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spContent=在科学的海洋中,化学被誉为“中心科学”,因为它是众多学科之间的联系桥梁,并涉及人类生活的方方面面。是它为人类提供了最初走向文明的基础!也是它给现代社会以持续发展的动力!中南大学《大学化学》分为上、下两部分,授课注重科学性、系统性,力求深入浅出、通俗易懂,分别由王一凡、王微宏领衔。
—— 课程团队
课程概述

中南大学《大学化学》精品在线开放课程总学时80,分为上、下两部分独立开课,其中《大学化学》(上),40学时,包括无机化学、分析化学和物理化学的基础知识;《大学化学》(下),40学时,包括有机化学的基本内容。本课程非化学化工类专业的公共基础课,也是包括文科生在内的大学生和社会学习者加强素质教育和启发创新思维的重要途径,同时还是中南大学生物医学类、矿物材料类、地质工程、安全工程等专业的在校学生开展翻转课堂”和“开放式精品示范课堂”教学改革的自主学习平台。

中南大学医学化学教育起源于1916年湘雅医科大学时期,普通化学教育则始于1952年中南矿冶学院建校之初。2000年大学合并以来,本课程继承了百年湘雅优良的教学传统,通过理、工、医融合,在教学改革、课程建设等方面不断取得新的成绩。本教学团队19名成员中,教授5人,副教授12,讲师2人,含博士11人;获省高校教学奉献奖1人,宝钢优秀教师奖1人,校级教学名师1人,省高校青年教师授课竞赛一等奖4人,省青年教师课件比赛第一名1人,中组部“青年千人”计划1人;大多数人在无机化学、有机化学等4国家级精品资源共享课”中分别为负责人、组织者、主讲人或团队成员。

《大学化学》(上)慕课共18讲,授课教师11人,知识内容由“(1)无机化学原理(2)物质结构基础(3)分析化学(4)元素化学和材料”共4个模块组成。生物医学类专业本科生开展翻转课堂开放式精品示范课堂教学改革56学时《基础化学》课程,可选择其中第115讲学习,涉及“(1)无机化学原理(2)物质结构基础(3)分析化学”3个模块的知识;地质工程、安全工程类专业本科生开展翻转课堂开放式精品示范课堂教学改革56学时《普通化学》课程,可选择其中第146131618讲学习,涉及“(1)无机化学原理(2)物质结构基础(4)元素化学和材料”3个模块的知识内容。


