《普通化学及实验》教学大纲.docx

普通化学及实验教学大纲课程编号：081004A课程类型：公共基础课总学时：64 讲课学时：56 实验学时：8学分： 4适用对象：安全工程先修课程：无一、课程的教学目标本课程是大学本科四年制标准学制安全工程专业和工业工程专业的一门必修基础课。普通化学是对化学作一整体的阐述和研讨。本课程设置的目的是让学生通过对化学热力学与动力学、物质结构及性质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、教学基本要求教学内容：重点讲授化学热力学和化学动力学的基本原理以及电化学部分和水化学部分的基本内容，详细介绍物质结构的基本内容，概括介绍元素化学与无机材料以及高分子化合物与材料以及生命科学中的化学内容。教学方法和手段：通过与实际相结合，加深学生对化学热力学及化学动力学基本原理的认识。通过多媒体教学所具有的优势，利用科学、直观的图片，帮助学生理解抽象的化学原理，并通过实验加深学生对所学知识的理解。考核方式：普通化学作为一门新生入门的学科基础课，应当培养学生对科学论文的查阅和撰写的基本能力和独立进行实验操作的基本能力，为将来学习专业课程打下良好的基础，因此建议本课程采用习题训练、论文撰写、实验考核与期末闭卷考试相结合的办法，其中课堂表现10，平时作业10，实验10，期末考试70。三、各教学环节学时分配教学课时分配序号章节内容讲课实验其他合计1绪论22第一章热化学与能源43第二章化学反应的基本原理与大气污染84第三章水化学与水污染85反应活化能的测定46第四章电化学与金属腐蚀87第五章物质结构基础108醋酸电离度（）和电离常数（K）的测定49第六章元素化学与无机材料810第七章高分子化合物与材料411第八章生命物质与人体健康4合计56864四、教学内容绪论化学科学的研究现状，普通化学的教学目的、主要内容、学习方法以及与所学专业的关系。第一章热化学与能源第一节反应热的测量1. 基本概念2. 反应热的测量第二节反应热的理论计算1. 热力学第一定律。2. 化学反应的反应热和焓3. 反应标准摩尔焓变的计算第三节能源1. 常见能源2. 清洁能源教学重点、难点：重点：热力学第一定律，恒压反应热，状态函数。难点：标准摩尔焓变的计算。课程的考核要求：了解用弹式热量计测量等容热效应（Qv）的原理，熟悉 Qp 的实验计算法,了解状态函数的意义，了解化学反应中的焓变的关系；了解 Qv 与化学反应的内能的关系；初步掌握化学反应的标准摩尔焓变（rHm）的近似计算，适当了解能源中的燃料燃烧反应的热效应。了解煤炭、石油、天然气、氢能、核能、太阳能等形式的能源。复习思考题及习题：P43-21；P45-11；P45-14第二章化学反应的基本原理与大气污染第一节化学反应的方向和吉布斯函数变1. 影响反应方向的因素2. 反应自发性的判断3. 化学反应的标准摩尔吉布斯函数变的近似计算第二节化学反应进行的程度和化学平衡1. 标准平衡常数的意义及其与标准摩尔吉布斯函数变的关系及有关计算。2. 化学平衡移动及温度对化学平衡常数的影响。第三节化学反应速率1. 浓度、温度与反应速率的定量关系2. 基元反应和反应级数3. 反应活化能和活化分子4. 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响第四节大气污染自学环境化学中大气主要污染物及其防治。教学重点、难点：重点：化学反应方向的判断，标准平衡常数及计算。难点：标准摩尔吉布斯函数的计算。课程的考核要求：了解化应中的熵变及吉布斯函数变在一般条件下的意义；初步掌握化学反应的标准摩尔吉布斯函数变（rGm）的近似计算；能应用rGm 或rGm判断反应进行的方向；理解标准平衡常数（K）的意义及其与rGm的关系，并初步掌握有关计算；理解浓度，压力和温度对化学元素反应的影响；了解浓度，温度与反应速率的定量关系，了解基元反应和反应级数概念；能用阿仑尼乌斯公式进行初步计算；能用活化能和活化分子的概念说明浓度，催化剂对化学元素反应速率的影响；了解环境化学元素中大气主要污染物及其防治。复习思考题及习题P106-27；P107-3；P108-13；P109-16第三章水化学与水污染第一节溶液的通性1. 非电解质溶液通性2. 电解质溶液的通性。第二节水溶液中的单相离子平衡1. 酸碱质子理论，2. 酸碱的解离平衡3. 缓冲溶液, 同离子效应4. 配离子的解离平衡第三节难溶电解质的多相离子平衡1. 难溶电解质的解离平衡2. 溶度积和溶解度的基本计算3. 溶度积规则及其应用。第四节胶体与界面化学1. 胶体的结构与稳定性2. 聚沉与保护3. 胶体及界面化学在现代生活中的应用第五节水污染及其危害自学环境化学中水的主要污染物及其某些处理方法的原理。