化學的今天與明天09-10教案

1、化學的今天和明天教學大綱課程編號： 課程中文名稱：化學的今天和明天課程英文名稱：Chemistry Today and Tomorrow開設院、系、專業(yè)：化學化工與材料科學學院、化學系、化學與應用化學專業(yè)總學時數(shù)：36學時 學分數(shù)：2學分 周學時數(shù)：3學時教材：Chemistry Today and Tomorrow ，Ronald Breslow, 科學出版社，1998教學參考書:1展望21世紀的化學 化學工業(yè)出版社2超越分子的前沿 科學出版社3新世紀的物理化學學科的前沿與展望 科學出版社421世紀的分析化學5生物醫(yī)藥科研基礎知識與技能6Chemistry at the Frontier 天

2、下文化7Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods Gaussian, Inc. USA8科學探究與國家科學教育標準 科學出版社9Chemistry Today and Tomorrow 科學出版社10Computational Chemistry David C. Young考核方式、形式 : 考試采用筆試開卷考試形式執(zhí)筆人：張桂秋 審核人：張桂秋 編寫時間：2007年6月 教學進度：詳見教學日歷課程的性質(zhì)和教學目的：本課程是為化學院4年級本科生開設的選修課，計劃學時36個，2個學分。本課程銜接大學化學與社會；大學化學與科學研究

3、。目的不是去系統(tǒng)地介紹化學知識，而是去培養(yǎng)學生的科學興趣及科學修養(yǎng)。讓學生體驗做科學研究的過程；提高獲取科普及新知識的能力及明智地選擇職業(yè)的能力。對學生畢業(yè)后盡快適應中學的新教改和進入科學研究的大門有指導作用。教學的基本要求：了解化學對文明生活所做的和將要做的貢獻；了解化學家是如何做出這些貢獻的。知道如何在網(wǎng)上搜索化學文獻、化學軟件等。熟悉化學研究、化學教育研究的基本過程，特別是對計算化學研究的全過程。本課程的重點：化學的全貌及化學的中心地位、化學與人類健康、化學在理解生命本質(zhì)方面的作用、化學家在改善環(huán)境方面的作用、各種新材料、計算機輔助藥物設計、計算機在化學研究中的作用；Gaussian計算

4、化學軟件在化學研究中的作用；如何選題、如何進行研究、如何表征分子的結(jié)構(gòu)、如何研究分子的性質(zhì)；交叉學科和熱點研究領(lǐng)域；探究性學習-實例；化學文獻的全貌，我校的化學研究、教學資源，重慶維普中文數(shù)據(jù)庫、清華同方數(shù)據(jù)庫。本課程的難點：化學前沿及科學探究方法、新藥的開發(fā)、組合化學、化學在理解生命本質(zhì)方面的作用、計算機輔助藥物設計、生物化學、分子生物學、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)/功能的關(guān)系、材料的設計、怎樣保證新合成的化學品不會污染環(huán)境、計算化學、如何選題、如何從實驗上研究化學反應、其他學科中的基本化學問題、如何進行探究性學習、Science Direct數(shù)據(jù)庫、Elsevier電子全文期刊數(shù)據(jù)庫、Gaussian計算

5、化學軟件的使用。教學內(nèi)容：Part1 化學是一門中心的、實用的和創(chuàng)造性的科學Part2 走進科學研究的大門Part3 化學與教育Part4 展望二十一世紀的化學Part5 如何進行化學研究教學大綱l Introduction to Chemistry :The Central, Useful, and Creative Science-3學時l The Chemistry of Health and Life -3學時l More about Chemistry as the Useful Science -3學時l Chemistry and Environment -3學時l Modern

6、 Chemistry and Chemistry at the Frontier-3學時l Computers and Chemistry, and Electronics Revolution-3學時l How Chemists Create New Molecules-3學時l Understanding Molecule Structures and Chemical Change-3學時l Chemistry and Scientific Inquiry-4學時l Chemical Resources on Internet-4學時l Computation Chemistry-4學時

