化学类专业化学教学基本内容.docx
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化学类专业化学教学基本内容
化学类专业化学教学基本内容
2006—2010年教育部高等学校化学类专业教学指导分委员会
“化学类专业化学教学基本内容”是教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会为化学类专业(四年制)本科教学制定的。
化学类专业本科教学总学时数以2800学时左右(不含军训、各类实习和毕业论文)为宜,化学类专业课为1400~1700学时,其中实验教学不少于520学时,选修课约300学时。
制定本教学基本内容的指导思想是:
(1)本科教育是高等教育的特定阶段,其前有中学教育为基础,其后又有研究生教育和职业再学习。
尽管研究生教育在我国已普遍实施,但多数本科毕业生仍将直接走上工作岗位,因此本科教育必然带有专业教育的成分。
但是,不应要求通过本科教育就培养出该专业的专家。
本科教学应着力培养具有宽广基础知识、基本理论和基本技能,能够适应未来发展需要的专业人才。
因此本科教学的基本内容应着眼于为学生今后发展奠定基础,强调的是本学科中最基础的内容。
(2)本科教学不只是传授知识,更要传授获取知识的思想和方法,培养学生的创新意识和科学品质,使学生具备扎实的基础和潜在的发展能力。
从这个意义上讲,本科教学应具有一定的研究属性,担任本科教学的教师应具备良好的从事研究的素质。
(3)基础知识和基本技能的内涵必然会随着时代的演进、科技的进步、学科的发展、社会的需要而有所变化,对已经陈旧的基础知识应该更新。
(4)化学实验教学是培养学生创新意识、实践能力和科学素质的有力手段,应予以充分重视。
化学实验不应仅仅是验证性的,还应该带有探索性和研究性。
化学实验教学体系应该包括基础实验、综合实验和研究性实验。
(5)所列内容是最基本的知识点,它不与课程设置挂钩,不与学时分配挂钩,其顺序也不是教学顺序。
这种安排的目的在于给各院校在课程改革中留有充分余地。
各院校应以“基本内容”为基础,根据自己的特色和优势制定各具特色的培养方案。
(6)除了课堂讲授外,可辅以多种形式落实基本内容的教学。
(一)
I
1.气体
(1)理想气体与实际气体
(2)气体分子运动论
2.热力学
(1)状态函数平衡态可逆过程
(2)热力学第一定律功热热力学能焓热容
(3)热力学第二定律熵及熵变熵增加原理
(4)热力学第三定律规定熵
(5)热力学基本方程吉布斯函数和亥姆霍兹函数及其改变量
过程性质的判据热力学函数间的关系
3.化学热力学
(1)偏摩尔量化学势及其表示式组成可变体系热力学基本方程
吉布斯-杜亥姆方程平衡条件
(2)多组分体系热力学逸度活度标准态
(3)相律单组分及多组分体系相图
(4)热化学
(5)反应进度化学平衡标准平衡常数及化学平衡等温式化学平衡移动原理
4.统计热力学基础
(1)微观状态统计分布统计平均玻耳兹曼分布律
(2)熵的本质及玻耳兹曼公式
(3)配分函数及其热力学函数的统计计算
5.化学动力学基础
(1)化学反应速率速率方程速率常数
(2)基元反应反应级数简单级数反应
(3)复杂反应稳态近似和平衡假设反应历程链反应
(4)反应速率与温度的关系活化能
(5)碰撞理论过渡态理论单分子反应速率理论
6.电化学
(1)氧化还原反应与平衡
(2)电解质溶液理论电导电迁移
(3)电极电势能斯特方程可逆电池电动势
(4)电流密度极化与超电势
(5)化学电源电解
(6)金属腐蚀与防护
7.界面化学与胶体化学
(1)表面自由能(表面张力)溶液表面吸附表面活性剂
(2)胶体的性质及其稳定性
(3)化学吸附与物理吸附吸附等温式比表面及其测定
8.光化学
(1)单分子电子激发态衰变的相关光物理过程
(2)光化学反应动力学量子产率光敏与猝灭
9.催化
(1)催化剂与催化作用
(2)均相催化复相催化酶催化
10.量子力学基础
(1)微观粒子的波粒二象性
(2)不确定度关系(测不准原理)
(3)量子力学的基本假设
(4)箱中粒子
11.原子结构