教学重点、难点：重点：稀溶液的依数性，酸碱平衡。难点：缓冲溶液。课程的考核要求：了解溶液的通性（蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降及渗透压）；理解酸碱的解离平衡，分级解离和缓冲溶液的概念，能进行溶液 pH 的基本计算，能进行同离子效应，等离子平衡如缓冲溶液的计算，了解配离子（络离子）的解离平衡移动；初步掌握溶度积和溶液解的基本计算；了解溶度积规则及其应用；了解环境化学中水的主要污染物及其某些处理方法的原理。复习思考题及习题P157-9，10，11； P158-17，18，19第四章电化学与金属腐蚀第一节原电池与电极反应1. 原电池的组成2. 电极与电极反应3. 能斯特方程4. 摩尔吉布斯函数变与电池电动势及氧化还原反应平衡常数的关系第二节电极电势1. 电极电势的概念，利用能斯特方程进行有关计算。第三节电动势与电极电势在化学上的应用1. 应用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度。第四节化学电源1. 日常使用的电池的组成及化学电源的发展趋势。第五节电解1. 电解原理及其应用。第六节金属的腐蚀及防止1. 金属腐蚀及其防护原理。教学重点、难点：重点：原电池和电解池。难点：电动势的计算，氧化还原反应自发进行的方向和程度。课程的考核要求：了解电极电势的概念，能用能斯特方程式进行有关计算；能应用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度；了解摩尔吉布斯函数rGm与原电动势，rGm与氧化还原反应平衡常数的关系；联系电极电势概念，了解电解的基本原理，了解电解在工程实际中的某些应用；了解金属腐蚀及防护原理。复习思考题及习题P198-4；P199-7，8，9，12，13；P200-15，18第五章物质结构基础第一节原子结构的近代概念1. 原子核外电子运动的特征2. 波函数、四个量子数3. 电子云第二节多电子原子的电子分布方式和周期系1. 周期系元素的核外电子分布的一般规律及其与长式周期表的关系2. 原子（及离子）的外层电子分布和元素分区的基本情况第三节化学键和分子间相互作用力1. 共价键2. 杂化轨道理论说明一些典型分子的空间构型3. 化学键、分子间力的本质及特性。4. 超分子第四节晶体结构1. 分子晶体2. 原子晶体3. 金属晶体4. 离子晶体教学重点、难点：重点：核外电子分布，化学键及空间构型，分子间相互作用力。难点：波函数，杂化轨道理论。课程的考核要求：联系原子核外电子运动的特征（量子化，波泣二象性，统计性），了解波函数，四个量子数和电子云的基本概念，了解 s，p，d 波函数和电子云的角度分布示意图；掌握周期系元素的原子的核外电子分布的一般规律及其与长周期表的关系，明确原子（及离子）的外层电子分布和元素按 s,p,d,ds,f 分区的情况；联系原子结构了解元素的某些性质的一般递变情况，了解共价键的价键理论的基本要点以及键长，键角和键能的概念；了解分子电偶极矩的概念及其应用于区分极性分子与非极性分子，能联系杂化轨道理论（sp型）说明一极性分子典型分子的空间构型；在明确化学键，分子间力（以及氢键）的本质及特性的基础上，了解晶体结构及其对物质性质的影响。复习思考题及习题P250-6；P251-17，18第六章元素化学与无机材料第一节单质的物理性质1. 单质的熔点、沸点和硬度2. 导电性和能带理论第二节单质的化学性质1. 金属单质的还原性2. 非金属单质的氧化还原性第三节无机化合物的物理性质与化学性质1. 氯化物和氧化物的物理性质和化学性质2. 离子极化理论第四节配位化合物1. 配位化合物的结构、命名和性质2. 配位化合物在近代无机化学中的发展与地位第五节无机材料1. 金属和合金材料2. 无机非金属材料3. 纳米材料和碳纳米管教学重点、难点：重点：金属单质和非金属的物理化学性质。难点：离子极化理论。课程的考核要求：联系物质结构基础知识，了解金属单质的熔点，硬度以及导电性等物质性质的一般规律和典型实例；联系化学热力学基础知识，了解金属单质的还原性以及在常温和高压下与氧结合能力的变化情况；了解金属的配合特性以及一般配合物的组成，命名和某些特殊配合物的概念，了解配合物的价键理论的基本要点以及配合物的一些实际应用；联系周期系和物质结构，了解工程上某些金属及合金材料与化学有关的特性及应用；了解金属材料表面加工与处理过程中和有关化学原理。复习思考题及习题P310-2；P311-3第七章高分子化合物与材料第一节高分子化合物概述1. 基本概念和特点2. 命名和分类第二节高分子化合物的基本结构和重要特性1. 基本结构2. 