《化學(xué)》教學(xué)大綱-中外-32學(xué)時

PAGEPAGE8《化學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱化學(xué)課程編號310130006課程性質(zhì)必修課課程類別學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課開課單位機(jī)電工程學(xué)院授課學(xué)期第3學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/32課內(nèi)學(xué)時32理論授課32上機(jī)學(xué)時0課內(nèi)實(shí)踐0實(shí)驗(yàn)學(xué)時0課外學(xué)時0適用專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化（中外合作辦學(xué)）是否雙語否先修課程高中化學(xué)后續(xù)課程材料力學(xué)二、課程簡介工程化學(xué)是工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，本課程是在高中化學(xué)的理論基礎(chǔ)上，進(jìn)一步系統(tǒng)地講授化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡、酸堿平衡、沉淀溶解平衡、電化學(xué)基礎(chǔ)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素及化合物的性質(zhì)等基礎(chǔ)理論，使學(xué)生掌握化學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本實(shí)踐技能，了解化學(xué)在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法以及分析和解決問題的能力，為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1.知識目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)工程化學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握化學(xué)的基本知識和理論，掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論、元素及其化合物的基本知識等，并能夠運(yùn)用有關(guān)理論和方法定性研究物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律，能夠定量地描述和處理復(fù)雜的化學(xué)過程，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2.能力目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)工程化學(xué)，使學(xué)生能夠初步運(yùn)用所學(xué)理論解釋化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的相關(guān)問題；使學(xué)生了解物質(zhì)饑餓哦股的基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)學(xué)生具備分析、處理一般無機(jī)化學(xué)問題的能力。通過對化學(xué)理論和化學(xué)規(guī)律的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決問題的能力。課程目標(biāo)3.素質(zhì)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)工程化學(xué)，使學(xué)生能夠用化學(xué)的基本原理，揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，知曉和理解環(huán)境保護(hù)和可恥訊發(fā)展的理念和內(nèi)涵；能將化學(xué)從綜合化、整體化視角，能夠站在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的角度思考復(fù)雜機(jī)械工程問題、工程實(shí)踐的可持續(xù)性，評價工程實(shí)踐可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1-1.將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的語言工具用于工程問題的表述。1-工程知識課程目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)7-1.理解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵，具有環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識。7-環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元緒論（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）化工的重要地位，化工的分支學(xué)科，發(fā)展史，前沿領(lǐng)域發(fā)展及主要科學(xué)家事跡介紹。（2）工程化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：化學(xué)的地位和發(fā)展，工程化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)和方法。難點(diǎn)：化學(xué)前沿領(lǐng)域。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明工程化學(xué)的基本知識。（2）通過案例法加強(qiáng)對化學(xué)概念的了解，豐富學(xué)生基本知識框架，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)觀和專業(yè)觀，對工程化學(xué)課程有初步的認(rèn)識。