生物工程专业本科理论课程.doc

生物工程专业本科理论课程教学大纲二七年四月高等数学教学大纲1普通化学教学大纲14概率论与数理统计教学大纲20分析化学教学大纲27有机化学教学大纲35大学物理教学大纲40线性代数教学大纲52物理化学教学大纲57生物化学教学大纲67工程制图教学大纲82化工基础教学大纲87微生物学教学大纲92遗传学教学大纲99细胞生物学教学大纲108发酵工程教学大纲115生物物质分离工程教学大纲125植物生物学教学大纲132动物生物学教学大纲140生态工程教学大纲151环境生物技术教学大纲155资源植物学教学大纲162分子生物学概论教学大纲166工业微生物学教学大纲175生物技术制药教学大纲178基因工程慨论教学大纲185细胞工程概论教学大纲196酶工程概论教学大纲200保护生物学教学大纲209环境科学概论教学大纲215天然药物化学教学大纲219微生物制药学教学大纲226生物技术法规与知识产权教学大纲230免疫学教学大纲232抗体工程教学大纲243生物安全导论教学大纲249生物反应器教学大纲255分子遗传学教学大纲261高等数学教学大纲一、课程基本信息课程代码614090021课程类别必修课中文名称高等数学英文名称Advanced Mathematics适用专业工科类各专业开课单位数学与统计学院总学时(理论:162 实验实习:0 )学 分9先修课程中学数学后续课程二、课程性质、地位和任务高等数学是工科大学生最重要的基础理论课之一，它作为工程教育中的一个重要内容，目的在于培养工程技术人员必备的基本数学素质。通过本课程的学习，使学生理解微积分中极限、导数、积分等基本概念；掌握基本的运算技巧；使学生能用所学的知识去解决各领域中的一些实际问题；训练学生数学推理的严密性，使学生具有一定的数学修养和对实际问题具有抽象、归纳和推广的能力，能用数学语言描述各种概念和现象，能理解其它学科中所用的数学理论和方法；培养学生学习数学的兴趣，帮助学生养成自学数学教材和其它数学知识的能力，为以后学习其它学科打下良好的基础。三、课程基本要求理论和知识方面通过这门课程的学习，使学生获得一元函数微积分学（极限、导数及其应用、不定积分、定积分及其应用、反常积分等）、多元函数微积分学（多元函数偏导数、全微分、重积分、曲线积分和曲面积分等）、向量代数与空间解析几何、无穷级数、常微分方程等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能。为学习后继课程及进一步获取其它学科的知识奠定必要的数学基础。能力和技能方面在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有比较熟练的数学运算能力、抽象思维能力、 逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力，还要特别注意综合运用、分析解决实际问题能力的训练。四、课程内容及学时分配序号内容学时安排总计第一学期第一章函数与极限20162学时第二章导数与微分14第三章微分中值定理及导数应用14第四章不定积分12第五章定积分10第六章定积分的应用8第七章空间解析几何与向量代数12小计90第二学期第八章多元函数微分法及其应用16第九章重积分8第十章曲线积分与曲面积分16第十一章无穷级数14第十二章微分方程18小计72第一章 函数与极限(20学时)教学内容第一节映射与函数第二节数列的极限第三节函数的极限第四节无穷小与无穷大第五节极限运算法则第六节极限存在准则两个重要极限第七节无穷小的比较第八节函数的连续性与间断点第九节连续函数的运算与初等函数的连续性第十节闭区间上连续函数的性质教学基本要求1. 理解函数的概念，掌握函数的表示法，并会建立简单应用问题中的函数关系式；了解函数有界性、单调性、周期性和奇偶性；理解复合函数及分段函数的概念，了解反函数的概念；掌握基本初等函数的性质与图形.2. 理解数列极限与函数极限的概念、性质及运算法则；了解极限的精确语言；掌握左、右极限的概念、关系和计算方法.3. 掌握无穷小量的概念、性质，了解极限存在与无穷小的关系；了解无穷大量的概念及性质.4. 掌握极限存在两个准则（夹逼定理、单调有界准则），掌握两个重要极限及其应用.5. 掌握无穷小的比较及等价无穷小的代换定理.6. 掌握计算极限的各种基本方法.7. 掌握函数连续、左连续、右连续的定义及其关系；会求函数间断点并判别其类型.8. 了解连续函数的运算性质及初等函数的连续性；了解闭区间上连续函数的有界性定理、最大最小值定理、介值定理和零点定理，并会应用这些性质。教学重点1. 复合函数及分段函数的概念.2. 极限的概念、性质及四则运算法则.3. 两个重要极限及其应用.4. 无穷小的性质及无穷小的阶的比较.5. 函数的连续性及间断点、初等函数的连续性.6. 闭区间上连续函数的性质.教学难点1. 分段函数的建立与性质.2. 左极限与右极限概念及应用.3. 极限存在的两个准则的应用.4. 间断点及其分类.5. 闭区间上连续函数性质的应用.