结构与性能的关系第三节高分子化合物的合成、改性与再利用1. 高分子的合成反应2. 高分子化合物的改性第四节日常生活中的高分子材料1. 塑料2. 橡胶3. 纤维4. 复合材料教学重点、难点：重点：高分子化合物特点，基本结构和性能。难点：高分子化合物结构与性能的关系。课程的考核要求：了解高分子化合物的基本概念、特征、分类、命名及其合成。了解高分子化合物的结构与塑性、弹性、机械性能、电绝缘性、化学稳定性等的关系。了解合成高分子化合物的基本反应类型以及如何改善高分子化合物的物理、化学性质。复习思考题P346-4， P346-8第八章生命物质与人体健康第一节氨基酸、蛋白质和酶1. 氨基酸2. 多肽3. 蛋白质第二节核酸和基因工程1. 核酸的组成2. 核酸的一级结构和二级结构3. DNA的复制与基因表达第三节疾病与治疗自学了解癌症，艾滋病和心血管疾病第四节生命元素与人体健康1. 常量元素的生理功能2. 微量元素的生理功能教学重点、难点：重点：蛋白质和核酸的结构。难点：蛋白质的空间结构。课程的考核要求：了解蛋白质、核酸及糖类的结构特点和重要作用。了解威胁人类生命安全的疾病的产生及治疗。了解新药研发的过程以及我国新药研发的现状。复习思考题：P388-3， P388-15五、主要参考书1 浙江大学普通化学教研组编，普通化学（第五版），北京，高等教育出版社2002年7月执笔人：任冬梅 教研室主任： 系教学主任审核签名：*普通物理学及实验I教学大纲课程编号：081043A课程类型：公共基础课总学时：48 讲课学时：40 实验（上机）学时：8学分：3适用对象：工业工程，安全工程先修课程：高等数学一、课程的教学目标以物理学基础为内容的大学普通物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。本课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学普通物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。通过普通物理课程的教学使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为学生进一步学习打下坚实的基础。在本课程的各个教学环节中应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。二、教学基本要求1.课堂教学讲授基本内容。本课程的基本内容为：力学、振动和波动的基本内容、气体动理论和热力学。2.课堂教学要根据教学大纲，突出重点、难点，讲清基本概念和原理；注意理论联系工业实际，简明扼要，辅之电子教案进行教学，提高课堂教学的效率；注重学生能力的培养。3.部分教学内容列为自学和选学。根据专业要求及学时限制，教师可选讲部分教学内容；要求学生自学和选学内容，不列为考试内容。4.教学中注意介绍现代物理学技术和方法在工业各领域中的应用。5.相对论等是本课程的难点。6.物理实验主要是训练学生具有一定的运用测试手段的技能。运用实验原理和方法去研究某些物理现象并进行具体测试；学习处理实验数据和分析实验结果的能力。7.本课程为考试课，考核方式采用平时考核加期末闭卷考核百分制的方法，平时成绩占30分，期末考试成绩占70分。三、各教学环节学时分配序号章节内容讲课实验其他合计1第1章 运动的描述42第2章运动定律与力学中的守恒定律103第3章 相对论24第4章 机械振动 45第5章 机械波 46第6章 气体动理论基础47第7章 热力学基础48误差理论49实验一长度测量210实验二刚体的转动惯量测定411实验三 霍尔位置传感器法杨氏模量测定312*实验四 超声波测试原理及应用3合计321648四、教学内容第一章 运动的描述第一节 参考系 坐标系 物理模型1数学预备知识2质点的定义质点模型参考系坐标系第二节 运动的描述1位置矢量 位移速度加速度2圆周运动 切向加速度 法向加速度 3运动学中的两类问题第三节相对运动1. 时间与空间2. 相对运动课程的考核要求：理解建立理想模型的意义。掌握位置矢量、位移、速度和加速度的概念；掌握圆周运动、平面抛体运动的规律；熟练掌握用微分方法求解运动学第一类问题；掌握用积分方法求解一维运动学第二类问题。理解质点在不同参考系中运动的规律。教学重点、难点：教学重点内容包括描述运动的位矢、位移、速度和加速度；运动学中的两类问题；切向加速度和法向加速度。教学难点包括运动学中两类问题的微积分运算；自然坐标系中圆周运动的切向加速度和法向加速度。