课程大纲

第1单元   第1讲  绪论           主讲人: 王一凡

1 化学的定义和主要分支

2 化学的主要特征

3 化学科学的形成

4 化学是能源的开拓者

5 化学是材料的制造者,环境的保护者,美好生活的创造者

6  近代医学的发展与化学的关系,现代化学与医学的关系

7  新药研发与化学的关系,诺贝尔化学奖与生命科学的关系

8 《大学化学》(上) ——基础化学课程简介

第1讲  绪论  教学大纲

第1单元 第2讲  稀溶液的依数性    主讲人:刘绍乾

1  溶液的蒸气压下降

2  溶液的沸点升高

3  溶液的凝固点降低

4  渗透现象与渗透压

5  渗透压与浓度、温度的关系

6  渗透压在医学上的意义

第2讲  稀溶液的依数性   教学大纲

第1单元  第3讲 电解质溶液   主讲人:王曼娟

第1单元测验题

1  强电解质、弱电解质和解离度

2  强电解质溶液理论——离子互吸学说

3  活度和活度系数

4  活度系数与离子强度的关系

5  酸碱理论

6  弱电解质溶液的解离平衡

7  一元弱酸或弱碱溶液pH的计算

8  多元酸碱溶液pH的计算

9  两性物质溶液pH的计算

10  溶解度与溶度积

11  沉淀-溶解平衡

12  沉淀的生成与溶解

13  分步沉淀

14  沉淀的转化

第3讲  电解质溶液  教学大纲

第1单元作业

第2单元  第4讲  缓冲溶液   主讲人:王曼娟

1  缓冲溶液及其组成

2  缓冲溶液的作用原理

3  缓冲溶液pH值的计算

4  缓冲容量和缓冲范围

5  缓冲溶液的配制

第4讲  缓冲溶液  教学大纲

第2单元  第5讲  化学分析法(一)  主讲人:何跃武

第二单元测验

1  定量分析概述

2  分析结果的误差与有效数字

3  滴定分析法概述

4  酸碱指示剂

5  滴定曲线与指示剂的选择——强酸强碱、一元弱酸弱碱

6  滴定曲线与指示剂的选择——多元酸碱

7  酸碱标准溶液的配制与标定,酸碱滴定法的应用实例

第5讲  化学分析法(一)  教学大纲

第二单元作业

第3单元  第6讲  化学热力学基本定律与函数  主讲人:王一凡

第6讲  化学热力学基本定律与函数    教学大纲

1  化学热力学简介

2  体系与环境,状态与状态函数,过程与途径

3  热力学能,热和功

4  体积功、准静态过程与最大功

5  热力学第一定律

6  焓与焓变,热容,反应热

7  反应进度与化学反应计量式,热化学方程式与热力学标准态

8  等容反应热的测定及其与等压反应热的关系

9  盖斯定律

10  由标准生成热计算反应热

11 由标准燃烧热计算反应热

12  自发过程及其特征

13  热力学第二定律的经典表述

14  可逆过程

15  自发的化学反应的推动力

16  熵和熵变的概念

17  熵的统计意义

18  规定熵与热力学第三定律,由标准摩尔熵计算化学反应熵变

19  热力学第二定律的熵表述

20  吉布斯自由能与吉布斯自由能判据

21  吉布斯-赫姆霍兹公式

22  由吉布斯-赫姆霍兹公式计算化学反应标准吉布斯自由能变

23  由标准生成吉布斯自由能计算化学反应标准吉布斯自由能变

第3单元  第7讲  化学平衡   主讲人:王一凡

1  化学平衡的基本特征

2  化学反应等温方程式

3  标准平衡常数

4  预测非标准态下的化学反应方向

5  确定反应限度与平衡组成

6  多重平衡与偶合反应

7  浓度、压力对化学平衡的影响

8  温度对化学平衡的影响;勒夏特列原理

第7讲  化学平衡   教学大纲

第3单元  第8讲  化学反应速率   主讲人:王一凡

第3单元测验

1  化学动力学简介

2  总包反应、元反应与态-态反应,反应机理,均相反应与多相反应

3  化学反应速率的表示

4  元反应的速率方程——质量作用定律,复杂反应的速率方程

5  反应速率常数、反应级数与反应分子数,确定速率方程的初始速率法

6  一级反应及其特征

7  二级反应及其特征,零级反应及其特征

8  范特霍夫规则与阿累尼乌斯方程

9  阿累尼乌斯方程的应用

10  碰撞理论

11  过渡态理论简介

12  催化概念及其特征

13  均相催化和多相催化

14酶催化

第8讲  化学反应速率   教学大纲

第3单元作业

第4单元  第9讲  胶体化学  主讲人:肖旭贤

1  分散系的分类

2  溶胶的动力学、光学和电学性质,胶粒带电的原因

3  胶粒的双电层结构,胶团结构,溶胶的相对稳定性与聚沉

4  大分子溶液及其渗透压,蛋白质的等电点、盐析,膜平衡

5  凝胶

第9讲  胶体化学   授课大纲

第4单元  第10讲  电化学基础   主讲人:刘绍乾

第4单元测验

1  氧化值和氧化还原的概念

