《大学化学》课程教学大纲一、课程说明课程代码：B008K001英文名称：UniversityChemistry适用专业：金属材料工程开课单位：材料工程学院功能材料教研室学时数：48（理论学时：42学时：实践学时：6学时）学分数：3.0分课程类别：学科基础课课程性质：必修课考核形式：考查修读学期：第1学期先修课程：无课程简介：《大学化学》是整个化学学科的导论，它扼要地阐述化学的基本理论、基本知识、基本实验，考虑化学因素以及对社会、环境可持续性所造成的影响。同时也是非化学、化工类专业在大学里必修的一门重要基础课程。该课程使学生掌握现代化学的基本知识和理论，培养学生用现代化学的观点去观察和分析可能遇到的化学问题，对常见工程类的材料化学进行介绍，使学生系统掌握化学基本原理及工程材料等相关知识，为后续金属材料合成、制备以及处理等提供化学基础理论，分析解决复杂工程问题中的化学问题，使学生具有良好的专业综合素质，适应社会发展需求，毕业后能够在航空航天、新能源、新材料等行业从事研发和应用的高级工程技术人才。二、课程目标及其与毕业要求的对应关系通过本课程学习，学生应在能力方面达到如下目标：课程目标1.通过化学基本原理和基础理论知识的学习，使学生能够正确运用化学知识，掌握功能材料专业相关的化学基本原理和技能：通过运用化学的观点、分析并解决功能材料专业与化学相关的“实际应用问题”。课程目标2.通过学习化学基本实验技能，使学生学会根据实验方案和实验要求实施实验，记录并获取相关的实验数据，能够实施功能材料相关的化学现象和化学实验，处理数据，获得结论，用于功能材料专业进行相关的验证。课程目标3.通过化学和环境等相关知识的学习，培养学生对于环境可持续发展的理念。增强环保意识。在进行专业学习和运用时，考虑环境污染的危害和防治等因素，适应环境和可持续发展的要求。-8-
1 《大学化学》课程教学大纲 一、课程说明 课程代码：B008K001 英文名称：University Chemistry 适用专业：金属材料工程 开课单位：材料工程学院功能材料教研室 学 时 数：48（理论学时：42 学时；实践学时：6 学时） 学 分 数：3.0 分 课程类别：学科基础课 课程性质：必修课 考核形式：考查 修读学期：第 1 学期 先修课程：无 课程简介：《大学化学》是整个化学学科的导论，它扼要地阐述化学的基本理论、基本知识、基 本实验，考虑化学因素以及对社会、环境可持续性所造成的影响。同时也是非化学、化工类专业在 大学里必修的一门重要基础课程。该课程使学生掌握现代化学的基本知识和理论，培养学生用现代 化学的观点去观察和分析可能遇到的化学问题，对常见工程类的材料化学进行介绍，使学生系统掌 握化学基本原理及工程材料等相关知识，为后续金属材料合成、制备以及处理等提供化学基础理论， 分析解决复杂工程问题中的化学问题，使学生具有良好的专业综合素质，适应社会发展需求，毕业 后能够在航空航天、新能源、新材料等行业从事研发和应用的高级工程技术人才。 二、课程目标及其与毕业要求的对应关系 通过本课程学习，学生应在能力方面达到如下目标： 课程目标 1.通过化学基本原理和基础理论知识的学习，使学生能够正确运用化学知识，掌握功 能材料专业相关的化学基本原理和技能；通过运用化学的观点、分析并解决功能 材料专业与化学相关的“实际应用问题”。 课程目标 2.通过学习化学基本实验技能，使学生学会根据实验方案和实验要求实施实验，记录 并获取相关的实验数据，能够实施功能材料相关的化学现象和化学实验，处理数据， 获得结论，用于功能材料专业进行相关的验证。 课程目标 3.通过化学和环境等相关知识的学习，培养学生对于环境可持续发展的理念。增强环 保意识。在进行专业学习和运用时，考虑环境污染的危害和防治等因素，适应环境 和可持续发展的要求。 -8-