7、山東師范大學化學化工與材料科學學院Chemistry Today and Tomorrow課程考試大綱一、考試基本要求：要求考生較系統(tǒng)地了解化學對文明生活所做的和將要做出的貢獻；了解化學家是如何做出這些貢獻的；知道如何在網(wǎng)上搜索化學文獻、化學軟件等。熟悉化學研究、化學教育研究的基本過程，特別是計算化學研究的全過程。要求考生具有綜合運用所學化學知識進行分析問題和解決化學實際問題的能力。二、考試形式：Chemistry Today and Tomorrow課程考試采用筆試形式（開卷），試卷滿分為100分。三、適用專業(yè)：化學、應用化學等本科專業(yè)。四、考試內(nèi)容與考試要求Part1 化學是一門中心的、實

8、用的和創(chuàng)造性的科學考試內(nèi)容：Introduction to Chemistry : the Central, Useful, and Creative ScienceThe Chemistry of Health and Life More about Chemistry as the Useful ScienceChemistry and EnvironmentComputer and Chemistry, and the Electronics Revolution考試要求1. 使學生了解化學學科的全貌及在科學中的中心地位。2. 了解化學的新定義及化學在現(xiàn)代生活中的作用。3. 了解學習化學

9、的價值；了解化學在促進人類健康方面的重要作用。4. 了解藥物化學、組合化學、分子生物學等新學科。5. 能應用所學的化學知識指導日常健康的生活。6. 了解藥物設計的原理及常用藥物的作用原理。7. 了解化學對材料科學的貢獻。8. 知道從化學的角度如何研究、設計材料。9. 了解化學對環(huán)境化學的貢獻；知道人類的日常生活對環(huán)境會造成什么樣的污染。10. 知道從化學角度如何改進環(huán)境。11. 了解化學對計算機發(fā)展中的貢獻。Part2 走進科學研究的大門考試內(nèi)容：科學研究基礎知識網(wǎng)上的化學資源How Chemists Create New MoleculesUnderstanding Molecule Str

10、uctures and Chemical Change計算化學研究實例分析考試要求：1. 了解化學研究的基本類型；熟悉科學研究的全過程。2. 了解我院正在進行的化學研究。3. 了解我校的化學資源；了解化學文獻的全貌及在化學研究中的中心地位。4. 會利用網(wǎng)絡查化學文獻。5. 會使用山師的電子資源。6. 了解Origin 數(shù)據(jù)處理軟件、ChemOffice 化學辦公軟件、Gaussian計算化學軟件在化學中的作用。7. 會使用Gaussian計算化學軟件的基本功能進行化學研究。Part3 化學與教育考試內(nèi)容：為什么要開展這次基礎教育課程改革？為什么新課程特別關(guān)注學習過程？探究學習對教師專業(yè)素質(zhì)有什

11、么要求？如何進行教育研究？有哪些課程改革的網(wǎng)站？考試要求1 了解“學?；瘜W”與“真正化學”的不同。2 知道正在進行的新教改。3 知道探究性學習對教師的基本要求。4 了解如何進行化學教學研究。5 熟悉幾個教學研究的網(wǎng)站。Part4 展望二十一世紀的化學考試內(nèi)容：未來化學的作用和地位21世紀化學科學發(fā)展的總趨勢未來化學研究模式其他學科中的化學問題21世紀化學學科的發(fā)展方向考試要求1. 使學生了解21世紀的化學的發(fā)展趨勢。2. 使學生了解交叉學科和熱點研究領(lǐng)域。3. 知道其他學科中的基本化學問題。4. 了解現(xiàn)代化學發(fā)展的3個特點。五、主要參考書目1展望21世紀的化學 化學工業(yè)出版社2超越分子的前沿

12、科學出版社3新世紀的物理化學學科的前沿與展望 科學出版社421世紀的分析化學5生物醫(yī)藥科研基礎知識與技能6Chemistry at the Frontier 天下文化7Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods Gaussian, Inc. USA8科學探究與國家科學教育標準 科學出版社9Chemistry Today and Tomorrow 科學出版社10Computational Chemistry David C. Young第1個教案授課時間 2010.3.3 第 1 次課授課章節(jié)第一章Introduction to C