2  氧化还原反应方程式的配平

3  原电池的组成与工作原理,原电池符号

4  原电池的最大电功和吉布斯自由能,电动势的能斯特方程

5  电极电势的产生——双电层理论

6  标准氢电极,电极电势的测定,标准电极电势

7  电极电势的能斯特方程

8  电极物质本身浓度对电极电势的影响

9  生成沉淀、弱酸或弱碱及配合物等对电极电势的影响

10  生物化学标准电极电势

11  电池电动势的计算

12  判断氧化剂、还原剂的相对强弱与氧化还原反应方向

13  判断氧化还原反应进行的程度

14  相关常数的求算

15  元素电势图及其应用

第10讲  电化学基础  授课大纲

第4单元作业

第5单元  第11讲  原子结构与元素周期律  主讲人:钱频

1  原子的组成

2  微观粒子的量子化特征:普朗克的量子假说、氢原子光谱与玻尔理论

3  微观粒子的波粒二象性:爱因斯坦的光子学说,物质波假说

4  测不准原理

5  核外电子运动状态的描述:薛定谔方程、波函数

6  量子数及其物理意义

7  波函数的角度分布图

8  电子云的角度分布图

9  概率分布的表示方法:径向分布函数图

10  屏蔽效应与钻穿效应

11  鲍林的近似能级图,电子填充顺序,科顿的原子轨道能级图

12  核外电子的排布规律

13  基态原子的电子层结构

14  原子结构与元素周期表

15  原子半径的周期性

16  元素电负性的周期性

第11讲  原子结构与元素周期律  授课大纲

第5单元  第12讲  共价键与分子结构  主讲人:钱频

1  共价键的键参数

2  路易斯理论与氢分子

3  现代价键理论

4  共价键的类型

5  杂化轨道理论的要点

6  杂化轨道类型与分子空间构型

7  价层电子对互斥理论的基本要点

8  价层电子对数的确定

9  稳定结构的确定

10  分子轨道的形成

11  分子轨道的应用示例

12 离域π键

13 分子的偶极矩与极化率

14 分子间力-范德华力

15 氢键

第12讲  共价键与分子结构  授课大纲

第5单元  第13讲  配位化学基础   主讲人:张寿春   周建良

第5单元测试

1  配合物的组成

2  配合物的分类

3  配合物的命名

4  配合物的空间构型

5  配合物的异构现象

6  配合物的价键理论要点,配离子的空间构型与杂化方式

7  配合物的磁性与内轨型、外轨型配合物的确定

8  晶体场理论要点,中心离子d 轨道能级分裂,分裂能的影响因素

9  八面体场中心离子d 电子分布

10  晶体场稳定化能,配离子电子吸收光谱

11  配位平衡的表示方法,配合物平衡浓度的计算

12 配位平衡的移动

第13讲  配位化学基础   授课大纲

第5单元作业

第6单元   第14讲  化学分析法(二)   主讲人:何跃武

1  氧化还原滴定原理,高锰酸钾法

2  碘量法

3  配位滴定法

第14讲  化学分析法(二)  授课大纲

第6单元  第15讲  紫外-可见分光光度法    主讲人:文莉

第6单元测试

1  物质对光的选择性吸收

2  物质的吸收光谱

3  透光率与吸光度,朗伯-比尔定律

4  紫外-可见分光光度计

5  标准曲线法,标准对照法

6  分光光度法的误差

7  提高测量灵敏度和准确度的方法,紫外分光光度法应用简介

第15讲  紫外-可见分光光度法  授课大纲

第6单元作业

第7单元  第16讲  晶体结构简介    主讲人:易小艺

1  晶体结构特征

2  空间点阵与晶格,晶胞与晶胞参数,晶系与布拉维格子,晶体缺陷

3  金属键,金属键理论

4  离子键,离子性百分数,离子晶体的结构型式,半径比规则

第16讲  晶体结构简介   授课大纲

第7单元  第17讲  单质、无机化合物与无机材料   主讲人:颜军

1  金属、非金属单质的性质,准金属单质

2  常见无机化合物

3  金属基复合材料,无机非金属基复合材料

第17讲  单质、无机化合物与无机材料  授课大纲

第7单元  第18讲  高分子化合物与高分子材料  主讲人:颜军

第7单元测验

1  高分子化合物概述、命名、分类和合成反应

2  高分子化合物的结构和特性及其相互关系

3  高分子化合物的改性

4 塑料

5  橡胶

6  纤维

7  感光高分子材料,聚合物基复合材料,高分子材料的未来与分子设计

第18讲  高分子化合物与高分子材料  授课大纲

第7单元作业

预备知识

高等数学


证书要求

总分100分:单元测验占20%,单元作业占20% 论坛讨论占10%,期末考试占50%

合格证书:60分至80分;

优秀证书:80分至100分。


参考资料

基础化学,化学工业出版社,梁逸曾主编,王一凡、刘绍乾副主编,2013

新编普通化学,科学出版社,雷家珩、郭丽萍主编,2009