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第二章 运动定律与力学中的守恒定律第一节牛顿定律1牛顿第一定律2牛顿第二定律3牛顿第三定律第二节 非惯性系 惯性力1惯性系非惯性系2惯性力3非惯性系中的牛顿第二定律第三节 动量 动量守恒定律 *质心运动定律1动量冲量动量定理2动量守恒定律3质心 质心运动定律第四节功 动能 势能 机械能守恒定律1功质点动能定理2重力、弹性力、万有引力作功的特点3保守力与非保守力势能4功能原理机械能守恒定律第五节角动量 角动量守恒定律1质点的角动量力矩角动量定理2质点的角动量守恒定律第六节刚体的定轴转动1刚体的运动学描述2刚体定轴转动定律 转动惯量3定轴转动刚体的角动量定理 角动量守恒定律4刚体重力势能 刚体定轴转动的动能定理课程的考核要求：理解牛顿运动定律的内容及实质；掌握用隔离法解一般动力学问题；熟练掌握牛顿定律解题的方法。了解惯性力的概念。掌握质点、质点组动量的概念，熟练掌握动量定理。熟练掌握动量守恒定律及应用。掌握简单问题功的计算；掌握质点动能定理；掌握保守力作功特点及其与势能的关系；掌握动能的概念；掌握动能定理、功能原理；熟练掌握机械能守恒定律及应用。掌握质点角动量概念、力矩的概念；掌握质点角动量定理及守恒定律。了解质心的概念，理解质心运动定律。掌握转动惯量的物理意义；熟练掌握刚体定轴转动定律。掌握角动量守恒定律。理解力矩作功和刚体重力势能的物理意义。教学重点、难点：教学重点内容包括牛顿定律的应用；动量守恒定律及应用；机械能守恒定律及应用；刚体定轴转动转动定律；定轴转动刚体的角动量守恒定律。教学难点内容包括保守力及势能的概念；角动量概念及角动量守恒定律；刚体的转动惯量及计算。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第三章 相对论第一节伽利略变换和经典力学时空观1伽利略变换经典力学的相对性原理2经典力学的绝对时空观第二节狭义相对论产生的实验基础和历史条件狭义相对论产生的实验基础和历史条件第三节狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式1狭义相对论的基本原理2洛仑兹变换式3洛仑兹速度变换式第四节狭义相对论的时空观1 同时的相对性2 长度的收缩3 时间的延缓第五节相对论动力学1 动量与速度的关系2 狭义相对论的基本方程3质量和能量的关系4动量和能量的关系课程的考核要求：了解经典力学的绝对时空观。了解狭义相对论产生的实验基础和历史条件。理解爱因斯坦相对性原理和光速不变原理。理解同时性的相对性、时钟延缓、长度收缩等相对论效应。理解相对论质量、动量和能量等概念以及它们和牛顿力学中相应各量的关系。教学重点、难点：教学重点内容包括爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；同时性的相对性、时钟延缓、长度收缩等相对论效应；相对论质量、动量、和能量和牛顿力学中相应各量的关系。教学难点内容包括同时性的相对性、时钟延缓、长度收缩等相对论效应。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第四章机械振动第一节 简谐振动的动力学特征 简谐振动第二节 简谐振动的运动学1振幅 2周期 3位相4常数A和j的确定第三节 简谐振动的能量简谐运动的能量第四节 简谐振动的合成 振动的频谱分析1同方向简谐运动的合成2多个同方向简谐运动的合成3两个同方向不同频率简谐运动的合成4两个相互垂直简谐运动的合成5振动的频谱分析第五节 阻尼振动 受迫振动 共振1阻尼振动2受迫振动3共振课程的考核要求：掌握简谐运动的定义。掌握振幅、周期和位相的物理意义，会确定振动系统的特征量，会建立简谐运动方程。掌握简谐运动能量的基本特征。掌握同方向、同频率简谐运动合成的特点和规律；了解拍和互相垂直简谐运动合成的特点。了解阻尼振动、受迫振动和共振发生的条件和规律。教学重点、难点：教学重点内容包括旋转矢量法；简谐运动的特征；简谐运动的合成。教学难点内容包括简谐运动的合成；阻尼振动、受迫振动和共振的分析。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第五章 机械波 第一节 机械波的形成和传播1机械波的形成2横波与纵波3波长 波的周期和频率 波速4波线 波面 波前第二节 平面简谐波的波动方程1平面简谐波的波动方程2波动方程的物理含义第三节 波的能量 声强1波的能量传播2能流和能流密度第四节 惠更斯原理 波的叠加和干涉1惠更斯原理2波的叠加原理3波的干射第五节 驻波1驻波的产生2驻波的特点3半波损失第六节 多普勒效应 冲击波1波源不动，观察者相对介质运动的多普勒效应2观察者不动，波源相对介质运动的多普勒效应3观察者与波源同时相对介质运动的多普勒效应课程的考核要求：理解机械波的产生条件；掌握描述波动的各物理量的物理意义以及各量之间的相互关系。