《无机及分析化学》课程教学大纲2

《无机及分析化学》课程教学大纲一、课程信息课程代码（COURSECODE）318BH002课程名称无机及分析化学课程性质必修学分3学时48先修课程中学化学适用专业生物技术专业课程简介（300字左右）：《无机及分析化学》课程教学目的是使学生通过本课程的教学，比较系统地掌握无机及分析化学的基本概念、基本理论和分析问题、解决问题的基本方法，为学习以后的生物学课程奠定基础。课程主要内容包含：在系统学习原子和分子结构理论、化学热力学和化学动力学基本原理和四大化学平衡（酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位解离平衡）原理的基础上，讨论重要元素及其化合物的结构、组成、变化规律及其含量测定的原理和一般方法。该课程的教学目标是使学生能系统地掌握物质结构、分子结构及溶液等基本理论和基本知识，四大平衡的基本原理及其在分析化学中的应用，使学生建立准确的“量”的概念；掌握各种化学分析方法，并能进行简单的分析和解决实际问题；培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风，使学生初步掌握科学研究的技能，为后续课程的学习及今后的工作打下坚实的基础。二、课程目标通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标：1.通过本课程学习，学生掌握无机化学中的基本理论和知识，具备利用基本理论知识对实际问题进行表述的能力。2.通过本课程学习，学生具有能够运用化学反应本原理、化学平衡理论及分析数据的一般方法识别和判断实际问题，进行分析计算来解决相关问题，进一步提升、拓展处理实际问题的能力。课程目标对毕业要求的支撑关系表毕业要求毕业要求指标点课程目标1课程目标2毕业要求1毕业要求指标点1.1L毕业要求2毕业要求指标点2.1H三、教学内容与预期学习成效知识单元对应课程目标知识点预期学习成效实现环节学时1.物质结构课程目标11)微观粒子的波粒二象性；2)氢原子核外电子的运动状态；3)多电子原子核外电子的运动状态；4)原子结构和元素周期律；5)离子键和共价键6)杂化轨道理论；7)分子的极性和分子间力；8)氢键。知识目标：了解原子的量子力学模型、原子核外电子的运动状态、波函数、原子轨道、电子云、能级和四个量子数的物理意义；了解鲍林近似能级图，掌握原子核外电子排布的一般规律及方法，理解核外电子排布和元素周期系之间的关系；理解化学键的本质、离子键与共价键的特征及它们的区别；从价键理论理解共价键的形成、特性和类型；熟悉分子的构型与杂化轨道常见类型的关系；理解分子间作用力的特征与性质；理解氢键的形成及对物质物理性质的影响。能力目标：能利用所学知识分析原子微观结构及电子运动状态决定的原子的的性质，并进一步分析可能形成的化学键种类及特点；能正确分析给定分子结构，给定体系分子间的作用情况，并进一步分析物理性质。教学方法：课堂讲授、例题分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。5课程思政元素：探索精神、责任意识、价值观、物质观。课程思政教学内容设计：介绍化学家鲍林、门捷列夫等的巨大贡献，激发学生的学习兴趣、科学热情和探索精神培养学生对国家和社会的责任感；介绍我国著名化学家“稀土之父”徐光宪在艰难岁月中刻苦求学、学成归国、奉献祖国的光辉历程，启发学生弘扬以爱国主义为核心的民族精神和以革命创新为核心的时代精神；介绍鲍林获得诺贝尔化学奖及诺贝尔和平奖，对比德国化学家哈伯因发明大量化学武器并用于战争，被称为丧心病狂的毒气弹魔鬼，启发学生从国家意识、法治意识、社会责任意识等方面树立正确的世界观、人生观、价值观，引导学生学习和践行社会主义核心价值观。对物质结构的讲解，培养学生对物质世界认识的物质观和结构观：物质的可分性，变化性，运动的随机性与确定性，及物质运动的规律性。2.化学反应理论课程目标1、21)气体和溶液2)热力学一些常用的术语；3)热力学第一定律；4)热化学；5)热力学第二定律；6)吉布斯自由能及其应用；7)反应速率理论简介；8)浓度对反应速率的影响；9)温度对反应速率的影响；10)催化剂对反应速率的影响。知识目标：掌握理想气体状态方程、道尔顿分压定律和有关计算，掌握溶液的依数性和有关计算；了解状态函数、热力学能、焓、熵、自由能的初步概念及热力学三大定律，学会查阅热力学函数，掌握盖斯定律和有关计算；掌握利用ΔG判别反应方向及范托夫等温方程的应用；了解反应速率、基元反应、反应级数和反应机理等概念；掌握浓度、温度和催化剂对反应速率的影响，掌握阿累尼乌斯公式和有关计算，初步了解化学碰撞理论和过渡态理论。