第二章导数与微分(14学时)教学内容第一节导数概念第二节函数求导法则第三节高阶导数第四节隐函数及由参数方程确定的函数的导数相关变化率第五节函数的微分教学基本要求1. 掌握导数、左导数和右导数的定义、计算以及它们的关系，理解导数的几何意义，会求平面曲线的切线方程及法线方程，了解导数的一些物理意义，会用导数描述一些物理量.2. 掌握函数连续、可导和可微的关系.3. 掌握基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则.4. 掌握复合函数求导法则，理解反函数求导法则；掌握高阶导数的概念，会求简单函数的高阶导数.5. 会求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶及二阶导数.6. 会求分段函数的导数、了解对数求导法.7. 理解微分的概念及其几何意义，了解微分的四则运算法则和一阶微分形式不变性.8会求函数的微分，了解微分在近似计算中的应用.教学重点1. 导数和微分的概念及导数与微分的关系.2. 基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则.3. 复合函数的求导法、高阶导数.4. 隐函数和由参数方程确定的函数的导数.教学难点1. 复合函数的求导法则.2. 分段函数的导数.3. 反函数的导数.4. 隐函数和由参数方程确定的函数的导数.第三章微分中值定理及导数的应用(14学时)教学内容第一节微分中值定理第二节洛必达法则第三节泰勒公式第四节函数的单调性与曲线的凹凸性第五节函数的极值与最大值最小值第六节函数图形的描绘第七节曲率教学基本要求1. 掌握罗尔定理、拉格朗日中值定理及其应用，了解柯西中值定理及其应用.2. 掌握罗必塔法则求不定式极限的方法.3. 掌握判定函数单调性和求函数极值的方法，掌握函数最大值和最小值的求法及其简单应用.4. 掌握函数凹凸性的判定方法，会求函数的拐点，了解渐近线（包括水平、铅直和斜渐近线）的计算方法.5. 了解函数作图的基本步骤。6会用中值定理、单调性、凹凸性、极值、最值等知识证明不等式及解决一些其它类型的问题.7. 了解弧微分、曲率和曲率半径的概念，会计算曲率和曲率半径.8. 了解求方程近似解的二分法和切线法.教学重点1. 罗尔定理、拉格朗日中值定理.2. 洛必达法则.3. 函数的单调性、极值、最值和凹凸性的判别方法.教学难点1. 罗尔定理、拉格朗日中值定理的应用.2. 洛必达法则的灵活运用.3. 图形的凹凸性及函数的图形描绘第四章不定积分(12学时)教学内容第一节不定积分的概念与性质第二节换元积分法第三节分部积分法第四节有理函数的积分第五节积分表的使用教学基本要求1. 理解原函数与不定积分的概念；熟练掌握不定积分的基本公式和性质.2. 掌握不定积分的换元法和分部积分法.3. 了解简单有理函数、三角有理函数和简单无理函数的不定积分的计算方法。教学重点1. 原函数和不定积分的概念.2. 不定积分的性质及基本公式.3. 不定积分的换元积分法和分部积分法.教学难点1. 不定积分的换元积分法和分部积分法.2. 有理函数的积分和可化为有理函数的函数的积分.第五章定积分(10学时)教学内容第一节定积分的概念与性质第二节微积分基本公式第三节定积分的换元法和分部积分法第四节反常积分第五节反常积分的审敛法G函数教学基本要求1. 了解定积分的几何意义和物理意义，掌握定积分的性质及积分中值定理.2. 理解积分上限函数的连续性与可导性，会求它及由它派生的其它类型函数的导数.3. 能熟正确地使用牛顿莱布尼兹公式计算定积分.4. 掌握定积分的换元法和分部积分法.5. 掌握无穷限的反常积分的计算方法，了解无界函数反常积分的计算方法及它与定积分的区别.教学重点1. 定积分的性质及积分中值定理.2. 牛顿莱布尼茨公式.3. 积分上限函数的导数及其应用.4. 定积分的换元积分法和分部积分法.教学难点1. 定积分的概念和积分中值定理.2. 积分上限函数的求导.3. 定积分的换元积分法和分部积分法.第六章 定积分的应用(8学时)教学内容第一节定积分的元素法第二节定积分在几何学上的应用第三节定积分在物理学上的应用教学基本要求1. 理解定积分的元素法的基本思想。2会用定积分计算平面图形的面积、旋转体的体积及平行截面面积为已知的立体体积，会求平面曲线的弧长.3.了解定积分在物理上的应用，如计算变力沿直线所作的功、水压力、引力等.教学重点1. 平面图形的面积、平面曲线的弧长.2. 旋转体的体积侧面积、平行截面面积为已知的立体体积.3. 变力所做的功.教学难点1. 截面面积为已知的立体体积.2. 定积分在物理学上的应用.第七章 空间解析几何与向量代数(12学时)教学内容第一节向量及其线性运算第二节数量积向量积混合积第三节曲面及其方程第四节空间曲线及其方程第五节平面及其方程第六节空间直线及其方程教学基本要求1. 理解空间直角坐标系，理解向量的概念及其表示，掌握零向量、单位向量的定义.2. 掌握向量的运算（线性运算、数量积、向量积，混合积作了解），了解两个向量垂直和平行和条件.3. 