非化学化工专业化学基础课教学基本内容

非化学化工专业化学基础课教学基本内容前言化学一直是医学、药学和生物学的重要基础。特别是近年来分子生物学（MOLECULARBIOLOGY）、分子医学MOLECULARMEDICINE，遗传组学GENOMICS、蛋白组学（PROTEOMICS）、代谢组学METABONOMICS等学科领域的相继出现，标志着生命科学的发展已进入了分子水平，化学在生命科学中的重要性更加突出。如何不失时机地将化学学科作为一个基础学科整体介绍给医学、药学和生物学的学生，又在教学中将化学与医学、药学和生物学的紧密联系介绍给学生，从而构建出一套对医学、药学和生物学学生适用的生物医药类专业化学基础课基本要求。并在此基础上，搭建为生物医药类专业学生服务的现代化学教育平台，以适应我国目前各综合性大学新兴交叉学科发展的需要。同时材料科学、环境科学、能源科学、地质科学等学科的发展，也为21世纪的化学基础课教育提出了新的要求。化学是新材料发展的源泉，环境的保护、新能源的开发利用都与化学密切相关，化学对于实现农业和国防现代化具有重要作用。对一般理工科和文管类专业大学生进行化学教育,是培养创新人才的需要。化学作为一门中心的、实用的和创造性的科学，它的核心知识已经应用到自然科学的方方面面。并与其他学科相结合，形成了人类认识自然、改造自然的强大力量。大学生是未来社会发展的主力军。因此，有必要对理工科大学生及文管类专业大学生进行化学素质的教育，培养他们的创新精神与综合实践能力，使他们了解化学与人类社会的关系，了解化学在其他学科中的相互交叉与渗透，通过化学这一窗口加深理解科学技术与第一生产力的关系。本项目2003年10月立项，在兰州大学开会进行项目分工。除分委会委员单位外，还有下列学校被邀请参加会议，复旦大学、厦门大学、西北大学、西安交通大学、解放军后勤工程学院。经讨论确定了子项目及主持单位，由主持单位提出基本要求讨论稿。在2003年兰州会议上确定了4个子项目1，近化学类高要求（生物、医学78年制、药学等）主持单位浙江大学陈恒武，武汉大学潘祖亭2，近化学类基本要求（环境，材料等）主持单位华东理工大学叶汝强，北京化工大学郭广生3，理工科类普通化学主持单位吉林大学周伟红，哈尔滨工业大学强亮生4，文管类化学课程主持单位北京大学李克安，湖南大学郭灿城，厦门大学朱亚先在制定讨论稿时，参考了“化学分委会”制定的教学基本内容，参考了教育部高等教育司“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划系列报告”，参考了高等教育出版社“高等工业学校化学课程教学基本要求”，参考了“工科普通化学教学基本内容框架”，参考了部分学校的教学大纲。讨论稿出台后，分别由北京大学，清华大学，北京化工大学，北京科技大学，北京工业大学，天津大学，哈尔滨工业大学，吉林大学，南京大学，中南大学，国防科技大学，湖南大学，湘潭大学，同济大学，武汉大学，浙江大学，石油大学（华东），山东轻工业学院，兰州大学，华东理工大学，中山大学，合肥工业大学，西北工业大学，福州大学，南开大学，重庆大学26所委员所在院校有关老师对讨论稿提出书面修改意见，并反馈给有关作者。2004年7月在哈尔滨会议上对讨论稿和反馈意见进行详细讨论。除委员单位外，厦门大学、复旦大学、华南理工大学、浙江工业大学、黑龙江大学、哈尔滨医科大学、哈尔滨理工大学、哈尔滨工程大学的代表也应邀出席了会议讨论。会上又提出进一步修改意见。对于前两个子项目，收集到部分学校的学时与教学内容，即使是同一专业，教学内容和学时相差悬殊。考虑各类非化学化工专业本身教学要求相差比较大，前两项合并为“近化类专业化学基础课教学基本内容”。对于第三个子课题，部分学校的教师认为写的要求教高，建议部分内容列为选学，有老师提出根据高考的改革，部分高中生在高中学习的化学课程减少，应加入有机化学基础的内容。还有老师提出，在大学阶段数学课程的名称是“高等数学”，物理课程的名称是“大学物理”，建议把普通化学名称改为“大学化学”。对于第四个子项目，大家讨论后认为，很多学校实行学分制，开设了通选课。而选修的学生来自于各个专业，因此把文管类化学课程改为“化学通选课参考内容”，在基本要求中给出知识点。