了解波的能量传播特征；掌握能流和能流密度的概念。掌握建立平面简谐波波动方程的方法，理解波形曲线。理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件；能应用位相差和波程差的概念分析和确定相干波叠加振幅加强和减弱的条件。理解驻波的形成及特点；理解半波损失概念。了解多普勒效应及其规律。教学重点、难点：教学重点内容包括平面简谐波的波动方程、波的叠加。教学难点内容包括平面简谐波的波动方程、波的叠加。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第六章 气体动理论基础第一节 平衡态 温度 理想气体状态方程1平衡态2温度 3理想气体状态方程第二节 理想气体的压强公式1理想气体的微观模型和统计假设 2理想气体压强公式第三节 温度的统计解释 温度的本质和统计意义第四节 能量均分定理 理想气体内能1.分子自由度 2.能量均分定理 3.理想气体的内能第五节 麦克斯韦速率分布定律1.分子速率的实验测定2.气体分子速率分布律（函数）3.麦克斯韦速率分布曲线 分子速率的三个统计值第六节 玻耳兹曼分布规律玻耳兹曼分布规律第七节分子的平均碰撞次数和平均自由程1.平均碰撞次数2.平均自由程第八节气体内的输运过程1 粘滞现象2 热传导现象3 扩散现象课程的考核要求：理解平衡态及温度的概念；掌握理想气体状态方程。掌握理想气体的分子模型。掌握压强公式，理解压强微观本质。掌握温度公式，理解温度微观本质。理解能量按自由度均分原理，熟练掌握理想气体内能的计算。理解气体分子热运动的麦克斯韦速率分布规律；掌握三种速率。理解玻耳兹曼分布规律。理解气体分子热运动平均碰撞频率、平均自由程的计算。了解非平衡态下的迁移现象，了解粘度系数、热导率系数、扩散系数。教学重点、难点：教学重点内容包括气体分子运动论的基本观点和理想气体的分子模型；压强和温度的微观本质；气体分子速率分布函数；能量按自由度均分原理，理想气体内能的计算。教学难点内容包括理解压强和温度微观本质；熟练掌握理想气体内能的计算。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第七章热力学基础第一节 内能 功和热量 准静态过程1内能2功 热量3准静态过程第二节 热力学第一定律1.热力学第一定律2.等温过程、等体过程、等压过程第三节 气体的摩尔热容1定压摩尔热容2定体摩尔热容第四节 绝热过程 绝热过程 绝热方程第五节 循环过程 卡诺循环1.循环过程2.热机和制冷机3.卡诺循环的特点和规律第六节热力学第二定律1热力学第二定律的两种表述 2可逆过程和不可逆过程第七节热力学第二定律的统计意义 玻耳兹曼熵1.热力学第二定律的微观意义2.热力学概率与玻耳兹曼熵第八节 卡诺定理 克劳修斯熵1卡诺定理2克劳修斯等式与不等式3克劳修斯熵4熵增加原理课程的考核要求：理解内能、功、热量及准静态过程概念。掌握功、热量的概念及计算。熟练掌握热力学第一定律在等温过程、等体过程和等压过程中的应用。掌握摩尔热容的概念。掌握绝热方程。熟练掌握循环过程的能量转换并会计算热机效率；掌握卡诺循环的特点和规律。掌握热力学第二定律，理解可逆过程和不可逆过程的概念。了解热力学第二定律的统计意义。掌握卡诺定理及提高热机效率的途径；了解熵增加原理。教学重点、难点：教学重点内容包括功的概念和计算；摩尔热容的概念；热力学第一定律在定压、定体、等温和绝热过程中的应用；计算热机效率；卡诺定理。教学难点内容包括功的概念和计算；绝热方程。 复习思考题：根据所选教材选择课后习题。误差理论1.误差的基本概念2.误差处理的一般方法3.有效数字的处理方法教学重点、难点：教学重点内容包括误差的基本概念；有效数字的计算；不确定度处理实验结果。教学难点内容包括不确定度处理实验结果。误差理论考核要求：掌握误差的基本概念；掌握有效数字的计算；掌握采用不确定度处理实验结果的方法。复习思考题：根据所选实验教材选择课后习题。实验一长度测量1.学习游标卡尺、千分尺的测量原理及使用方法。2.学习有效数字处理实验数据。3.学习用误差理论处理实验结果。4.测小圆柱的体积。教学重点、难点：教学重点内容包括游标卡尺、千分尺的测量原理及使用方法。教学难点内容包括游标卡尺、千分尺的测量原理及应用。本实验考核要求：掌握游标卡尺、千分尺的测量原理及使用方法；掌握用误差理论处理实验结果的方法。复习思考题：实验报告实验二刚体的转动惯量测定1学习测量刚体转动惯量的方法 测铝环对中心轴的转动惯量2学习测量刚体转动惯量的方法 测铝盘对中心轴的转动惯量3用实验方法验证平行轴定理4用最小二乘法处理数据，进一步熟悉各种数据处理方法。