掌握向量的模、方向角及方向余弦、向量的坐标表达式，以及用坐标表达式进行向量运算的方法.4. 理解曲面方程的概念，会求以坐标轴为旋转轴的旋转曲面的方程及母线平行于坐标轴的柱面方程，了解常用二次曲面的方程及其图形.5. 了解空间曲线的参数方程和一般方程.5. 掌握平面方程直线方程及其求法，掌握平面和直线的相互关系（平行、垂直、相交等）并会利用这些关系解决有关问题.6. 了解空间曲线在坐标平面上的投影，并会求其方程.教学重点1. 向量的线性运算、数量积、向量积.2. 向量的模、方向角、方向余弦及两向量垂直和平行的条件.3. 平面方程和直线方程的建立.4. 平面与平面、平面与直线、直线与直线之间的相互位置关系的判定条件.5. 点到直线以及点到平面的距离.6. 旋转曲面方程、母线平行于坐标轴的柱面方程的建立.7. 空间曲线的参数方程和一般方程.8. 常用二次曲面的方程及其图形.教学难点1. 向量积的运算.2. 平面方程和直线方程的建立.3. 点到直线的距离.4. 二次曲面图形.5. 旋转曲面的方程.第八章多元函数微分法及其应用(16学时)教学内容第一节多元函数的基本概念第二节偏导数第三节全微分第四节多元复合函数的求导法则第五节隐函数的求导公式第六节多元函数微分学的几何应用第七节方向导数与梯度第八节多元函数的极值及其求法教学基本要求1. 理解多元函数的概念，理解二元函数的几何意义.2. 了解二元函数的极限与连续性的概念.，以及有界闭区域上连续函数的性质.3. 理解多元函数偏导数和全微分的概念，了解全微分存在的必要条件与充分条件，了解全微分形式的不变性，了解全微分在近似计算中的应用.4. 会计算二元函数一阶、高阶偏导数、全微分.5. 掌握多元复合函数偏导数的求法，会求隐函数（包括由方程组确定的隐函数）的偏导数.6. 理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法.7. 了解曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线，会求它们的方程.8. 理解多元函数极值和条件极值的概念，掌握多元函数极值存在的必要条件，了解二元函数极值存在的充分条件，会求二元函数的极值，会用拉格朗日乘数法求条件极值，会求简单多元函数的最大值和最小值，并会解决一些简单的应用问题.教学重点1. 二元函数的极限与连续性.2. 多元函数的偏导数和全微分.3. 方向导数与梯度的概念及其计算.4. 多元复合函数偏导数.5. 隐函数的偏导数.6. 曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线.7. 多元函数极值和条件极值的求法.教学难点1. 二元函数的极限与连续性的概念.2. 全微分形式的不变性.3. 复合函数偏导数的求法.4. 隐函数（包括由方程组确定的隐函数）的偏导数.5. 拉格朗日乘数法.6. 多元函数的最大值和最小值.第九章重积分(8学时)教学内容第一节二重积分的概念与性质第二节二重积分的计算法第三节三重积分第四节重积分的应用教学基本要求1. 理解二重积分、三重积分的概念，了解微积分的性质，了解二重积分的中值定理.2. 掌握二重积分在直角坐标及极坐标下的计算方法，会用二重积分解决简单的应用问题.3. 会计算三重积分（直角坐标、柱面坐标、球面坐标）.教学重点1. 二重积分的计算（直角坐标、极坐标）.2. 三重积分的计算（直角坐标、柱面坐标、球面坐标）。3. 二、三重积分的几何应用教学难点1. 利用极坐标计算二重积分.2. 利用柱面坐标、球面坐标计算三重积分.第十章 曲线积分与曲面积分(16学时)教学内容第一节对弧长的曲线积分第二节对坐标的曲线积分第三节格林公式及其应用第四节对面积的曲面积分第五节对坐标的曲面积分第六节 高斯公式教学基本要求1. 理解两类曲线积分概念，了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的关系.2. 掌握两类曲线积分的计算方法.3. 掌握格林公式并会运用平面曲线积分与路径无关的条件，了解求全微分的原函数的方法.4. 了解两类曲面积分的概念、性质及其相互关系，掌握两类曲面积分的计算方法，了解高斯公式、会用高斯公式计算曲面积分.5. 会用曲线积分、曲面积分求一些几何量与物理量教学重点1. 两类曲线积分的计算方法.2. 格林公式及其应用.3. 两类曲面积分的计算方法.4. 两类曲线积分与两类曲面积分的应用.教学难点1. 两类曲线积分的关系及两类曲面积分的关系.2. 对坐标的曲线积分与对坐标的曲面积分的计算.3. 应用格林公式计算对坐标的曲线积分.4. 应用高斯公式计算对坐标的曲面积分.第十一章 无穷级数(14学时)教学内容第一节常数项级数的概念和性质第二节常数项级数的审敛法第三节幂级数第四节函数展开成幂级数第五节函数的幂级数展开式的应用第七节傅里叶级数第八节一般周期函数的傅里叶级数教学基本要求1. 理解常数项级数的概念，理解常数项级数收敛、发散以及收敛级数的和的概念，掌握级数的基本性质及收敛的必要条件.2. 