《無機及分析化學》課程教學大綱2

《無機及分析化學》課程教學大綱一、課程信息課程代碼（COURSECODE）318BH002課程名稱無機及分析化學課程性質必修學分3學時48先修課程中學化學適用專業(yè)生物技術專業(yè)課程簡介（300字左右）：《無機及分析化學》課程教學目的是使學生通過本課程的教學，比較系統(tǒng)地掌握無機及分析化學的基本概念、基本理論和分析問題、解決問題的基本方法，為學習以后的生物學課程奠定基礎。課程主要內容包含：在系統(tǒng)學習原子和分子結構理論、化學熱力學和化學動力學基本原理和四大化學平衡（酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡和配位解離平衡）原理的基礎上，討論重要元素及其化合物的結構、組成、變化規(guī)律及其含量測定的原理和一般方法。該課程的教學目標是使學生能系統(tǒng)地掌握物質結構、分子結構及溶液等基本理論和基本知識，四大平衡的基本原理及其在分析化學中的應用，使學生建立準確的“量”的概念；掌握各種化學分析方法，并能進行簡單的分析和解決實際問題；培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的作風，使學生初步掌握科學研究的技能，為后續(xù)課程的學習及今后的工作打下堅實的基礎。二、課程目標通過本課程的學習，學生應具備以下幾方面的目標：1.通過本課程學習，學生掌握無機化學中的基本理論和知識，具備利用基本理論知識對實際問題進行表述的能力。2.通過本課程學習，學生具有能夠運用化學反應本原理、化學平衡理論及分析數(shù)據(jù)的一般方法識別和判斷實際問題，進行分析計算來解決相關問題，進一步提升、拓展處理實際問題的能力。課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系表畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標1課程目標2畢業(yè)要求1畢業(yè)要求指標點1.1L畢業(yè)要求2畢業(yè)要求指標點2.1H三、教學內容與預期學習成效知識單元對應課程目標知識點預期學習成效實現(xiàn)環(huán)節(jié)學時1.物質結構課程目標11)微觀粒子的波粒二象性；2)氫原子核外電子的運動狀態(tài)；3)多電子原子核外電子的運動狀態(tài)；4)原子結構和元素周期律；5)離子鍵和共價鍵6)雜化軌道理論；7)分子的極性和分子間力；8)氫鍵。知識目標：了解原子的量子力學模型、原子核外電子的運動狀態(tài)、波函數(shù)、原子軌道、電子云、能級和四個量子數(shù)的物理意義；了解鮑林近似能級圖，掌握原子核外電子排布的一般規(guī)律及方法，理解核外電子排布和元素周期系之間的關系；理解化學鍵的本質、離子鍵與共價鍵的特征及它們的區(qū)別；從價鍵理論理解共價鍵的形成、特性和類型；熟悉分子的構型與雜化軌道常見類型的關系；理解分子間作用力的特征與性質；理解氫鍵的形成及對物質物理性質的影響。能力目標：能利用所學知識分析原子微觀結構及電子運動狀態(tài)決定的原子的的性質，并進一步分析可能形成的化學鍵種類及特點；能正確分析給定分子結構，給定體系分子間的作用情況，并進一步分析物理性質。教學方法：課堂講授、例題分析；教學手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合。5課程思政元素：探索精神、責任意識、價值觀、物質觀。課程思政教學內容設計：介紹化學家鮑林、門捷列夫等的巨大貢獻，激發(fā)學生的學習興趣、科學熱情和探索精神培養(yǎng)學生對國家和社會的責任感；介紹我國著名化學家“稀土之父”徐光憲在艱難歲月中刻苦求學、學成歸國、奉獻祖國的光輝歷程，啟發(fā)學生弘揚以愛國主義為核心的民族精神和以革命創(chuàng)新為核心的時代精神；介紹鮑林獲得諾貝爾化學獎及諾貝爾和平獎，對比德國化學家哈伯因發(fā)明大量化學武器并用于戰(zhàn)爭，被稱為喪心病狂的毒氣彈魔鬼，啟發(fā)學生從國家意識、法治意識、社會責任意識等方面樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，引導學生學習和踐行社會主義核心價值觀。對物質結構的講解，培養(yǎng)學生對物質世界認識的物質觀和結構觀：物質的可分性，變化性，運動的隨機性與確定性，及物質運動的規(guī)律性。2.化學反應理論課程目標1、21)氣體和溶液2)熱力學一些常用的術語；3)熱力學第一定律；4)熱化學；5)熱力學第二定律；6)吉布斯自由能及其應用；7)反應速率理論簡介；8)濃度對反應速率的影響；9)溫度對反應速率的影響；10)催化劑對反應速率的影響。知識目標：掌握理想氣體狀態(tài)方程、道爾頓分壓定律和有關計算，掌握溶液的依數(shù)性和有關計算；了解狀態(tài)函數(shù)、熱力學能、焓、熵、自由能的初步概念及熱力學三大定律，學會查閱熱力學函數(shù)，掌握蓋斯定律和有關計算；掌握利用ΔG判別反應方向及范托夫等溫方程的應用；了解反應速率、基元反應、反應級數(shù)和反應機理等概念；掌握濃度、溫度和催化劑對反應速率的影響，掌握阿累尼烏斯公式和有關計算，初步了解化學碰撞理論和過渡態(tài)理論。