课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点及内容课程目标指标点1-1：掌握数学、自然科学、工程基础和材课程目标1料专业基础知识，为金属材料合成与制备过毕业要求1工程知识程中复杂工程问题的描述奠定基础。指标点2-1：能够将数学、自然科学、工程基础基课程目标2本原理用于金属材料工程领域复杂工程问题关课程目标3毕业要求2间题分析键环节的识别和判断。2-9-
2 课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点及内容 课程目标 毕业要求 1 工程知识 指标点 1-1：掌握数学、自然科学、工程基础和材 料专业基础知识，为金属材料合成与制备过 程中复杂工程问题的描述奠定基础。 课程目标 1 毕业要求 2 问题分析 指标点 2-1：能够将数学、自然科学、工程基础基 本原理用于金属材料工程领域复杂工程问题关 键环节的识别和判断。 课程目标 2 课程目标 3 -9-
三、商人目标1、培养学生具有坚定的政治立场，爱党、爱国，积极践行社会主义核心价值观。2、培养学生在解决实际工程问题的时候考虑环境的影响，履行工程师责任：3、培养学生在使用试剂的过程中，要考虑试剂本身对环境造成的影响，并简单了解处理方法。四、教学内容和方法与课程自标对应关系课程敏学内容与课程目标对应关系教学模学时分配教学方法对应课程序号主要教学内容重点、难点教学目的学时块目标理论 实验及手段了解波粒二象性，原子核外电子运动状波粒二象性原子结构的近态的基本特征和原子轨道、电子云等基薛定湾方程和波函数，多电子代理论与多电课堂讲授课程目标1本概念：掌握四个量子数的意义和取信原子能级，核外电子运动和排6子原子结构和规则，掌握原子核外电子排布的原理和布的一般规律，周期系与原子元素周期表元素周期律：了解元素的某些性质的一结构的关系般递变规律：物质结构基础掌握化学键的基本概念、基本类型、共价键形成的条件和本质，现代价键理论化学键、分子结化学键，共价键分子的空间构的基本要点：掌握杂化轨道理论的要点2课堂讲授课程目标1构及分子间作型，分子结构，氢键基本知识和sp，sp2，sp3杂化所组成分子的几何用力构型，了解分子回作用力和氢键对物质某些性质的影响基本概念，化学理解热和功的符号代表的物理意义，热化学反热力学第一定律，化学反应热反应热效应、化课程目标1力学第一定律的意义：掌握系统与环境、课堂讲授2应基本效应的计算，盖斯定律学反应热效应相、状态函数的基本概念：原理热化学反应焙变的计算的计算（课程思了解热化学方程式的概念，等压热效应310-
3 三、育人目标 1、培养学生具有坚定的政治立场，爱党、爱国，积极践行社会主义核心价值观。 2、培养学生在解决实际工程问题的时候考虑环境的影响，履行工程师责任； 3、培养学生在使用试剂的过程中，要考虑试剂本身对环境造成的影响，并简单了解处理方法。 