教学重点、难点：教学重点内容包括铝环对中心轴的转动惯量的测量；铝盘对中心轴转动惯量的测量。教学难点内容包括刚体转动惯量实验仪测量的调节；用最小二乘法处理数据。本实验考核要求：掌握用刚体转动惯量实验仪测量刚体转动惯量的方法；掌握用刚体转动惯量实验仪验证平行轴定理；了解用最小二乘法处理数据。复习思考题：实验报告实验三 霍尔位置传感器法杨氏模量测定1熟悉霍尔位置传感器的特性2. 弯曲法测量黄铜的杨氏模量 3. 对霍尔位置传感器定标 测量锻铸铁的杨氏模量教学重点、难点：教学重点内容包括铝环对中心轴的转动惯量的测量；铝盘对中心轴的转动惯量的测量。教学难点内容包括刚体转动惯量实验仪测量的调节；用最小二乘法处理数据。本实验考核要求：了解超声波产生和接收方法；理解超声脉冲波及其特点；理解超声波的反射、折射和波型转换。复习思考题：实验报告实验四超声波测试原理及应用1.测量直探头的延迟2.测量脉冲超声波频率和波长3波形转换的观察和测量教学重点、难点：教学重点内容包括弯曲法测量黄铜杨氏模量；对霍尔位置传感器定标；测量锻铸铁的杨氏模量。教学难点内容包括对霍尔位置传感器定标。本实验考核要求：掌握用霍尔位置传感器测量黄铜的杨氏模量的方法；掌握用霍尔位置传感器测量锻铸铁的杨氏模量及对霍尔位置传感器定标的方法；了解和掌握微小位移的非电量电测新方法。复习思考题：实验报告五、其它1本课程教学大纲编写参考教育部2006年颁布的非物理类理工科大学物理课程基本要求。2本课程不指定教材，任课教师根据教学大纲选择适合教材。3因学时限制，本教学大纲中带*号理论课内容暂不列入课堂教学，可作为学生选学内容，相应考核要求可作为学生学习时的参考；本教学大纲中带*号实验课内容因仪器待购暂不列入课堂教学，相应课时暂时由理论课内容代替。4带*号为课外阅读材料不列入课堂教学，可作为学生选学内容。六、主要参考书1祝之光，物理学（第三版），高等教育出版社，2008年；2赵近芳，大学物理学（第三版），北京邮电大学出版社；3曾仲宁，王秀力大学物理实验（第二版），中国铁道出版社 2005年；4毛俊健、顾牡，大学物理学，北京，高等教育出版社，2006年；5程守洙、江之永，普通物理学（第五版），高等教育出版社，2001年；6普通物理实验指导书。执笔人：李伟 教研室主任：系教学主任审核签名：*普通物理学及实验II教学大纲课程编号：081002A课程类型：公共基础课总学时：32 讲课学时：24 实验（上机）学时：8学分：2适用对象：工业工程，安全工程先修课程：高等数学一、课程的教学目标以物理学基础为内容的大学普通物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。本课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学普通物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。通过普通物理课程的教学使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为学生进一步学习打下坚实的基础。在本课程的各个教学环节中应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。二、教学基本要求1.课堂教学讲授基本内容。本课程的基本内容为：电磁学、波动光学。2.课堂教学要根据教学大纲，突出重点、难点，讲清基本概念和原理；注意理论联系工业实际，简明扼要，辅之电子教案进行教学，提高课堂教学的效率；注重学生能力的培养。3.部分教学内容列为自学和选学。根据专业要求及学时限制，教师可选讲部分教学内容；要求学生自学和选学内容，不列为考试内容。4.教学中注意介绍现代物理学技术和方法在工业各领域中的应用。5.相对论等是本课程的难点。6.物理实验主要是训练学生具有一定的运用测试手段的技能。运用实验原理和方法去研究某些物理现象并进行具体测试；学习处理实验数据和分析实验结果的能力。7.本课程为考试课，考核方式采用平时考核加期末闭卷考核百分制的方法，平时成绩占30分，期末考试成绩占70分。三、各教学环节学时分配序号章节内容讲课实验其他合计1第8章 静电和稳恒电场82第9章 恒定磁场63第10章 电磁感应24*第11章 电磁波5第12章 光的干涉46第13章 光的衍射47*第14章 光的偏振 8*第15章 量子物理基础 9*第16章 原子核物理和粒子物理简介10*第17章 新技术的物理基础11实验一 静电场描绘212实验二 霍尔效应测量通电螺线管的磁场213实验三 牛顿环测曲率半径214实验四 分光计测棱镜顶角、光栅测波长2合计24832四、教学内容第八章 静电场第一节 电场 电场强度1静电场 电场强度2点电荷的电场强度 电场强度叠加原理3电偶极子的电场强度第二节 电通量 高斯定理1电场线2电通量3高斯定理及应用举例第三节 电场力的功 电势 1静电场力作功的特点 静电场的环路定理2电势能 电势3点电荷电场的电势 电势的叠加原理4电势的计算第四节 场强与电势的关系1等势面2电场强度和电势梯度的关系第五节 静电场中的导体 1.