《普通化學(xué)》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：123001學(xué)分：3總學(xué)時(shí)：51大綱執(zhí)筆人：陳云大綱審核人：吳慶生課程性質(zhì)與目的化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化的科學(xué)?！镀胀ɑ瘜W(xué)》是理工科高等教育中必不可少的基礎(chǔ)教育，是面向非化學(xué)類理工科專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課。本課程適用于土木工程、交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、環(huán)境氣象、海洋地質(zhì)、力學(xué)航天、測繪計(jì)量、應(yīng)用物理、機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化等專業(yè)。通過教學(xué)使學(xué)生掌握化學(xué)的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)，了解基本技能及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用，了解當(dāng)今化學(xué)科學(xué)發(fā)展的基本情況及主要方向，了解化學(xué)與各專業(yè)領(lǐng)域的密切聯(lián)系及在國民經(jīng)濟(jì)中的廣泛應(yīng)用，為學(xué)習(xí)專業(yè)課和今后的生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)踐打好必需的化學(xué)基礎(chǔ)。課程基本要求1、掌握化學(xué)基本理論：主要包括化學(xué)反應(yīng)中的能力關(guān)系和反應(yīng)速率理論、溶液化學(xué)及化學(xué)平衡、電化學(xué)原理和近代物質(zhì)結(jié)構(gòu)等。2、掌握化學(xué)基本知識(shí)：主要包括元素周期律及重要元素的單質(zhì)、化合物性質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，配合物和有機(jī)高分子化合物等。3、了解當(dāng)代化學(xué)發(fā)展的大致情況和主要方向。課程基本內(nèi)容緒論1、學(xué)習(xí)本課程的目的和意義：化學(xué)在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中的重要作用。2、《普通化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容任務(wù)、學(xué)習(xí)方法和要求。（一）化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律1、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)：體系與環(huán)境；狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)；過程與途徑；熱和功?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化：恒容熱效應(yīng)與熱力學(xué)能變；恒壓熱效應(yīng)與焓變；標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，蓋斯定律，熱力學(xué)第一定律。計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的ΔrHm，ΔfHm。2、化學(xué)反應(yīng)的方向：自發(fā)過程與化學(xué)反應(yīng)方向，熵與混亂度，熱力學(xué)第二定律（熵增原理），熱力學(xué)第三定律；吉布斯自由能和吉布斯自由能變。計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的ΔrSm和ΔrGm。用ΔrGm和ΔrGm判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。3、化學(xué)平衡：化學(xué)平衡與平衡常數(shù)，平衡常數(shù)K(T)與ΔrGm的關(guān)系。有關(guān)平衡常數(shù)計(jì)算。濃度、壓力和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，化學(xué)平衡移動(dòng)。4、化學(xué)反應(yīng)速率：反應(yīng)進(jìn)度與化學(xué)反應(yīng)速率，基元反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)，反應(yīng)級(jí)數(shù)，質(zhì)量作用定律。阿倫尼烏斯公式?；罨艿母拍睿瑵舛?、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。（二）水基分散系1、分散體系概述：粗分散體系、分子（離子）分散體系、膠體分散體系；溶液的形成與溶解過程，溶解度，相似相溶原理，濃度的表示方法。2、稀溶液的依數(shù)性：溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降，拉烏爾定律；滲透壓，及相關(guān)計(jì)算。3、膠體：膠體的種類、制備方法；膠體的動(dòng)力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等特性；膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)，溶膠的穩(wěn)定性和聚沉。（三）溶液中的化學(xué)平衡1、溶液中的酸堿平衡：一元弱酸（堿）的電離平衡，電離平衡常數(shù)Ka，Kb及有關(guān)計(jì)算；多元弱酸的分級(jí)電離及其計(jì)算；水的離子積常數(shù)；水解平衡；同離子效應(yīng)。