智能制造工程專業(yè)《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)大綱課程編號：11180131英文名稱：CollegeChemistry學(xué)分：1.5學(xué)時：總學(xué)時24學(xué)時，其中理論24學(xué)時先修課程：無課程類別：專業(yè)課程授課對象：智能制造工程專業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)智能制造工程專業(yè)《大學(xué)化學(xué)》課程是非化學(xué)化工類工科專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)和管理人才的必修基礎(chǔ)課，是工科非化工類各專業(yè)（本科）化學(xué)類課程的終結(jié)課程，將為工科非化工類各專業(yè)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供必要的化學(xué)理論知識基礎(chǔ)。本課程從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)，結(jié)合工程材料、環(huán)境污染、能源開發(fā)、信息傳遞、生命科學(xué)等當(dāng)今五大領(lǐng)域的有關(guān)化學(xué)問題進(jìn)行討論幫助學(xué)生建立物質(zhì)變化的觀點(diǎn)和能量變化的觀點(diǎn)，提高學(xué)生的基本素質(zhì)和創(chuàng)新能力。它從人們對物質(zhì)的認(rèn)識規(guī)律出發(fā),緊密聯(lián)系當(dāng)前迅速發(fā)展的材料、生命、信息、能源、環(huán)境等科學(xué)和工程實例,深入淺出地討論了化學(xué)單元粒子的組成、結(jié)構(gòu)、變化與光、電、磁、熱等現(xiàn)象的關(guān)系。本課程作為培養(yǎng)“基礎(chǔ)厚、口徑寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”的高級工程人才必需課程，是我校智能制造工程專業(yè)本科生的一門基礎(chǔ)必修課，是該專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)的唯一一門化學(xué)課程，因此，該課程的開設(shè)對于學(xué)生在今后能夠有意識地運(yùn)用化學(xué)原理去思考、分析和解決實際工程問題的科學(xué)思維培養(yǎng)具有重要作用。課程目標(biāo)1：在專業(yè)知識方面，注意結(jié)合學(xué)生己有的專業(yè)基礎(chǔ)、教學(xué)時數(shù)及課程自身的要求合理編排教學(xué)內(nèi)容。以運(yùn)用化學(xué)原理去思考、分析和解決實際工程問題為引導(dǎo)方向，學(xué)會在講授內(nèi)容中不斷滲透新理論、新成果、新領(lǐng)域和新知識。課程目標(biāo)2：在專業(yè)能力方面，突出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、金屬腐蝕與材料保護(hù)、水體中的化學(xué)反應(yīng)與水體保護(hù)等基礎(chǔ)理論在工程化學(xué)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度和分析問題，解決問題的能力。課程目標(biāo)3：在綜合能力方面，通過讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)，獨(dú)立完成作業(yè)及在線測試等培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、獲取新知識的能力，并鞏固課堂中所學(xué)知識。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-1：掌握數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基本知識，并能用于解決智能制造復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)10.4指標(biāo)點(diǎn)1-2：掌握一定的包括工程力學(xué)、電子電工學(xué)、機(jī)械原理，熱流體力學(xué)等工程基礎(chǔ)知識，并能用于解決智能制造復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)10.6指標(biāo)點(diǎn)2-1：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別和判斷智能制造工程領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)20.5指標(biāo)點(diǎn)2-2：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)的基本原理和方法，對智能制造的相關(guān)工程問題進(jìn)行建模及表達(dá)。課程密保20.3指標(biāo)點(diǎn)2-3：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理和方法，結(jié)合文獻(xiàn)研究，對智能制造復(fù)雜工程問題進(jìn)行綜合分析，得到合理的結(jié)論。課程目標(biāo)20.2指標(biāo)點(diǎn)3-3：在智能制造工程問題解決方案中，具有創(chuàng)新意識，能夠考慮人文、社會、健康、安全及環(huán)境等因素。課程目標(biāo)30.05指標(biāo)點(diǎn)7-1：了解與智能制造工程相關(guān)的環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展方面的方針、政策和法規(guī)，樹立正確的環(huán)保觀和可持續(xù)發(fā)展觀。課程目標(biāo)30.05指標(biāo)點(diǎn)8-1：具有正確的世界觀、人生觀、價值觀，以及良好的人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感，具有愛國情懷。課程目標(biāo)30.3指標(biāo)點(diǎn)9-1：了解多學(xué)科背景團(tuán)隊的特點(diǎn)、作用及優(yōu)勢，能夠理解多學(xué)科背景下團(tuán)隊與個體、合作與分工的含義和重要性。課程目標(biāo)30.3指標(biāo)點(diǎn)12-1：理解自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的必要性，具有自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃的意識。