13、hemistry : the Central, Useful, and Creative Science任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多媒體 以講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書化學的今天和明天 科學出版社化學與生活 山東科技出版社教學目的與要求：1. 使學生了解化學學科的全貌及在科學中的中心地位2. 了解化學的新定義及化學在現(xiàn)代生活中的作用3. 了解科學探究的方法4. 了解當代化學的發(fā)展方向5. 了解學習化學的價值教學重點，難點：重點：化學的全貌及化學的中心地位難點：化學前沿及科學探究方法教學內(nèi)容：1. What are chemists doing?2. What wa

14、s some of the earliest chemistry?3. What is chemistry?4. Why do chemists call their discipline the “central science”5. What makes chemistry the “useful science” and the “creative science”?6. What are some fundamental principles of chemistry?7. How large a field is chemistry?The Future 19世紀化學的三大理論成就

15、經(jīng)典原子論 門捷列夫周期律 化學反應的質(zhì)量作用定律20世紀三大理論成就 化學熱力學-判斷反應的方向 量子化學和化學鍵理論 化學動力學復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. 簡述化學科學的發(fā)展。2. 舉例說明化學在現(xiàn)代生活中的作用。3. *化學成為獨立學科的標志是什么?4. *化學有哪些基本的原理?5. 你知道那些科學方法? 科學探究的一般方法是什么? *化學學科的研究方法?關(guān)鍵名詞解釋：化學、現(xiàn)代化學下次課預習要點The Chemistry of Health and Life 第2個教案授課時間 2010.3.10 第 2 次課授課章節(jié)第二章The Chemistry of Health

16、 and Life任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段學生討論、老師總結(jié)課時安排3課時使用教材和主要參考書化學的今天和明天 科學出版社化學與生活 山東科技出版社Conceptual Chemistry 天下文化教學目的與要求：1. 使學生認識化學在促進人類健康方面的重要作用2. 了解藥物化學、組合化學、分子生物學等新學科3. 能應用所學化學知識指導日常健康的生活4. 了解藥物設計的原理及常用藥物的作用原理教學重點，難點：重點：化學與人類健康、化學在理解生命本質(zhì)方面的作用、計算機輔助藥物設計難點：新藥的開發(fā)、組合化學、化學在理解生命本質(zhì)方面的作用、計算機輔助藥物設計教學內(nèi)容：1. What h

17、as medicinal chemistry contributed to human health in the past?2. How do medicinal chemists design or discover medicines?3. What problems are medicinal chemists addressing now?4. What have chemists contributed to understanding the nature of life?5. What is the role of chemistry in molecular biology

18、and biotechnology?The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. 簡述納米材料在生物醫(yī)學中的應用2. *你知道哪些新的生物技術(shù)?3. *化學對人類健康有哪些貢獻?4. 什么是計算機輔助藥物設計?5. *簡述化學學科與生物學科研究層次的差異?6. 關(guān)鍵名詞解釋：組合化學、化學療法、基因療法、計算機輔助藥物設計、生物化學、分子生物學下次課預習要點More about Chemistry as the Useful Science 第3個教案授課時間 2010.3.17 第 3 次課授課章節(jié)第3章 化學與材料More About Chemistry as the U

19、seful Science 任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段以學生討論為主，教師總結(jié)課時安排3課時使用教材和主要參考書化學的今天與明天結(jié)構(gòu)與材料 周公度 科學出版社教學目的與要求：1. 使學生了解化學對材料科學的貢獻。2. 了解材料科學中的熱點研究領(lǐng)域。3. 要求知道從化學的角度如何研究、設計材料。4. 知識材料的分類方法（按 ，按應用，按所含的化學材料）教學重點，難點：重點：介紹各種新材料。難點：結(jié)構(gòu)與性質(zhì)/功能的關(guān)系、材料的設計。教學內(nèi)容：1. What role does chemistry play in housing and home furnishing?2. What r

20、ole does chemistry play in clothing?3. What about chemistry and transportation?4. How does chemistry improve our food supply?5. What about national defense?6. What about law enforcement?7. What does chemistry contribute to the quality of life?The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. What role does chemistry