讨论的结果就是在本节题报告中的三个层次的化学基础课教学基本内容近化类专业化学基础课教学（含实验教学）基本内容；普通化学课程教学基本内容；化学通选课程教学参考内容。2004年8月初，在吉林大学召开“长春化学周”的教育论坛，对修改稿进一步征求主讲大课的教师意见。有关项目的主笔教师进一步听取意见，对有关内容进行修改。本项目有关工作在2004年8月与化学、化工、生物制药三个分委会进行了汇报和交流。20062010年教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会化学基础课程教学指导分委员会主任委员宋天佑吉林大学副主任委员陈恒武浙江大学臧树良辽宁大学郭广生北京化工大学陈启元中南大学秘书长周伟红吉林大学委员刁国旺扬州大学陈彪北华大学马万勇山东轻工业学院周乐西北农林科技大学王科志北京师范大学林深福建师范大学冯钰锜武汉大学胡小玲西北工业大学史济斌华东理工大学夏道宏中国石油大学（华东）叶非东北农业大学徐国财安徽理工大学吴庆生同济大学聂进华中科技大学张炜国防科技大学郭灿城湖南大学李一峻南开大学高松北京大学李文军北京科技大学董林南京大学李艳梅清华大学廖世军华南理工大学杨红南京农业大学杜斌济南大学苏群黑龙江工程学院郑化武汉理工大学陈六平中山大学分享分“化学通选课程”教学参考内容开设专业人文及社会科学类教指委建议在大学中未开设其它化学课程的院系应开设本课程化学与社会进步1化学文化2化学的科学思想、科学逻辑3化学认识世界、了解世界的方式4化学家业绩和科学精神5化学文化对科学技术、社会文明的促进作用6化学的最新进展化学与生命1生命体中的化学元素与人体健康2生命体中重要的有机化合物3基因与遗传信息4食品添加剂5药物、保健品6兴奋剂、毒品7致癌物质与防治8中毒与预防化学与日常生活1粮食生产及食品安全2水的净化纯化软化及海水淡化3洗涤剂、化妆品等日用化学品4颜料涂料5照像6防火灭火与安全化学与能源1能源的分类和能量的转化2煤炭及其综合利用3石油天然气4化学电源5氢能及其它新型能源的开发利用化学与材料1晶体材料2金属材料与无机非金属材料3合成纤维、塑料等高分子材料4纳米材料与分子功能材料5其他功能材料简介化学与环境保护1环境与生态平衡2大气污染及减少大气污染的方法3水体污染及污水处理的主要化学方法4固体废弃物污染及回收利用5食品污染及减少污染措施6居室污染及减少污染措施7自然资源的综合利用8绿色化学其他方面1化学与国防2化学与哲学3化学网络资源4化学实验5化学名家讲座6因地因时的社会话题（由各校自主选择）各校在讲授社会热门话题的同时应注意融入下列化学知识1原子和分子2核外电子的运动状态3元素周期律4化学键5物质结构6分子间作用力及氢键7化学平衡8化学反应速率9有机化学基本知识10高分子化合物基本知识11分析化学基本知识近化类专业化学基础课程实验教学基本要求1操作及技术玻璃仪器的洗涤及干燥容量器皿的使用及滴定技术称量方法直接法差减法加热方法直接加热油浴加热水浴加热搅拌方法机械搅拌电磁搅拌冷却方法冷凝管水浴冰盐浴回流液液分离萃取蒸馏固液分离过滤离心色谱分离柱色谱薄层色谱纸色谱升华蒸发浓缩结晶和重结晶压力的控制与测量温度的控制与测量2物质的制备与表征无机物配合物有机化合物3物理量及有关参数的测定基本物理量熔点沸点折射率比旋光度等热力学性质热效应平衡常数动力学性质反应级数反应速率常数活化能电学性质电导电动势表面与胶体表面张力4仪器与设备1常用仪器与设备温度计（玻璃热敏电阻热电偶）天平（台式天平分析天平）PH计电导率仪旋光仪电热套大气压力计折射率仪循环水泵真空泵索氏提取器熔点测定仪搅拌仪（机械、磁力）旋转蒸发仪温差测量计氧弹量热计温度控制仪超级恒温槽检流计稳压电源记录仪万用表电位差计烘箱离心机2常用分析仪器紫外可见分光光度仪红外光谱仪原子吸收分光光度仪气相色谱仪3选用仪器高效液相色谱仪荧光光度计核磁共振仪质谱仪X衍射仪原子发射光谱仪元素分析仪近化类专业化学基础课教学基本要求I1化学热力学（1）基本概念状态函数热力学能焓熵吉布斯函数（2）热力学基本定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第三定律（3）化学平衡标准平衡常数化学反应等温式化学平衡（酸碱平衡沉淀溶解平衡氧化还原平衡，配位平衡）及其计算（4