緩沖溶液及其pH計(jì)算。酸堿質(zhì)子理論。2、沉淀溶解平衡：溶度積常數(shù)Ksp、溶度積規(guī)則及有關(guān)計(jì)算；分步沉淀、沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化。3、配位化合物及水溶液中的配位平衡：配位化合物的基本概念、命名；水溶液中的配位平衡及其平衡常數(shù)，有關(guān)配位平衡的計(jì)算。4、溶液中的電化學(xué)平衡及其應(yīng)用：原電池的結(jié)構(gòu)，電池的符號(hào)表達(dá)式，標(biāo)準(zhǔn)電極電位的概念。能斯特方程式及有關(guān)計(jì)算。氧化還原反應(yīng)的方向和限度。吉布斯自由能變與原電池電動(dòng)勢(shì)、氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系。電解的原理和電解池，分解電壓和超電壓，電極上放電的一般規(guī)律；析氫、吸氧和濃差腐蝕，金屬的防腐。5、有關(guān)多重平衡的計(jì)算。（四）結(jié)構(gòu)化學(xué)1、微觀粒子運(yùn)動(dòng)的基本特征：量子化、波粒二相性；原子結(jié)構(gòu)：原子軌道與波函數(shù)，四個(gè)量子數(shù)，原子軌道的圖形。屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)，能級(jí)交錯(cuò)和近似能級(jí)圖，核外電子排布的三個(gè)基本原則；原子的電子排布與元素周期表；元素性質(zhì)的周期性：原子半徑、電離能、電子親和能、電負(fù)性、金屬性與非金屬性隨周期表的變化。2、化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)：離子鍵的形成、特征、影響其強(qiáng)弱的主要因素；共價(jià)鍵的形成、價(jià)鍵理論的要點(diǎn)，共價(jià)鍵的特征與類型，雜化軌道與分子的空間構(gòu)型。配位鍵的特點(diǎn)，配位化合物的空間構(gòu)型，內(nèi)軌型和外軌型配合物。3、分子的極性，三種分子間作用力：色散力、誘導(dǎo)力和取向力。氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。4、晶體結(jié)構(gòu)：晶體的特征；晶體的四種基本類型及其特點(diǎn)：離子晶體、分子晶體、原子晶體、金屬晶體；混合型晶體。（五）單質(zhì)及無機(jī)化合物1、金屬元素：金屬的分類，在周期表中的位置；金屬在自然界中的分布與其冶煉；過渡金屬的一般性質(zhì)；2、非金屬元素：非金屬的分類，在周期表中的位置；非金屬在自然界中的分布與其制備；3、非金屬化合物：氯化物的水解；氧化物及其水合物的酸堿性；硫化物的溶解性；碳酸鹽的熱穩(wěn)定性；硝酸鹽及亞硝酸鹽的熱分解；硅酸鹽硅氧四面體結(jié)構(gòu)；水泥熟料的化學(xué)成分。（六）有機(jī)高分子化合物1、高分子化合物的一般概念：單體、鏈節(jié)、聚合度；均聚物，共聚物；加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。2、高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能：線型和體型高分子；玻璃態(tài)、粘流態(tài)、高彈態(tài)及其轉(zhuǎn)變。3、了解塑料、橡膠等幾種重要的高分子合成材料。課外選聽現(xiàn)代化學(xué)應(yīng)用講座生命化學(xué)環(huán)境化學(xué)能源化學(xué)4、稀土新材料。5、納米與納米科技。6、藥物與手性化學(xué)。7、新能源材料。8、新型合金及復(fù)合材料。9、蛋白質(zhì)與分子疾病10、食品安全與化學(xué)[說明]“現(xiàn)代應(yīng)用化學(xué)講座”將邀請(qǐng)本系有關(guān)專業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人（以任課教師為主），結(jié)合他們的研究方向，講述化學(xué)學(xué)科前沿領(lǐng)域的研究與應(yīng)用成果，力求新穎性與趣味性相結(jié)合。學(xué)生可根據(jù)專業(yè)要求與興趣，自由選聽二個(gè)（或更多）講座。實(shí)驗(yàn)或上機(jī)內(nèi)容詳見《普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱。能力培養(yǎng)與人格養(yǎng)成教育（將專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中能力標(biāo)準(zhǔn)和人格養(yǎng)成標(biāo)準(zhǔn)落到實(shí)處）本課程著重培養(yǎng)學(xué)生以下方面的能力：對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用能力；提問與表達(dá)能力及創(chuàng)新能力。前修課程要求先修課程：無要求。評(píng)價(jià)與考核知識(shí)、能力和素質(zhì)（人格）的綜合評(píng)定。平時(shí)成績30%（包括出勤、作業(yè)、參加競賽、網(wǎng)絡(luò)交流、課程小論文、小演講等），期末考試70%。學(xué)時(shí)分配序號(hào)內(nèi)容學(xué)時(shí)安排小計(jì)理論課時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)習(xí)題課時(shí)上機(jī)課時(shí)1緒論及化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律13132水基分散系553溶液中的化學(xué)平衡13134結(jié)構(gòu)化學(xué)15155單質(zhì)及無機(jī)化合物336有機(jī)高分子化合物22專題講座不占課時(shí)總計(jì)5151教材與主要參考書1、教材：《普通化學(xué)》，同濟(jì)大學(xué)普通及無機(jī)化學(xué)教研室編，高等教育出版社，