四、教学内容和方法与课程目标对应关系 课程教学内容与课程目标对应关系 序号 教学模 块 主要教学内容 重点、难点 教学目的 学时分配 学时 教学方法 及手段 对应课程 理论 实验 目标 1 物质结 构基础 原子结构的近 代理论与多电 子原子结构和 元素周期表 波粒二象性 薛定谔方程和波函数，多电子 原子能级，核外电子运动和排 布的一般规律，周期系与原子 结构的关系 了解波粒二象性，原子核外电子运动状 态的基本特征和原子轨道、电子云等基 本概念；掌握四个量子数的意义和取值 规则，掌握原子核外电子排布的原理和 元素周期律；了解元素的某些性质的一 般递变规律； 6 6 课堂讲授 课程目标 1 化学键、分子结 构及分子间作 用力 化学键，共价键分子的空间构 型，分子结构，氢键基本知识 掌握化学键的基本概念、基本类型、共 价键形成的条件和本质，现代价键理论 的基本要点；掌握杂化轨道理论的要点 和 sp，sp2，sp3 杂化所组成分子的几何 构型，了解分子间作用力和氢键对物质 某些性质的影响 2 2 课堂讲授 课程目标 1 2 化学反 应基本 原理 基本概念，化学 反应热效应、化 学反应热效应 的计算（课程思 热力学第一定律，化学反应热 效应的计算，盖斯定律 热化学反应焓变的计算 理解热和功的符号代表的物理意义，热 力学第一定律的意义；掌握系统与环境、 相、状态函数的基本概念； 了解热化学方程式的概念，等压热效应 4 4 课堂讲授 课程目标 1 -10-
政：化学反应热与等容热效应之间的关系：理解热效应的有效利用，节以及化学反应进度概念：化学反应中恰约能源意识的变的意义：掌握测定化学反应热效应的培养）实验原理和方法以及化学反应的标准摩尔焰变算。实验一化学反实验+实验报重点：摩尔焙变的测定方法，掌握摩尔恰变的测定方法，掌握外延法2告应摩尔焰变的2课程目标2作图外延法作图测定了解混乱度与炳的概念：理解自发过程筛变和吉布斯自由能变化量的特征及影响过程自发性的因素：掌握化学反应的方2的计算方法，反应自发进行方化学反应的焰变以及标准摩尔吉布斯函课堂讲授课程目标1向向的判断数变的计算，能应用ArGm和ArGm判断反应进行的方向理解化学平衡的概念、特点，掌握标准化学反应进行平衡常数（Ke）的写法及其与ArGem平衡常数的计算，影响化学平溶液的程度和化学的关系，并能进行有关计算：理解影响2课堂讲授课程目标1衡的因素平衡平衡常数移动的因素，能判断平衡移动的方向课堂讲授+小了解化学反应速率、基元反应和反应级组讨论（讨论化学反应的速化学反应速率的表示方法及数的概念：能运用速率方程和阿伦尼乌2课程目标1率控制化学反影响化学反应速率的因素斯公式进行有关计算：能解释浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响应速率的重要性）掌握各类概念的运用，以及计算题的分22习题课习题课程目标1本章的各类重要概念、计算题析过程以及解题过程课堂讲授+小课程目标1初步掌握溶液浓度的表示方法和稀溶液溶液溶液稀溶液的通性223的通性及其应用组讨论课程目标34-11-
4 政：化学反应热 的有效利用，节 约能源意识的 培养） 与等容热效应之间的关系；理解热效应 以及化学反应进度概念；化学反应中焓 变的意义；掌握测定化学反应热效应的 实验原理和方法以及化学反应的标准摩 尔焓变算。 溶液 实验一化学反 应摩尔焓变的 测定 重点：摩尔焓变的测定方法， 外延法作图 掌握摩尔焓变的测定方法，掌握外延法 作图 2 2 实验+实验报 告 课程目标 2 化学反应的方 向 熵变和吉布斯自由能变化量 的计算方法，反应自发进行方 向的判断 了解混乱度与熵的概念；理解自发过程 的特征及影响过程自发性的因素；掌握 化学反应的熵变以及标准摩尔吉布斯函 数变的计算，能应用ΔrGm 和ΔrG m 判断反应进行的方向 2 2 课堂讲授 课程目标 1 化学反应进行 的程度和化学 平衡 平衡常数的计算，影响化学平 衡的因素 理解化学平衡的概念、特点，掌握标准 平衡常数（K ）的写法及其与ΔrGm 的关系，并能进行有关计算；理解影响 