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果使學(xué)生充分認(rèn)識該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)及在本專業(yè)中的地位，掌握與其他專業(yè)課的聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知和見識，拓寬視野。5.支撐課程目標(biāo)了解學(xué)科發(fā)展前沿，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)創(chuàng)新的意識，增強(qiáng)學(xué)生對國家化工事業(yè)的認(rèn)同感，形成愛祖國、愛家鄉(xiāng)的情感。因此，本單元支撐課程目標(biāo)1。第二單元化學(xué)反應(yīng)原理（學(xué)時數(shù)：18學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）熱力學(xué)的術(shù)語和基本概念，熱力學(xué)第一定律和蓋斯定律。（2）化學(xué)反應(yīng)速率的概念，濃度和溫度對反應(yīng)速率的影響，碰撞理論、活化絡(luò)合物理論、活化能與反應(yīng)速率關(guān)系等反應(yīng)速率理論及反應(yīng)機(jī)理，催化劑對反應(yīng)速率的影響。（3）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式及應(yīng)用，濃度、壓力、溫度、催化劑等因素對化學(xué)平衡的影響，熵變、焓變對自發(fā)變化的影響，Gibbs函數(shù)判據(jù)及Gibbs函數(shù)與化學(xué)平衡的關(guān)系。（4）酸堿質(zhì)子理論和電子理論，弱電解質(zhì)的解離平衡，緩沖溶液pH值的計(jì)算。配合物的組成、命名及配位反應(yīng)平衡。（5）溶度積規(guī)則，同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)、pH值、配合物的生成等對沉淀溶解度的影響，兩種沉淀之間的平衡。（6）氧化還原反應(yīng)的配平，原電池電動勢電極電勢的概念、測定方法及應(yīng)用，運(yùn)用Nernst方程式進(jìn)行非標(biāo)態(tài)計(jì)算。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：熱力學(xué)基本概念及蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱，濃度和溫度對反應(yīng)速率的影響及反應(yīng)速率理論及反應(yīng)機(jī)理，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式及應(yīng)用，Gibbs函數(shù)判據(jù)和Gibbs函數(shù)與化學(xué)平衡的關(guān)系，弱電解質(zhì)的解離平衡的計(jì)算，溶度積規(guī)則及沉淀之間的平衡，電化學(xué)反應(yīng)的平衡，電極電勢的應(yīng)用及Nernst方程式。難點(diǎn)：反應(yīng)熱的計(jì)算，Gibbs函數(shù)與化學(xué)平衡的關(guān)系，緩沖溶液pH值的計(jì)算，沉淀反應(yīng)平衡，電極電勢的應(yīng)用及Nernst方程式。3.教學(xué)方法（1）借助學(xué)習(xí)通，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生對課堂內(nèi)容進(jìn)行目標(biāo)導(dǎo)讀，帶著學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)入課堂。（2）通過多媒體課件（包括動畫、視頻）和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，闡明基本概念，結(jié)合例題講授具體應(yīng)用，并做相應(yīng)的練習(xí)進(jìn)行理論知識的理解和鞏固。（3）通過案例教學(xué)法講解基礎(chǔ)知識和理論在實(shí)際工程案例中的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生對知識的吸收和思考，做到學(xué)有所用，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。（4）通過課堂小組討論章節(jié)理論知識與工程實(shí)際應(yīng)用案例的結(jié)合，探討本章節(jié)知識與發(fā)展前沿領(lǐng)域間的聯(lián)系，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和分析問題解決問題的能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果完成本單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)生能熟練掌握熱力學(xué)基本概念，能夠利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓及標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓結(jié)合蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱；掌握溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并能夠理解反應(yīng)速率理論、反應(yīng)機(jī)理、催化劑對反應(yīng)速率的影響。掌握化學(xué)平衡的概念，熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的基本概念和應(yīng)用，掌握Gibbs函數(shù)判據(jù)，并能進(jìn)行反應(yīng)方向的判斷；能熟練運(yùn)用酸堿質(zhì)子理論，深刻理解共軛關(guān)系，熟悉同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)等解離平衡移動的影響。掌握酸堿電子理論，能準(zhǔn)確命名并寫出配位化合物，能運(yùn)用配位平衡理論知識解決配位反應(yīng)平衡問題；能熟練應(yīng)用溶度積規(guī)則解決是否生成沉淀、完全沉淀、分步沉淀的問題，能正確處理相關(guān)離子的分離問題。