(1)氢原子及类氢离子的薛定谔方程量子数的物理意义原子轨道图
(2)电子自旋
(3)多电子原子结构及元素周期律
(4)原子光谱项
12.分子结构
(1)分子轨道理论和双原子分子结构
(2)多中心键和缺电子分子结构
(3)离域键和共轭分子结构共振论
(4)价键理论
(5)杂化轨道理论及价层电子对互斥理论
(6)分子轨道的对称性和反应机理
13.分子间作用力氢键
14.分子对称性
(1)对称元素和对称操作
(2)分子点群
(3)偶极矩旋光性与分子对称性的关系
15.晶体结构基础
(1)周期性点阵理论空间点阵型式晶体缺陷
(2)晶系晶胞
(3)宏观对称性微观对称性
(4)密堆积原理和金属晶体结构
(5)离子晶体结构及结晶化学规律
(6)非金属元素的晶体结构和分子晶体结构
(7)晶体的X射线衍射
Ⅱ
1.分析质量保证与控制
(1)分析误差理论
(2)分析数据处理
(3)分析质量控制
2.样品采集与处理
(1)采样方法
(2)样品预处理方法
(3)分离与富集方法
3.化学定量分析
(1)滴定分析基本原理基准物质与标准溶液多组分选择滴定
(2)重量分析基本原理沉淀溶解平衡
4.原子光谱
(1)原子发射光谱基本原理与分析方法
(2)原子吸收光谱基本原理与分析方法
5.分子光谱
(1)分子光谱产生和分类朗伯-比尔定律
(2)紫外-可见吸收光谱基本原理与分析方法
(3)红外吸收光谱基本原理红外光谱特征频率与分子结构的关系
(4)拉曼光谱
(5)荧光和磷光光谱发光分析
6.核磁共振谱
(1)核磁共振基本原理
(2)化学位移偶合常数
(3)氢谱和碳谱的解析
7.质谱
(1)质谱基本原理
(2)离子裂解规律碎片离子峰
(3)分子离子峰同位素离子峰
8.电化学分析
(1)电位分析原理与方法
(2)电解分析库仑分析
(3)伏安法
9.色谱
(1)色谱基础理论
(2)气相色谱
(3)液相色谱与高效液相色谱
(4)色谱-质谱联用
(5)毛细管电泳
10.化学信息的获取、处理和表达
Ⅲ
l.有机化合物命名、结构和物理性质
(1)IUPAC命名原则中国化学会命名原则
(2)有机化合物同分异构现象
(3)有机化合物结构表示方法
(4)有机化合物物理性质及其与结构的关系
2.基本有机化合物
烷烃烯烃炔烃脂环烃芳烃卤代烃醇酚醚醛酮
羧酸及其衍生物胺及其他含氮化合物杂环化合物
3.元素与金属有机化合物
4.有机化学反应
(1)重要官能团化合物的典型反应及相互转换的常用方法
(2)基本有机化学反应类型:
取代反应加成反应消除反应重排反应
5.有机化学基本理论及反应机理
(1)诱导效应共轭效应超共轭效应立体效应
(2)碳正离子碳负离子自由基
(3)重要有机化学反应的机理
6.有机合成
(1)官能团的保护及转换
(2)合成子及逆合成分析
7.有机立体化学
(1)几何异构对映异构构象异构
(2)构型的标识D/L R/S
(3)主要有机化学反应的立体化学
8.生物有机化合物
(1)生物碱萜类化合物及甾体化合物
(2)单糖二糖齐聚糖多糖
(3)氨基酸多肽蛋白质酶
(4)脂类化合物
(5)核酸
Ⅳ
1.配位化学
(1)配位化合物基本概念
(2)配位化合物价键理论晶体场理论配体场理论
(3)配位化合物异构现象
(4)配位化合物稳定性
(5)配位平衡
2.酸与碱
(1)阿伦尼乌斯理论
(2)布朗斯特理论
(3)路易斯理论
(4)软硬酸碱
(5)酸碱平衡
3.元素化学
(1)元素及无机化合物性质变化规律
(2)氢氢能源
(3)IA、IIA族元素及其化合物
(4)IIIA—VIIA族元素及其化合物
(5)稀有气体
(6)IB、IIB族元素及其常见化合物
(7)过渡元素(以第一过渡系列元素为主)及其常见化合物
(8)稀土元素
4.原子簇化学
(1)非金属原子簇
(2)金属原子簇
5.生物无机化学
(1)生物体内的元素
(2)金属酶
6.多孔材料与纳米材料
Ⅴ
1.动量传递过程
(1)流体的流动形态与牛顿黏性定律
(2)流体流动的基本方程
(3)流体流动的阻力损失
(4)典型流体输送设备
2.热量传递过程
(1)热传导傅里叶定律
(2)热对流牛顿冷却定律
(3)热量衡算传热速率方程
(4)间壁式换热器
3.质量传递过程
