《大学化学（上）》教学大纲课程名称：大学化学（上）课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：CollegeChemistry(I)其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：48/3/3先修课程：无后续课程支撑：大学化学实验1、大学化学实验2、物理化学等授课时间：1-16周，星期一5-7节授课地点：6A206授课对象：2024材料1班（广医联培）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：刘丹/教授、张鹏/副教授、许海涛/副教授答解时间、地点与方式：线下：周一下午（12H104、4B210办公室答疑）：线上：班级微信群答期课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：龚孟濂、乔正平等编《大学化学》，科学出版社，2020.08。课程简介：《大学化学》是材料类专业必修的一门化学基础课程，在材料、化工、医药、食品、生物等学科领域都有重要用途。本课程的主要任务是使学生掌握化学的基本概念和方法，主要内容有：化学热力学和化学反应方向、化学平衡、化学动力学和反应速率方程、原子结构、分子结构、元素化学和定量分析的基础知识。通过本课程的学习可以为学生建立一种化学概念的基础，使他们能够形象化地从原子和分子的结构与周围宏观世界的联系的角度来更深刻地理解自然界。该课程的学习可为《大学化学实验1》、《大学化学实验2》和《物理化学》等相关后续专业课程的学习莫定理论基础，为学生后续从事材料化工、医药和食品等相关方向的科学研究、产品开发及产品质量与安全检测等相关工作提供一定帮助。1
1 《大学化学（上）》教学大纲 课程名称： 大学化学（上） 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：College Chemistry (Ⅰ) 总学时/周学时/学分：48 / 3 / 3 其中实验/实践学时：0 先修课程： 无 后续课程支撑： 大学化学实验 1、大学化学实验 2、物理化学等 授课时间：1-16 周，星期一 5-7 节 授课地点：6A 206 授课对象： 2024 材料 1 班(广医联培) 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：刘丹/教授、张鹏/副教授、许海涛/副教授 答疑时间、地点与方式：线下：周一下午（12H104、4B210 办公室答疑）；线上：班级微信群答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材： 龚孟濂、乔正平等编《大学化学》，科学出版社，2020.08。 课程简介： 《大学化学》是材料类专业必修的一门化学基础课程，在材料、化工、医药、食品、生物等学科领域都有重要用途。本课程的主要任务是使学生掌 握化学的基本概念和方法，主要内容有：化学热力学和化学反应方向、化学平衡、化学动力学和反应速率方程、原子结构、分子结构、元素化学和定量 分析的基础知识。通过本课程的学习可以为学生建立一种化学概念的基础，使他们能够形象化地从原子和分子的结构与周围宏观世界的联系的角度来更 深刻地理解自然界。该课程的学习可为《大学化学实验 1》、《大学化学实验 2》和《物理化学》等相关后续专业课程的学习奠定理论基础，为学生后 续从事材料化工、医药和食品等相关方向的科学研究、产品开发及产品质量与安全检测等相关工作提供一定帮助
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标一掌握化学反应热力学的基本原理、化学反应的方向和限1.1具备解决材料领域复杂工程问题所NO.1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程度：溶液离子平衡，化学反应速率等：了解原子结构与周需的数学、自然科学、工程基础知识及基础和材料专业知识用于解决材料领域的复杂工期性，分子结构与晶体结构以及表面化学等，熟练掌握运应用能力。程问题。用化学反应的焙变以及简变判断反应进行的方向和限度。目标二掌握原电池的基本原理和能斯特方程，熟练掌握常见元素的单质和重要化合物的典型性质，某些重要单质、化合物2.1能够运用数学、自然科学和材料的相NO.2问题分析：能够应用数学、自然科学和材料的制备方法，了解元素酸碱性、氧化还原性在周期系中的关基本原理识别和判断材料领域复杂工的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究变化规律：掌握分析化学中相关计算和数据统计处理的方程问题的关键环节。分析材料领域复杂工程问题，以获得有效结论。