《無機(jī)及分析化學(xué)》課程教學(xué)大綱

《無機(jī)及分析化學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程信息課程代碼319B3213課程名稱無機(jī)及分析化學(xué)課程性質(zhì)必修學(xué)分5學(xué)時80先修課程中學(xué)化學(xué)適用專業(yè)生物工程專業(yè)課程簡介（300字左右）：《無機(jī)及分析化學(xué)》課程教學(xué)目的是使學(xué)生通過本課程的教學(xué)，比較系統(tǒng)地掌握無機(jī)及分析化學(xué)的基本概念、基本理論和分析問題、解決問題的基本方法，為學(xué)習(xí)以后的生物學(xué)課程奠定基礎(chǔ)。課程主要內(nèi)容包含：在系統(tǒng)學(xué)習(xí)元素周期律、原子和分子結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)基本原理和四大化學(xué)平衡（酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡和配位解離平衡）原理的基礎(chǔ)上，討論重要元素及化合物的含量測定的原理和一般方法。該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能系統(tǒng)地掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、膠體及溶液等基本理論和基本知識，四大平衡的基本原理及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用，使學(xué)生建立準(zhǔn)確的“量”的概念；掌握各種化學(xué)分析方法，并能進(jìn)行簡單的分析和解決實(shí)際問題；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下幾方面的目標(biāo)：1.掌握無機(jī)化學(xué)及分析化學(xué)中的基本理論、基本知識和基本方法，具備利用理論知識對實(shí)際問題進(jìn)行恰當(dāng)表述、識別和判斷的能力。2.能夠運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)基本原理、化學(xué)平衡理論及分析數(shù)據(jù)的一般方法，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，進(jìn)行分析計(jì)算來解決相關(guān)問題，進(jìn)一步提升、拓展分析處理實(shí)際問題的能力。課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系表課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識運(yùn)用于復(fù)雜生物工程問題的表述2.2能夠基于數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和生物工程專業(yè)知識，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，正確表達(dá)復(fù)雜生物工程問題課程目標(biāo)1.√課程目標(biāo)2.√三、教學(xué)內(nèi)容與預(yù)期學(xué)習(xí)成效知識單元對應(yīng)課程目標(biāo)知識點(diǎn)預(yù)期學(xué)習(xí)成效實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)學(xué)時1.物質(zhì)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)1、21)微觀粒子的波粒二象性；2)氫原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)；3)多電子原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)；4)原子結(jié)構(gòu)和元素周期律；5)離子鍵和共價鍵6)雜化軌道理論；7)分子的極性和分子間力；8)氫鍵。知識目標(biāo)：了解原子的量子力學(xué)模型、原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)、波函數(shù)、原子軌道、電子云、能級和四個量子數(shù)的物理意義；掌握原子核外電子排布的一般規(guī)律及方法，理解核外電子排布和元素周期系之間的關(guān)系；理解化學(xué)鍵的本質(zhì)、離子鍵與共價鍵的特征及區(qū)別；從價鍵理論理解共價鍵的形成、特性和類型；熟悉分子的構(gòu)型與雜化軌道常見類型的關(guān)系；理解分子間作用力的特征與性質(zhì)；理解氫鍵的形成及對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。能力目標(biāo)：能利用所學(xué)知識分析原子微觀結(jié)構(gòu)及電子運(yùn)動狀態(tài)決定的原子的的性質(zhì)，并進(jìn)一步分析可能形成的化學(xué)鍵種類及特點(diǎn)；能正確分析給定原子和分子結(jié)構(gòu)，給定體系分子間的作用情況。教學(xué)方法：課堂講授、例題分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。8課程思政元素：探索精神、責(zé)任意識、價值觀、物質(zhì)觀。課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：介紹化學(xué)家鮑林、門捷列夫等的巨大貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)熱情和探索精神培養(yǎng)學(xué)生對國家和社會的責(zé)任感；介紹我國著名化學(xué)家“稀土之父”徐光憲在艱難歲月中刻苦求學(xué)、學(xué)成歸國、奉獻(xiàn)祖國的光輝歷程，啟發(fā)學(xué)生弘揚(yáng)以愛國主義為核心的民族精神和以革命創(chuàng)新為核心的時代精神；介紹鮑林獲得諾貝爾化學(xué)獎及諾貝爾和平獎，對比德國化學(xué)家哈伯因發(fā)明大量化學(xué)武器并用于戰(zhàn)爭，被稱為喪心病狂的毒氣彈魔鬼，啟發(fā)學(xué)生從國家意識、法治意識、社會責(zé)任意識等方面樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和踐行社會主義核心價值觀。