《化學(xué)與社會(huì)》教學(xué)大綱

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1、 《化學(xué)與社會(huì)》教學(xué)大綱 課程名稱(chēng)：化學(xué)與社會(huì) 英文名稱(chēng)：Chemistry and Society 課程學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)/周 共30學(xué)時(shí) 課程類(lèi)型：公共選修課 開(kāi)課專(zhuān)業(yè)：各專(zhuān)業(yè) 選用教材：《化學(xué)與社會(huì)》，唐有祺等，高等教育出版社，1997年7月 課程性質(zhì)：《化學(xué)與社會(huì)》是由化學(xué)與化工學(xué)院開(kāi)設(shè)的面向全校學(xué)生的公共選修課，不受專(zhuān)業(yè)和年級(jí)限制。本課程系統(tǒng)介紹化學(xué)與人類(lèi)社會(huì)、化學(xué)與生命現(xiàn)象、化學(xué)與能源、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與材料的關(guān)系，闡述了化學(xué)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展各個(gè)部門(mén)、尖端科技各個(gè)領(lǐng)域、人類(lèi)生活各個(gè)方面的密切聯(lián)系。 課程目的：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使各專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)化學(xué)與社會(huì)的關(guān)系有更深入的了

2、解，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、節(jié)約意識(shí)、安全意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、資料搜集歸納能力、表達(dá)能力、協(xié)作能力等。從而達(dá)到開(kāi)拓視野、提高科學(xué)素養(yǎng)的目的。 課程任務(wù)：使學(xué)生了解化學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，重視環(huán)境與社會(huì)的和諧發(fā)展，保護(hù)環(huán)境。 課程學(xué)時(shí)分配： 教學(xué)內(nèi)容 講課學(xué)時(shí) 第0章??緒論 2 第1章??原子結(jié)構(gòu)和元素周期律 2 第2章??能源 3 第3章??化學(xué)鍵 2 第4章??環(huán)境與環(huán)境污染 3 第5章??化學(xué)與環(huán)境保護(hù) 3 第6章??晶體結(jié)構(gòu)與晶體材料 2 第7章??無(wú)機(jī)材料 2 第8章??合成高分

3、子材料 3 第9章? 化學(xué)與生命健康 3 第10章??營(yíng)養(yǎng)與化學(xué)元素 3 第11章??化學(xué)與哲學(xué) 2 合??計(jì) 30 大綱要求 大綱內(nèi)容 緒論 (2學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1. 物質(zhì)變化的兩種類(lèi)型 2. 化學(xué)學(xué)科的分支 3. 化學(xué)變化的特征 第一章 原子結(jié)構(gòu)和元素周期律 (2學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 掌握原子量、元素、同位素、電子云、四個(gè)量子數(shù)、原子軌道的基本概念和四個(gè)量子數(shù)的物理意義、相互關(guān)系及取值范圍。 2. 掌握核外電子填充原則。 3. 了解并熟悉原子核外電子排布與元素周期律。 教學(xué)內(nèi)容 一、人類(lèi)對(duì)原子的認(rèn)識(shí)

4、 1.原子學(xué)說(shuō)的提出 2．原子模型的提出 3.原子核、質(zhì)子、中子、 核電荷數(shù)、核外電子數(shù) 4.原子量、質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù) 二、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 1.電子云的概念 2.四個(gè)量子數(shù)、原子軌道 3.核外電子排布 三、元素周期律 1.元素的周期性質(zhì) 2.電離能 3.電子親和能 4.原子的電負(fù)性 第二章 能源 (3學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1.掌握能源的分類(lèi)及能量的轉(zhuǎn)化。 2. 掌握碳及幾種碳?xì)浠衔铩? 3. 熟悉煤炭及其綜合利用相關(guān)知識(shí)。 4. 熟悉催化作用及其催化理論。 5. 了解新能源的開(kāi)發(fā)以及能夠理解新能源開(kāi)發(fā)

5、對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義。 教學(xué)內(nèi)容 一、能源的分類(lèi)和能量的轉(zhuǎn)化 1.能源的分類(lèi) 2.能量的轉(zhuǎn)化 二、碳的化學(xué) 1.單質(zhì)碳 2.烴類(lèi)——碳?xì)浠衔铮ㄋ念?lèi)基本的烴：烷烴、烯烴、炔烴和芳烴） 3.烴的衍生物 *三、煤炭及其綜合利用 四、石油和天然氣 1.石油和天然氣的成因 2.石油的組成元素 3.石油的煉制 五、催化作用 1.催化劑 2.催化理論 六、核能(原子能) 1.核反應(yīng) 2. 核衰變 3．核裂變、原子彈、核電站 4．核聚變和氫彈 七、化學(xué)電源 1.鋅-錳干電池 2.鉛蓄電池 3.堿性蓄電池? 4.銀-鋅電池? 5.燃料

