一、课程基本信息
课程名称(中/英文):大学化学(二)/College Chemistry(2)
课程代码:21120103
课程类别:专业必修
学时:90 其中讲授:48学时 自学:42学时
学分:3学分
课程承担单位:化学与环境工程学院
适用专业名称:环境生态工程专业
课程所属模块:化学基础(编号:07)
开设学期:第二学期
二、课程简介
(一)课程简介
大学化学(二)课程着重培养学生的化学素质。通过该课程的学习,学生能够从微观状态上了解物质内在结构,掌握元素和化合物的性质和应用,为以后从事的工程技术领域提供必要的化学基础。
(二)课程教学目标
课程目标1:掌握工程技术密切相关的元素化学基本知识,结合化学品安全说明书MSDS数据,学生能形成对化学品正确认知。通过原子结构和分子结构等基本理论的学习,使学生从微观状态上了解物质内在结构。【毕业要求2 工程知识】
课程目标2:从物质微观状态上,分析结构决定性能,性能决定应用,培养学生的创新能力和应用能力。【毕业要求3 问题分析】
课程目标3:元素化学与材料性能密切相关,选取、设计、合成环境工程技术领域的功能材料。【毕业要求4 设计/开发解决方案】
课程目标4:通过课题讨论和团队汇报等形式,培养学生之间的交流沟通、互爱互助,培养团队协作精神。【毕业要求10 个人与团队】
课程目标5:通过查阅资料,熟悉文献检索的各种途径,引导学生关注社会需求,追踪社会前沿,了解行业需求,培养适应社会需求的应用型人才。【毕业要求6 使用现代工具】
三、教学环境要求及主要教学手段方法
(一)教学环境要求
本课程使用多媒体教室授课。
(二)主要教学手段及教学方法
课前线上预习、课堂讲授教学、课后线上反馈教学模式,在课堂讲授环节采用问题启发式教学、案例分析教学和小组讨论教学。在教学中,建设信息化教学平台,便于学生自主学习。将线上、线下教学相结合,教师讲授和自主学习相结合,可以充分体现以教师为主导和学生为主体的教学定位,优化学生的学习效果,也充分体现了以产出为导向的教学评价。
四、课程教学内容及安排
(一)课程教学内容对课程目标的支撑情况
课程教学内容 |
教学方法 |
支撑的课程目标 |
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第十章 原子结构 |
讲授法、案例教学 |
课程目标 2、4 |
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第十一章 分子结构 |
讲授法、讨论教学、案例教学 |
课程目标 2、4 |
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第十二章 s区元素 |
讲授法、讨论教学、案例教学 |
课程目标 1、2、4 |
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第十三章 p区元素(1) |
讲授法、案例教学 |
课程目标 1、3、4、5 |
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第十四章 p区元素(2) |
讲授法、案例教学 |
课程目标 1、3、4、5 |
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第十五章 d区元素(1) |
讲授法、案例教学 |
课程目标 1、3、4、5 |
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第十六章 d区元素(2) |
讲授法、案例教学 |
课程目标 1、3、4、5 |
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第十七章 f区元素 |
讨论教学、案例教学 |
课程目标 1、3、4、5 |
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复习 |
讲授法、模拟考试 |
课程目标 1 |
(二)教学安排
序号 |
章节名称 |
教与学内容 |