掌握几何级数与级数的收敛与发散的条件.3. 掌握正项级数的比较审敛法和比值审敛法，会用根值审敛法.4. 掌握交错级数的莱布尼茨定理.5. 了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念，以及绝对收敛与条件收敛的关系.6. 了解函数项级数的收敛域及和函数的概念.7. 掌握幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域的求法.8. 了解幂级数在其收敛区间内的一些基本性质，会求一些幂级数在收敛区间内的和函数，并会由此求出某些数项级数的和.9. 了解函数展开为泰勒级数的充分必要条件.10. 掌握、和的麦克劳林展开式，会用它们将一些简单函数间接展开成幂级数.11. 了解幂级数在近似计算中的简单应用.12. 了解傅立叶级数级数的概念和函数展开为傅里叶级数的狄利克雷定理，会将定义在上的函数展开成傅里叶级数，会将定义在上的函数展开为正弦级数和余弦级数.教学重点 1. 级数的基本性质及收敛的必要条件.2. 正项级数收敛性的比较判别法、比值判别法和根值判别法.3. 交错级数的莱布尼茨判别法.4. 幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域.5. 、和的麦克劳林展开式. 6. 函数展开成傅里叶级数.教学难点1. 比较判别法的极限形式.2. 莱布尼茨判别法.3. 任意项级数的绝对收敛与条件收敛.4. 函数项级数的收敛域及和函数.5. 函数的泰勒级数.6. 傅里叶级数的狄利克雷定理.第十二章 微分方程(18学时)教学内容第一节微分方程的基本概念第二节可分离变量的微分方程第三节齐次方程第四节一阶线性微分方程第五节全微分方程第六节可降阶的高阶微分方程第七节高阶线性微分方程第八节常系数齐次线性微分方程第九节常系数非齐次线性微分方程教学基本要求1. 理解微分方程的阶、解、通解、特解和初始条件的概念.2. 掌握可分离变量的微分方程、一阶线性微分方程的求解方法.3. 会解齐次方程和全微分方程，会用简单的变量代换解某些微分方程.4. 会用降阶法解下列微分方程：，和.5. 理解线性微分方程解的性质和解的结构定理.6. 掌握二阶常系数齐次线性微分方程的求解方法，并会解某些高于二阶的常系数齐次线性微分方程.7. 会求自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数，以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程的特解和通解.8. 会用微分方程解决一些简单的应用问题.教学重点1. 可分离变量的微分方程及一阶线性微分方程的解法.2. 可降阶的高阶微分方程，和.3. 二阶常系数齐次线性微分方程.4. 自由项为多项式、指数函数、余弦函数，以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程.教学难点1. 齐次微分方程、全微分方程.2. 线性微分方程解的性质及解的结构定理.3. 自由项为多项式、指数函数、余弦函数，及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程的特解.五、课程教材及主要参考资料课程教材1同济大学应用数学系. 高等数学（上、下册）,第五版.北京：高等教育出版社.2002.主要参考资料1 同济大学应用数学系. 高等数学（上、下册）,第三版.北京：高等教育出版社.1994.2 同济大学应用数学系. 高等数学（上、下册）,第四版.北京：高等教育出版社.1996.3 王绵森，马知恩. 工科数学分析基础.北京：高等教育出版社.2004.4 叶其孝, 王耀东, 唐兢译.托马斯微积分(第10版).北京：高等教育出版社.2003.六、课程考核方式及成绩评定本课程考核方式：考试，闭卷.本课程每学期的总评成绩构成：平时成绩占20%，半期考试成绩占10%，期末考试占70%. 七、其他说明本课程分两学期开课：第一学期讲上册（90学时），内容为第17章；第二学期讲下册（72学时），内容为第812章.有“”标记的内容教师可根据情况自由处理.执笔人签名： 段廷才 专业(教学部)负责人签名： 主管教学院长签名：普通化学教学大纲一、课程基本信息课程代码616040023课程类别基础课中文名称普通化学英文名称General Chemistry适用专业农、林、食品等非化学各本科专业开课单位化学化工学院总学时72 (理论:51 实验实习:21 )学 分4先修课程高等数学、普通物理学等课程后续课程分析化学、有机化学、生物化学等二、课程性质、地位和任务化学是研究物质的组成、性质及其变化规律的科学，普通化学是化学的导言，它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能，是学习后续的分析化学、有机化学、物理化学等化学课程及其它专业课程的必备基础，是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分，是高等农、林、水产院校食品、农学、土壤、水产、环保、动医、园林、生物等绝大多数非化学专业必修的一门重要基础课。