课程资源库
 

《环境化学》课程教学大纲

发布日期:2021-06-24 浏览次数:

《环境化学》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称:环境化学/Environmental Chemistry

课程代码:21120106

课程类别:专业必修

学时:60  其中讲授:32学时  自学:28学时

学分:2学分

承担单位:化学与环境工程学院

适用专业:环境生态工程

所属模块:化学基础(编号:07

开设学期:第四学期

二、课程简介及教学目标

    (一)课程简介

    《环境化学》是环境科学的一个分支学科,是建立在无机化学、有机化学、分析化学等学科基础之上的学科。主要是运用化学的理论和方法,鉴定和测量化学污染物在大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈中的含量,研究它们在环境中存在形态及其迁移、转化和归趋的规律。学生应具备从事环境污染物的识别、检测、分析及综合评价能力。

(二)课程教学目标

课程目标1通过系统教与学使学生掌握环境化学的基本概念、基本理论和环境化学研究的基本技能。【毕业要求2 工程知识】

课程目标2掌握典型污染在环境各圈层中的存在特性和迁移转化过程;了解污染物进入生物体内的途径及污染物在生物体内的运动过程、毒性机理与效应等。【毕业要求2 工程知识】

课程目标3基本掌握化学污染物在环境中的研究思路,使学生初步具备利用环境化学知识解决实际环境问题的能力,培养其创新探索意识。【毕业要求3 问题分析】

课程目标4了解有害废物及放射性固体废物等内容与知识,培养其环境保护意识和可持续发展意识。【毕业要求3 问题分析】

三、       教学环境要求及主要教学手段方法

(一)教学环境要求

多媒体教室。

(二)主要教学手段及教学方法

采用多媒体教学,充分利用课程信息化教学资源,展示课程基本原理。教学方法采用理论讲授、案例教学、讨论式教学和线上线下混合式教学。

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



绪论

讲授法

课程目标1


第一章 大气环境化学

讲授法、案例教学

课程目标12


第二章 水环境化学

讲授法、案例教学

课程目标12


第三章 土壤环境化学

讲授法、案例教学

课程目标12


第四章 生物体内污染物质的运动过程及毒性

讲授法、案例教学

课程目标23


第五章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

讲授法、案例教学

课程目标23


第六章 受污染环境的修复

讲授法、案例教学

课程目标34


第七章 绿色化学的基本原理与应用

讲授法、案例教学

课程目标34


(二)教学安排

序号

章节名称

教与学内容

1

绪论

学习目标:

1.了解环境问题的发展和认识过程;

2.了解环境污染物的类别;

3.掌握环境化学的概念、研究内容,特点和发展动向。

讲授内容:主要介绍环境化学在和环境科学中和解决环境问题上的地位和作用,它的研究内容、特点和发展动向,主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程。

自学要求:了解环境问题的产生与发展过程;了解环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用;了解环境污染物的类别和环境化学的一些基本概念;掌握对现代环境问题认识的发展以及环境化学提出的任务。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:环境化学的形成过程和特点;主要环境污染物的类别。

难点:主要环境污染物在环境各圈层中的迁移转化过程。

学时:4学时  其中讲授:2学时  自学:2学时

2

第一章

大气环境化学

学习目标:

1.了解大气的组成与结构;掌握大气污染物迁移扩散规律及其影响因素;

2.掌握大气中主要污染物(如氮氧化物、含硫化合物、有机物、颗粒物等)的来源、迁移转化规律;

3.掌握大气污染的几个主要问题(如光化学烟雾、酸性降水、煤烟型污染、温室效应,臭氧层破坏等)产生的原因、危害及对策。

讲授内容:以大气结构为基础,介绍大气中的主要污染物及迁移;重点讲解光化学烟雾、酸雨等重要的大气化学污染问题及其形成机制。

自学要求:了解大气的组成与结构;大气污染物迁移扩散影响因素;掌握大气中主要污染物的来源、迁移转化规律;掌握大气污染的几个主要问题产生的原因及危害。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:大气运动的基本规律以及污染物遵循这些规律而发生的迁移过程。