10 |
第十章 原子结构 |
学习目标: 1. 掌握连续光谱、线状光谱、概率波和概率密度、本征函数、四个量子数、电子的屏蔽效应和钻穿效应、电离能、电子亲和性、电负性和玻尔理论等相关内容和基本概念。 2. 了解不确定原理或测不准原理、薛定谔方程、原子轨道能级图和斯莱特规则。 3. 掌握核外电子排布的一般原则:能量最低原理;泡利不相容原理;洪特规则,并应用于具体电子的排布。 讲授内容:原子结构的基本概念;薛定谔方程和原子轨道能级图;核外电子排布的三原则。 自学要求:原子及离子核外电子排布的一般规律;核外电子排布的三原则;薛定谔方程数学表达式中每一项的物理意义;原子轨道和电子云的空间分布图像;元素的基本性质和元素周期性的一般变化规律。 重点:原子轨道的能级图和核外电子排布。 难点:原子轨道的能级图和核外电子排布。 学时:16 学时 其中讲授:8学时 自学:8学时 |
11 |
第十一章 分子结构 |
学习目标: 1. 掌握离子键、配位键和金属键的基本概念。 2. 范德华力、诱导力、色散力、氢键等内容和基本概念。 3. 了解电子配对理论,轨道杂化理论,价层电子对互斥理论,分子轨道理论等相关理论内涵。 4. 利用价键理论解释共价键的形成过程和本质。 5. 利用杂化轨道理论和价层电子互斥理论预测和判断分子几何构型。 6. 正确书写同核双原子分子的分子轨道的能级顺序。 讲授内容:分子结构的相关概念;电子配对理论;轨道杂化理论;价层电子对互斥理论;分子轨道理论。 自学要求:价键理论关于共价键的形成过程和本质;运用最大重叠原理解释共价键的方向性;分子间力及氢键的产生原因、特征及对物质性质的影响。 重点:电子配对理论、轨道杂化理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论。 难点:价层电子对对数的计算;键级计算。 学时:19 学时 其中讲授:10学时 自学:9学时 |
12 |
第十二章 S区元素 |
学习目标: 1. 掌握碱金属和碱土金属元素的通性。 2. 掌握单质及其化合物的制备和性质。 讲授内容:碱金属和碱土金属元素的通性;单质及其化合物的制备和性质;碱金属和碱土金属二价离子和一价离子混合液的分离和鉴定。 要求学生:自学S区元素与氢氧反应的特征;主族元素金属氧化物、氢氧化物的酸碱性;碱金属和碱土金属含氧酸盐的溶解度和热稳定性。 自学要求:S区元素与氢氧反应的特征;主族元素金属氧化物、氢氧化物的酸碱性;碱金属和碱土金属含氧酸盐的溶解度和热稳定性。 重点:单质及其化合物的制备和性质;碱金属和碱土金属二价离子和一价离子混合液的分离和鉴定。 难点:碱金属和碱土金属二价离子和一价离子混合液的分离和鉴定。 学时:11学时 其中讲授:6学时 自学:5学时 |
13 |
第十三章 P区元素(1) |
学习目标: 1. 掌握硼族元素的通性,其单质和化合物的结构和性质。 2. 掌握碳族元素的通性,其氧化物、含氧酸盐及其盐性质。 3. 掌握氮族元素的通性,其氢化物、含氧酸盐的性质。 讲授内容:硼族元素的通性、单质的制备及其化合物的结构和性质;碳族元素的通性、氧化物的性质、含氧酸盐及其盐性质递变规律;氮族元素的通性、氢化物的制备及性质、含氧酸盐的结构及性质。 自学要求:乙硼烷的结构及其不同结构之间的相互转化;硼酸的结构及其酸性;;非金属元素氢化物酸碱性、氧化还原性递变规律;磷单质的结构和性质。 重点:硼族元素的通性;碳族元素含氧酸盐及其盐性质递变规律;氮族元素含氧酸盐的结构及性质。 难点:碳族、氮族元素含氧酸及其盐性质递变规律。 学时:11 学时 其中讲授:6学时 自学:5学时 |
14 |
第十四章 P区元素(2) |
学习目标: 1. 掌握氧族元素的通性,其单质和化合物的结构和性质。 2. 掌握卤素的通性,含氧酸及其盐的制备和性质。 讲授内容:氧族元素的通性及其化合物的结构和性质;卤素的通性;卤素单质的制备方法;卤素含氧酸及其盐的制备和性质;稀有气体单质的性质及用途。 自学要求:卤素单质在水溶液中水解反应的形式;卤素单质在碱溶液中的歧化反应产物的判断;臭氧和过氧化氢的分子结构;硫化氢和金属硫化物的制备方法。 重点:卤素的通性;单质的制备方法;卤素含氧酸及其盐的制备和性质。 难点:氧族元素化合物的结构和性质。 学时:4 学时 其中讲授:2学时 自学:2学时 |