6、電池? *八、節(jié)能和新能源的開(kāi)發(fā) 第三章 化學(xué)鍵(2學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 認(rèn)識(shí)化學(xué)鍵的涵義。 2. 掌握離子鍵和共價(jià)鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。 3. 認(rèn)識(shí)共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。 4. 能說(shuō)明簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況。 5. 知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。 教學(xué)內(nèi)容 一、離子鍵和離子化合物 1.離子鍵 2.晶格能 二、共價(jià)鍵和共價(jià)化合物 1.經(jīng)典的Lewis八隅體規(guī)則 2.價(jià)鍵理論 3.雜化軌道理論 4.鍵的極性和分子的極性 三、共價(jià)鍵的鍵

7、能 1.鍵能 四、配位鍵和配位化合物 1．配位化合物 2．中心體、配位體、配位樹(shù)、內(nèi)界、外界、配位鍵 五、金屬鍵 六、 分子間作用力和氫鍵 1.化學(xué)鍵 2. 氫鍵 第四章 環(huán)境與環(huán)境污染 (3學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 l. 掌握自然環(huán)境中幾種化學(xué)物質(zhì)的循環(huán)。 2. 掌握大氣污染的主要類(lèi)型和造成大氣污染的原因。 3. 了解食品污染及固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染相關(guān)知識(shí)。 教學(xué)內(nèi)容 一、環(huán)境與生態(tài)平衡 1.生態(tài)系統(tǒng) 2.生態(tài)平衡 3. 破壞生態(tài)平衡的因素 二、 自然環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的循環(huán) 1.水循環(huán) 2.氮循環(huán) 3.碳循環(huán) 4.氧循環(huán)

8、 三、大氣污染 1.汽車(chē)尾氣 2.光化學(xué)煙霧 3.溫室效應(yīng) 4.臭氧層空洞 *四、水體污染 五、食品污染 *六、固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染 第五章 化學(xué)與環(huán)境保護(hù) (3學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 掌握環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的內(nèi)容以及環(huán)境質(zhì)量的分級(jí)。 2. 掌握對(duì)廢氣、廢水和廢渣進(jìn)行處理的方法。 3. 熟悉催化作用及其催化理論。 4.了解綠色工藝的設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)及認(rèn)識(shí)發(fā)展綠色工藝設(shè)計(jì)的前景。 教學(xué)內(nèi)容 一、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的一般要求 1.環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)（環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的內(nèi)容、環(huán)境質(zhì)量的分級(jí)） 2.環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè) 二、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要手段 1

9、.環(huán)境分析的主要特點(diǎn) 三、三廢處理 1.廢氣的處理 2.廢水的處理 3.廢渣的處理 四、綠色工藝的設(shè)計(jì) 1.E-因子 2.原子利用率定義 第六章 晶體結(jié)構(gòu)與晶體材料 (2學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 掌握晶體的概念及晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 2. 掌握晶體的宏觀對(duì)稱(chēng)性。 3. 熟悉晶體的基本性質(zhì)； 4.了解晶體缺陷的重要性。 教學(xué)內(nèi)容 一、晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1.晶體 2.晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 二、晶體的基本性質(zhì) 1.晶體的基本性質(zhì) 2.均勻性 3.各向異性 4.晶體的熔點(diǎn)、晶體的對(duì)稱(chēng)性、晶體能使X射線產(chǎn)生衍射 三、晶體的對(duì)稱(chēng)性與晶系 1

10、.晶體的宏觀對(duì)稱(chēng)性 2.7個(gè)晶系 四、晶體材料 1.石英晶體與壓電材料 2.鈦酸鋇晶體與非線性光學(xué)材料 3.BGO晶體材料 五、晶體缺陷 1.晶體缺陷 2.ZnS晶體與藍(lán)色熒光粉 ? 第七章 無(wú)機(jī)材料 (2學(xué)時(shí))． 教學(xué)要求 1. 掌握純金屬的結(jié)構(gòu)的基本形式。 2. 掌握金屬間隙結(jié)構(gòu)以及金屬間隙結(jié)構(gòu)對(duì)金屬的性質(zhì)的影響。 3. 熟悉幾種新型金屬材料及其應(yīng)用。 4. 熟悉陶瓷個(gè)階段的發(fā)展（傳統(tǒng)陶瓷、精細(xì)陶瓷、納米陶瓷）。 5. 了解材料科學(xué)發(fā)展的概況。 教學(xué)內(nèi)容 *一、材料科學(xué)發(fā)展概況 二、金屬材料類(lèi) 1.金屬鍵