能力目标：能对给定反应体系正确计算不同条件下的各种热力学函数，并进一步判断反应进行的方向及反应限度；能根据具体的反应给出合理的调节反应速率等方法；能按要求的反应方向和限度合理控制或调整反应条件。教学方法：课堂讲授、例题分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。12课程思政元素：探索精神、科学方法、理论联系实际、文化自信、责任感和使命感。课程思政教学内容设计：介绍近代化学之父－道尔顿，学习他勤奋努力不断探索的精神，同时学习他高度重视科学实验，注意理论与实践相统一，把相关学科的思想和方法正确用于科学研究的科学方法；教育学生注意观察生活，利用科学知识解决生活中问题的能力，例如利用分压定律解释为什么冬天在浴室洗澡会有窒息气闷的感觉；介绍中国纳米材料化学制备专家钱逸泰教授，增强学生对我国化学工业的自信心以及对中国特色社会主义事业的制度自信和文化自信，激励学生立志肩负民族复兴的时代重任。3.化学平衡理论课程目标1、21)化学平衡;2)化学平衡的移动；3)酸碱理论；4)弱酸弱碱的解离平衡；5)缓冲溶液；6)沉淀溶解平衡；7)氧化还原反应的基本概念和配平；8)电极电势及其应用；9)元素电势图及其应用；10)配合物的组成和定义，类型和命名；11)配合物的化学键本性；12)配位解离平衡；13)螯合物的稳定性。知识目标：掌握化学平衡及平衡移动规律，掌握标准平衡常数的意义及表达式的书写；掌握平衡移动原理，平衡体系组成的计算；掌握酸碱质子理论的定义、理解共轭酸碱对的概念。掌握弱电解质的解离度、稀释定律、溶液的解离平衡、盐效应和同离子效应，会计算一元弱酸弱碱、多元弱酸弱碱溶液的pH值。掌握酸碱缓冲溶液的组成、缓冲原理及缓冲溶液的配制；掌握溶度积的概念、溶度积和溶解度的换算，掌握用溶度积规则判断沉淀的产生与溶解，掌握沉淀溶解平衡的有关计算；掌握氧化还原反应的本质、氧化数的概念、氧化还原反应方程式的半反应式法配平。理解原电池、电极电势、标准电极电势的概念。掌握用电极电势来判断氧化剂、还原剂的相对强弱和氧化还原反应的方向；判断氧化还原反应进行的方向和程度；会应用元素电势图讨论元素的有关性质。熟练掌握能斯特方程式，并掌握用能斯特方程进行相关的计算；掌握配位化合物的定义、组成、命名和分类；掌握配位化合物的价键理论，掌握配位平衡和配位平衡常数的意义，了解配位平衡的移动及与其它平衡的关系；了解螯合物形成的条件和特殊稳定性。能力目标：能熟练应用化学平衡理论解决四大平衡反应体系中实际反应的计算问题，并能解决简单的多重平衡体系的计算问题；能将氧化还原反应中的特征变化与化学平衡理论联系起来解决问题。教学方法：课堂讲授、例题分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。19课程思政元素：理论联系实际、学以致用。课程思政教学内容设计：结合生产实践案例：如果学生是新上任的合成氨工厂的经理，从合成氨反应条件本身来考虑，你将采取哪些措施来增大氨的产率？将学生角色转化，很好地激发学生的学习兴趣，并提高学生理论联系实际学以致用的能力。结合生活实际：医院采血使用的抗凝剂，激发激发学生的学习兴趣，并提高学生理论联系实际学以致用的意识。4.定量分析课程目标21)定量分析化学概论;2)有效数字；3)误差的产生及表示方法；4)有限实验数据的统计处理；5)提高分析结果准确度的方法；知识目标：了解定量分析的任务与作用；方法和分类,了解一般分析过程的基本步骤；理解有效数字的意义并掌握其计算规则，掌握误差的基本概念，误差产生的原因及其减免方法，掌握分析结果的准确度和精密度的概念以及相关的各种表示方法；掌握可疑值的取舍（掌握Q检验法）。了解置信度与置信区间的概念，掌握分析结果的统计处理；能力目标：能正确记录实验数据，能选择合理精度的仪器和合适纯度的试剂；能正确进行定量计算，分析实验数据及误差；能进行合理的统计处理并正确评估实验数据。教学方法：课堂讲授、例题分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。4课程思政元素：职业道德和职业态度、偶然性和必然性的辩证统一。课程思政教学内容设计：通过深刻理解和实践验证分析化学中“量”的概念的重要性，建立严格的“量”的概念，培养学生的职业能力和职业态度，让学生掌握过硬的实际操作和误差分析的本领，养成良好的职业素养。学习误差概念，系统误差与必然性因素、测量准确度之间的关系，随机误差与偶然性因素、测量精密度之间的关系，以及系统误差和随机误差的客观性，过失误差的主观性等内容的讲解融入“偶然性和必然性的辩证统一”“在表面上是偶然性在起作用的地方，这种偶然性始终是受内部的隐蔽的规