(1)分子扩散费克定律传质速率方程
(2)吸收及精馏原理
(3)物料衡算与操作线方程
(4)理论塔板数与塔板效率
(5)填料塔与板式塔
4.化学反应工程基础
(1)化学反应速率的工程表示
(2)工业反应器的基本类型和操作特征
(3)理想反应器及其组合和优化
(4)停留时间分布与实际反应器流动模型
Ⅵ
1.高分子化合物基本概念
(1)定义分类命名
(2)多分散性和相对分子质量
2.高分子化合物合成
(1)逐步聚合
(2)链式聚合
(3)共聚合
(4)高分子控制合成
3.高分子化合物结构与性能
(1)链结构
(2)凝聚态结构
(3)高分子溶液
(4)相对分子质量的测定方法
(5)结构与性能关系及主要表征方法
4.高分子化合物的化学反应
(二)
化学实验教学不仅传授化学知识和训练实验技能,还培养学生的科学方法和思维、科学精神和品德,使学生达到如下要求:
(1)掌握基本操作,正确使用仪器,认真观察实验现象、准确记录并科学处理实验数据,正确表达实验结果,具有安全和环保意识。
(2)能够合理设计实验(选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等),解决实际问题。
(3)具有查阅资料、获取信息的能力。
(4)形成实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、相互协作的团队精神和勇于探索的创新意识。
1.操作及技术
(1)玻璃仪器洗涤及干燥
(2)玻璃切割、熔烧、弯曲、拉伸
(3)滴定管移液管容量瓶等精密量器校正及使用
(4)不同精度分析天平(含台秤)校正及使用
(5)溶液配制
(6)直接加热水浴加热油浴加热煤气灯或酒精喷灯使用
(7)空气冷凝水冷凝冰盐浴
(8)机械搅拌电磁搅拌
(9)倾析常压过滤减压过滤离心分离
(10)简单蒸馏分馏减压蒸馏水蒸气蒸馏萃取
(11)层析分离
(12)沉淀转移、洗涤、干燥、灼烧
(13)结晶和重结晶
(14)气体制备、净化和吸收
(15)烘干真空干燥干燥剂的选用
(16)回流
(17)高压钢瓶识别和使用
(18)压力计校正和使用真空的获得和检漏
(19)温度测量与控制温度计选择、校正和使用
(20)常用电极的制备
(21)流体加料、稳压和稳流
(22)流量计校正与流量测量
(23)给热系数及总传热系数测量
(24)填料塔操作和传质效率测定
2.物质制备、性质与表征
(1)无机化合物制备、表征与性质
(2)有机化合物制备、表征与性质
(3)高分子化合物制备、表征与性质
(4)天然化合物提取、表征与性质
3.基本物理量及有关物理化学参数测定
(1)基本物理量:
浓度pH摩尔气体常数阿伏伽德罗常数相对分子质量熔点沸点蒸气压密度粘度折射率比旋光度
(2)热力学性质:
热效应平衡常数
(3)电化学性质:
电导率离子迁移数电动势
(4)表面与胶体性质:
表面张力比表面积胶体电泳速率
(5)分子的结构和性质:
磁化率偶极矩摩尔折射度配位数
(6)动力学性质:
反应级数反应速率常数活化能
4.仪器与设备使用
(1)常用仪器与设备
称量类:
分析天平磁天平
加热、温度的测量与控制类:
玻璃温度计热敏电阻热电偶恒温槽
温差测量仪马弗炉管式炉烘箱真空干燥箱温度控制仪(常温、高温)
压力的控制与测量类:
压力计U压力计真空泵
光学性质测量类:
旋光仪折射率仪
电学性质测量类:
pH计与离子活度计电导率仪电位差计稳压电源检流计安培表万用表标准电池
热学性质测量类:
熔点测定仪弹式热量计热分析仪
反应类:
水热反应釜微波仪(微波溶样仪、微波合成仪)
其他类:
机械搅拌器电磁搅拌器旋转蒸发仪
(2)常用分析仪器
可见分光光度计紫外-可见分光光度计红外光谱仪原子吸收光谱仪荧光光谱仪气相色谱仪高效液相色谱仪电化学工作站(电化学分析系统)
(3)选用仪器(至少2种)
X射线衍射仪电子显微镜核磁共振谱仪色谱-质谱联用仪毛细管电泳仪元素分析仪电感耦合等离子体发射光谱仪激光拉曼光谱仪圆二色光谱仪比表面测定仪凝胶色谱仪
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