前 言
化学学科是一门传统的基础学科,化学知识广泛而深入地渗透到社会和生活的各个领域,在人类文明和社会发展过程中,每一个历史阶段都与化学息息相关,从古代的“四大发明”到现代的衣食住行,没有哪一方面不涉及化学原理和化学产品,化学反应为人们提供了生产和生活中所需的大量,由此可见,本学科是许多相邻学科及专业,如生物、医药、食品、农药等支撑或支持学科,化学知识是科学工作者必不可少的武器。
面临高等教育转型的特殊时期,我校被设为吉林省转型发展试点学校,教学方面全面实行学分制,这又为基础课教师提出了新的课题,我们要以全新的教学理念和教学模式来应对新的挑战。对于刚步入大学校门的大一学生来说,正是人生观、价值观和世界观形成的关键时期,这一时期的大学生摆脱了家长和高中班主任的管束,认为自己成为自由人了,独立意识和自我发展性在增加,求知欲也随之增强,这就为培养学生的独立思考能力以及分析问题、解决问题能力提供了可靠保证。
作为大学化学的启蒙教师,我们一定要把握好这个有力时机,做好高中化学知识向大学化学课程的过渡,注重引导学生对化学课的学习积极性,防止学习成绩两级分化。
普通化学课程的作用
普通化学课程是介绍化学基本理论和基础知识的导论课程,该课程在高中化学知识的基础上,进一步揭示了物质的组成、结构及其性质与变化规律的关系;通过普通化学课程的教学,使学生初步掌握分散系、反应速率与化学平衡、物质结构等基础理论以及水溶液中四大平衡的有关计算,为后续课程打下良好的基础。
初步培养学生分析问题和解决问题的能力,进而塑造具有综合性素质、创新意识、全面发展的应用型人才。
实验教学是本课程的重要组成部分,是扩大和加深所学普通化学基本理论和基本知识,培养学生独立操作、观察、记录、分析、归纳、撰写报告等方面多种能力重要环节。
普通化学课程与其他课程的关系
普通化学是其他各门化学课程的基础,后续的分析化学、有机化学均以普通化学为先导性课程。分析化学中各种浓度的表示方法、分析原理及分析方法、检测结果的计算均以普通化学知识为基础;有机化学课程中很多内容都涉及杂化理论:例如:苯环的结构、取代反应、加成反应、杂环化合物等知识都离不开普通化学的物质结构理论,生物化学、食品化学等专业课程也涉及到许多化学知识。
为更好地发挥本课程的作用,经教授委员会扩大会议研究,决定将普通化学课程教学大纲做如下执行说明。
《普通化学课程教学大纲》执行说明
(一)绪论
1.基本内容
介绍化学的概念及研究对象、化学与生产和生活的关系、普通化学的任务和作用。
理解化学反应进度的概念,掌握理想气体分压定律。
2.基本要求
通过绪论部分教学,使学生对普通化学知识有初步的了解,介绍授课班级所学专业与化学知识的相关性,引导学生的学习兴趣。
(二)分散系
1.基本内容
在高中化学的基础上,介绍气体、液体的有关知识 ,详细讲解各种溶液浓度的表示方法及有关计算;介绍稀溶液的依数性及应用领域,掌握沸点升高、凝固点下降、渗透压等重要公式;掌握胶体溶液、胶团结构、表面活性物质、乳浊液等有关知识及其应用。
2.基本要求
掌握溶液浓度的表示方法及稀溶液的依数性;理解胶体的特性;掌握吸附现象和胶团结构;掌握电解质对溶胶的聚沉作用;理解表面现象和乳浊液的应用。
3.专业侧重与能力培养
通过实例说明稀溶液依数性的应用,例如:生理盐水、生理糖水与渗透压的关系;利用凝固点下降理论制作汽车防冻剂等知识。让动科、动医专业的学生多了解有关电解质对溶胶的聚沉作用,为后续的生理课奠定基础。详细讲解各种浓度计算的例题,使学生掌握各种溶液的配制方法。
4.应用练习
布置有关溶液浓度、稀溶液的依数性方面的计算题;列举稀溶液依数性知识的应用实例。
(三)化学平衡和化学反应速率
1.基本内容