對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的講解，培養(yǎng)學(xué)生對物質(zhì)世界認(rèn)識的物質(zhì)觀和結(jié)構(gòu)觀：物質(zhì)的可分性，變化性，運(yùn)動的隨機(jī)性與確定性，及物質(zhì)運(yùn)動的規(guī)律性。2.化學(xué)反應(yīng)理論課程目標(biāo)1、21)氣體和溶液2)熱力學(xué)一些常用的術(shù)語；3)熱力學(xué)第一定律；4)熱化學(xué)；5)熱力學(xué)第二定律；6)吉布斯自由能及其應(yīng)用；7)反應(yīng)速率理論簡介；8)濃度對反應(yīng)速率的影響；9)溫度對反應(yīng)速率的影響；10)催化劑對反應(yīng)速率的影響。知識目標(biāo)：掌握理想氣體狀態(tài)方程、道爾頓分壓定律和有關(guān)計(jì)算，掌握溶液的依數(shù)性和有關(guān)計(jì)算，了解膠體的基本結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，了解大分子溶液及凝膠；了解常用熱力學(xué)基本概念及三大定律，學(xué)會查閱熱力學(xué)函數(shù)，掌握蓋斯定律和有關(guān)計(jì)算；掌握利用ΔG判別反應(yīng)方向及范托夫等溫方程的應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算；了解反應(yīng)速率、基元反應(yīng)、反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)機(jī)理等概念；掌握濃度、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響，了解阿累尼烏斯公式，了解化學(xué)碰撞理論和過渡態(tài)理論。能力目標(biāo)：能對給定反應(yīng)體系正確計(jì)算不同條件下的各種熱力學(xué)函數(shù)，并進(jìn)一步判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向及反應(yīng)限度；能根據(jù)具體的反應(yīng)給出合理的調(diào)節(jié)反應(yīng)速率等方法；能按要求的反應(yīng)方向和限度合理控制或調(diào)整反應(yīng)條件。教學(xué)方法：課堂講授、例題分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。16課程思政元素：探索精神、科學(xué)方法、理論聯(lián)系實(shí)際、文化自信、責(zé)任感和使命感。課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：介紹近代化學(xué)之父－道爾頓，學(xué)習(xí)他勤奮努力不斷探索的精神，同時學(xué)習(xí)他高度重視科學(xué)實(shí)驗(yàn)，注意理論與實(shí)踐相統(tǒng)一，把相關(guān)學(xué)科的思想和方法正確用于科學(xué)研究的科學(xué)方法；教育學(xué)生注意觀察生活，利用科學(xué)知識解決生活中問題的能力，例如利用分壓定律解釋為什么冬天在浴室洗澡會有窒息氣悶的感覺；介紹中國納米材料化學(xué)制備專家錢逸泰教授，增強(qiáng)學(xué)生對我國化學(xué)工業(yè)的自信心以及對中國特色社會主義事業(yè)的制度自信和文化自信，激勵學(xué)生立志肩負(fù)民族復(fù)興的時代重任。3.化學(xué)平衡理論課程目標(biāo)1、21)化學(xué)平衡;2)化學(xué)平衡的移動；3)酸堿理論；4)弱酸弱堿的解離平衡；5)緩沖溶液；6)沉淀溶解平衡；7)氧化還原反應(yīng)的基本概念和配平；8)電極電勢及其應(yīng)用；9)元素電勢圖及其應(yīng)用；10)配合物的組成和定義；11)配合物的組成和定義，類型和命名；12)配合物的化學(xué)鍵本性；13)配位解離平衡；14)螯合物的穩(wěn)定性。知識目標(biāo)：掌握化學(xué)平衡及平衡移動規(guī)律，掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的意義及表達(dá)式的書寫；掌握平衡移動原理，平衡體系組成的計(jì)算；掌握酸堿質(zhì)子理論的定義、理解共軛酸堿對的概念。掌握弱電解質(zhì)的解離、溶液的解離平衡、鹽效應(yīng)和同離子效應(yīng)，會計(jì)算一元及多元弱酸弱堿溶液的pH值。掌握酸堿緩沖溶液的組成、緩沖作用原理及緩沖溶液的配制；掌握溶度積的概念、溶度積和溶解度的換算，溶度積規(guī)則的應(yīng)用，及沉淀溶解平衡的有關(guān)計(jì)算。掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、氧化數(shù)的概念、半反應(yīng)式法配平；理解原電池、電極電勢、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的概念；會判斷氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱和氧化還原反應(yīng)方向；計(jì)算原電池的電極電勢、電動勢、平衡常數(shù)和ΔG，并進(jìn)一步計(jì)算相關(guān)的平衡體系及反應(yīng)限度；會應(yīng)用元素電勢圖討論元素及化合物的有關(guān)性質(zhì)。掌握配位化合物的定義、組成、命名和分類；掌握配位化合物的價鍵理論，掌握配位平衡和配位平衡常數(shù)的意義，了解配位平衡的移動及與其它平衡的關(guān)系；了解螯合物形成的條件和特殊穩(wěn)定性。