法，了解四大滴定方法的原理和应用，并具备准确科学表达分析结果的能力。目标三NO.4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对理解大学化学中的化学原理和分析方法，能运用所学化学4.1能够基于科学原理并采用科学方法材料科学与工程领域复杂工程间题进行研究，包指原理和科学方法合理的设计研究路线和方案，解决材料类对材料领域复杂工程问题进行研究，比设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到领域的复杂工程问题。培养学生探究科学的学习态度和善较和选择研究路线，设计实验方案。合理有效的结论。于发现问题、分析问题和解决问题的能力。2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标一 掌握化学反应热力学的基本原理、化学反应的方向和限 度；溶液离子平衡，化学反应速率等；了解原子结构与周 期性，分子结构与晶体结构以及表面化学等，熟练掌握运 用化学反应的焓变以及熵变判断反应进行的方向和限度。 1.1 具备解决材料领域复杂工程问题所 需的数学、自然科学、工程基础知识及 应用能力。 NO.1 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程 基础和材料专业知识用于解决材料领域的复杂工 程问题。 目标二 掌握原电池的基本原理和能斯特方程，熟练掌握常见元素 的单质和重要化合物的典型性质，某些重要单质、化合物 的制备方法，了解元素酸碱性、氧化还原性在周期系中的 变化规律；掌握分析化学中相关计算和数据统计处理的方 法，了解四大滴定方法的原理和应用，并具备准确科学表 达分析结果的能力。 2.1 能够运用数学、自然科学和材料的相 关基本原理识别和判断材料领域复杂工 程问题的关键环节。 NO.2 问题分析：能够应用数学、自然科学和材料 的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究 分析材料领域复杂工程问题，以获得有效结论。 目标三 理解大学化学中的化学原理和分析方法，能运用所学化学 原理和科学方法合理的设计研究路线和方案，解决材料类 领域的复杂工程问题。培养学生探究科学的学习态度和善 于发现问题、分析问题和解决问题的能力。 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料领域复杂工程问题进行研究，比 较和选择研究路线，设计实验方案。 NO. 4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对 材料科学与工程领域复杂工程问题进行研究，包括 设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到 合理有效的结论
理论教学进程表支撑课教学棋式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法作业安排线下/混合式程目标化学发展史、学习大学化学的目的等。热力学基本概念，热力学第一定律，斯定1.课程思政作业律及其应用，炳、热力学第二定律和第三定（要求学生每人律，吉布斯-亥姆霍兹方程，吉布斯自由能计至少阅读一篇化算等。绪论和化学热力学与材料发展有线下1-2张鹏6讲授目标一重点：赫斯定律，热力学第一定律，焙、炳学导论关的文章）和吉布斯自由能的计算2.课后作业难点：标准焰变和吉布斯自由能的计算。课程思政点：介绍化学史的演变过程，历代伟人的巨大贡献，培养学生的爱国精神。化学反应进度，化学反应速率的定义与表示，反应速率的测定，浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响，阿仑尼乌斯公式及应用等。张鹏3线下讲授课后作业目标一3化学反应速率重点：化学反应速率的表示，阿仑尼乌斯公式及应用难点：化学反应速率的影响因素化学平衡概念及化学平衡常数，范特霍夫等温式，影响化学平衡的因素，酸碱理论与酸讲授4-5张鹏线下课后作业目标一化学平衡6碱平衡，沉淀溶解平衡，溶度积常数及计算等。3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-2 绪论和化学热力 学导论 张鹏 6 化学发展史、学习大学化学的目的等。 热力学基本概念，热力学第一定律，赫斯定 律及其应用，熵、热力学第二定律和第三定 律，吉布斯-亥姆霍兹方程，吉布斯自由能计 算等。 重点：赫斯定律，热力学第一定律，焓、熵 和吉布斯自由能的计算 难点：标准焓变和吉布斯自由能的计算。 课程思政点：介绍化学史的演变过程，历代 伟人的巨大贡献，培养学生的爱国精神。 线下 讲授 1. 课程思政作业 （要求学生每人 至少阅读一篇化 学与材料发展有 关的文章） 2. 课后作业 目标一 3 化学反应速率 张鹏 3 化学反应进度，化学反应速率的定义与表示， 反应速率的测定，浓度、温度、催化剂等对 化学反应速率的影响，阿仑尼乌斯公式及应 用等。 重点：化学反应速率的表示，阿仑尼乌斯公 式及应用 难点：化学反应速率的影响因素 线下 讲授 课后作业 目标一 4-5 化学平衡 张鹏 6 化学平衡概念及化学平衡常数，范特霍夫等 温式，影响化学平衡的因素，酸碱理论与酸 碱平衡，沉淀溶解平衡，溶度积常数及计算 等。 线下 讲授 课后作业 目标一
