《化學與社會》教學大綱

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1、 《化學與社會》教學大綱 課程名稱：化學與社會 英文名稱：Chemistry and Society 課程學時：2學時/周 共30學時 課程類型：公共選修課 開課專業(yè)：各專業(yè) 選用教材：《化學與社會》，唐有祺等，高等教育出版社，1997年7月 課程性質：《化學與社會》是由化學與化工學院開設的面向全校學生的公共選修課，不受專業(yè)和年級限制。本課程系統(tǒng)介紹化學與人類社會、化學與生命現(xiàn)象、化學與能源、化學與環(huán)境、化學與材料的關系，闡述了化學與經濟社會發(fā)展各個部門、尖端科技各個領域、人類生活各個方面的密切聯(lián)系。 課程目的：通過本課程的學習，使各專業(yè)學生對化學與社會的關系有更深入的了

2、解，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識、節(jié)約意識、安全意識、創(chuàng)新意識、實踐意識；培養(yǎng)學習能力、實踐能力、資料搜集歸納能力、表達能力、協(xié)作能力等。從而達到開拓視野、提高科學素養(yǎng)的目的。 課程任務：使學生了解化學與社會的關系，重視環(huán)境與社會的和諧發(fā)展，保護環(huán)境。 課程學時分配： 教學內容 講課學時 第0章??緒論 2 第1章??原子結構和元素周期律 2 第2章??能源 3 第3章??化學鍵 2 第4章??環(huán)境與環(huán)境污染 3 第5章??化學與環(huán)境保護 3 第6章??晶體結構與晶體材料 2 第7章??無機材料 2 第8章??合成高分

3、子材料 3 第9章? 化學與生命健康 3 第10章??營養(yǎng)與化學元素 3 第11章??化學與哲學 2 合??計 30 大綱要求 大綱內容 緒論 (2學時) 教學內容 1. 物質變化的兩種類型 2. 化學學科的分支 3. 化學變化的特征 第一章 原子結構和元素周期律 (2學時) 教學要求 1. 掌握原子量、元素、同位素、電子云、四個量子數(shù)、原子軌道的基本概念和四個量子數(shù)的物理意義、相互關系及取值范圍。 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。 教學內容 一、人類對原子的認識

4、 1.原子學說的提出 2．原子模型的提出 3.原子核、質子、中子、 核電荷數(shù)、核外電子數(shù) 4.原子量、質量數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù) 二、核外電子的運動狀態(tài) 1.電子云的概念 2.四個量子數(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 2.電離能 3.電子親和能 4.原子的電負性 第二章 能源 (3學時) 教學要求 1.掌握能源的分類及能量的轉化。 2. 掌握碳及幾種碳氫化合物。 3. 熟悉煤炭及其綜合利用相關知識。 4. 熟悉催化作用及其催化理論。 5. 了解新能源的開發(fā)以及能夠理解新能源開發(fā)

5、對社會發(fā)展的意義。 教學內容 一、能源的分類和能量的轉化 1.能源的分類 2.能量的轉化 二、碳的化學 1.單質碳 2.烴類——碳氫化合物（四類基本的烴：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 2. 核衰變 3．核裂變、原子彈、核電站 4．核聚變和氫彈 七、化學電源 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)能和新能源的開發(fā) 第三章 化學鍵(2學時) 教學要求 1. 認識化學鍵的涵義。 2. 掌握離子鍵和共價鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結構特征解釋其物理性質。 3. 認識共價分子結構的多樣性和復雜性。 4. 能說明簡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。 教學內容 一、離子鍵和離子化合物 1.離子鍵 2.晶格能 二、共價鍵和共價化合物 1.經典的Lewis八隅體規(guī)則 2.價鍵理論 3.雜化軌道理論 4.鍵的極性和分子的極性 三、共價鍵的鍵

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、內界、外界、配位鍵 五、金屬鍵 六、 分子間作用力和氫鍵 1.化學鍵 2. 氫鍵 第四章 環(huán)境與環(huán)境污染 (3學時) 教學要求 l. 掌握自然環(huán)境中幾種化學物質的循環(huán)。 2. 掌握大氣污染的主要類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環(huán)境的污染相關知識。 教學內容 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)境中化學物質的循環(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.汽車尾氣 2.光化學煙霧 3.溫室效應 4.臭氧層空洞 *四、水體污染 五、食品污染 *六、固體廢棄物對環(huán)境的污染 第五章 化學與環(huán)境保護 (3學時) 教學要求 1. 掌握環(huán)境質量評價的內容以及環(huán)境質量的分級。 2. 掌握對廢氣、廢水和廢渣進行處理的方法。 3. 熟悉催化作用及其催化理論。 4.了解綠色工藝的設計相關知識及認識發(fā)展綠色工藝設計的前景。 教學內容 一、環(huán)境質量評價的一般要求 1.環(huán)境質量評價（環(huán)境質量評價的內容、環(huán)境質量的分級） 2.環(huán)境質量監(jiān)測 二、環(huán)境質量監(jiān)測的主要手段 1

