工科《普通化学》教学基本内容框架 (少学时完成于1999年 “高校面向21世纪化学系列课程教学内容和课程体系改革(非化工类专业项目组 工科普通化学课程教学指导小组 总纲 工科《普通化学》是高等工程教育中实施化学教育的基础课程。高等教育层 次化学教育是培养“基砒扎实、知识面宽、能力强、素质高”的迎接新世纪挑战 的高级工程科技人才所必需的。通过物质结构及性质、化学热力学与动力学等化 学反应的基础理论、基本规律的学习和亲身进行化学实验,使学生了解当代化学 的基本理论和基本知识、基本技能,能在工程技术中以化学的观点观察物质变化 的现象,对一些与化学有关的工程技术的实际问题,有初步分析的能力;能运用 化学的理论、观点、方法审视公众关注的环境、能源、材料、生命科学等学科中 的重大社会论题;通过本课程教学活动,可培养学生正确的科学观、科学的社会 观,并突岀科学思维方法和创新能力的培养,把化学的理论、方法与工程技术的 观点结合起来,培养能迎接新世纪挑战的高级工程科技人才。 二、基础部分 )化学热力学基础 体系的性质状态状态函数标准态平衡态热力学能化学反应 进度 化学反应的热效应与焓变ΔHm与△Hm的应用热化学定律化学反应
1 工科《普通化学》教学基本内容框架 （少学时 完成于 1999 年） “高校面向 21 世纪化学系列课程教学内容和课程体系改革（非化工类专业）”项目组 工科普通化学课程教学指导小组 一、总纲 工科《普通化学》是高等工程教育中实施化学教育的基础课程。高等教育层 次化学教育是培养“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的迎接新世纪挑战 的高级工程科技人才所必需的。通过物质结构及性质、化学热力学与动力学等化 学反应的基础理论、基本规律的学习和亲身进行化学实验，使学生了解当代化学 的基本理论和基本知识、基本技能，能在工程技术中以化学的观点观察物质变化 的现象，对一些与化学有关的工程技术的实际问题，有初步分析的能力；能运用 化学的理论、观点、方法审视公众关注的环境、能源、材料、生命科学等学科中 的重大社会论题；通过本课程教学活动，可培养学生正确的科学观、科学的社会 观，并突出科学思维方法和创新能力的培养，把化学的理论、方法与工程技术的 观点结合起来，培养能迎接新世纪挑战的高级工程科技人才。 二、基础部分 （一）化学热力学基础 体系的性质 状态 状态函数 标准态 平衡态 热力学能 化学反应 进度 化学反应的热效应与焓变 ΔfHm 与 ΔrHm 的应用 热化学定律 化学反应
的方向 自发过程吉布斯自由能△Gm与△Gm的应用 熵及熵变Sm与△Sm的应用 吉布斯-赫姆霍兹方程及其应用 (二)化学反应速率 化学反应速率的表示法 影响反应速率的因素质量作用定律反应级数阿累尼乌斯公式及其应 用活化能 催化剂与催化作用 链反应与光化学反应 (三)化学平衡 标准平衡常数KΔGm=-RnnK关系式的应用及平衡计算K与温度 的关系化学平衡的移动 (四)溶液与水溶液中的离子平衡 溶液的通性及其在工程与生活实际中的应用 水溶液中的单相离子平衡、Ka、Kb缓冲溶液溶液pH值的计算 难溶电解质的多相离子平衡、K溶度积规则及其应用 表面活性剂的结构、性能及其应用 胶体的性质、聚沉及其应用 (五)电化学原理及其应用 原电池与电极电势 Nernst方程式的意义及应用 E与△Gn的关系,氧化还原反应方向的判断用ΔGm、E与K估计氧化还