通过本课程的学习，要求学生掌握必需的现代化学的基本理论、基础知识和基本技能，并了解这些知识在科学研究和生产上的应用；培养学生的辩证唯物主义观以及基本的分析问题、解决问题的能力；为后续课程的学习和日后能独立开展工作打下一定的基础。三、课程基本要求理论和知识方面： 1、了解溶液浓度的几种表示方法及其相互换算；掌握非电解质稀溶液的依数性以及有关的计算；掌握溶胶的基本性质，溶胶的双电层结构和聚沉。了解乳状液的形成、鉴别与应用。了解高分子溶液的双重性及其对溶胶的保护与敏化作用。了解弱电解质的电离、盐类的水解、难溶非电解质的溶解与沉淀等几大平衡，并熟练掌握有关计算。 2、掌握常见的热、功、焓、吉布斯自由能、熵等热力学函数，掌握化学反应热的计算，能运用自由焓判据判断反应的自发性；熟悉化学反应速度的表示方法，掌握浓度、温度、催化剂对反应速度的影响，了解反应速度理论；了解反应的可逆性，掌握化学平衡定律，化学反应等温式，了解化学平衡移动规律及其应用。 3、明确核外电子运动状态的特殊性，掌握核外电子运动状态的描述和排布规律及元素基本性质的周期性；熟悉各类化学键的形成与特点，重点掌握共价键的价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论；熟悉分子间力、氢键等基本概念，以及它们对物质性质的影响。能力和技能方面： 通过对普通化学理论课的学习， 使学生掌握现代化学的基本理论和基础知识；通过普通化学实验课的练习，使学生掌握现代化学实验的基本技能，能够独立解决在实验过程中出现的一些常规问题，能独立的完成基础化学实验并写出实验报告，在教师指导下能够设计并完成一些简单的综合性性设计性实验。四、课程内容及学时分配绪 论（2学时）教学目的：使学生明确普通化学课程的性质、任务及其重要作用，了解本课程的教学安排、学习方法和注意事项。讲授重点难点：普通化学课程的性质、任务及其重要作用。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、普通化学研究的对象和重要作用；2、化学与各专业课程的关系；3、普通化学课程的性质、任务与学习方法。第一章、物质的状态、溶液和胶体 （7学时）教学目的：使学生掌握物质常见的三种存在状态及其各种状态的特征和相互转化规律。使学生掌握溶液浓度的各种表示方法和有关计算；掌握难挥发非电解质稀溶液的依数性及内在规律、有关计算；了解溶胶的形成和性质，掌握溶胶的胶团结构的书写，稳定性、聚沉及相互之间的关系；了解乳状液的形成、类型和应用；简单了解表面活性剂的概念和性质、了解强电解质溶液理论。讲授重点难点：理想气体状态方程和混合气体分压定律。难挥发非电解质稀溶液的依数性及内在规律、有关计算；溶胶的胶团结构及结构式的书写，溶胶的稳定性、聚沉及相互之间的关系。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、物质和物质的存在状态；2、气体、液体、固体三种常见物质存在状态的概念及特性；3、溶液的组成标度；4、稀溶液的依数性；5、强电解质溶液简介；6、胶体分散体系；7、乳状液的形成、类型和应用。第二章、原子结构（7学时）教学目的：使学生掌握核外电子运动的特殊性,理解波函数、原子轨道及其图形、几率、几率密度、电子云及其图形、电子层和能级的概念,以及相互间的联系与区别；掌握四个量子数的取值及物理意义、应用,熟悉电子填充顺序,会运用核外电子排布原理按要求写出常见元素原子的电子组态；了解电子层结构和元素周期律；掌握元素性质的周期性变化规律，元素性质与电子层结构的关系。讲授重点难点：核外电子运动的波粒二象性特征；波函数、原子轨道及其图形、几率、几率密度、电子云及其图形、电子层和能级的概念；四个量子数的取值及物理意义；核外电子排布式的书写；元素性质的周期性变化规律，元素性质与电子层结构的关系。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、简介原子结构理论的发展；2、核外电子运动状态的描述；3、原子结构与元素周期律。第三章、化学键与物质结构基础（8学时）教学目的：使学生粗略了解离子键理论，熟悉共价键的形成、本质和特征；掌握价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论,并会运用两理论推导一般分子或离子的空间构型；掌握分子间力、氢键概念以及它们对物质性质的影响。讲授重点难点：共价键的类型、形成、本质和特征；杂化轨道理论和价层电子对互斥理论以及运用两理论推导一般分子或离子的空间构型；分子间力、氢键的概念，以及它们对物质性质的影响。