）多组分体系（5）相平衡2统计热力学简介3化学动力学基础（1）基本概念化学反应速率速率方程基元反应反应历程（2）简单级数反应动力学规律（3）影响反应速率的因素（4）基元反应速率理论简介4电化学（1）电解质溶液（2）电化学平衡（3）电化学动力学初步（4）应用电化学简介5表面现象与胶体溶液（1）表面张力固体在溶液表面上的吸附表面活性剂（2）胶体的性质及其稳定性乳状液高分子溶液II1物质结构基础（1）原子结构与元素周期律核外电子运动状态的描述核外电子排布与元素周期律（2）分子结构与化学键理论离子键共价键金属键氢键分子间作用力（3）晶体结构类型基本性质2配位化学（1）配位化合物的定义、构成与命名（2）配位化合物的结构理论3元素化学（1）S区元素的主要单质与化合物（2）P区元素的主要单质与化合物（3）过渡元素的主要单质与化合物（4）内过渡元素简介4酸碱理论的发展5无机化学新兴领域简介III1有机化合物的结构、同分异构、命名和物理性质2有机化学反应（1）重要官能团化合物的典型反应及其在有机合成中的应用烷烃烯烃炔烃卤代烃芳烃醇酚醚醛酮醌羧酸及其衍生物胺及其它含氮化合物有机硫化合物有机磷化合物杂环化合物（2）主要有机反应类型取代反应加成反应消除反应缩合反应氧化还原反应重排反应周环反应3有机化学基本理论和反应机理（1）诱导效应共轭效应超共轭效应立体效应（2）碳正离子碳负离子自由基等活性中间体（3）有机反应机理自由基取代自由基加成亲电取代亲电加成亲核取代亲核加成消除反应加成消除反应（4）有机反应的立体化学4有机化合物的结构分析（1）常见官能团的特征性化学鉴定方法（2）简单有机化合物结构的紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱解析5有机化学新兴领域简介IV1滴定分析法（1）滴定分析原理（酸碱沉淀氧化还原络合滴定）（2）滴定结果的计算2紫外可见分光光度分析法分子的电子光谱朗伯比尔定律显色反应3红外光谱分子的振动和转动光谱红外光谱基团频率与分子结构的关系4色谱法色谱分析原理定量定性方法经典色谱法气相色谱法高效液相色谱法5电位分析法金属基电极离子选择性电极直接法电位滴定法6原子吸收分光光度法基本原理定量分析方法7取样与试样处理取样试样的分解分离与富集8化学实验中的误差与数据处理（1）法定计量单位及溶液组成的表示方法（2）有效数字及其运算规则（3）分析化学中的误差与分析数据的统计处理9近代仪器分析选讲，如核磁共振质谱分析法电泳分析法原子发射光谱分析法荧光光谱分析法化学发光分析法电解与库仑分析法伏安分析法化学和生物传感器电子能谱联用技术等普通化学课程教学基本内容I、基础部分1,化学热力学基础系统环境状态状态函数标准态热力学能反应进度化学反应热与焓变FHM/SPAN与RHM/SPAN化学反应方向自发过程吉布斯函数变（吉布斯自由能）FGM/SPAN与RGM/SPAN熵及熵变SM/SPAN与RSM/SPAN吉布斯赫姆霍兹方程2,化学反应速率化学反应速率的表示方法影响化学反应速率的因素质量作用定律反应级数阿累尼乌斯公式活化能催化剂3,化学平衡标准平衡常数K/SPANRGM/SPANRTLNK/SPAN有关化学平衡计算化学平衡移动4,水溶液中的离子平衡稀溶液的通性蒸气压下降沸点上升凝固点下降渗透压一元弱电解质的解离平衡缓冲溶液难溶电解质的沉淀溶解平衡溶度积规则及其应用5,电化学原理及其应用氧化数原电池与电极电势NERST方程E与RGM的关系氧化还原反应方向与限度的判断电解的原理及应用金属的腐蚀与防护6,原子结构与周期系核外电子的运动状态波函数原子轨道四个量子数电子云S、P原子轨道和电子云的角度分布图原子核外电子分布的一般规律与周期系7,化学键离子键与离子化合物共价键的价键理论共价键的类型和特征杂化轨道理论8,晶体结构分子间力、氢键及对物质性质的影响晶体的特征及基本类型晶体与非晶体单质的晶体结构与元素周期表9,配位化合物配合物的定义、组成和命名配合物的解离平衡II、选择部分（根据教学对象供选择的内容）有机化学基础重要单质及其化合物重要单质及其化合物的性质及其应用稀土元素表面活性剂的结构、性能及其应用胶体的性质、聚沉及其应用化学与能源化学与环境化学与材料化学与生命、现代分析测试技术简介网络化学资源III、实验部分