能力目標(biāo)：理解化學(xué)平衡及四大平衡理論的基本知識和基本理論，理解并熟練應(yīng)用化學(xué)平衡基本理論和相關(guān)計(jì)算模型，并能熟練應(yīng)用于解決四大平衡反應(yīng)體系中實(shí)際反應(yīng)的計(jì)算問題，并能解決簡單的多重平衡體系的計(jì)算問題。教學(xué)方法：課堂講授、例題分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。32課程思政元素：理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用。課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐案例：如果學(xué)生是新上任的合成氨工廠的經(jīng)理，從合成氨反應(yīng)條件本身來考慮，你將采取哪些措施來增大氨的產(chǎn)率？將學(xué)生角色轉(zhuǎn)化，很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際學(xué)以致用的能力。結(jié)合生活實(shí)際：醫(yī)院采血使用的抗凝劑，激發(fā)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際學(xué)以致用的意識。4.定量分析課程目標(biāo)1、21)定量分析化學(xué)概論;2)有效數(shù)字；3)誤差的產(chǎn)生及表示方法；4)有限實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理；5)提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。知識目標(biāo)：了解定量分析的任務(wù)與作用；方法和分類,了解一般分析過程的基本步驟；理解有效數(shù)字的意義并掌握其計(jì)算規(guī)則，掌握誤差的基本概念，誤差產(chǎn)生的原因及其減免方法，掌握分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度的概念以及相關(guān)的各種表示方法；掌握可疑值的取舍（掌握Q檢驗(yàn)法）。了解置信度與置信區(qū)間的概念，掌握分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理；能力目標(biāo)：能正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能選擇合理精度的儀器和合適純度的試劑；能正確進(jìn)行定量計(jì)算，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差；能進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)處理并正確評估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教學(xué)方法：課堂講授、例題分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。8課程思政元素：職業(yè)道德和職業(yè)態(tài)度、偶然性和必然性的辯證統(tǒng)一。課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：通過深刻理解和實(shí)踐驗(yàn)證分析化學(xué)中“量”的概念的重要性，建立嚴(yán)格的“量”的概念，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)態(tài)度，讓學(xué)生掌握過硬的實(shí)際操作和誤差分析的本領(lǐng)，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。學(xué)習(xí)誤差概念，系統(tǒng)誤差與必然性因素、測量準(zhǔn)確度之間的關(guān)系，隨機(jī)誤差與偶然性因素、測量精密度之間的關(guān)系，以及系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的客觀性，過失誤差的主觀性等內(nèi)容的講解融入“偶然性和必然性的辯證統(tǒng)一”“在表面上是偶然性在起作用的地方，這種偶然性始終是受內(nèi)部的隱蔽的規(guī)

律支配的，而問題只是在于發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律”。5.滴定分析課程目標(biāo)1、21)滴定分析法概論;2)酸堿滴定法；3)配位滴定法；4)氧化還原滴定法。知識目標(biāo)：了解滴定分析法的特點(diǎn)，了解滴定分析涉及的基本概念，了解標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法和滴定方式；了解分布系數(shù)與分布曲線和質(zhì)子條件式的確定；理解酸堿指示劑的變色原理、變色范圍和選擇原則；掌握一元酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律及指示劑選擇。了解其它類型酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律，掌握各類酸、堿能被準(zhǔn)確滴定的條件。掌握酸堿滴定法結(jié)果的計(jì)算，酸堿滴定法的應(yīng)用。理解雙指示劑法進(jìn)行混合堿滴定；了解EDTA與金屬離子形成的螯合物的特征和金屬指示劑的應(yīng)用；了解常用的氧化還原滴定方法：高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘量法；能力目標(biāo)：能根據(jù)需要正確配制溶液，會合理選擇滴定分析的實(shí)驗(yàn)條件和選擇合適的指示劑，會滴定分析的定量計(jì)算。教學(xué)方法：課堂講授、例題分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。10課程思政元素：嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的作風(fēng)、理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用。