21、play in housing and home furnishing?2. What role does chemistry play in clothing?3. What does chemistry contribute to the quality of life?關(guān)鍵名稱解釋：復合材料、超導材料、納米材料下次課預習要點Chemistry and the Environment第4個教案授課時間 2010.3.24 第 4 次課授課章節(jié)第4 章 化學與環(huán)境Chemistry and the Environment任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多媒體 以講授為主課時安排3課

22、時使用教材和主要參考書環(huán)境化學 科學出版社教學目的與要求：1. 使學生了解化學對環(huán)境化學的貢獻、人類的日常生活會造成什么樣的污染。2. 了解環(huán)境化學中的熱點研究領(lǐng)域。3. 要求知道從化學的角度如何改善環(huán)境。教學重點，難點：重點：化學家在改善環(huán)境方面的作用。難點：怎樣保證新合成的化學品不會污染環(huán)境。教學內(nèi)容：1. Can we have a modern society, based on advanced technology, that does not hopelessly pollute the earth?2. Can industry manufacture chemical pro

23、ducts cleanly?3. What can chemistry contribute to solving the problem of radioactive waste from nuclear?4. What about pollution from routine human activities, such as driving a car?5. Can we control insert pests without harm in valuable creatures?6. How can we be sure that new useful chemicals do no

24、t harm the environment, or have undesirable biological effects?7. What does chemistry contribute to the quality of life?The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. What can chemistry contribute to solving the problem of radioactive waste from nuclear?2. What about pollution from routine human activities such as

25、 driving a car?關(guān)鍵名詞解釋：綠色化學、環(huán)境化學、燃燒化學、可持續(xù)發(fā)展、溫室效應下次課預習要點How Chemists Create New Molecules 第5個教案授課時間 2010.3.31 第 5 次課授課章節(jié)第5章 Computers and Chemistry任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多媒體講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書Chemistry Today and Tomorrow 科學出版社教學目的與要求：1. 使學生了解化學對計算機發(fā)展中的貢獻2. 使學生了解計算機在化學中的應用。3. 會用計算機處理實驗數(shù)據(jù)及做簡單的量化計算教學重點，難

26、點：重點：計算機在化學研究中的作用。難點：計算化學。教學內(nèi)容：1. What has chemistry contributed to the modern electronics that makes computers possible?2. What is computational chemistry?3. How does computational chemistry help us determine the shapes of proteins?The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. What has chemistry contributed to t

27、he modern electronics that makes computers possible?2. What is computational chemistry?3. How does computational chemistry help us determine the shapes of proteins?關(guān)鍵名詞解釋：勢能面、非絕熱動力學、飛秒化學、單分子檢測、計算化學下次課預習要點第6個教案授課時間 2010.4.7 第 6 次課授課章節(jié)第6 章 化學家怎樣創(chuàng)造新分子任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多媒體，以講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書Chemi

28、stry Today and Tomorrow 科學出版社教學目的與要求：1. 以創(chuàng)造新分子為例使學生了解化學研究的全過程。2. 要求知道選題的基本原則、了解如何進行研究、科學研究的基本步驟。教學重點，難點：重點：如何選題、如何進行研究難點：如何選題教學內(nèi)容：1. How do chemists decide what new molecules to make?2. How do chemists plan a successful synthesis of an unkown molecule?3. Where is this work done?4. What is done with

29、a new chemical once it has been made?The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. How do chemists decide what new molecules to make?2. How do chemists plan a successful synthesis of an unkown molecule?3. What is done with a new chemical once it has been made?關(guān)鍵名詞解釋：綠色合成、自組裝、超分子化學、組合合成、原子經(jīng)濟化下次課預習要點Understanding M

30、olecule Structures and Chemical Change 第7個教案授課時間 2010.4.14 第 7 次課授課章節(jié)第7章 認識分子的結(jié)構(gòu)和化學變化任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多媒體，以講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書Chemistry Today and Tomorrow 科學出版社教學目的與要求：1. 使學生了解目前表征分子結(jié)構(gòu)的實驗手段及結(jié)構(gòu)確定原理。2. 使學生了解目前實驗上如何研究化學反應。教學重點，難點：重點：如何表征分子的結(jié)構(gòu)、如何研究分子的性質(zhì)。難點：如何從實驗上研究化學反應。教學內(nèi)容：1. How do chemists dete

