《工程化学》教学大纲

1、工程化学课程教学大纲（总学时数：40，学分数：2.5）一、课程的性质、目的和任务本课程是新能源科学与工程专业的一门专业基础课。该课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发，密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题，深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题。二、课程基本内容和要求（一）物质的聚集状态1. 理解系统、环境概念；掌握“物质的量”的符号、单位及有关计算。2. 理解反应进度的概念，掌握化学计量数正、负值的确定。3.

2、 理解各类晶体名称、晶格结点上粒子及其作用力、熔点、硬度、延展性、导电性；掌握溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升和产生渗透压的原因。4. 了解等离子态的形成和组成；了解温室气体和温室效应；重点：分子、原子、元素、系统、环境、相、气体、等离子体等基本概念；稀溶液的通性，晶体类型等。难点：稀溶液的通性，过渡型晶体。（二）化学反应原理1. 明确焓变和内能的变化是不同过程中系统变化时总能量的改变，理解Qp，Qv，rH，fH m(H2O)，rHm等各符号的名称、意义。2. 了解G在化学反应中的意义，理解其作为反应自发性判据，理解rHm(T)rHm(298.15), rSm(T)rSm(298.15)

3、；掌握rGm(T), rG(298.15), rGm的计算方法 。3. 了解热力学函数变和平衡常数的关系，掌握压力、浓度、温度对平衡移动影响。4. 了解元反应、反应级数，理解反应速率、活化分子、活化能、过渡状态与催化剂等概念及其应用。重点：热力学第一定律；反应热效应测量和计算，反应方向及自发；熵变；Gibbs自由能； 化学平衡；温度、浓度及催化剂对平衡的影响；反应速率。难点：焓、熵以及吉布斯自由能的理解和计算；反应方向及吉布斯自由能判据；化学平衡。（三）水溶液中的离子平衡1. 理解共轭酸碱的概念。2. 掌握单一酸碱和缓冲溶液pH值的计算。3. 掌握溶度积规则在沉淀的生成和溶解方面的应用。4.

4、了解配位化合物组成中的基本概念和命名原则。5. 掌握配位平衡的一些简单计算。重点：酸碱理论；水溶液中的单相离子平衡；溶度积规则及应用；配位化合物离子平衡；配位化合物。难点：酸碱质子理论，弱酸碱及缓冲溶液PH值的计算，溶度积规则及应用；配位化合物，多齿配体以及配位数。（四）电化学基础1. 掌握氧化还原反应和原电池的关系。2. 理解G与原电池电动势的关系。3. 掌握标准吉布斯函数变，标准电动势和平衡常数的换算。4. 了解原电池的组成及表示。重点：原电池、电极电势、电动势与吉布斯函数变；电池反应方向、氧化剂还原剂相对强弱、金属腐蚀与防护。难点：电极电势；电动势与吉布斯函数变；电极电势的能斯特方程及其

5、应用。（五）物质结构基础1. 理解电子运动的特征；了解波函数表达的意义和四个量子数的符号及意义，掌握电子组态表示的意义。2. 掌握核外电子排布原则及方法，掌握未成对电子数的确定方法；理解核外电子排布和元素周期律间的关系。3. 理解原子通过化学键结合成分子，理解化学键的本质、电负性概念。4. 理解分子轨道、成键轨道、反键轨道、键、键，以及等性杂化、不等性杂化、孤对电子等概念，理解色散力是分子间力的主要来源。重点：电子云、波函数及电子运动特性；多电子原子结构、元素周期系；化学键及类型；分子极性及分子间作用力。难点：描述电子运动特性的四个量子数；核外电子排布式；杂化轨道理论及杂化类型。（六）能源工程

6、、机械和建筑中的化学1. 理解能量及能量转化，化石能源，氢能的开发和利用。2. 了解可再生能源的开发。3. 掌握工程材料的分类，了解工程材料的腐蚀及防护。重点：氢能的开发和利用，工程材料的分类，腐蚀和防护。难点：化石能源的加工。（七）信息工程、环境工程中的化学1. 了解信息转换材料及存储材料。2. 了解大气，水体及土壤的污染及其防治重点：氢能的开发和利用，工程材料的分类，腐蚀和防护。难点：信息存储及转换的原理。三、学时分配表序号内 容讲授课内实践小计1物质的聚集状态662化学反应原理883水溶液中的离子平衡884电化学基础885物质结构基础66 6能源工程、机械和建筑中的化学22 7信息及环境

7、工程中的化学22合 计4040四、课程考核考核要点包括分子、原子、元素、系统、环境、相、气体、等离子体等基本概念，稀溶液的通性，化学平衡；温度、浓度及催化剂对平衡的影响；反应速率，热力学第一定律；反应热效应测量和计算；共轭酸碱的概念，单一酸碱和缓冲溶液pH值的计算，溶度积规则在沉淀的生成和溶解方面的应用；G与原电池电动势的关系，标准吉布斯函数变，标准电动势和平衡常数的换算，原电池的组成及表示；电子运动的特征，四个量子数的符号及意义，；核外电子排布原则及方法，未成对电子数的确定方法，化学在能源，建筑，信息及环境中的应用等。课程考核方式为闭卷考试。考试成绩由卷面成绩和平时成绩组成。其中卷面成绩占70%，平时成绩占30%，平时成绩由平时作业和平时表现组成。五、有关说明（一）先修课程高等数学，大学物理等，最好具有一般的化学的知识。（二）教学建议在讲授时，注意结合案例；认真指导学生做好作业。让部分学生参与到新能源材料的制备环节，加深对该课程相