律支配的，而问题只是在于发现这些规律”。5.滴定分析课程目标21)滴定分析法概论;2)酸碱滴定法；3)配位滴定法；4)氧化还原滴定法；知识目标：了解滴定分析法的特点，了解滴定分析、标准溶液、基准物、化学计量点、滴定终点、滴定误差等基本概念，了解标准溶液的配制方法和滴定方式；了解分布系数与分布曲线和质子条件式的确定；理解酸碱指示剂的变色原理、变色范围和选择原则；掌握一元酸碱滴定过程中pH的变化规律及指示剂选择。了解其它类型酸碱滴定过程中pH的变化规律，掌握各类酸、碱能被准确滴定的条件。掌握酸碱滴定法结果的计算，酸碱滴定法的应用。了解双指示剂法进行混合碱滴定；了解EDTA与金属离子形成的螯合物的特征。了解金属指示剂的应用；了解常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法；能力目标：能根据需要正确配制溶液，会合理选择滴定分析的实验条件和选择合适的指示剂，会滴定分析的定量计算。教学方法：课堂讲授、例题分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。4课程思政元素：严谨的科学态度、实事求是的作风、理论联系实际、学以致用。课程思政教学内容设计：具体到实验原理的建立、实验步骤的设计和实验操作的具体要求都是从实验结果的准确性考虑分析的结果，都要求秉持严谨的科学态度和实事求是的作风，教育学生严谨科学、实事求是，教育学生不放松、不放弃、学会坚持。将所学滴定分析方法原理，有针对性地设计食品样品、环境样品等的实验检测方法介绍，应用于实际问题的解决，拓展学生对实际样品分析的理解和综合应用能力。6.分光光度法课程目标21)比色法和分光光度法概述;2)光吸收的基本定律；3)比色法和分光光度法及其仪器；4)显色反应与显色条件的选择；5)分光光度法仪器测量误差及其消除；6)分光光度法的某些应用；知识目标：了解比色法和分光光度法的特点；了解物质颜色与光的吸收关系，了解分光光度法的基本原理，掌握朗伯-比耳定律及其适用条件；理解显色反应条件的选择与参比溶液的选择；了解分光光度法的仪器及测量误差和测量条件的选择；能力目标：能根据显色反应选择合适的反应条件和测量条件，能根据吸收曲线合理选择测量波长，会绘制并应用标准曲线，能正确使用分光光度计进行测定。教学方法：课堂讲授、例题分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。4课程思政元素：使命感和责任感、辩证思想。课程思政教学内容设计：对比近代之后我国与发达国家在仪器分析领域发展的对比，，引发学生追求技术进步的紧迫感和自信心，提高学生的学习热情，树立科研报国的使命感和责任感。对比仪器分析和化学分析，认识不同方法的优缺点，提高学生辩证看待问题、具体问题具体分析的意识，提高正确解决实际问题的能力。四、考核及成绩评定方式知识单元对应课程目标考核方式成绩评定1.物质结构课程目标1课堂表现、期末考试本课程成绩包括两个部分，分别为平时表现和期末考试。具体要求及成绩评定方法如下：平时表现成绩×40%+期末考试成绩×60%2.化学反应理论课程目标1、2课堂表现、课后作业、期末考试3.化学平衡理论课程目标1、2课堂表现、课后作业、期末考试4.定量分析课程目标2课堂表现、期末考试5.滴定分析课程目标2课堂表现、课后作业、期末考试6.分光光度法课程目标2课堂表现、期末考试其中：期末考试成绩：占总评成绩的60%。根据课程结束后的理论知识考试成绩给出，考试采用闭卷形式进行。对课程目标和课程目标2均有所支撑，其中课程目标1占40%，课程目标2占60%。分别占总成绩的24%、36%。平时表现成绩：占总评成绩的40%，包括两个部分。课堂表现(20%)：评分标准见下表；其中支撑课程目标1的表现占比40%；支撑课程目标2的表现占比60%。满分100分，分别占总成绩的4%、6%。作业成绩(20%)：课后作业由教师按照理论学时进度，教学过程中布置若干次作业，总分为100分，教师批改后给