工程化学育人大纲（含实验）

《工程化学B》育人大纲一、课程基本信息课程名称工程化学B课程代码C4703133英文名称EngineeringChemistry归属学科(系、部)化学学分2.5学时共48；理论32学时，实践16学时。开课学期1预修课程面向专业机械设计制造及其自动化二、课程性质与教学目标《工程化学B》是阐述化学基本知识、基本原理的一门基础性课程，是机械设计制造及其自动化、土木工程、高分子材料类等各专业本科生的必修基础课程。本课程全面、系统地介绍化学的基础知识和基本理论，为学生进一步学习相关专业基础课和专业课打下基础，同时训练学生掌握分析测量的基本要求。工程化学教学应包括下述目标：知识目标，要求学生掌握工程化学的基本知识、思维方法与基本原理；能力目标，要求学生具有自主学习及知识迁移能力，分析、解决问题的探究能力及一定的实验操作技能；素质目标，培养学生积极探索、求真务实的学习态度；培养学生良好的学习习惯，不人云亦云，不盲目抄袭套用；培养学生的建模、化学问题分析与解决能力。育人目标，要求学生树立正确人生观、价值观和世界观，成为有社会责任感和使命感的人。工程化学教学以提高人才素质为核心，以培养学生创新能力为目的，密切联系现代科技前沿和农业科技实践，注重培养学生的科学思维方法和树立辩证唯物主义世界观，提高学生分析问题和解决问题的能力。即在让学生掌握一定化学知识的基础上培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，进而将学生培养成具有正确人生观、价值观、世界观和社会责任感和使命感的人。工程化学的教学应通过唯物主义辩证分析，结合中国古代的化学成就以及对新中国成立后中国化学的成果和化学家的介绍，对学生进行唯物主义、爱国主义教育，激发学生的民族自信心和自豪感，提升学生的学习科学、投身科学研究的信心。三、教学章节与学时安排类别教学内容与章节学时数理论教学部分1.第一章分散体系22.第二章化学反应速率和化学平衡43.第三章酸碱平衡64.第四章沉淀-溶解平衡25.第五章物质结构 86.第六章氧化还原平衡67.第七章配位平衡4合计32实验教学部分1.粗食盐的提纯42.化学反应速率43.酸碱标准溶液的配制和比较滴定44.配合物与沉淀-溶解平衡4合计16四、教学内容与教学方法（一）理论教学内容1.第一章分散体系（1）溶液（2）稀溶液的依数性（3）电解质溶液*（4）胶体溶液基本要求：（1）了解中国古代在中药药剂胶体研究中的研究成果，掌握溶液中物质的量浓度、质量摩尔浓度、物质的量分数、质量分数的计算及相互间的换算；（2）掌握难挥发非电解质稀溶液的依数性及其应用；（3）了解强电解质溶液依数性的偏差，了解活度，活度系数、离子强度基本概念。主要教学方法：启发式与讲授式重点：分散系的概念、稀溶液依数性及计算公式。难点：引起稀溶液依数性的原因。第二章化学反应速率和化学平衡（1）化学反应速率（2）温度对反应速率的影响*（3）反应速率理论简介*（4）催化剂§（5）可逆反应与化学平衡§（6）标准平衡常数和标准摩尔自由能变化的关系§（7）化学平衡的移动§（8）生物化学标准平衡常数基本要求：掌握标准平衡常数（Kθ）的意义及书写。掌握有关化学平衡的计算。了解化学反应等温方程的意义。了解中国古代在食品及药品保存方面对反应速度的研究成果，掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响。掌握化学反应速率方程式，质量作用定律及其适用范围。了解反应速率理论。掌握温度与反应速率常数的关系式，掌握活化能的概念。课程思政要点：了解中国古代在食品及药品保存方面对反应速度的研究成果，主要教学方法：启发式与讲授式重点：反应速率的表示方法；质量作用定律；阿累尼乌斯公式；标准平衡常数；化学平衡的计算。难点：质量作用定律和阿累尼乌斯公式的应用；化学反应等温方程的应用。第三章酸碱平衡（1）酸碱质子理论（2）酸碱平衡的移动（3）酸碱平衡中有关浓度的计算（4）缓冲溶液基本要求：（1）了解强电解质溶液的特点，活度、活度系数及离子强度的概念。