能力目標：能對給定反應體系正確計算不同條件下的各種熱力學函數(shù)，并進一步判斷反應進行的方向及反應限度；能根據(jù)具體的反應給出合理的調節(jié)反應速率等方法；能按要求的反應方向和限度合理控制或調整反應條件。教學方法：課堂講授、例題分析；教學手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合。12課程思政元素：探索精神、科學方法、理論聯(lián)系實際、文化自信、責任感和使命感。課程思政教學內容設計：介紹近代化學之父－道爾頓，學習他勤奮努力不斷探索的精神，同時學習他高度重視科學實驗，注意理論與實踐相統(tǒng)一，把相關學科的思想和方法正確用于科學研究的科學方法；教育學生注意觀察生活，利用科學知識解決生活中問題的能力，例如利用分壓定律解釋為什么冬天在浴室洗澡會有窒息氣悶的感覺；介紹中國納米材料化學制備專家錢逸泰教授，增強學生對我國化學工業(yè)的自信心以及對中國特色社會主義事業(yè)的制度自信和文化自信，激勵學生立志肩負民族復興的時代重任。3.化學平衡理論課程目標1、21)化學平衡;2)化學平衡的移動；3)酸堿理論；4)弱酸弱堿的解離平衡；5)緩沖溶液；6)沉淀溶解平衡；7)氧化還原反應的基本概念和配平；8)電極電勢及其應用；9)元素電勢圖及其應用；10)配合物的組成和定義，類型和命名；11)配合物的化學鍵本性；12)配位解離平衡；13)螯合物的穩(wěn)定性。知識目標：掌握化學平衡及平衡移動規(guī)律，掌握標準平衡常數(shù)的意義及表達式的書寫；掌握平衡移動原理，平衡體系組成的計算；掌握酸堿質子理論的定義、理解共軛酸堿對的概念。掌握弱電解質的解離度、稀釋定律、溶液的解離平衡、鹽效應和同離子效應，會計算一元弱酸弱堿、多元弱酸弱堿溶液的pH值。掌握酸堿緩沖溶液的組成、緩沖原理及緩沖溶液的配制；掌握溶度積的概念、溶度積和溶解度的換算，掌握用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生與溶解，掌握沉淀溶解平衡的有關計算；掌握氧化還原反應的本質、氧化數(shù)的概念、氧化還原反應方程式的半反應式法配平。理解原電池、電極電勢、標準電極電勢的概念。掌握用電極電勢來判斷氧化劑、還原劑的相對強弱和氧化還原反應的方向；判斷氧化還原反應進行的方向和程度；會應用元素電勢圖討論元素的有關性質。熟練掌握能斯特方程式，并掌握用能斯特方程進行相關的計算；掌握配位化合物的定義、組成、命名和分類；掌握配位化合物的價鍵理論，掌握配位平衡和配位平衡常數(shù)的意義，了解配位平衡的移動及與其它平衡的關系；了解螯合物形成的條件和特殊穩(wěn)定性。能力目標：能熟練應用化學平衡理論解決四大平衡反應體系中實際反應的計算問題，并能解決簡單的多重平衡體系的計算問題；能將氧化還原反應中的特征變化與化學平衡理論聯(lián)系起來解決問題。教學方法：課堂講授、例題分析；教學手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合。19課程思政元素：理論聯(lián)系實際、學以致用。課程思政教學內容設計：結合生產(chǎn)實踐案例：如果學生是新上任的合成氨工廠的經(jīng)理，從合成氨反應條件本身來考慮，你將采取哪些措施來增大氨的產(chǎn)率？將學生角色轉化，很好地激發(fā)學生的學習興趣，并提高學生理論聯(lián)系實際學以致用的能力。結合生活實際：醫(yī)院采血使用的抗凝劑，激發(fā)激發(fā)學生的學習興趣，并提高學生理論聯(lián)系實際學以致用的意識。4.定量分析課程目標21)定量分析化學概論;2)有效數(shù)字；3)誤差的產(chǎn)生及表示方法；4)有限實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理；5)提高分析結果準確度的方法；知識目標：了解定量分析的任務與作用；方法和分類,了解一般分析過程的基本步驟；理解有效數(shù)字的意義并掌握其計算規(guī)則，掌握誤差的基本概念，誤差產(chǎn)生的原因及其減免方法，掌握分析結果的準確度和精密度的概念以及相關的各種表示方法；掌握可疑值的取舍（掌握Q檢驗法）。了解置信度與置信區(qū)間的概念，掌握分析結果的統(tǒng)計處理；能力目標：能正確記錄實驗數(shù)據(jù)，能選擇合理精度的儀器和合適純度的試劑；能正確進行定量計算，分析實驗數(shù)據(jù)及誤差；能進行合理的統(tǒng)計處理并正確評估實驗數(shù)據(jù)。教學方法：課堂講授、例題分析；教學手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合。4課程思政元素：職業(yè)道德和職業(yè)態(tài)度、偶然性和必然性的辯證統(tǒng)一。課程思政教學內容設計：通過深刻理解和實踐驗證分析化學中“量”的概念的重要性，建立嚴格的“量”的概念，培養(yǎng)學生的職業(yè)能力和職業(yè)態(tài)度，讓學生掌握過硬的實際操作和誤差分析的本領，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。學習誤差概念，系統(tǒng)誤差與必然性因素、測量準確度之間的關系，隨機誤差與偶然性因素、測量精密度之間的關系，以及系統(tǒng)誤差和隨機誤差的客觀性，過失誤差的主觀性等內容的講解融入“偶然性和必然性的辯證統(tǒng)一”“在表面上是偶然性在起作用的地方，這種偶然性始終是受內部的隱蔽的規(guī)