在掌握了可逆反应和化学平衡知识的基础上,进一步理解平衡常数表达式及意义,理解多重平衡系统的概念,掌握化学平衡的移动及其规律。讲解化学反应速率的基本概念和影响化学反应速率的因素,简单介绍两种反应速率理论。
2.基本要求
理解平衡常数的意义、化学平衡与热力学函数的关系;理解化学动力学的一些基本概念;掌握影响反应速率的各种因素(内因和外因),了解两种反应速率理论
3.专业侧重与能力培养
联系生产实际讲解化学平衡和反应速率知识的应用,例如:合成氨所需的原料为氮气和氢气,其中,氢气来自一氧化碳和水蒸气,增加水蒸气的用量可以使化学平衡向生成氢气的方向移动,这样可以降低成本。结合牛奶在高温易变质这一常见现象为食品专业学生讲解温度对反应速率的影响,把抽象知识具体化。
4.应用练习
布置有关化学平衡和化学反应速率方面的应用题。
(四)物质结构
1.基本内容
通过试验结果说明微观粒子的二象性;通过玻尔理论、四个量子数描述核外电子运动状态;
详细讲解原子核外电子排布与元素周期系的关系,简单介绍元素基本性质的周期性。
在充分掌握离子键、共价键理论的基础上,详细讲解杂化轨道理论;以常见化学物质的性质为突破口导入分子的极性、分子间力和氢键方面的知识。
2.基本要求
简要介绍原子结构理论的发展;理解波函数、概率密度、原子轨道、电子云的概念;掌握四个量子数、核外电子排布及原子电子层结构和元素周期律的关系。
在复习离子键知识的基础上掌握共价键理论;学会用杂化轨道理论解释化学键及分子构型,了解分子间力和氢键对物质性质的影响。
3.专业侧重与能力培养
这部分内容属于较为抽象的基础理论,包括原子结构和分子结果两部分内容,高中阶段有一定基础,通过多媒体课件教学,让学生对原子轨道的形状、分子的形成过程、分子的空间构型和物质性质的关系,使学生加强对物质结构理论的感性认识。
4.应用练习
布置原子结构、分子结构有关知识的练习题。
(五)四大平衡知识
1.基本内容
酸碱平衡知识:酸碱质子理论、水溶液中的重要酸碱反应、酸碱平衡移动、酸碱缓冲溶液。
沉淀溶解平衡知识:难溶电解质溶度积、沉淀的生成与溶解、分步沉淀与沉淀转化。
氧化还原平衡知识:原电池和电极电势、氧化还原反应的方向及平衡常数、电极电势图及应用。
配位平衡知识:配位化合物的基本概念、配位化合物的化学键理论、配位平衡及有关计算。
2.基本要求
(1).以化学平衡和酸碱质子理论为纲,学习弱酸弱碱的离解平衡、影响平衡的因素和有关计算;掌握缓冲溶液的组成、原理、pH值的计算及配制方法。
(2).学会运用溶度积原理处理沉淀的生成、溶解、转化及分步沉淀的问题。
(3).以电极电势为主线,介绍氧化剂、还原剂之间的共轭关系、氧化还原反应方程式的配平和原电池的组成、表示符号等;掌握能斯特方程和应用。
(4).掌握配合物的命名方法、配合物的价键理论;掌握配位平衡的有关计算;理解螯合物的特性。
3.专业侧重与能力培养
四大平衡包括:酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡,这部分知识理论性较强,计算内容较多,在化学平衡知识的基础上,分门别类的进行讲解,掌握共性,找出各类平衡的特点。
在为动物医学专业讲解酸碱缓冲溶液时,从动物体液的酸度 PH为7.2-7.4之一数值导出问题,然后提出食用酸碱性物质为什么酸度基本不变这一事实让学生思考,从而提出缓冲溶液的定义,在推导计算公式,学生顺理成章的学会了这一知识。
氧化还原知识同学们有一定基础,在为应用化学专业学生讲这部分内容时,首先举出一个氧化还原反应,让学生判断该反应能否进行,学生无法判断,随之提出电极电势的概念,接下来讲解如何用电极电势差判断氧化还原反应方向,这种循序渐进的方法很容易被接受。
课堂上根据不同专业选择讲解不同类型的应用题,布置课后作业,提高学生分析问题和解决问题的能力。
4.应用练习
布置与四大平衡理论相关的综合练习题和应用题。