2 的方向 自发过程 吉布斯自由能 ΔfGm 与ΔrGm 的应用 熵及熵变 Sm 与ΔrSm 的应用 吉布斯-赫姆霍兹方程及其应用 （二）化学反应速率 化学反应速率的表示法 影响反应速率的因素 质量作用定律 反应级数 阿累尼乌斯公式及其应 用 活化能 催化剂与催化作用 链反应与光化学反应 （三）化学平衡 标准平衡常数 K ΔrGm = –RTlnK 关系式的应用及平衡计算 K 与温度 的关系 化学平衡的移动 （四）溶液与水溶液中的离子平衡 溶液的通性及其在工程与生活实际中的应用 水溶液中的单相离子平衡、Ka、Kb 缓冲溶液 溶液 pH 值的计算 难溶电解质的多相离子平衡、Ks 溶度积规则及其应用 表面活性剂的结构、性能及其应用 胶体的性质、聚沉及其应用 （五）电化学原理及其应用 原电池与电极电势 Nernst 方程式的意义及应用 E 与 rGm 的关系，氧化还原反应方向的判断 用ΔrGm、E 与 K 估计氧化还
原反应的程度 电解及其在工程实践中的应用 金属的腐蚀与防护 (六)原子结构与周期系 微观粒子的波粒二象性、能量量子化和统计解释 波函数四个量子数电子云s、p波函数和电子云的角度分布 原子核外电子分布的一般规律及其与周期系的关系元素周期表 元素基本性质(如原子半径、氧化值、电离能、电负性等)在周期系中的递 变 (七)化学键与分子结构 离子化合物的结构与特性 共价分子的结构价键理论共价键的类型键参数杂化轨道理论与分 子的空间构型 分子间力、氢键及对物质性质的影响非共价键力与超分子 (八)晶体结构 晶体的特征及其基本类型晶体与非晶体液晶 实际晶体晶体的缺陷及其应用非整比化合物 单质的晶体结构与元素周期表 (九)配位化合物 基本概念配合物的解离平衡及其移动K不的意义 配合物的价键理论 配合物的应用
3 原反应的程度 电解及其在工程实践中的应用 金属的腐蚀与防护 （六）原子结构与周期系 微观粒子的波粒二象性、能量量子化和统计解释 波函数 四个量子数 电子云 s、p 波函数和电子云的角度分布 原子核外电子分布的一般规律及其与周期系的关系 元素周期表 元素基本性质（如原子半径、氧化值、电离能、电负性等）在周期系中的递 变 （七）化学键与分子结构 离子化合物的结构与特性 共价分子的结构 价键理论 共价键的类型 键参数 杂化轨道理论与分 子的空间构型 分子间力、氢键及对物质性质的影响 非共价键力与超分子 （八）晶体结构 晶体的特征及其基本类型 晶体与非晶体 液晶 实际晶体 晶体的缺陷及其应用 非整比化合物 单质的晶体结构与元素周期表 （九）配位化合物 基本概念 配合物的解离平衡及其移动 K不稳 的意义 配合物的价键理论 配合物的应用
(十)重要单质及其化合物 重要单质及其化合物的性质(如熔点、沸点、硬度、导电性、酸碱性、氧化 还原性、热稳定性)及其在近代科技中的应用 我国的丰产元素(如稀土元素等) 三、拓展部分 (一)化学与能源 能源的利用概况 常规能源:煤石油天然气 新能源:新型化学电源氢能太阳能核能生物质能 (二)化学与环境 大气污染及其防治:大气主要污染物(烟尘、SO2、NOx、CO、HC等)综 合性大气污染现象(酸雨、温室效应、臭氧层的耗减和光化学烟雾)大气污 染的防治 水体污染及其治理:水的物理化学特性评价水质的指标水的净化现代 水处理技术水体污染及工业废水的处理 固体废弃物、垃圾及其利用 环境与人类绿色化学与可持续发展 (三)化学与材料 金属材料:轻合金硬质合金耐高温合金贮氢合金磁性材料形状 记忆合金 无机非金属材料:耐磨耐高温材料新型陶瓷材料半导体材料超导 材料光电材料光导材料
4 （十）重要单质及其化合物 重要单质及其化合物的性质（如熔点、沸点、硬度、导电性、酸碱性、氧化 还原性、热稳定性）及其在近代科技中的应用 我国的丰产元素（如稀土元素等） 三、拓展部分 （一）化学与能源 能源的利用概况 常规能源：煤 石油 天然气 新能源：新型化学电源 氢能 太阳能 核能 生物质能 （二）化学与环境 大气污染及其防治：大气主要污染物（烟尘、SO2、NOx、CO、HC 等）综 合性大气污染现象（酸雨、温室效应、臭氧层的耗减和光化学烟雾） 大气污 染的防治 水体污染及其治理：水的物理化学特性 评价水质的指标 水的净化 现代 水处理技术 水体污染及工业废水的处理 固体废弃物、垃圾及其利用 环境与人类 绿色化学与可持续发展 （三）化学与材料 金属材料：轻合金 硬质合金 耐高温合金 贮氢合金 磁性材料 形状 记忆合金 无机非金属材料：耐磨耐高温材料 新型陶瓷材料 半导体材料 超导 材料 光电材料 光导材料