平衡常数移动的因素，能判断平衡移动 的方向 2 2 课堂讲授 课程目标 1 化学反应的速 率 化学反应速率的表示方法及 影响化学反应速率的因素 了解化学反应速率、基元反应和反应级 数的概念；能运用速率方程和阿伦尼乌 斯公式进行有关计算；能解释浓度、温 度、催化剂对化学反应速率的影响 2 2 课堂讲授+小 组讨论（讨论 控制化学反 应速率的重 要性） 课程目标 1 习题课 本章的各类重要概念、计算题 掌握各类概念的运用，以及计算题的分 析过程以及解题过程 2 2 习题 课程目标 1 3 溶液 溶液 稀溶液的通性 初步掌握溶液浓度的表示方法和稀溶液 的通性及其应用 2 2 课堂讲授+小 组讨论 课程目标 1 课程目标 3 -11-
水溶液中的酸碱平衡（课程思政：水体中PH掌握酸碱理论课程目标1酸碱的解离平衡，缓冲溶液与值的重要性，号掌握酸碱平衡、缓冲溶液的概念，能进2课堂讲授:2PH计算召学生保护水行溶液pH的计算资源，保护环境)掌握溶度积规则及其应用并会进行有关难溶电解质的课程目标1难溶电解质的多相离子平衡计算22课堂讲授胶体多相离子平衡溶胶的特性、胶体的性质掌握各类概念的运用，以及计算题的分本章的各类重要概念、计算题习题课22课堂讲授课程目标1析过程以及解题过程原电池及其电动势（课程思政：了解氧化还原反应的概念，了解电极电电池的使用属于2氧化还原反应，原电池势的概念及产生的原因，能正确书写电课堂讲授课程目标12清洁能源，符合极反应、电池反应及原电池的符号国家环保政策）电动势与吉布斯函数变的计能利用能斯特方程进行有关计算电化学电极电势及其课堂讲授课程目标1算，能斯特方程，电极电势的能应用电极电势分析氧化还原反应中的应用/2原理及24应用，分解电压和电极的超电一些间题。应用势。电解2了解电解原理及相关应用了解电解在工程实际中的某些应用、金课堂讲授+小课程目标12属腐蚀及其防护原理组讨论（讨论生活中发生的腐蚀现象及应对方法）习题课2课程目标！本章的各类重要概念、计算题掌握各类概念的运用，以及计算题的分/25-12-
5 水溶液中的酸 碱平衡（课程思 政：水体中 PH 值的重要性，号 召学生保护水 资源，保护环 境） 酸碱的解离平衡，缓冲溶液与 pH 计算 掌握酸碱理论 掌握酸碱平衡、缓冲溶液的概念，能进 行溶液 pH 的计算 2 2 课堂讲授 课程目标 1 难溶电解质的 多相离子平衡 难溶电解质的多相离子平衡 胶体 掌握溶度积规则及其应用并会进行有关 计算 溶胶的特性、胶体的性质 2 2 课堂讲授 课程目标 1 习题课 本章的各类重要概念、计算题 掌握各类概念的运用，以及计算题的分 析过程以及解题过程 2 2 课堂讲授 课程目标 1 4 电化学 原理及 应用 原电池及其电动 势（课程思政： 电池的使用属于 清洁能源，符合 国家环保政策） 氧化还原反应，原电池 了解氧化还原反应的概念，了解电极电 势的概念及产生的原因，能正确书写电 极反应、电池反应及原电池的符号 2 2 课堂讲授 课程目标 1 电极电势及其 应用 电动势与吉布斯函数变的计 算，能斯特方程，电极电势的 应用，分解电压和电极的超电 势。 能利用能斯特方程进行有关计算 能应用电极电势分析氧化还原反应中的 一些问题。 2 2 课堂讲授 课程目标 1 电解 了解电解原理及相关应用 了解电解在工程实际中的某些应用、金 属腐蚀及其防护原理 2 2 课堂讲授+小 组讨论（讨论 生 活 中 发 生 的 腐 蚀 现 象 及应对方法） 课程目标 1 习题课 本章的各类重要概念、计算题 掌握各类概念的运用，以及计算题的分 2 2 课程目标 1 -12-