重点：范特霍夫等温式，化学平衡的影响因素，酸碱平衡，沉淀溶解平衡：难点：理解反应条件对化学平衡的影响机制及其在工业生产和合成中的应用。四个量子数，原子核外电子排布，化学键理论（离子键、共价键和金属键理论等），杂化轨道理论，共价键，离子键及离子化合物，张鹏6讲授分子间力及氢键等。6-7物质结构线下课后作业目标一重点：四个量子数、原子核外电子排布、分子间力难点：原子结构、杂化轨道理论、分子间力氧化数、氧化还原反应，原电池，标准电极电势及应用，能斯特方程，反应自发性的电动势判据，电解的基本原理等。氧化还原反应与6讲授张鹏线下课后作业8-9目标一重点：能斯特方程，标准电极电势的应用，电化学原电池，反应自发性的电动势判据难点：能斯特方程的相关计算及应用运用所学化学原理和科学方法解决材料类领域的复杂工程问题，调研文献资料，以“化学与材料”或“化学与能源”为主题，进行3刘丹无10创新课堂线下翻转课堂目标三PTT汇报。采用多元化评价（自我评价、互相评价和教师评价等），培养学生善于发现问题、分析和解决问题的能力。4
4 重点：范特霍夫等温式，化学平衡的影响因 素，酸碱平衡，沉淀溶解平衡； 难点：理解反应条件对化学平衡的影响机制 及其在工业生产和合成中的应用。 6-7 物质结构 张鹏 6 四个量子数，原子核外电子排布，化学键理 论（离子键、共价键和金属键理论等），杂 化轨道理论，共价键，离子键及离子化合物， 分子间力及氢键等。 重点：四个量子数、原子核外电子排布、分 子间力 难点：原子结构、杂化轨道理论、分子间力 线下 讲授 课后作业 目标一 8-9 氧化还原反应与 电化学 张鹏 6 氧化数、氧化还原反应，原电池，标准电极 电势及应用，能斯特方程，反应自发性的电 动势判据，电解的基本原理等。 重点：能斯特方程，标准电极电势的应用， 原电池，反应自发性的电动势判据 难点：能斯特方程的相关计算及应用 线下 讲授 课后作业 目标一 10 创新课堂 刘丹 3 运用所学化学原理和科学方法解决材料类领 域的复杂工程问题，调研文献资料，以“化 学与材料”或“化学与能源”为主题，进行 PTT 汇报。采用多元化评价（自我评价、互 相评价和教师评价等），培养学生善于发现 问题、分析和解决问题的能力。 线下 翻转课堂 无 目标三
元素周期表概述、P区元素（卤族、氧族、氮族、碳族等）单质的物理和化学性质、卤化物、氧化物、氧化物及水合物的酸碱性、含氧酸及其盐的性质等。重点：各主族元素（卤族、氧族、氮族、碳族等）的性质、特征及相关规律：刘丹线下元素无机化学6讲授优学院作业目标二11-12难点：元素化合物性质的递变规律。课程恩政融入点：挖掘科学研究的前言热点，培养学生的科研和创新意识：讲述历史名人事迹引导学生要敢于担当，培养学生的责任感和爱国主义精神：结合日常生活案例引导分析，培养学生的高阶思维。误差及其来源，随机误差的分布规律，测量数据的处理方式，格鲁布斯法，有效数字及其运算规则等。重点：误差及来源、格鲁布斯法，有效数字定量分析数据的及其运算规则：许海涛线下讲授133优学院作业目标二处理方法难点：分析误差的统计规律。课程恩政融入点：以化学滴定反应实验误差为例，教育学生“失之毫厘差之千里”的深刻含义，培养学生实事求是、尊重客观实验结果的职业道德。5
5 11-12 元素无机化学 刘丹 6 元素周期表概述、p 区元素（卤族、氧族、 氮族、碳族等）单质的物理和化学性质、卤 化物、氢化物、氧化物及水合物的酸碱性、 含氧酸及其盐的性质等。 重点：各主族元素（卤族、氧族、氮族、碳 族等）的性质、特征及相关规律； 难点：元素化合物性质的递变规律。 课程思政融入点：挖掘科学研究的前言热点， 培养学生的科研和创新意识；讲述历史名人 事迹引导学生要敢于担当，培养学生的责任 感和爱国主义精神；结合日常生活案例引导 分析，培养学生的高阶思维。 线下 讲授 优学院作业 目标二 13 定量分析数据的 处理方法 许海涛 3 误差及其来源，随机误差的分布规律，测量 数据的处理方式，格鲁布斯法，有效数字及 其运算规则等。 重点：误差及来源、格鲁布斯法，有效数字 及其运算规则； 难点：分析误差的统计规律。 课程思政融入点：以化学滴定反应实验误差 为例，教育学生“失之毫厘差之千里”的深刻 含义，培养学生实事求是、尊重客观实验结 果的职业道德。 线下 讲授 优学院作业 目标二