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、离子键与离子型化合物；2、共价键的类型、形成、本质和特征；3、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论及其运用；4、分子和离子的极性与极化；5、分子间力和氢键及其对物质性质的影响；6、晶体结构简介。第四章、化学热力学基础（7学时）教学目的：使学生掌握各种热力学基本概念；掌握热力学第一定律,能熟练运用各种方法计算化学反应的热效应。使学生掌握化学反应的自发性、熵、吉布斯自由能等热力学基本概念；掌握化学反应标准熵变和吉布斯自由能变的计算，能熟练运用自由能判据判断化学反应进行的方向；掌握GibbsHelmholtz公式，化学反应等温式及其计算；讲授重点难点：热力学的有关基本概念，热力学第一定律，化学反应的热效应的计算。吉布斯自由能变的计算以及运用自由能判据判断化学反应的方向；GibbsHelmholtz公式、化学反应等温式及有关计算；教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、热力学基本概念；2、热力学能和热力学第一定律；3、化学反应热效应及计算。4、化学反应的自发性和熵；5、吉布斯自由能的概念、计算及自由能最低原理。第五章、化学平衡（4学时）教学目的：使学生了解可逆反应，熟悉平衡常数的表达方法、化学平衡定律、不同平衡常数的含义及其相互关系、平衡常数的物理意义，能正确判断反应进行的限度，并能熟练计算；掌握浓度（或压力）、温度对化学平衡的影响。讲授重点难点：有关平衡常数的概念和计算；化学平衡的移动。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、化学平衡状态；2、化学平衡常数；3、多重平衡原理；4、化学平衡的移动。第六章、化学反应速率（5学时）教学目的：使学生掌握化学反应速率的基本概念；了解反应速率的表示方法；初步了解碰撞理论和过渡状态理论；掌握浓度（或压力）、温度、催化剂对化学反应速率的影响，并能熟练运用阿仑尼乌斯方程进行有关计算。讲授重点难点：基元反应、反应级数、活化能等有关概念；反应速率的表示方法；浓度（或压力）、温度、对化学反应速率的影响；运用阿仑尼乌斯方程进行有关计算。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、化学反应速率的概念；2、浓度对化学反应速率的影响；3、温度对化学反应速率的影响；4、化学反应速率理论简介；5、催化剂对化学反应速率的影响。第七章、酸碱反应与酸碱平衡（6学时）教学目的：使学生掌握酸碱质子理论；掌握水的离解平衡、PH值的定义和计算方法；掌握常见弱酸弱碱在水溶液中的平衡、缓冲溶液及其计算。讲授重点难点：酸碱质子理论；PH值的定义和计算方法；常见弱酸弱碱在水溶液中的平衡、缓冲溶液及其计算。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、酸碱质子理论；2、水的质子自递反应及水溶液的PH值；3、水溶液中的酸碱平衡；4、酸碱离解平衡的移动；5、缓冲溶液及有关计算。第八章、沉淀反应与沉淀溶解平衡（5学时）教学目的：使学生掌握难溶电解质的沉淀溶解平衡,掌握溶度积的计算及其与溶解度的关系；掌握溶度积规则及其应用。讲授重点难点：溶度积的计算及其与溶解度的关系；溶度积规则及其应用。教学方法与手段：课堂讲授讲授要点：1、难溶电解质的沉淀溶解平衡与溶度积；2、溶度积和溶解度；3、溶度积规则；4、溶度积规则的应用。普通化学实验（21学时）实验课基本要求：1、使学生熟悉化学实验及实验室的基本规则；培养学生认真观察实验现象，正确记录和实验数据，并能理论联系实际的基本素质。2、使学生掌握化学实验的基本知识和基础技能；能够合理布置实验台面，统筹安排实验过程；熟练掌握化学常用玻璃仪器的性能、规格、洗涤和使用；基本掌握化学实验中的洗涤、加热、分离、试剂取用等基本实验方法；了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。3、培养学生正确处理实验数据，正确书写实验报告的能力；逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风；初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力；为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。实验项目及学时分配：普通化学实验是普通化学课程的重要组成部分，各实验涉及的主要内容有：1、基本操作与技能练习；2、物质的性质与化学反应规律；3、物质特性常数的测定；4、独立设计与综合性实验。每个实验3学时，开设7个实验，共计21学时，具体实验项目如下：1、基本操作与技能练习；（3学时）2、溶胶与乳状液；（3学时）3、化学反应焓变的测定；（3学时）4、瞬时反应速度的测定；（3学时）5、缓冲溶液；（3学时）6、水质的检验；（3学时）7、粗硫酸铜的精制。