能熟練應(yīng)用半反應(yīng)法配平氧化還原反應(yīng)方程式，理解原電池構(gòu)造、電動勢及電極電勢的概念及應(yīng)用，掌握運(yùn)用能斯特方程計(jì)算非標(biāo)態(tài)電極電勢的方法。5.支撐課程目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對物質(zhì)世界的辯證唯物主義觀點(diǎn)，能透過現(xiàn)象看本質(zhì)，培養(yǎng)探索知識的能力精神和創(chuàng)新意識，使學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科在國家現(xiàn)代化建設(shè)中的作用，跟蹤本專業(yè)學(xué)科發(fā)展趨勢，增強(qiáng)對振興祖國和改變祖國面貌的使命感與責(zé)任感。能夠掌握用于解決復(fù)雜工程問題的基礎(chǔ)知識和基本理論，以化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)和化學(xué)平衡為重點(diǎn)，掌握有關(guān)氣體、反應(yīng)熱、反應(yīng)速率、酸堿平衡、沉淀平衡和電化學(xué)平衡的基本概念及應(yīng)用，能定性判斷變化規(guī)律，能定量進(jìn)行計(jì)算，并能對化工過程工程問題進(jìn)行分析和討論。因此，本單元支撐課程目標(biāo)1、2、3。第三單元物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（學(xué)時數(shù)：6學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）氫原子光譜和量子力學(xué)描述，微觀粒子的運(yùn)動特征，四個量子數(shù)，多電子原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布規(guī)則，元素性質(zhì)和周期性變化規(guī)律。（2）價鍵理論和雜化軌道理論，電子對互斥理論判斷分子空間構(gòu)型，分子軌道理論及鍵參數(shù)。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：四個量子數(shù)，多電子原子核外電子排布，共價鍵理論。難點(diǎn)：多電子原子核外電子排布，價鍵理論。3.教學(xué)方法（1）借助學(xué)習(xí)通，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生對課堂內(nèi)容進(jìn)行目標(biāo)導(dǎo)讀，帶著學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)入課堂。（2）通過多媒體課件（包括動畫、視頻）和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，闡明電子的運(yùn)動規(guī)律和電子云的基本概念，由量子力學(xué)描述引出四個量子數(shù)，闡明多電子原子核外電子排布，闡明元素周期性變化規(guī)律，闡明共價鍵理論等，豐富學(xué)生知識結(jié)構(gòu)。（3）通過案例教學(xué)法，識別和判斷原子的結(jié)構(gòu)特征及規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解。（4）通過課堂小組討論，探討原子半徑、電離能、電負(fù)性的周期性變化規(guī)律，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考及團(tuán)隊(duì)合作的能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果完成本單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，能明確描述電子運(yùn)動狀態(tài)的波函數(shù)、四個量子數(shù)和電子云的基本概念，認(rèn)識原子軌道。能夠應(yīng)用原子核外電子排布的規(guī)則，識別和判斷原子的結(jié)構(gòu)特征，寫出常見元素的原子核外電子排布方式，判斷分析有關(guān)元素周期性的變化規(guī)律。能夠應(yīng)用化學(xué)鍵類型、雜化軌道理論、電子對互斥理論等，解釋物質(zhì)性質(zhì)和分子構(gòu)型。5.支撐課程目標(biāo)通過了解原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生對物質(zhì)世界的辯證唯物主義觀點(diǎn)，使學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科在國家現(xiàn)代化建設(shè)中的作用。掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論，建立現(xiàn)代原子、分子、化學(xué)鍵、軌道等基本概念，能闡明物質(zhì)組成的基本類型。從微觀世界里原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)，到宏觀世界中的元素、化合物的性質(zhì)及變化規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識、技能到進(jìn)行科學(xué)研究的初步轉(zhuǎn)變，將化學(xué)知識和技能應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)及材料科學(xué)現(xiàn)象的解釋，提高學(xué)生的專業(yè)自信和社會責(zé)任感。因此，本單元支撐課程目標(biāo)1、2、3。第四單元元素化學(xué)（學(xué)時數(shù)：6學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）熟悉元素分區(qū)和特點(diǎn)。（2）s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素的基本性質(zhì)及其與電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系。（3）s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)重要化合物的性質(zhì)、反應(yīng)、制備及其用途。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素重要化合物的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)及具體應(yīng)用。