静电感应、静电平衡条件2.静电平衡时导体上电荷的分布3.静电屏蔽第六节 静电场中的电介质 1电介质的极化电极化强度2电介质中的电场强度电位移3有介质时的高斯定理第七节 电容 电容器1孤立导体电容2电容器及其电容3电容器的串并联第八节 电流 稳恒电场 电动势1电流电流密度2电流的连续方程恒定电流条件3电源电动势第九节 电场的能量1电容器的电能2静电场的能量 能量密度课程的考核要求：理解电场强度的概念，熟练掌握点电荷电场强度和电偶极子电场强度的计算方法。掌握高斯定理及其应用。理解静电场力作功的特点、静电场的环路定理。理解电势的概念，掌握简单电场电势的计算方法。掌握一维情况下静电场电场强度和电势梯度的关系。正确理解静电平衡、静电屏蔽的概念；掌握简单静电平衡情况下感应电荷的分布规律。了解电介质与电场的相互影响；了解电介质的极化机制。理解静电场有介质时的高斯定理。掌握电容的定义，掌握计算简单形状电容器电容的计算方法。了解在导体内建立稳恒电场和稳恒电流的条件；理解电流强度和电流密度的概念。理解电源电动势的概念。掌握计算简单对称情况下的电场能量。教学重点、难点：教学重点内容包括高斯定理和静电场的环路定理；电场强度和电势的概念和计算；电场强度和电势梯度的关系；静电平衡；电容计算。教学难点内容包括电场强度和电势的概念和计算；电场强度和电势梯度的关系。复习思考题:根据所选教材选择课后习题。第九章恒定磁场第一节 磁场 磁感应强度1基本磁现象 2磁感应强度3. 磁通量 磁场的高斯定理4.毕奥-萨伐尔定律第二节 安培环路定理 1安培环路定理2安培环路定理应用举例第三节 磁场对载流导线的作用1安培定律2磁场对载流线圈的作用第四节 磁场对运动电荷的作用 1洛伦兹力2带电粒子在匀强磁场中的运动3霍尔效应第五节 回旋加速器 磁聚焦 1. 回旋加速器 2. 磁聚焦 第六节 磁介质1.磁介质的分类2抗磁质与顺磁质的磁化3磁介质中的安培环路定理4铁磁质磁滞回线 铁磁材料课程的考核要求：掌握磁感应强度的概念。正确理解磁场的高斯定理。正确理解毕奥-萨伐尔定律。正确理解安培环路定理；掌握应用安培环路定理计算有对称分布的稳恒电流磁感应强度的方法。掌握安培定律；掌握载流导线在磁场中受力矩的规律。掌握带电粒子在磁场中的受力及运动规律、载流导线在磁场中受力矩的规律。了解霍尔效应。了解回旋加速器原理，了解磁聚焦原理。理解磁介质的磁化及其微观解释；理解磁介质中安培环路定理的意义；铁磁质的磁化规律及重要特性。教学重点、难点：教学重点内容包括磁场安培环路定理及应用；带电粒子在磁场中的受力及运动规律、载流导线在磁场中受力矩的规律。教学难点内容包括毕奥萨伐尔定律及计算；安培定律及应用；磁介质的磁化机制及规律。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第十章电磁感应第一节电磁感应定律1电磁感应现象2电磁感应定律3楞次定律第二节动生电动势与感生电动势1动生电动势2感生电动势感生电场第三节电子感应加速器 涡电流1. 电子感应加速器2. 涡电流第四节自感应与互感应1自感电动势自感2互感电动势互感第五节 磁场能量 磁场能量 磁场能量密度课程的考核要求：掌握电磁感应定律，会分析和计算简单的电磁感应问题。了解动生电动势、感生电动势产生原因；了解涡旋电场的概念。了解电子感应加速器基本原理；了解涡电流产生及其热效应和机械效应。了解自感与互感的基本概念。了解磁场能量及磁场能量密度的概念。教学重点、难点：教学重点和难点为电磁感应定律。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第十二章波的干涉第一节 光源 光的相干性 1普通光源发光机制2光的相干性第二节 杨氏双缝干涉实验 1杨氏双缝干涉实验2双镜实验3劳埃德镜实验第三节 光程与光程差光程与光程差第四节 薄膜干涉1等倾干涉2增透膜与增反膜第五节 劈尖干涉 牛顿环1. 劈尖条纹2牛顿环干涉第六节 迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪及干涉 课程的考核要求：了解普通单色光源的发光机制及获得相干光的两种方法。掌握杨氏双缝干涉条纹分布特征及其规律；掌握半波损失的概念。