难点:重要污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理。

学时:6学时  其中讲授:4学时  自学:2学时

3

第二章

水环境化学

学习目标:

1.了解天然水的基本性质;

2.掌握无机污染物在水体中的沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等迁移转化的基本原理及有关计算;

3.掌握有机污染物的迁移转化及生物降解的有关规律及计算;

4.了解各类水质模型的基本形式和应用。

讲授内容:以天然水的基本性质为基础,介绍水中重要有机和无机污染物存在形态及分布,污染物在水环境中的迁移转化的基本原理以及常见水质模型。

自学要求:了解天然水的基本性质;掌握无机污染物在水体中的沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等迁移转化的基本原理;掌握有机污染物的迁移转化及生物降解的有关规律及计算;了解各类水质模型的基本形式和应用。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。

难点:解决废水问题的基本原则以及废水净化的基本原理及应用。

学时:6学时  其中讲授:4学时  自学:2学时

4

第三章

土壤环境化学

学习目标:

1.了解土壤的组成与性质,了解污染物的土壤-植物体系中迁移的特点及其影响因素及作用机制;

2.掌握土壤的酸碱性、氧化还原性及吸附性能对重金属污染物迁移的影响;

3.掌握农药及难降解性有机污染物在土壤中迁移、转化规律及其环境效应。

讲授内容:以土壤的组成与性质为基础,重点介绍重金属和有机污染物(农药)在土壤-植物体系中的迁移和它的作用机制。

自学要求:了解土壤的组成与性质,了解污染物的土壤-植物体系中迁移的特点及其影响因素及作用机制;掌握土壤的酸碱性、氧化还原性及吸附性能对重金属污染物迁移的影响;掌握农药及难降解性有机污染物在土壤中迁移、转化规律及其环境效应。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性。

难点:重金属离子和农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素,以及主要农药和重金属离子在土壤中的转化规律与效应。

学时:10学时  其中讲授:6学时  自学:4学时

5

第四章

生物体内污染物质的运动过程及毒性

学习目标:

1.掌握污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制;

2.掌握耗氧有机污染物和有毒有机污染物的生物降解机理;

3.了解污染物对生物的毒性及作用机制。

讲授内容:生物膜的结构;物质通过生物膜的方式;污染物在生物体内的分布;污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制;生物转化中的酶;有毒有机物的生物转化类型;有毒有机物的微生物降解;重金属的微生物转化;毒物的作用过程及生物化学机理。

自学要求:掌握污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制;掌握耗氧有机污染物和有毒有机污染物的生物降解机理;了解污染物对生物的毒性。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:污染物质的生物富集、放大和积累;耗氧和有毒有机污染物质的微生物降解。

难点:毒物的毒性、联合作用和致突变、致癌及抑制酶活性等作用;有关重要辅酶的功能。

学时:10学时  其中讲授:6学时  自学:4学时

6

第五章

典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

学习目标:

1.了解典型污染物的来源、性质;

2.掌握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。

讲授内容:重金属元素在环境各圈层中的迁移转化与效应;有机污染物在环境各圈层中的迁移转化与效应。

自学要求:了解典型污染物的来源、性质,掌握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:典型污染物的基本性质。

难点:典型污染物在环境中的基本转化、归趋规律与效应。

学时:6学时  其中讲授:2学时  自学:4学时

7

第六章

受污染环境的修复

学习目标:

1.掌握主要修复技术的基本原理、修复过程中污染物的降解和消除过程以及影响因素;

2. 了解各技术适用的污染物及介质。

讲授内容:主要介绍几种目前常见有机污染物和重金属修复技术,微生物修复、植物修复、化学氧化、电动力学修复、活性反应格栅、以及表面活性剂等技术。

自学要求:掌握主要修复技术的基本原理、修复过程中污染物的降解和消除过程以及影响因素,了解各技术适用的污染物及介质。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:目前几种主要修复技术的基本原理。