律支配的，而問題只是在于發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律”。5.滴定分析課程目標21)滴定分析法概論;2)酸堿滴定法；3)配位滴定法；4)氧化還原滴定法；知識目標：了解滴定分析法的特點，了解滴定分析、標準溶液、基準物、化學計量點、滴定終點、滴定誤差等基本概念，了解標準溶液的配制方法和滴定方式；了解分布系數(shù)與分布曲線和質子條件式的確定；理解酸堿指示劑的變色原理、變色范圍和選擇原則；掌握一元酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律及指示劑選擇。了解其它類型酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律，掌握各類酸、堿能被準確滴定的條件。掌握酸堿滴定法結果的計算，酸堿滴定法的應用。了解雙指示劑法進行混合堿滴定；了解EDTA與金屬離子形成的螯合物的特征。了解金屬指示劑的應用；了解常用的氧化還原滴定方法：高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘量法；能力目標：能根據(jù)需要正確配制溶液，會合理選擇滴定分析的實驗條件和選擇合適的指示劑，會滴定分析的定量計算。教學方法：課堂講授、例題分析；教學手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合。4課程思政元素：嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、實事求是的作風、理論聯(lián)系實際、學以致用。課程思政教學內容設計：具體到實驗原理的建立、實驗步驟的設計和實驗操作的具體要求都是從實驗結果的準確性考慮分析的結果，都要求秉持嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的作風，教育學生嚴謹科學、實事求是，教育學生不放松、不放棄、學會堅持。將所學滴定分析方法原理，有針對性地設計食品樣品、環(huán)境樣品等的實驗檢測方法介紹，應用于實際問題的解決，拓展學生對實際樣品分析的理解和綜合應用能力。6.分光光度法課程目標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儀器；4)顯色反應與顯色條件的選擇；5)分光光度法儀器測量誤差及其消除；6)分光光度法的某些應用；知識目標：了解比色法和分光光度法的特點；了解物質顏色與光的吸收關系，了解分光光度法的基本原理，掌握朗伯-比耳定律及其適用條件；理解顯色反應條件的選擇與參比溶液的選擇；了解分光光度法的儀器及測量誤差和測量條件的選擇；能力目標：能根據(jù)顯色反應選擇合適的反應條件和測量條件，能根據(jù)吸收曲線合理選擇測量波長，會繪制并應用標準曲線，能正確使用分光光度計進行測定。教學方法：課堂講授、例題分析；教學手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合。4課程思政元素：使命感和責任感、辯證思想。課程思政教學內容設計：對比近代之后我國與發(fā)達國家在儀器分析領域發(fā)展的對比，，引發(fā)學生追求技術進步的緊迫感和自信心，提高學生的學習熱情，樹立科研報國的使命感和責任感。對比儀器分析和化學分析，認識不同方法的優(yōu)缺點，提高學生辯證看待問題、具體問題具體分析的意識，提高正確解決實際問題的能力。四、考核及成績評定方式知識單元對應課程目標考核方式成績評定1.物質結構課程目標1課堂表現(xiàn)、期末考試本課程成績包括兩個部分，分別為平時表現(xiàn)和期末考試。具體要求及成績評定方法如下：平時表現(xiàn)成績×40%+期末考試成績×60%2.化學反應理論課程目標1、2課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試3.化學平衡理論課程目標1、2課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試4.定量分析課程目標2課堂表現(xiàn)、期末考試5.滴定分析課程目標2課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試6.分光光度法課程目標2課堂表現(xiàn)、期末考試其中：期末考試成績：占總評成績的60%。根據(jù)課程結束后的理論知識考試成績給出，考試采用閉卷形式進行。對課程目標和課程目標2均有所支撐，其中課程目標1占40%，課程目標2占60%。分別占總成績的24%、36%。平時表現(xiàn)成績：占總評成績的40%，包括兩個部分。課堂表現(xiàn)(20%)：評分標準見下表；其中支撐課程目標1的表現(xiàn)占比40%；支撐課程目標2的表現(xiàn)占比60%。滿分100分，分別占總成績的4%、6%。作業(yè)成績(20%)：課后作業(yè)由教師按照理論學時進度，教學過程中布置若干次作業(yè)，總分為100分，教師批改后給