31、rmine the structure of new molecules?2. What is the relationship between the detailed structure of a molecule and its properties?3. How do chemists determine the detailed pathways by which chemical reactions occur?4. Where is the work on molecular structure and properties, and on reaction pathways,

32、done?復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. How do chemists determine the structure of new molecules?2. How do chemists determine the detailed pathways by which chemical reactions occur?關(guān)鍵名詞解釋：勢能面、非絕熱動力學、飛秒化學、單分子檢測、阿秒化學、交叉分子束下次課預習要點Computer and Chemistry 第8個教案授課時間 2010.04.21 第 8 次課授課章節(jié)展望21世紀的化學任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多

33、媒體，以講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書超越分子前沿 科學出版社展望21世紀的化學 化學工業(yè)出版社教學目的與要求：1. 使學生了解21世紀的化學的發(fā)展趨勢。2. 使學生了解交叉化學和熱點研究領(lǐng)域。3. 知道其它學科中的基本化學問題。4. 了解現(xiàn)代化學發(fā)展的3個特點。教學重點，難點：重點：交叉學科和熱點研究領(lǐng)域。難點：其它學科中的基本化學問題。教學內(nèi)容：1. 回顧與動向（20世紀化學的回顧、未來化學的發(fā)展趨勢、交叉學科和熱點研究領(lǐng)域）2. 展望21世紀化學的發(fā)展方向3. 現(xiàn)代化學發(fā)展的幾個特點宏觀微觀定性定量靜態(tài)動態(tài)4. 其它學科中的基本化學問題生命科學中的基本化學問題材料科學中的基本

34、化學問題 可持續(xù)發(fā)展中的基本化學問題The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. 21世紀化學學科的發(fā)展趨勢?2. 化學研究的空白區(qū)和未來發(fā)展的前沿?關(guān)鍵名詞解釋：下次課預習要點 第9個教案授課時間 2010.4.28 第 9 次課授課章節(jié)化學與教育任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用多媒體，以講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書科學探究與國家科學教育標準 科學出版社化學課程標準 人民教育出版社科學探索者 浙江教育出版社化學 山東科技出版社教學目的與要求：1. 使學生了解學?；瘜W與真正化學的不同。2. 使學生了解正在進行的新教改。3. 知道探究性學習對教師的基本要

35、求。教學重點，難點：重點：探究性學習-實例，網(wǎng)上的化學教育資源。難點：如何進行探究性學習。教學內(nèi)容：1 學?；瘜W與真正化學的不同點。2 探究性學習對教師的專業(yè)素質(zhì)的要求。3 如何進行教學研究。4 有哪些教學改革的網(wǎng)站。The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1 學?；瘜W與真正化學有何不同?2 *探究性學習對教師的專業(yè)素質(zhì)有什么要求?3 如何進行教學研究?4 有哪些課程改革的網(wǎng)站?關(guān)鍵名詞解釋：新課改、研究性學習、現(xiàn)代化學教育技術(shù)、化學課程標準下次課預習要點 第10個教案授課時間 2010.5.5 第 10 次課授課章節(jié)化學研究基礎知識任課教師及職稱張桂秋教授教學方法與手段利用

36、多媒體，以講授為主課時安排3課時使用教材和主要參考書超越分子前沿 科學出版社展望21世紀的化學 化學工業(yè)出版社生物醫(yī)學科研基礎知識和數(shù)據(jù) 科學出版社教學目的與要求：1. 使學生了解化學研究的基本類型。2. 使學生了解我院正在進行的化學研究。3. 會使用化學文摘。教學重點，難點：重點：我校的化學研究、教學資源。難點：ScienceDirect數(shù)據(jù)庫教學內(nèi)容：1. 科學研究基礎知識2. 化學研究方法3. 本科論文的選題、研究與寫作4. 化學文摘5. 論文的發(fā)表The Future復習思考題、作業(yè)題（有*的為作業(yè)題）：1. 論文的選題要注意的問題?2. 如何進行科學探究?關(guān)鍵名詞解釋：論文摘要、化學