普通化学课程教学大纲(06级)

编号：40084010

英文名称：General Chemistry

适用专业：材料成型及控制工程、金属材料工程专业

责任教学单位：材料工程系高分子材料教研室

总学时：48（其中实验学时数：6）

学分：3

考核形式：考查

课程类别：公共基础课

修读方式：必修

教学目的：通过溶液中的化学平衡、物质结构理论、化学反应的基本规律与工程实际密切有关的重要元素和化合物、新技术、新材料等基本知识的学习以及化学实验，使学生了解近代化学的基本理论，具有必要的基本知识和一定的基本技能，为以后的学习和工作提供必要的化学基础，能在工程技术中以化学的观点观察物质变化的现象，对一些涉及化学有关的工程技术的实际问题，有初步分析的能力。培养学生正确的学习和研究方法，逐步树立辩证唯物主义世界观。

主要教学内容与具体要求：

一、化学反应基本规律

1．了解体系与环境、状态与状态函数、功以及相与界面等基本概念。

2．理解热力学第一定律的表述、能应用数学表达式解决实际问题。

3．理解反应进度、热化学方程式、标准状态、盖斯定律、标准摩尔生成焓的基本概念。初步掌握应用盖斯定律进行化学反应热的计算。

4．了解化学反应中焓变、熵变及吉布斯函数变在一般条件下的意义。初步掌握化学反应的标准摩尔焓变和标准摩尔吉布斯函数变的近似计算。能用非标准状态下摩尔吉布斯函数变和标准摩尔吉布斯函数变判断化学反应进行的方向。

5．理解化学反应平衡常数概念。掌握平衡常数与标准摩尔吉布斯自由能变的关系。

6．了解浓度、温度与化学反应速率的定量关系。了解元反应和反应级数的概念。能用活化能和活化分子概念说明浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。

二、水基分散系

1．了解分散体系的基本概念。掌握稀溶液的依数性—蒸气压下降、沸点上升和凝固点下降、渗透压。

2．了解胶体的基本概念。理解胶体的性质和胶团的结构。

三、溶液中的化学平衡

1．理解弱酸弱碱的电离平衡公式及水的离子积常数。初步掌握酸碱质子理论、同离子效应与缓冲溶液PH值的计算方法。

2．了解溶度积常数及与溶解度的关系。了解配合物的命名及配位平衡的计算方法。理解溶度积规则及应用。

四、电化学与金属腐蚀

1．理解原电池与电极电位的基本概念。理解原电池的表示方法。

2．了解标准电极电位的基本概念、物理意义及注意事项。能利用能斯特方程式求各种电对的电极电位值。

3．能应用电极电位的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度。

4．了解摩尔吉布斯函数变与原电池电动势、标准摩尔吉布斯函数变与反应平衡常数的关系。了解电解基本原理，了解电解在工程实际中的应用，掌握电极放电规律。

5．了解金属腐蚀及防腐蚀原理。

五、结构化学

1．了解原子核外电子运动的特征，了解波函数、四个量子数和电子云的基本概念，了解s、p、d波函数和电子云的角度分布示意图。

2．初步掌握电子在原子轨道中排布的基本原则—泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则。掌握核外电子相互作用及对原子轨道能级的影响—屏蔽效应和钻穿效应。理解能级交错现象。

3．了解原子半径、原子电离能、元素电子亲核能、电负性和元素金属性和非金属性的周期性变化规律。

4．了解离子键、共价键、杂化轨道理论、分子间作用力的基本概念。了解键能、键长、键角的概念。能联系杂化轨道理论说明一些典型分子的空间构型。

5．了解晶体的特征。理解离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的构成方式及性质特点。

六、无机化合物

1．了解若干单质和重要无机化合物的物理性质和化学性质及其变化的大致规律性。

七、有机化合物

1．了解有机化合物的特征和分类，掌握有机化合物的命名方法。

2．了解烷烃、烯烃和炔烃、芳香烃、卤代烃、醇酸酯、醛和酮、胺、腈的基本概念；理解烷烃、烯烃和炔烃、芳香烃、卤代烃、醇酸酯、醛和酮、胺、腈的物理化学性质。

八、有机高分子化合物

1．了解有机高分子化合物的基本结构和基本特性及其间的关系。

2．理解高分子化合物的结构和性能。掌握高分子的玻璃化温度和粘流化温度。

3．了解塑料、合成橡胶、合成橡胶、涂料、粘合剂等基本概念；了解各种通用塑料、工程塑料、合成橡胶的种类及性质。

九、环境与化学

1．了解二氧化碳与温室效应、臭氧层破坏、光化学烟雾和大气污染。

2．了解酸雨的形成及危害、水污染及治理、赤潮与海洋污染。

3．了解土壤污染、森林破坏、放射性污染，现代化学与可持续性发展。

本课程与其它课程联系与分工：《普通化学》是材料成型与控制和金属材料工程专业的必修基础课。在此课程前学生应具备初步的基础化学理论和相关知识，并为材料成型与控制专业的工程材料课程和金属材料工程专业的物理化学、材料性能学、金属材料学、材料腐蚀与防护等后续课程奠定基础。

学时分配表:

实验名称：化学反应摩尔焓变的测定

实验目的：了解测定原理及方法；学习称量、溶液配制和移取的基本操作；学习实验数据的作图法处理。

内容和要求：设法使反应（硫酸铜溶液与锌粉）在绝热条件下，于量热计中发生反应，即反应系统不与量热计外的环境发生热交换，这样，量热计及其盛装物质的温度就会改变。从反应系统前后的温度变化及有关物质的热容，就可算出该反应系统放出的热量。

使用的设备和仪器：电子天平、电磁搅拌器、量热计、数显温度计、秒表

第二次实验

实验名称：氧化还原反应与电化学

实验目的：了解原电池的组成及电动势的测定；了解电极电势与氧化还原反应的关系以及浓度、介质的酸碱性对电极电势、氧化还原反应的影响；了解一些氧化还原电对的氧化还原性；了解电化学腐蚀的基本原理及防止的方法。

内容和要求：利用电对的电极电位值大小判断氧化还原性的强弱。

使用的设备和仪器：万用表、电源、导线、点滴板、烧杯

第三次实验

实验名称：聚乙烯醇缩甲醛反应制备胶水

实验目的：了解聚乙烯醇缩甲醛反应及简单工艺过程

内容和要求：本实验以盐酸为催化剂，PVA与甲醛发生缩醛反应而成的热塑性树脂—俗称107胶。

使用的设备和仪器：水浴锅、电动搅拌器、粘度计、秒表、三颈瓶

编制：肖聪利

审核：罗锋