（3学时）五、课程教材及主要参考资料本课程现选用的教材：理论教材 任丽萍主编普通化学，北京：高等教育出版社出版，2006年4月。实验教材 廖家耀主编普通化学实验教程，自编教材，2006年8月。主要参考资料：1杨苑臣、夏百根主编，普通化学，北京：中国农业出版社， 2002.7。2 西南农业大学廖家耀主编普通化学实验教程（自编），2006年8月。3 杨苑臣、夏百根主编，普通化学，北京：中国农业出版社， 2002.7。4西南农业大学魏素清主编，普通化学，成都：成都科技大学出版社，1999.3。5唐有祺、王夔主编，化学与社会，北京：高等教育出版社， 1998.7。6王佛松、王夔、陈新滋、彭旭明主编，展望21世纪的化学，北京：化学工业出版社， 2000.5。7 沈光球、陶家洵、徐功骅编，现代化学基础，北京：清华大学出版社， 1999.1。六、课程考核方式及成绩评定本课程为考试课，学生成绩组成为三部分：理论课期末考试卷面分占本门课总成绩的70%；平时组织纪律、作业等分数占本门课总成绩的10%；实验课成绩占本门课总分的20%，实验课不考试，每次实验后由教师根据学生实验操作能力、实验纪律和实验报告的填写情况以百分制综合评分。学期结束，全校组织统一的理论课期末闭卷考试，主要依据西南大学普通化学试题库组成A、B卷，A卷为期末考试题，B卷为补考试题。由学校考务科统一安排考试，教研室所有任课教师集中以流水作业方式进行试卷评阅。七、其他说明本教学大纲由普通化学教研室讨论决定，每隔一定时间根据实际情况适时进行讨论修订。 执笔人签名：廖家耀 专业(教学部)负责人签名： 主管教学院长签名：概率论与数理统计教学大纲一、课程基本信息课程代码614030016课程类别公共基础课中文名称概率论与数理统计英文名称Probability and Statistics适用专业工科及经济管理类开课单位数学与统计学院总学时54学时 学 分3学分先修课程高等数学线性代数后续课程二、课程的性质、地位和任务概率论与数理统计是非数学专业继高等数学、线性代数之后的又一重要的数学基础课。该课程是研究随机现象及其统计规律的数学课程，其理论与方法已广泛的应用于工农业生产、科学技术以及社会生活中。通过本课程的学习，使学生掌握处理随机现象的基本原理、基本方法，为后继专业课程学习、进一步深造及从事工程技术和经济、管理工作奠定必要的基础。三、课程基本要求通过本课程的学习使学生能正确理解研究随机现象及其统计规律的基本概念，掌握基本理论和解决问题的方法，具备解决应用问题的能力。四、课程内容及学时分配第一章 概率论的基本概念（9学时）主要内容：随机现象 随机试验 样本空间 事件 事件的和、积、差、互不相容、对立事件、逆事件 事件的运算律 概率的定义（统计定义、古典定义、几何定义、公理化定义） 概率的性质 条件概率定义、计算 乘法公式 全概率公式与贝叶斯公式 事件的独立性定义、计算 可靠性问题教学基本要求：1、理解样本空间、随机事件的概念；熟练掌握随机事件的关系与运算；2、理解概率的统计定义、古典定义、几何定义、公理化定义；熟练计算常见的古典概率问题，熟练掌握条件概率定义、计算；3、熟练掌握乘法公式、全概率公式与贝叶斯公式，正确理解事件的独立性定义；熟悉利用独立性计算事件的概率；熟悉可靠性问题计算。重点： 随机事件及其关系与运算 概率的定义（统计定义、古典定义、几何定义、公理化定义） 条件概率 乘法公式 全概率公式与贝叶斯公式 事件的独立性难点：随机事件的关系与运算 概率的古典定义、几何定义、公理化定义 条件概率 乘法公式 全概率公式与贝叶斯公式 事件的独立性第一节 随机试验确定性现象 随机现象 统计规律 随机试验第二节 样本空间、随机事件样本空间 随机事件 基本事件 必然事件 不可能事件 事件的和、积、差、互不相容、对立事件、逆事件 运算律第三节 频率与概率频率 概率的统计定义 概率的公理化定义 概率的性质第四节 等可能概型（古典概型）概率的古典定义及计算 典型概率问题（抽签问题 分房问题 超几何概率问题） 概率的几何定义及计算 第五节 条件概率条件概率定义、计算 乘法公式 全概率公式与贝叶斯公式 第六节 独立性事件的独立性定义、计算 可靠性问题计算第二章 随机变量及其分布（9学时）主要内容：随机变量的定义、分类 离散型随机变量概率分布的定义 离散型随机变量的常见分布（01分布、二项分布、普阿松（Poisson）分布、几何分布、超几何分布） 分布函数的定义 分布函数与分布律的关系 连续型随机变量及其概率密度函数的定义、性质 连续型随机变量的常见分布（均匀分布、指数分布、正态分布） 简单随机变量函数的分布教学基本要求：1、 正确理解随机变量定义，分布函数的定义。2、 熟练掌握离散型随机变量的概率分布定义、性质及 常见分布（01分布、二项分布、普阿松（Poisson）分布、几何分布、超几何分布）和它的应用。3、 熟练掌握连续型随机变量及其密度函数的定义、性质及常见分布（均匀分布、指数分布、正态分布）和它的应用。4、 熟练掌握求单个随机变量函数的分布的方法。 