌握核外电子分布的一般规律及与周期表的关系,了解元素性质的周期性;了解离子键、共价键的形成及特征,掌握键长、键角等概念;掌握杂化轨道理论要点,能用该理论说明一些分子的空间构型;了解分子间力分类和产生原因,了解晶体类型,了解分子间力和晶体结构其物理性质的影响。

重点:原子结构及原子核外电子排布、元素周期表及元素性质的周期性;共价键;杂化轨道理论与分子结构的关系;分子间力和晶体类型对物质性质的影响。

难点:波函数、原子轨道,价键理论及杂化轨道理论。

6.高分子与材料

教学内容:高分子化合物概述、基本性质和重要特征、常用的高分子化合物。

基本要求:了解聚物的基本概念、命名和分类;了解高聚物基本性质和重要特征;了解重要高分子化合物的用途。

重点:高分子化合物基本性质和重要特征。 难点:高分子化合物命名及基本性质。

四、课时分配表 序号 1 2 3 4 5 6 学 时 分 配 章 节 内 容 热化学与能量 化学反应的基本原理与大气污染 水化学与水污染 电化学与金属防腐 △物质结构基础 *高分子与材料 合计 6 8 6 6 4 2 讲课 实验 上机 设计 习题 6 8 6 6 4 2 课外 其它 阅读 (需明确) 7 合 计 32 32 因学时有所减少“△”的章节可少讲;因学时有所增加“*”的章节可多讲。

五、推荐教材、参考资料

1.推荐教材

浙江大学普通化学教研组.普通化学(第六版).北京:高等教育出版社.2011。 2.推荐参考书

曾政权,甘孟瑜等.大学化学(第三版).重庆:重庆大学出版社.2011。 天津大学无机化学教研室.无机化学(第四版).北京:高等教育出版社.2010。 陈虹锦. 化学与生活 北京:高等教育出版社.2013。

六、执行大纲说明

1.在教学过程中应注意配以复习、思考题供学生课后作业、复习。

2.课程作为理工专业的一门基础课不仅要传授一些化学基础理论还要为后续课程打基础,因此如果学时有所增加*的章节可多讲,如果学时减少△章节可少讲。

3.大学化学分为理论教学和实验教学两部分,大学化学实验单独开出。

执笔:郭莉萍 参与:原京海、卓风萍、张鹏等 审核:朱建芳 批准:王金波

制定日期: 2015年 8 月