11、和純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 六方最密堆積? 立方最密堆積 ? 體心立方堆積 ? 2.鋼鐵 鐵的提煉 3. 煉鋼 4.金屬間隙結(jié)構(gòu) ? 5.合金鋼? 三、鋁合金和鋁鋰合金 1.鋁合金 ? 2.鋁鋰合金? 四、新型金屬材料 1.形狀記憶合金? 2. 高溫合金? 3.貯氫合金 ? 4.非晶態(tài)合金 ? 五、無(wú)機(jī)非金屬材料 1.傳統(tǒng)陶瓷 2.精細(xì)陶瓷 3.納米陶瓷 第八章 合成高分子材料 (3學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 掌握合成高分子的結(jié)構(gòu)、特性和命名。 2. 掌握常見(jiàn)的合成高分子材料（塑料、合成纖維、合成橡膠）的特性。 3. 熟悉幾種新型高分子材料，導(dǎo)

12、電高分子、醫(yī)用高分子、可降解高分子、高吸水性高分子。 4. 了解復(fù)合材料的分類(lèi)方法以及認(rèn)識(shí)一些復(fù)合材料。 教學(xué)內(nèi)容 一、高分子的結(jié)構(gòu)和特性 1.高分子 2.高分子的原料和合成方法 加成聚合反應(yīng)? 縮合聚合反應(yīng)? 共聚合反應(yīng) ? 3.合成高分子的結(jié)構(gòu)、特性和命名 二、合成高分子材料 1.塑料 2.合成纖維 3.合成橡膠 三、新型高分子材料 1.功能高分子 2.導(dǎo)電高分子? 3.醫(yī)用高分子 ? 4.可降解高分子? 5.高吸水性高分子? 四、復(fù)合材料 1.纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料 2.纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 3.纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料

13、 第九章 化學(xué)與生命健康 (3學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 掌握生命體中的重要有機(jī)化合物。 2. 掌握生物膜的功能。 3. 了解DNA與遺傳信息、藥物設(shè)計(jì)與人類(lèi)健康。 教學(xué)內(nèi)容 一、生命體中的重要有機(jī)化合物 1.糖類(lèi) 多糖.多糖水解.光合作用 2.蛋白質(zhì)、氨基酸、肽鍵 3.酶 4.核酸 二、基因、遺傳信息 三、生物膜 1. 生物膜 2.生物膜的應(yīng)用 四、氧自由基與人體健康 1.氧自由基 2.自由基與人體健康的關(guān)系 *五、藥物設(shè)計(jì) 第十章 營(yíng)養(yǎng)與化學(xué)元素 (3學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 掌握生物體中的化學(xué)元素的分類(lèi)和主

14、要功能。 2. 掌握六大營(yíng)養(yǎng)素及六大營(yíng)養(yǎng)素對(duì)人體健康的意義。 3. 了解平衡營(yíng)養(yǎng)的重要性。 教學(xué)內(nèi)容 一、生物體中的化學(xué)元素的分類(lèi)和主要功能 1.生物體內(nèi)的元素 2.生物體內(nèi)的元素的功能 二、營(yíng)養(yǎng)與健康 1.營(yíng)養(yǎng)素 2.營(yíng)養(yǎng)與健康 *三、樹(shù)立平衡營(yíng)養(yǎng)觀念 第十一章 化學(xué)與哲學(xué) (2學(xué)時(shí)) 教學(xué)要求 1. 熟悉元素說(shuō)、原子論、分子論。 2. 熟悉燃燒反應(yīng)和自組織化學(xué)反應(yīng)。 3. 了解物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)知識(shí)。 教學(xué)內(nèi)容 一、化學(xué)組成 1.元素說(shuō) 2.原子分子論 二、化學(xué)結(jié)構(gòu) 1.

15、局部的有機(jī)物結(jié)構(gòu) 2.分子結(jié)構(gòu) 三、化學(xué)反應(yīng) 1.燃燒反應(yīng) 二、自組織化學(xué)反應(yīng) 1.化學(xué)振蕩現(xiàn)象? 2.化學(xué)耗散結(jié)構(gòu)體系? 3.跨學(xué)科的應(yīng)用? 有關(guān)說(shuō)明 考核方式：采用期末考試成績(jī)及平時(shí)成績(jī)的綜合評(píng)分法。期末考試60%＋平時(shí)成績(jī)40% 考核形式：提交課程論文 主要參考書(shū)： 1．《新大學(xué)化學(xué)》，曲保中，科學(xué)出版社.2002年 2．《化學(xué)與人類(lèi)》（第二版），劉旦初，復(fù)旦大學(xué)出版社.2002 年 3．《化學(xué)與現(xiàn)代文明》(第二版)，王明華，浙江大學(xué)出版社.1997年 4.《化學(xué)中的機(jī)會(huì)——今天和明天》，G. C. Pimentel J.A. Coonrod, 北京大學(xué)出版社1990年 5.《大學(xué)化學(xué)專(zhuān)題》, 強(qiáng)亮生,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2004年 6．《化學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)》, 吳旦,科學(xué)出版社.2004年