（2）了解中国古代在食品调味剂方面的生产和研究，掌握弱酸、弱碱的电离平衡，影响电离平衡常数和电离度的因素，稀释定律；运用最简式计算弱酸、弱碱水溶液的pH值及有关离子平衡浓度。（3）了解同离子效应，盐效应。（4）掌握酸碱质子理论：质子酸碱定义，共轭酸碱对，酸碱反应的实质，共轭酸碱Kaθ和与Kbθ的关系。（5）了解酸度对弱酸（碱）存在形态分布状况的影响。课程思政要点：了解中国古代在食品调味剂方面的生产和研究，主要教学方法：启发式与讲授式重点：电离平衡原理；酸碱质子理论；质子条件；各类溶液体系pH值的计算。难点：质子条件；各类溶液体系pH值的计算。第四章沉淀-溶解平衡（1）难溶电解质的溶度积（2）沉淀的生成和溶解基本要求：（1）掌握难溶强电解质的溶度积原理。（2）掌握溶度积Kspθ和溶解度S的定量关系。（3）了解同离子效应和介质酸度对沉淀溶解平衡的影响。（4）了解我国在水处理方面的重要成果，认识本章节内容对人民生产生活的重要作用，掌握溶度积规则，沉淀生成和溶解的方法及应用，了解分步沉淀和沉淀转化。课程思政要点：了解我国在水处理方面的重要成果，认识本章节内容对人民生产生活的重要作用，主要教学方法：案例式与讲授式重点：溶度积常数的意义；溶度积规则。难点：溶度积规则的应用；多重平衡。第五章物质结构基础*（1）原子结构的近代理论（2）核外电子运动状态（3）原子的电子层结构与元素周期系*（4）离子键（5）价键理论*（6）杂化轨道理论（7）分子间力和氢键*（8）晶体结构基本要求：（1）用辩证唯物主义正确认识微观粒子的运行状态，正确理解测不准原理。了解核外电子运动的特性——波粒二象性、量子化、波函数ψ与原子轨道，几率与几率密度及其表示法，原子轨道和电子云角度分布图；（2）掌握四个量子数的物理意义，相互关系及合理组合；（3）掌握单电子原子、多电子原子能级，了解钻穿效应、屏蔽效应对能级高低的影响；掌握核外电子排布的原理，能熟练写出一般元素原子核外电子排布式；（4）掌握原子结构与同期系的关系及元素基本性质（原子半径、电离能、电子亲合能、电负性）的变化规律；（5）掌握离子键理论要点，决定离子化合物性质的因素与离子晶体的晶格能；（6）掌握共价键理论（VB法）和杂化轨道理论要点及共价健特征；（7）掌握偶极矩、分子的极化和分子间力、氢键及对物质物理性质的影响，了解各类晶体的特点。课程思政要点：用辩证唯物主义正确认识微观粒子的运行状态，正确理解测不准原理。主要教学方法：互动式与讲授式重点：四个量子数；核外电子的排布；元素性质变化的周期性；价键理论；杂化轨道理论及其应用；分子间作用力和氢键。难点：核外电子运动状态的描述；电子排布的特例；杂化轨道理论和分子空间构型。第六章氧化还原平衡（1）氧化还原反应的基本概念*（2）氧化还原反应方程式的配平（3）原电池与电极电势（4）影响电极电势的因素（5）元素电势图及其应用基本要求：（1）掌握氧化数的概念及氧化数规则。（2）了解我国科学家在锂电池及钠，铝电池领域的研究成果。掌握原电池的组成，电极反应，电池符号；掌握电极电势的概念及影响因素，掌握标准电极电势的概念。（3）熟练掌握Nernst方程，掌握浓度、压力、酸度、沉淀反应、配位反应对电极电势的影响，并能熟练的运用Nernst方程式进行计算。（4）掌握原电池电动势Eθ与电池反应△rGθm的关系，掌握标准电动势与氧化还原反应标准平衡常数Kθ的关系。（5）掌握电极电势的应用：①表示水溶液中物质氧化、还原有力的强弱；②判断氧化还原反应的方向；③判断氧化还原反应进行的程度；④测定水溶液中离子的浓度（活度）。（6）掌握元素电势图及其应用。课程思政要点：了解我国科学家在锂电池及钠，铝电池领域的研究成果。主要教学方法：讲授式重点：氧化数的概念和原电池；Nernst方程的应用；电极电势及其应用。难点：Nernst方程的应用；电势图及其应用。第七章配位平衡（1）配位化合物的组成与命名*（2）配合物的价键理论（3）配位平衡（4）螯合物基本要求：（1）掌握配位化合物的组成及命名，了解决定配位数的因素。（2）掌握配位化合物键价理论要点，了解内轨型及外轨型配合物，了解配合物的磁性。（3）掌握配位平衡及有关计算；掌握沉淀反应对配位平衡的影响并作有关计算，掌握酸碱反应对配位平衡的影响；了解多重平衡常数及其应用。