難點(diǎn)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素重要化合物的化學(xué)反應(yīng)及用途。3.教學(xué)方法（1）借助學(xué)習(xí)通，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生對課堂內(nèi)容進(jìn)行目標(biāo)導(dǎo)讀，帶著學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)入課堂。（2）通過多媒體課件（包括動畫、視頻）和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，闡明元素的分布及分類，闡明s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素的基本性質(zhì)及其與電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系，豐富學(xué)生元素的知識結(jié)構(gòu)。（3）借助學(xué)習(xí)通，在課堂上進(jìn)行隨堂測驗(yàn)（以選擇、判斷、填空形式快速完成），促進(jìn)對所學(xué)基礎(chǔ)知識的消化和鞏固，并將學(xué)習(xí)效果現(xiàn)場反饋給學(xué)生。（4）通過案例教學(xué)法，講解s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)相關(guān)重要化合物的性質(zhì)及其用途，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解整合。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果完成本單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，理解s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素的基本性質(zhì)與其電子層結(jié)構(gòu)關(guān)系，認(rèn)識重要化合物的性質(zhì)、主要化學(xué)反應(yīng)及其用途，能夠判斷元素與化合物的性質(zhì)及其變化規(guī)律。5.支撐課程目標(biāo)掌握s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素及其化合物的基礎(chǔ)知識和理論。在傳授課程知識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)到的知識和技能轉(zhuǎn)化為內(nèi)在德行和素養(yǎng)，將學(xué)生個人發(fā)展與社會發(fā)展、國家發(fā)展結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生明白專業(yè)技能是實(shí)現(xiàn)個人理想的前提條件。因此，本單元支撐課程目標(biāo)2、4。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元緒論講授法、案例教學(xué)課程目標(biāo)121:1.3第二單元化學(xué)反應(yīng)原理講授法、案例教學(xué)、小組討論課程目標(biāo)1、2、3181:1.3第三單元物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)講授法、案例教學(xué)、小組討論課程目標(biāo)1、2、361:1.3第四單元元素化學(xué)講授法、案例教學(xué)、小組討論、課程目標(biāo)1、2、361:1.3合計(jì)3242五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則平時成績50%作業(yè)（百分制）50本門課程4次作業(yè)，主要考核焊接材料、焊接化學(xué)冶金、焊接接頭組織和性能、焊接缺陷內(nèi)容，作業(yè)評分的具體標(biāo)準(zhǔn)（提交時間、作業(yè)正確率等）目標(biāo)分值=0.5*作業(yè)平均成績測驗(yàn)（百分制）40階段性測驗(yàn)及評價細(xì)則目標(biāo)分值=0.4*中期測驗(yàn)成績課堂表現(xiàn)（百分制）10出勤、課堂提問、課堂討論等及評價細(xì)則目標(biāo)分值=0.1*成績期末考試50%知識50考核內(nèi)容覆蓋第一單元——第四單元的專業(yè)基礎(chǔ)知識，知識的綜合應(yīng)用能力，分析問題解決問題能力。考試題型：分為兩大題型，判斷、選擇。評價細(xì)則：試卷相應(yīng)的參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)卷面實(shí)際分?jǐn)?shù)計(jì)入成績。能力30綜合應(yīng)用20（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元緒論1-1化學(xué)發(fā)展簡史及在生活生產(chǎn)中的作用。作業(yè)、課堂表現(xiàn)及討論課程目標(biāo)1、3第二單元化學(xué)反應(yīng)原理2-1標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)應(yīng)用2-2Gibbs函數(shù)判斷反應(yīng)方向2-3弱酸的離解平衡2-4配位化合物及配位反應(yīng)2-5沉淀的生成和溶解2-6氧化還原反應(yīng)的基本概念2-7電極電勢2-8電極電勢的應(yīng)用作業(yè)、課堂表現(xiàn)及討論課程目標(biāo)2、3第三單元物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)3-1多電子原子結(jié)構(gòu)3-2元素周期律3-3價鍵理論作業(yè)、課堂表現(xiàn)及討論課程目標(biāo)2、3第四單元元素化學(xué)4-1各區(qū)元素特點(diǎn)4-2判斷元素與化合物的性質(zhì)及其變化規(guī)律作業(yè)、課堂表現(xiàn)及討論課程目標(biāo)2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材1.周祖新《工程化學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版