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： 高等数学、材料概论 后续课程支撑：大学化学（下）、物理化学、大学化学实验 授课时间： 1-16 周，星期五 5-7 节 授课地点： 6E-202 授课对象： 2021 级材料类 2 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：张鹏/助理研究员；张晓凡/讲师；许海涛/讲师； 答疑时间、地点与方式：周四下午（4B210 4B211 面对面答疑）；微信群随时答疑 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《物理化学》和《材料化学》等相关后续专业课程的学习打下必要的基础，帮助学生胜任材料、化工、医药和食 品等相关的研究、开发、管理、营销以及产品质量与安全检测等相关工作。 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
2 目标 1： 掌握化学反应热力学的基本原理、化学反应的方向和限 度；掌握原电池的基本原理，溶液离子平衡，化学反应速 率等；了解原子结构与周期系，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 2: 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 3: 培养学生主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学 习态度和思想意识；激发学生专业兴趣，培养学生在材料 专业领域的职业道德规范。 10.2 能够运用材料等专业知识撰写专 业论文、学术报告，能够清晰陈述、表 达相关观点与结论。 NO. 10 沟通：能够就材料领域的复杂工程问题与业 界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写 报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令， 并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行 沟通和交流。 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 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
3 1 绪论 张鹏 3 什么是化学、化学发展史、学习大学化 学的目的等。 重点：什么是化学 难点：学习大学化学的目的 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。 线上 讲授 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 目标一 2-3 化学热力学导论 张鹏 6 热力学第一定律、焓的概念，Hess 定律 及其应用，标准焓变计算，焓变与变化 过程，熵变与变化过程，Gibbs 函数及其 应用，化学平衡 重点：焓的概念、焓变、熵变、Gibbs 函 数难点：标准焓变计算，Gibbs 函数判断反 应进行的程度 课程思政点：介绍热力学第一定律的发 展过程，培养学生批判精神 线上 讲授 课后作业 目标一 4 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 重点：化学反应速率的表示 难点：化学反应的影响因素 线上 讲授 课后作业 目标一 5-6 化学平衡 张鹏 6 化学平衡常数，影响化学平衡因素，酸 碱理论，酸碱平衡，沉淀溶解平衡 线上 讲授 课后作业 目标一
4 重点：化学平衡和多重平衡的影响规律 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。 7 物质结构 张鹏 3 原子结构，元素周期表、杂化轨道理论、 化学键、离子键和离子化合物、共价键 与共价化合物，分子间力、晶体结构基 本特征 重点：原子结构，元素周期表/化学键、 离子键、共价键 难点：原子结构/分子间力、晶体结构 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、原电池；标准电极电势；Nernst 方程，电解的基本原理与应用 重点：标准电极电势、电解的基本原理 难点：Nernst 方程应用 线下 讲授 课后作业 目标一 10 创新课堂 张鹏、张 晓凡、许 海涛 3 运用掌握的知识，每位学生围绕“化学 与环境”或“化学与生命”主题制作 PTT 进行汇报，老师对汇报进行点评指导。 线下 混合式教 学 无 目标三 11-12 元素无机化学 张晓凡 6 各族元素（卤族、氧族、氮族、碳族等） 的性质、特征及相关规律（重点）；元 素化合物性质的递变规律（难点）。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 线下 讲授 课后作业 目标二
5 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。 13 定量分析数据的处 理方法 许海涛 3 分析中的误差、数据处理与统计规律（重 点）；分析误差的统计规律（难点）。 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 课后作业 目标二 14 重量分析法/酸碱 滴定法 许海涛 3 沉淀类型、影响沉淀纯度因素、沉淀条 件（重点）；溶液组分平衡、指示剂和 滴定原理及应用（重点）；酸碱平衡理 论（难点）。 线下 讲授 课后作业 目标二 15 配位滴定法/氧化 还原滴定法 许海涛 3 配位平衡常数与副反应、配位滴定原理 (重点)；配位平衡理论与副反应(难点)； 氧化还原平衡、氧化还原滴定原理、常 用氧化还原滴定法、滴定结果计算(重 点)；氧化还原平衡理论(难点)。 线下 讲授 课后作业 目标二 16 创新课堂 张晓凡 3 运用掌握的知识，每位学生围绕“化学 与材料”或“化学与能源”主题制作 PTT 线下 混合式教 学 无 目标三