15 |
第十五章 d区元素(1) |
学习目标: 1. 掌握d区元素的通性和化学性质。 2. 正确认识d区元素配合物的化学键理论。 3. 掌握d区元素化合物的制备及其性质。 讲授内容:d区元素的通性、物理性质、化学活泼性及稳定氧化态的变化规律;d区元素配合物的化学键理论;d区元素单质的提取、物理和化学性质;d区元素化合物的制备及其性质;d区元素配合物的晶体场理论,晶体场分裂能和稳定化能。 自学要求:d区元素的通性、物理性质;影响配合物稳定性的因素;钛、钒、锰、钼、钨单质的提取及性质。 重点:d区元素的物理性质、化学活泼性及稳定氧化态的变化规律;配合物的化学键理论;单质的提取、物理和化学性质。 难点:配合物的化学键理论。 学时:11学时 其中讲授:6学时 自学:5学时 |
16 |
第十六章 d区元素(2) |
学习目标: 1. 掌握d区元素单质和化合物的重要性质。 2. 运用配位场理论分析d区元素配合物的基本结构及与性质的联系。 3. 运用所学元素知识对d区元素二价离子和三价离子混合液分离和鉴定。 讲授内容:d区元素单质的提取、物理和化学性质;d区元素卤化物、水合离子、氧化物和氢氧化物的性质;d区元素配合物的基本结构;d区元素二价离子和三价离子混合液的分离和鉴定。 自学要求:铁系卤化物、水合离子、氧化物和氢氧化物的性质和用途;铜银金化合物的制备、性质和用途。 重点:d区元素卤化物、水合离子、氧化物和氢氧化物的性质;二价离子和三价离子混合液的分离和鉴定。 难点:d区元素二价离子和三价离子混合液的分离和鉴定。 学时:11 学时 其中讲授:6学时 自学:5学时 |
17 |
第十七章 f区元素 |
学习目标: 1. 学习镧系、锕系元素的理化性质。 2. 镧系、锕系收缩及利用相关知识分析现象。 3. 掌握镧系、锕系元素化合物的基本性质。 4. 认识镧系、锕系混合元素的分离难度和分离方法。 讲授内容:镧系、锕系元素的理化性质;镧系、锕系收缩;氧化态的变化规律及在水溶液中的颜色;镧系、锕系元素化合物的性质;镧系、锕系元素的分离。 自学要求:镧系、锕系元素的性质;镧系、锕系元素氧化态的变化规律及在水溶液中的颜色。 重点:氧化态的变化规律及在水溶液中的颜色;镧系、锕系元素的分离。 难点:镧系、锕系元素的分离。 学时:7 学时 其中讲授:4学时 自学:3学时 |
五、课程考核评价方式及能力考核标准
(一)考核评价方式与课程目标关系
考核内容及占比(%) |
考核评价方式 |
课程目标 |
1.原子结构:15 2.分子结构:15 3.S区、P区、d区、f区元素:30 |
1.线上预习 2.线上练习 3.课堂讨论 4.作业 5.期末考试 |
1 |
1.结合所学的原子结构和分子结构相关知识,以物质结构-性能-应用三要素,分析热点材料:15 |
1.团队汇报 2.期末考试 |
2、4、5 |
1.应用所学化学知识,设计环境污染物的处理方法:15 |
1.团队汇报 2.期末考试 |
3、4、5 |
1.团队合作进行文献调研、小组讨论的能力:10 |
1.团队汇报 2.作业 |
4、5 |
(二)课程成绩构成
本课程采用线上线下混合式教学,采用线上形成性评价成绩和线下终结性成绩相结合的考核方式。线上形成性评价成绩由线上平台统计取得,线上成绩由线上任务完成情况、访问次数、在线讨论、在线作业、小设计等学习活动组成。
综合成绩=期末考试成绩*60%+平时成绩*40%。
考核方法 |
考核内容及方式 |
百分比(%) |
平时考核 |
考勤 |
10 |
网络课程(访问频次 课程资源学习 在线讨论) 在线作业 |
20 |
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课堂表现(课堂纪律 讨论 提问) |
10 |
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期末考核 |
闭卷考试 |
60 |
(三)能力考核标准
