本课程立足应用型本科院校办学定位,主要面向储能、机电、机械、智能建造等非化学化工专业的工科学生,同时可作为化学化工专业学生、社会学习者及一线教师学习交流的平台,兼顾基础性与实用性。
为什么要学这门课?化学是自然科学的中心学科,更是工科专业的重要基石。电池为何能充放电?金属为何腐蚀、如何防护?建筑材料在水环境中会发生怎样的变化?这些工程问题的答案,都蕴含在化学的基本原理之中。先建立"用化学眼光看工程问题"的底层思维,后续专业学习方能事半功倍。
这门课学什么?课程以化学学科核心知识为脉络,围绕“物质的结构—性质—变化规律”这一主线,系统讲授化学反应的一般原理、水溶液中的化学平衡、物质结构基础,帮助学习者从微观视角理解物质结构与物理化学性质的内在关联,构建完整的无机化学知识体系。
学习本课程可以获得什么?课程坚持以辩证唯物主义为指导,注重揭示化学化工的一般原理与发展规律及其与工程实际的密切联系。通过系统学习,学习者将夯实化学理论基础,训练科学思维与独立分析问题的能力,提升解决复杂工程问题的核心素养,为后续专业学习、学科竞赛、创新实践及职业发展奠定坚实基础。
本课程有何特色?本课程已在中国大学MOOC平台稳定运行十四期,内容成熟、资源丰富、支持完善;课程面向工科、对接应用,将抽象原理融入材料、储能、建造等真实工程情境;同时积极融入AI等信息技术应用,引导学习者合理使用AI工具开展探究式学习,注重培养批判性思维与信息甄别能力。
1. 知识目标:掌握无机化学的基本概念、基本原理与重要定律;从宏观层面,系统掌握化学热力学、化学动力学、溶液中四大平衡及电化学的核心概念、基本原理与相关计算方法;从微观层面,深刻理解化学键与分子结构的本质,把握"结构决定性质"的内在规律;并能综合运用上述知识分析与解决基础化学问题。
2. 技能目标:能运用科学的思维方法与研究手段处理化学问题、解释化学现象、分析实验结果;能将化学知识灵活迁移至专业学习、生产实践与工程技术情境,分析和解决与化学相关的实际工程问题,初步形成知识应用与实践创新能力。
3. 素质目标:以辩证唯物主义的观点与规律为育人主线,引导学生正确认识化学在社会发展中的重要地位与应用价值,理解化学科学与社会发展、人文科学的内在联系;厚植爱国主义情怀,树立正确的价值观与科学方法论,全面提升科学素养与人文素养,增强工程责任意识。
为保障课程学习效果,建议学习者具备以下基础:
1. 熟悉化学基本术语与常见元素符号,能正确读写常见无机化合物的名称,初步掌握无机化合物的命名规则;
2. 了解物质的基本组成与分类方法,知道不同类别物质的主要物理性质与化学性质;
3. 能进行简单的化学计量计算,包括物质的量、质量、物质的量浓度之间的换算;
4. 了解元素周期表的基本结构,知道同周期、同主族元素性质的递变趋势;
5. 熟悉溶液中常见化学反应的类型(如酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应)及其基本特征;
6. 初步了解化学反应有快慢之分、化学平衡是动态平衡等基本概念,知道浓度、温度等因素可影响化学反应的进程。
1. 高中阶段未选修化学,零基础能否学好本课程?
可以。本课程面向非化学化工专业学习者设计,起点按高中化学必修基础衔接,重点训练化学基本概念、基本原理和四类平衡计算。若基础较弱,建议先完成“预备知识”中列出的元素符号与化合物命名、物质的量与浓度计算、常见反应类型等内容,再进入课程学习;必要时可配合课程提供的高中化学衔接微课同步补缺。
2. 课程内容密度大、概念抽象,课堂跟不上怎么办?
《大学化学》知识体系严谨、覆盖面广,热力学、动力学、平衡计算和结构理论的学习节奏较快。建议采用“课前预习—课中抓主线—课后复盘”的闭环:预习时标注概念、公式适用条件和例题障碍点;课堂重点理解“为什么”而非仅记结论;课后用少量典型题复盘理想气体方程、依数性、平衡常数、酸碱计算和能斯特方程等核心方法,形成错题与概念卡片。
3. 学完本课程能解决什么问题?
通过系统学习,学习者可掌握用化学语言描述和计算宏观变化与微观结构关系的基本方法,能分析溶液平衡、氧化还原与电化学、结构与性质等基础问题,并将质量守恒、能量变化、平衡移动和速率控制等思想迁移到材料、环境、能源、食品及一般工程情境中,为后续专业课程学习和实践应用奠定化学基础。