（4）掌握螯合物的结构特点及稳定性，了解螯合剂的应用。（5）了解中国科学家在人造血液研究方面的研究成果，了解配位化合物的应用及生物无机化学。课程思政要点：了解中国科学家在人造血液研究方面的研究成果，主要教学方法：案例式与讲授式重点：配合物的命名和基本特点；配位平衡及其计算。难点：配合物的命名；价键理论中内、外轨及高、低自旋等概念；配位平衡中的有关计算。（二）实验教学内容1.实验一：粗食盐的提纯教学目的：掌握提纯NaCl的原理和方法教学要求：学习天平的使用以及加热、溶解、沉淀、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶和烘干等基本操作教学时数：4主要设备：循环水真空泵，鼓风干燥箱，天平实验内容：1提纯NaCl2杂质离子的鉴定2.实验二：化学反应速率与活化能教学目的：了解浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响教学要求：学会计算反应级数、反应的速率、速率系数和反应的活化能教学时数：4主要设备：真空干燥箱，秒表，分析天平实验内容：过硫酸铵和碘化钾在不同浓度温度和催化剂下的反应3.实验三：教学目的：学习滴定管的正确使用与滴定操作,掌握确定滴定终点的方法。教学要求：掌握酸碱标准溶液配制、标定和比较滴定的方法。教学时数：4主要设备：分析天平、滴定管、固体NaOH、浓HCl。实验内容：10.1mol/lNaOH与HCl的配置2酸碱溶液的相互滴定4.实验四：配合物与沉淀-溶解平衡教学目的：掌握配位反应和沉淀溶解反应教学要求：通过实验学习配位反应和沉淀溶解反应的影响因素教学时数：4主要设备：分析天平，鼓风干燥箱，离心机实验内容：1典型的配位和沉淀溶解反应实验2配位和沉淀溶解反应的应用说明：打*为选学内容五、课程资源资源类型资源教材《工程化学基础》，陈林根编著，高等教育出版社，2018年，标准书号：9787308091053。参考书籍或文献《无机及分析化学》，冯炎龙编著，浙江大学出版社，2011年，标准书号：9787308091053。《无机化学》，大连理工大学无机化学教研室编著，高等教育出版社，2006年，标准书号：9787040193268。课程网址超星：/course/206681244.html六、考核与评价教学评价项目包括作业、课程小论文、期中测验、期末考试，考核与评价要求和说明如下：序号评价项目（至少4项）比例（%）评价内容和要求1作业10%作业共有6～8次，作业总评成绩为各次课后作业成绩的平均值。主要考查本课程的知识目标和能力目标。2实验20%4次实验操作与实验报告打分。3期中测验10%期中测验满分100分，按照期中测验的标准答案或要求评分。主要考查本课程的知识目标和能力目标。4期末考试60%期末考试满分100分，按照标准答案评分。要求能掌握课程的基础和专业知识，主要考核本课程的知识目标和能力目标。各评价项目的评定标准如下：作业共有6～8次，每次按百分制给出成绩。完成情况成绩严格按照作业要求及时完成和提交作业，没有抄袭情况，基本概念清晰，解题思路明确，图表清晰规范，答案正确，书写清晰工整。A（90-100分）严格按照作业要求及时完成和提交作业，没有抄袭情况，基本概念清晰，解题思路明确，图表清晰规范，个别题目有答案错误，书写清晰工整。B（80-89分）基本按照作业要求及时完成和提交作业，没有抄袭情况，概念基本清晰，解题思路基本明确，图表比较清晰规范，个别题目有答案错误，书写基本清晰工整。C（70-79分）未按照作业要求及时完成和提交作业，基本概念基本清晰，解题思路基本明确，图表有多处不清晰规范，多数题目有答案错误，书写欠工整。D（60-69分）未按照作业要求完成作业或不交作业，基本概念不清晰，解题思路混乱，图表欠缺或者基本不规范，多数题目有答案错误，书写欠工整。E（0-59分）2.实验课：实验操作与实验报告按百分制评分。要求如下：完成情况成绩按时完成实验，实验操作规范认真，结果可靠，并完整书写实验报告。。A（90-100分）按时完成实验，实验操作认真，结果可靠，并