(1)期末考试评分标准:满分100分,评价依据为试卷、试卷答案及评分标准。90分以上为优秀,80分—89分为良好,70分—79分为中等,60分—69分为合格,60分以下为不合格。
(2)平时成绩评分标准
① 考勤:以在线统计数和教师点名为准,到课率95%以上为100分,不足的按比例扣减。
② 网络课程和在线作业
优秀(90分以上):在线学习频次高、课程资源学习时间长,主动发起、参与在线讨论,高质量完成教师布置的在线作业。
良好(80分—89分):在线学习频次高、课程资源学习时间长,积极参与在线讨论,完成教师布置的在线作业。
中等(70分—79分):在线学习频次较高、有一定的课程资源学习时间,参与在线讨论较少,完成教师布置的在线作业。
合格(60分—69分):在线学习频次较低、课程资源学习时间短,很少参与在线讨论,部分完成教师布置的在线作业。
不合格(60分以下):很少访问网络课程教学资源,基本不参与在线讨论,不能按时完成教师布置的在线作业。
③ 课堂表现
优秀(90分以上):能够遵守课堂纪律,认真做好课前预习和课后复习任务,能够主动发现和提出问题,课堂提问回答准确,积极参与课堂讨论。
良好(80分—89分):能够遵守课堂纪律,做好课前预习和课后复习任务,课堂提问回答准确,积极参与课堂讨论。
中等(70分—79分):能够遵守课堂纪律,做好课前预习和课后复习任务,课堂提问回答基本准确,参与课堂讨论。
合格(60分—69分):能够遵守课堂纪律,课前预习和课后复习不充分,课堂提问回答不够准确,能够参与课堂讨论但不够积极。
不合格(60分以下):有违反课堂纪律现象,不能完成课前预习和课后复习任务,课堂提问回答不准确,很少参与课堂讨论。
六、课程参考书及辅助学习资源
(一)建议使用教材
1. 傅献彩. 大学化学(下册). 北京: 高等教育出版社, 1999年.
(二)主要参考书
1. 武汉大学. 分析化学(第五版). 北京: 高等教育出版社, 2006年.
2. 北京师范大学无机教研室. 无机化学(第四版). 北京: 高等教育出版社, 2006年.
3. 申泮文. 近代化学导论(第二版). 北京: 高等教育出版社, 2008年.
4. 浙江大学普通化学教研组. 普通化学(第五版). 北京: 高等教育出版社, 2002年.
5. 华彤文. 普通化学原理(第三版). 北京: 北京大学出版社, 2008年.
6. 甘孟瑜. 大学化学习题集(第三版). 重庆: 重庆大学出版社, 2008年.
7. 曾政权. 大学化学(第三版). 重庆: 重庆大学出版社, 2007年.
(三)辅助学习资源
http://www.icourses.cn/sCourse/course_2092.html
2. 爱课程:工科大学化学,中南大学,国家精品资源共享课程
http://www.icourses.cn/sCourse/course_6815.html
3. 爱课程:大学化学,哈尔滨工业大学,国家精品资源共享课程
http://www.icourses.cn/sCourse/course_2921.html
4. 爱课程:大学化学基础,湘潭大学,国家精品资源共享课程
http://www.icourses.cn/sCourse/course_3758.html
5. http://www.jingpinke.com/xpe/portal/81c825be-1220-1000-0abb-509aa3386b21,网络资源
6. http://www.jingpinke.com/,网络资源
七、前序课程教学目标
1.《高等数学(一)》教学目标:掌握微积分运算的原理和方法。
2.《大学化学(一)》教学目标:掌握化学反应的基本原理和溶液化学理论。
八、其他说明
制定人:王亚波 职称:讲师 制定时间:2019年6月
张立会 职称:讲师 审订时间:2019年6月
审订人:王健胜 职称:副教授 审订时间:2019年6月
审批人:贺国旭 职称:副教授 审批时间:2019年6月
制定依据:依据2018年环境生态工程专业培养方案制定。
执行对象:从2019级学生开始执行。
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