熟练掌握光程与光程差的计算方法。了解等倾干涉原理；会计算垂直入射增透膜与增反膜最小膜的厚度。掌握劈尖干涉、牛顿环干涉条纹主要规律及其应用。了解迈克耳逊干涉仪的构造和干涉原理。教学重点、难点：教学重点内容包括半波损失概念、光程差的计算；杨氏双缝干涉；劈尖干涉、牛顿环；薄膜干涉。教学难点内容包括光程差的计算；干涉条纹规律的分析。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。第十三章光的衍射第一节光的衍射1光的衍射现象2惠更斯菲涅耳原理3菲涅耳和夫琅禾费衍射第二节 单缝夫琅禾费衍射单缝的夫琅禾费衍射第三节 衍射光栅1光栅2光栅衍射条纹的形成3衍射光谱第四节 圆孔衍射 光学仪器的分辨率1圆孔的夫琅禾费衍射2光学仪器的分辨本领*第五节 X射线的衍射X射线的衍射课程的考核要求：理解惠更斯-菲涅耳原理及其对光衍射现象的定性解释。掌握半波带法分析夫琅和费单缝衍射光强分布规律的方法。了解光栅衍射图样的特点及其成因，掌握光栅方程和多缝衍射光强分布曲线的规律；了解光栅光谱在科技和生产中的应用。了解衍射对光学仪器分辨本领的影响。了解X射线衍射现象。教学重点、难点：教学重点内容包括用半波带法分析夫琅和费单缝衍射明、暗纹分布规律的方法；中央明纹半角宽的定义；单缝衍射的明、暗纹条件、光栅方程及其应用。教学难点内容包括光栅光强分布曲线的特点。复习思考题：根据所选教材选择课后习题。实验一 静电场描绘1. 同轴柱面电极的电场分布测量2. 两点电荷电极的电场分布测量3. *聚焦电极的电场分布测量教学重点、难点：教学重点内容包括测量同轴柱面电极的电场分布、两点电荷电极的电场分布测量。教学难点内容包括测量聚焦电极的电场分布。本实验考核要求：掌握用模拟法测量同轴柱面电极电场分布的方法；会测量两点电荷电极、聚焦电极电场的分布；加深对电场强度和电势差概念的理解。复习思考题：实验报告实验二 霍尔效应测量通电螺线管的磁场1实验线路连接及调节标准化工作状态2测量通电螺线管内部磁场的分布3测定霍耳传感器的灵敏度教学重点、难点：教学重点内容包括通电螺线管内部磁场的测量。教学难点内容包括实验线路连接。本实验考核要求：掌握用ICH-1新型螺线管磁场测定仪测量通电螺线管内部磁场的分布；掌握实验线路连接及仪器调节。复习思考题：实验报告实验三 测牛顿环曲率半径1读数显微镜调节和使用2测量牛顿环透镜的曲率半径3. *用劈尖干涉测细丝直径教学重点、难点：教学重点内容包括测量牛顿环透镜的曲率半径。教学难点内容包括读数显微镜调节和使用。本实验考核要求：掌握读数显微镜的调节；掌握测量牛顿环透镜曲率半径的方法。复习思考题：实验报告实验四 分光计测棱镜顶角、光栅测波长1. 调整分光计 2. 测棱镜顶角3. 用光栅测量钠光灯波长教学重点、难点：教学重点内容包括测棱镜顶角、光栅测量钠光灯波长。教学难点内容包括分光计的调节和使用。本实验考核要求：掌握分光计的调节：调节分光计使望远镜聚焦无穷远；调节望远镜的轴、平行光管的轴与小平台的轴垂直；用分光计测棱镜顶角；用光栅测量钠光灯波长复习思考题：实验报告五、其它1本课程教学大纲编写参考教育部2006年颁布的非物理类理工科大学物理课程基本要求。2本课程不指定教材，任课教师根据教学大纲选择适合教材。3因学时限制，本教学大纲中带*号理论课内容暂不列入课堂教学，可作为学生选学内容，相应考核要求可作为学生学习时的参考；本教学大纲中带*号实验课内容因仪器待购暂不列入课堂教学，相应课时暂时由理论课内容代替。4带*号为课外阅读材料不列入课堂教学，可作为学生选学内容。六、主要参考书1祝之光，物理学（第三版），高等教育出版社，2008年；2赵近芳，大学物理学（第三版），北京邮电大学出版社；3曾仲宁，王秀力大学物理实验（第二版），中国铁道出版社 2005年；4毛俊健、顾牡，大学物理学，北京，高等教育出版社，2006年；5程守洙、江之永，普通物理学（第五版），高等教育出版社，2001年；6普通物理实验指导书。执笔人：李伟 教研室主任：系教学主任审核签名：工程制图教学大纲课程编号：080162B课程类型：（学科基础课）总学时：32 讲课学时：32 实验（上机）学时：0学分：2适用对象：（安全工程、工业工程、环境工程）先修课程：无一、课程的教学目标本课程是一门研究绘制和阅读工程图样及解决空间几何问题的理论和方法的技术基础课。是理工科院校非机械类专业学生普遍开设的课程，其作用是培养学生的形象思维和空间想象能力，为他们将来从事各类与工程设计相关工作应具备的创新能力打下较强的基础。同时本课程也关系到对学生整体素质的培养。其主要任务是：1、学习平行投影法(主要是正投影法)的基本理论；2、培养绘制和阅读机械图样的能力；3、培养图解空间几何