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《大学化学(二)》课程教学大纲

发布日期:2021-06-24 浏览次数:

《大学化学(二)》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称(中/英文):大学化学(二)/College Chemistry2

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】

、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



第十章 原子结构

讲授法、案例教学

课程目标 24


第十一章 分子结构

讲授法、讨论教学、案例教学

课程目标 24


第十二章 s区元素

讲授法、讨论教学、案例教学

课程目标 124


第十三章 p区元素(1

讲授法、案例教学

 课程目标 1345


第十四章 p区元素(2

讲授法、案例教学

课程目标 1345


第十五章 d区元素(1

讲授法、案例教学

课程目标 1345


第十六章 d区元素(2

讲授法、案例教学

 课程目标 1345


第十七章 f区元素

讨论教学、案例教学

 课程目标 1345


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

245

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

345

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

45

(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

课堂表现(课堂纪律 讨论 提问)

10

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—89分为良好,70—79分为中等,60—69分为合格,60分以下为不合格。

2)平时成绩评分标准

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。

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—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—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—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。

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—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—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—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.

(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.

    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.

3. 申泮文. 近代化学导论(第二版). 北京: 高等教育出版社, 2008.

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.

5. 华彤文. 普通化学原理(第三版). 北京: 北京大学出版社, 2008.

    6. 甘孟瑜. 大学化学习题集(第三版). 重庆: 重庆大学出版社, 2008.

7. 曾政权. 大学化学(第三版). 重庆: 重庆大学出版社, 2007.

(三)辅助学习资源

    1. 爱课程:大学化学,重庆大学,国家精品资源共享课程

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:20196

张立会    职称:讲师      审订时间:20196

审订人:王健胜    职称:副教授    审订时间:20196

审批人:贺国旭    职称:副教授    审批时间:20196

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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