9、.環(huán)境分析的主要特點 三、三廢處理 1.廢氣的處理 2.廢水的處理 3.廢渣的處理 四、綠色工藝的設計 1.E-因子 2.原子利用率定義 第六章 晶體結構與晶體材料 (2學時) 教學要求 1. 掌握晶體的概念及晶體結構的特點。 2. 掌握晶體的宏觀對稱性。 3. 熟悉晶體的基本性質； 4.了解晶體缺陷的重要性。 教學內容 一、晶體的結構特點 1.晶體 2.晶體結構的特點 二、晶體的基本性質 1.晶體的基本性質 2.均勻性 3.各向異性 4.晶體的熔點、晶體的對稱性、晶體能使X射線產生衍射 三、晶體的對稱性與晶系 1

10、.晶體的宏觀對稱性 2.7個晶系 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材料 3.BGO晶體材料 五、晶體缺陷 1.晶體缺陷 2.ZnS晶體與藍色熒光粉 ? 第七章 無機材料 (2學時)． 教學要求 1. 掌握純金屬的結構的基本形式。 2. 掌握金屬間隙結構以及金屬間隙結構對金屬的性質的影響。 3. 熟悉幾種新型金屬材料及其應用。 4. 熟悉陶瓷個階段的發(fā)展（傳統(tǒng)陶瓷、精細陶瓷、納米陶瓷）。 5. 了解材料科學發(fā)展的概況。 教學內容 *一、材料科學發(fā)展概況 二、金屬材料類 1.金屬鍵

11、和純金屬的晶體結構 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.金屬間隙結構 ? 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、無機非金屬材料 1.傳統(tǒng)陶瓷 2.精細陶瓷 3.納米陶瓷 第八章 合成高分子材料 (3學時) 教學要求 1. 掌握合成高分子的結構、特性和命名。 2. 掌握常見的合成高分子材料（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

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. 了解復合材料的分類方法以及認識一些復合材料。 教學內容 一、高分子的結構和特性 1.高分子 2.高分子的原料和合成方法 加成聚合反應? 縮合聚合反應? 共聚合反應 ? 3.合成高分子的結構、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、復合材料 1.纖維增強樹脂基復合材料 2.纖維增強金屬基復合材料 3.纖維增強陶瓷基復合材料

13、 第九章 化學與生命健康 (3學時) 教學要求 1. 掌握生命體中的重要有機化合物。 2. 掌握生物膜的功能。 3. 了解DNA與遺傳信息、藥物設計與人類健康。 教學內容 一、生命體中的重要有機化合物 1.糖類 多糖.多糖水解.光合作用 2.蛋白質、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系 *五、藥物設計 第十章 營養(yǎng)與化學元素 (3學時) 教學要求 1. 掌握生物體中的化學元素的分類和主

14、要功能。 2. 掌握六大營養(yǎng)素及六大營養(yǎng)素對人體健康的意義。 3. 了解平衡營養(yǎng)的重要性。 教學內容 一、生物體中的化學元素的分類和主要功能 1.生物體內的元素 2.生物體內的元素的功能 二、營養(yǎng)與健康 1.營養(yǎng)素 2.營養(yǎng)與健康 *三、樹立平衡營養(yǎng)觀念 第十一章 化學與哲學 (2學時) 教學要求 1. 熟悉元素說、原子論、分子論。 2. 熟悉燃燒反應和自組織化學反應。 3. 了解物質的化學結構知識。 教學內容 一、化學組成 1.元素說 2.原子分子論 二、化學結構 1.

15、局部的有機物結構 2.分子結構 三、化學反應 1.燃燒反應 二、自組織化學反應 1.化學振蕩現(xiàn)象? 2.化學耗散結構體系? 3.跨學科的應用? 有關說明 考核方式：采用期末考試成績及平時成績的綜合評分法。期末考試60%＋平時成績40% 考核形式：提交課程論文 主要參考書： 1．《新大學化學》，曲保中，科學出版社.2002年 2．《化學與人類》（第二版），劉旦初，復旦大學出版社.2002 年 3．《化學與現(xiàn)代文明》(第二版)，王明華，浙江大學出版社.1997年 4.《化學中的機會——今天和明天》，G. C. Pimentel J.A. Coonrod, 北京大學出版社1990年 5.《大學化學專題》, 強亮生,哈爾濱工業(yè)大學出版社.2004年 6．《化學與現(xiàn)代社會》, 吳旦,科學出版社.2004年