課程目標(biāo)30.3三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論及熱化學(xué)掌握焓和焓變的概念，狀態(tài)函數(shù)的概念；掌握蓋斯定律、并學(xué)會利用熱力學(xué)函數(shù)表計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下化學(xué)反應(yīng)的焓變。熵變概念和意義，并學(xué)會利用熱力學(xué)函數(shù)表計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下化學(xué)反應(yīng)的熵變。吉布斯自由能變概念、意義，自發(fā)反應(yīng)發(fā)生的條件，并學(xué)會利用熱力學(xué)函數(shù)表計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變。4集中講授和自主學(xué)習(xí)相結(jié)合課程目標(biāo)1、22化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)（1）掌握反應(yīng)速率的意義及速率方程表達(dá)式。（2）理解碰撞理論、過渡態(tài)活化絡(luò)合物理論。（3）熟悉實驗活化能及速率常數(shù)的計算。（4）理解對化學(xué)反應(yīng)速率、基元反應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)、活化能等概念；熟悉一級反應(yīng)的半衰期計算，了解零級、二級、三級反應(yīng)；能運(yùn)用質(zhì)量作用定律對基元反應(yīng)的反應(yīng)速率進(jìn)行有關(guān)的計算；能利用Arrhenius經(jīng)驗公式進(jìn)行有關(guān)的計算。（5）掌握濃度、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響。根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗公式求算反應(yīng)的活化能及不同溫度下的速率常數(shù)。4集中講授為主課程目標(biāo)1、2、3化學(xué)平衡（1）理解平衡常數(shù)K?的意義及其與吉布斯自由能（ΔrGm?）的關(guān)系，ΔrGm?＝－RTlnK?，利用公式計算平衡常數(shù)K?或ΔrGm?。（2）掌握化學(xué)反應(yīng)等溫式，Van’tHoff方程ΔrG＝ΔrGm?＋RTlnQ的意義及其相關(guān)的計算與應(yīng)用。利用函數(shù)ΔrGm?或ΔrGm判斷標(biāo)準(zhǔn)態(tài)及非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下化學(xué)反應(yīng)的方向性。（3）掌握Q/K?作為過程判據(jù)的方法。（4）掌握溫度、壓力、濃度、催化劑對化學(xué)平衡移動的影響以及平衡移動原理，能夠根據(jù)條件的變化判斷化學(xué)反應(yīng)的移動。（5）初步掌握利用吉布斯—赫姆霍茲公式的計算、理解⊿G、⊿H、⊿S之間的關(guān)系；學(xué)會估算熱力學(xué)分解溫度和反應(yīng)溫度等。4集中講授和課堂討論相結(jié)合課程目標(biāo)14酸堿平衡（1）了解酸堿質(zhì)子理論理論和酸堿電子理論。（2）理解影響鹽水解的因素及沉淀-溶解平衡的移動。（3）掌握弱酸、弱堿的解離平衡，水的離子積和溶液的pH值的計算；掌握弱酸強(qiáng)堿鹽、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸弱堿鹽、弱酸酸式鹽溶液pH值的計算。4集中講授為主課程目標(biāo)1、2、35難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡（1）掌握溶度積原理。（2）熟悉難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡移動。（3）了解同離子效應(yīng)及鹽效應(yīng)。（4）掌握難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶度積規(guī)則及有關(guān)計算；熟悉同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)及沉淀的轉(zhuǎn)化和分步沉淀。4集中講授為主課程目標(biāo)1、2、36氧化還原反應(yīng)（1）掌握氧化還原反應(yīng)的基本概念，熟悉氧化還原方程式的配平。（2）熟練應(yīng)用電極電勢討論元素不同氧化態(tài)下的氧化還原性的強(qiáng)弱。（3）熟練判斷氧化還原反應(yīng)的方向及平衡常數(shù)的計算。（4）掌握原電池的表達(dá)方式；重點(diǎn)掌握能斯特（Nernst）方程式及其應(yīng)用，熟練進(jìn)行有關(guān)計算。（5）通過計算來判斷非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧化還原反應(yīng)的方向，利用元素電位圖來判斷元素價態(tài)的穩(wěn)定性。4自主學(xué)習(xí)與課堂討論相結(jié)合課程目標(biāo)1、2、3合計24課程目標(biāo)1、2、3四、課程教學(xué)方法如集中講授、小組討論等教學(xué)方式五、學(xué)業(yè)評價和課程考核對本課程所采用的評價和考核方式作具體說明，若并用多種考核方法請列出各項分值的比例。平時作業(yè)、期中、期末考核等的方法、內(nèi)容、比例等均應(yīng)有明確規(guī)定?？己艘罁?jù)建議分值考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)平時成績30%作業(yè)20%根據(jù)作業(yè)完成情況、完成效果及是否獨(dú)立完成等評定課程目標(biāo)2課堂表現(xiàn)10%根據(jù)是否遵守課堂紀(jì)律及課堂內(nèi)容參與情況等課堂表現(xiàn)評定課程目標(biāo)3線上自主學(xué)習(xí)20%根據(jù)線上習(xí)題完成情況、線上學(xué)習(xí)活躍度及相關(guān)成績評定課程目標(biāo)1、2、3期末考試50%閉卷進(jìn)行期末考試，按照卷面成績進(jìn)行折算課程目標(biāo)1、2、3（以上為舉例，按課程實際情況設(shè)計填寫）六、教材與參考書（一）推薦教材1.《普通化學(xué)原理》，大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研組（編）北京：北京大學(xué)出版社，2013年6月第四版（二）參考資料1．《無機(jī)化學(xué)（上冊）》，宋天佑等主編，高等教育出版社，2015年6月第三版；2．《無機(jī)化學(xué)》，大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室主編，高等教育出版社，2006年5月第五版；3．《大學(xué)化學(xué)》，傅獻(xiàn)彩主編，高等教育出版社，1999年10