有机高分子材料:高分子化合物结构与性能的关系几种重要的高分子材料 (工程塑料、合成橡胶、合成纤维、合成胶粘剂、功能高分子材料等) 复合材料:颗粒増强与纤维增强复合材料 纳米材料 分子设计与材料的未来 (四)化学与分子生物学 组成生物的基本物质蛋白质核酸 酶催化人工酶与化学仿生 DNA与遗传、进化 DNA重组与基因工程人类基因组研究与基因治疗 微量元素与人体健康我国的地方病及其防治 (五)现代分析测试技术简介(有条件的学校可纳入实验,放录像或CAI 教学部分) 原子吸收与发射光谱分析 红外、紫外与可见光谱分析 色谱分析 质谱分析 核磁共振波谱分析 电子显微镜和ⅹ射线衍射 注拓展部分的某些内容可根据学校或专业的需要有所选择和侧重,或开设 相关的后继选修课 四、实验部分
5 有机高分子材料：高分子化合物结构与性能的关系 几种重要的高分子材料 （工程塑料、合成橡胶、合成纤维、合成胶粘剂、功能高分子材料等） 复合材料：颗粒增强与纤维增强复合材料 纳米材料 分子设计与材料的未来 （四）化学与分子生物学 组成生物的基本物质 蛋白质 核酸 酶催化 人工酶与化学仿生 DNA 与遗传、进化 DNA 重组与基因工程 人类基因组研究与基因治疗 微量元素与人体健康 我国的地方病及其防治 （五）现代分析测试技术简介（有条件的学校可纳入实验，放录像或 CAI 教学部分） 原子吸收与发射光谱分析 红外、紫外与可见光谱分析 色谱分析 质谱分析 核磁共振波谱分析 电子显微镜和 X-射线衍射 [注]拓展部分的某些内容可根据学校或专业的需要有所选择和侧重，或开设 相关的后继选修课。 四、实验部分
实验是本课程的重要组成部分,通过实验不仅可巩固、扩大、加深基本理论、 知识,更应着力于学生观察记录、分析归纳、方案设计、撰写报告等能力的培养 重视综合设计实验,提高学生综合运用化学理论知识、分析解决实际问题能力, 增强工程意识 实验部分可包括下列四个方面的要求 )基本操作的训练和仪器的使用 加热方法玻璃仪器的使用试剂的取用沉淀分离容量瓶、移液管和滴 定管的使用。 分析天平、pH计、电导仪和分光光度计的使用 (二)性质或理论的验证 如化学反应速率、解离平衡与沉淀反应、氧化还原反应与电化学、某些单质 及化合物。 (三)数据的测定 如化学反应热效应、溶液的pH值、解离常数、电导率、电极电势或原电池 电动势 (四)密切结合实际的应用化学实验 可选择开设例如水的净化,工业废水的处理,钢铁中锰含量的测定,电化学 抛光,电镀与塑料镀,纳米材料的制备,COD的测定,蔬菜或水果中Ⅴc含量的 测定,含碘食盐中碘含量的测定等实验
6 实验是本课程的重要组成部分，通过实验不仅可巩固、扩大、加深基本理论、 知识，更应着力于学生观察记录、分析归纳、方案设计、撰写报告等能力的培养。 重视综合设计实验，提高学生综合运用化学理论知识、分析解决实际问题能力， 增强工程意识。 实验部分可包括下列四个方面的要求： （一）基本操作的训练和仪器的使用 加热方法 玻璃仪器的使用 试剂的取用 沉淀分离 容量瓶、移液管和滴 定管的使用。 分析天平、pH 计、电导仪和分光光度计的使用 （二）性质或理论的验证 如化学反应速率、解离平衡与沉淀反应、氧化还原反应与电化学、某些单质 及化合物。 （三）数据的测定 如化学反应热效应、溶液的 pH 值、解离常数、电导率、电极电势或原电池 电动势。 （四）密切结合实际的应用化学实验 可选择开设例如水的净化，工业废水的处理，钢铁中锰含量的测定，电化学 抛光，电镀与塑料镀，纳米材料的制备，COD 的测定，蔬菜或水果中 VC 含量的 测定，含碘食盐中碘含量的测定等实验