重点：离散型随机变量及其分布律 随机变量的分布函数 连续型随机变量及其密度函数 随机变量函数的分布难点：随机变量的分布函数 离散型随机变量及其分布律 连续型随机变量及其密度函数 随机变量函数的分布第一节 随机变量随机变量的定义、分类第二节 离散型随机变量及其分布律离散型随机变量分布律定义 01分布 二项分布 普阿松（Poisson）分布 几何分布 超几何分布第三节 随机变量的分布函数分布函数的定义 分布函数与分布律的关系第四节 连续型随机变量及其密度函数密度函数的定义、性质 均匀分布 指数分布 正态分布第五节 随机变量函数的分布第三章 二维随机向量（变量）及其分布（6学时）主要内容： 二维随机变量 二维随机变量的联合分布 二维正态分布 边缘分布 条件分布 随机变量的独立性 两个随机变量的简单函数的分布 教学基本要求：1、正确理解二维随机变量的联合分布函数、离散型随机变量的联合分布律、连续型随机变量的联合密度函数的定义，熟练掌握其性质，熟悉二维两点分布、二维正态分布，了解n维随机向量及其联合分布函数。2、 熟练掌握边缘分布函数、边缘分布律、边缘概率密度函数求法，了解二维正态分布的边缘分布密度求法。3、 正确理解条件分布定义，会求离散型随机变量的条件分布律及连续型随机变量的条件概率密度。4、 正确理解随机变量独立的定义，熟练掌握独立性判别的充分必要条件，掌握正态分布独立的充分必要条件。5、会求X+Y、max(X,Y)、min(X,Y)的分布。重点： 二维随机变量的联合分布 二维正态分布 边缘分布 随机变量的独立性 两个随机变量的函数的分布难点：二维随机变量的联合分布及性质 二维正态分布 边缘分布 随机变量的独立性 两个随机变量的函数的分布第一节 二维随机变量二维随机变量的联合分布函数定义、性质 离散型随机变量的联合分布律 连续型随机变量的联合密度函数 二维两点分布 二维正态分布 n维随机向量及其联合分布函数 第二节 边缘分布边缘分布函数 边缘分布律 边缘概率密度函数 二维正态分布的边缘分布密度第三节 条件分布条件分布律 条件概率密度第四节 相互独立的随机变量随机变量独立的定义 充分必要条件 正态分布独立的充分必要条件第五节 两个随机变量的函数的分布简单的两个随机变量的函数的分布 X+Y、max(X,Y)、min(X,Y)的分布第四章 随机变量的数字特征（9学时）主要内容：数学期望 方差 标准差 切比雪夫（Chebyshev）不等式 协方差与相关系数 矩 协方差阵教学基本要求：1、正确理解期望的定义，熟练掌握它的性质、应用、随机变量函数的期望求法、常见分布的期望。2、正确理解方差、标准差的定义，熟练掌握计算公式、性质及常见分布的方差，熟练掌握切比雪夫（Chebyshev）不等式及应用。3、 正确理解协方差的定义、相关系数的定义，熟悉它们的性质，掌握不相关与独立的关系。4、了解原点矩 、中心矩、协方差阵 、正态分布密度的矩阵表达式。重点：数学期望 方差 切比雪夫（Chebyshev）不等式 协方差与相关系数 矩 难点：数学期望 方差 切比雪夫（Chebyshev）不等式 协方差与相关系数 第一节 数学期望期望的定义、性质 随机变量函数的期望 常见分布的期望第二节 方差方差的定义、计算公式、性质 常见分布的方差 切比雪夫（Chebyshev）不等式第三节 协方差与相关系数协方差的定义、性质 相关系数的定义、性质 不相关 不相关与独立的关系第四节 矩 协方差阵原点矩 中心矩 协方差阵 正态分布密度的矩阵表达式第五章 大数定律与中心极限定理（3学时）主要内容：切比雪夫(Chebyshev)大数定律 贝努里大数定律 辛钦(Khinchine)大数定律 列维林德伯格（Levy-Lindberg）中心极限定理 李雅普诺夫定理 棣莫弗拉普拉斯(De Moivre-Laplace)定理。教学基本要求：1、掌握切比雪夫（Chebyshev）大数定律 、贝努里大数定律 、辛钦(Khinchine)大数定律的条件、结论及应用。2、掌握列维林德伯格（Levy-Lindberg）中心极限定理、棣莫弗拉普拉斯(De Moivre-Laplace)定理。熟悉它们的应用。重点：切比雪夫大数（Chebyshev）定律 贝努里大数定律 辛钦(Khinchine)大数定律 列维林德伯格（Levy-Lindberg）中心极限定理 棣莫弗拉普拉斯(De Moivre-Laplace)定理难点： 依概率收敛 切比雪夫（Chebyshev）大数定律 贝努里大数定律 辛钦(Khinchine)大数定律 列维林德伯格（Levy-Lindberg）中心极限定理 棣莫弗拉普拉斯(De Moivre-Laplace)定理第一节 大数定律依概率收敛 切比雪夫大数定律 贝努里大数定律 辛钦大数定律第二节 中心极限定理独立同分布的中心极限定理 棣莫弗拉普拉斯定理 李雅普诺夫定理第六章 样本及抽样分布（3学时）主要内容：总体、个体、简单随机样本 统计量 样本均值、样本方差、样本k阶矩 经验分布函数 分布 t分布 F分布 正态总体的常用抽样分布教学基本要求：1、正确理解总体、个体、简单随机样本、统计量等概念，熟悉样本均值、样本方差、样本k阶矩及其计算 。2、了解分布 、t分布