难点:修复过程中污染物的降解和消除过程以及影响因素。

学时:6学时  其中讲授:4学时  自学:2学时

8

第七章

绿色化学的基本原理与应用

学习目标:

1.理解绿色化学的12条原理及其与绿色工程和工业生态学原理的相互联系;

2.了解绿色化学的主要研究方向。

讲授内容:主要介绍绿色化学的诞生和发展过程,讨论绿色化学的原理与应用。

自学要求:理解绿色化学的12条原理及其与绿色工程和工业生态学原理的相互联系,了解绿色化学的主要研究方向。课前预习,针对难点查找相关资料,围绕重点难点开展课堂讨论,课后复习。

重点:绿色化学的重要学术意义和实用价值。

难点:绿色化学的12条原理及其与绿色工程和工业生态学原理的相互联系。

学时:6学时  其中讲授:2学时  自学:4学时

9

复习

学时:6学时  其中讲授:2学时  自学:4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的关系

考核内容及占比(%

考核评价方式

课程目标

1.基本概念及基本知识:15

2.基本技能:15

1. 课堂测试

2. 线上测试

3. 作业

4. 期末考试

1

1.不同类型环境要素的化学知识:20

2.污染物进入生物体的途径、过程及效应:15

3.典型污染物在环境各圈层的效应:10

1. 课堂讨论

2. 线上测试、讨论

3. 作业

4. 期末考试

2

1.受污染环境的修复理论及技术:10

1. 课堂讨论

2. 线上测试、讨论

3. 作业

4. 期末考试

3

1.有害污染物相关知识:8

2.绿色化学原理及应用:7

1. 课程讨论

2. 作业

3. 期末考试

4

(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+线下终结性成绩相结合的考核方式。

期末综合成绩=线下期末笔试成绩*50%+线上形成性评价成绩50%

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、签到、小设计等学习活动组成。

(三)能力考核标准

优良(100%-80%):

1.能够系统掌握并理解环境化学的基本知识、基本理论及基本技能;

2.能运用环境化学知识识别不同类型环境问题(大气环境、水环境和土壤环境),并具备初步分析其化学本质、形成规律及相互关系的基本能力;

3.能够运用环境化学知识设计解决实际环境问题的能力,并能针对不同环境问题提出初步合理的解决方案;

4.具有良好的环境保护意识及创新探索能力。

及格(79%-60%):

1.能较好掌握环境化学的基本知识、基本理论及基本技能;

2.能运用环境化学知识发现不同类型环境问题(大气环境、水环境和土壤环境),并能在老师的指导下具备初步分析其化学本质、形成规律及相互关系的基本能力;

3.能够运用环境化学知识初步解决实际环境问题的能力,并能针对不同环境问题提出初步解决方案,但方案合理性较差,需不断完善和改进;

4.具有基本的环境保护意识及一定的创新探索能力。

六、课程参考书及辅助学习资源

(一)建议使用教材:

1. 戴树桂. 环境化学. 北京: 高等教育出版社, 2005.

(二)主要参考书

1. 王晓蓉. 环境化学. 北京: 高等教育出版社, 1993.

2. 赵美萍. 环境化学. 北京: 北京大学出版社, 2005.

3. 赵睿新. 环境污染化学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2004.

4. 龚书椿. 环境化学. 上海: 华东师范大学出版社, 1991.

5. 刘兆荣. 环境化学教程. 北京: 化学工业出版社, 2003.

(三)辅助学习资源

1. 武汉大学《环境化学》精品在线课程

http://course.jingpinke.com/detailsuuid=dfb774c8-1237-1000-8014-144ee02f1e73

2. 相关学术期刊资源:《环境化学》等。

七、前序课程教学目标

1.《有机化学》教学目标:学习和掌握有机化学基础知识。

2.《分析化学》教学目标:掌握分析化学相关的基本原理及基本操作。

八、其他说明

制定人:王健胜    职称:副教授    制定时间:20196

审订人:程立平    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。


版权所有  平顶山学院   化学与环境工程学院  您好,您是第 位访客