課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：具體到實(shí)驗(yàn)原理的建立、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作的具體要求都是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性考慮分析的結(jié)果，都要求秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)，教育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、實(shí)事求是，教育學(xué)生不放松、不放棄、學(xué)會堅(jiān)持。將所學(xué)滴定分析方法原理，有針對性地設(shè)計(jì)食品樣品、環(huán)境樣品等的實(shí)驗(yàn)檢測方法介紹，應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，拓展學(xué)生對實(shí)際樣品分析的理解和綜合應(yīng)用能力。6.分光光度法課程目標(biāo)1、21)比色法和分光光度法概述;2)光吸收的基本定律；3)比色法和分光光度法及其儀器；4)顯色反應(yīng)與顯色條件的選擇；5)分光光度法儀器測量誤差及其消除；6)分光光度法的某些應(yīng)用。知識目標(biāo)：了解比色法和分光光度法的特點(diǎn)；了解物質(zhì)顏色與光的吸收關(guān)系，了解分光光度法的基本原理，掌握朗伯-比耳定律及其適用條件；理解顯色反應(yīng)條件的選擇與參比溶液的選擇；了解分光光度法的儀器及測量誤差和測量條件的選擇；能力目標(biāo)：根據(jù)顯色反應(yīng)選擇合適的反應(yīng)條件和測量條件，根據(jù)吸收曲線合理選擇測量波長，繪制并應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線，正確使用分光光度計(jì)進(jìn)行測定和計(jì)算。教學(xué)方法：課堂講授、例題分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。6課程思政元素：使命感和責(zé)任感、辯證思想。課程思政教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：對比近代之后我國與發(fā)達(dá)國家在儀器分析領(lǐng)域發(fā)展的對比，，引發(fā)學(xué)生追求技術(shù)進(jìn)步的緊迫感和自信心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，樹立科研報國的使命感和責(zé)任感。對比儀器分析和化學(xué)分析，認(rèn)識不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提高學(xué)生辯證看待問題、具體問題具體分析的意識，提高正確解決實(shí)際問題的能力?？己思俺煽冊u定（一）考核及成績評定方式考核與成績評定表課程目標(biāo)觀測點(diǎn)考核與評價方式及成績比例（%）合計(jì)（%）形成性過程考核終結(jié)性考核課堂表現(xiàn)作業(yè)期末考試課程目標(biāo)11.1792440課程目標(biāo)22.23213660匯總103060100本課程總評成績由以下方式給出，即：總評成績=考試成績×60%+作業(yè)成績×30%+課堂表現(xiàn)×10%，其中：考試成績：根據(jù)課程的理論知識考試成績給出，考試采用閉卷形式進(jìn)行。滿分100分，占總評成績的60%。作業(yè)成績：按照教學(xué)進(jìn)度，教學(xué)過程中布置4次作業(yè)（包括3次課后作業(yè)和1次自主學(xué)習(xí)報告），課后作業(yè)對課程目標(biāo)1到課程目標(biāo)2均有所支撐，其中支撐課程目標(biāo)1的作業(yè)包括作業(yè)1(80%)、3（30%)；支撐課程目標(biāo)2的作業(yè)作業(yè)1(20%)、2、3(70%)。自主學(xué)習(xí)報告對課程目標(biāo)1到課程目標(biāo)2均有所支撐，其中課程目標(biāo)1占70%，課程目標(biāo)2占30%。作業(yè)成績滿分100分，其中作業(yè)1占作業(yè)成績的10%，作業(yè)2占作業(yè)成績的30%，作業(yè)3占作業(yè)成績的50%，作業(yè)4（自主學(xué)習(xí)報告）占作業(yè)成績的10%。課堂表現(xiàn)：根據(jù)課程內(nèi)容對學(xué)生在課堂上的回答問題的表現(xiàn)情況給分。其中支撐課程目標(biāo)1的表現(xiàn)占比70%；支撐課程目標(biāo)2的表現(xiàn)成績占比30%。滿分100分，占總評成績的10%。（二）評分標(biāo)準(zhǔn)課堂表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)（以滿分100計(jì)）評價指標(biāo)（100分）優(yōu)（90%-100%）良（80%-90%）中（70%-80%）差（0%-70%）積極程度（50分）積極、踴躍老師鼓勵后積極、踴躍老師鼓勵后積極度不高消極回答正確程度（50分）回答正確、分析合理，結(jié)論有效回答問題基本正確，分析比較合理，結(jié)論有效回答問題錯誤較多，經(jīng)老師提醒后仍然分析有誤，結(jié)論無效答不對題作業(yè)（自主學(xué)習(xí)報告）評分標(biāo)準(zhǔn)（每項(xiàng)內(nèi)容均以100分計(jì)）內(nèi)容優(yōu)（90%-100%）良（80%-90%）中（70%-80%）差（0%-70%）支撐課程目標(biāo)關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的作業(yè)按時完成，內(nèi)容完整正確、清晰整潔按時完成，內(nèi)容完整，基本正確、比較整潔不能按時完成，內(nèi)容基本完整，錯誤較多、不夠整潔不能按時完成，內(nèi)容不完整，錯誤較多、不整潔1，2關(guān)于化學(xué)反應(yīng)理論的作業(yè)按時完成，內(nèi)容完整正確、清晰整潔按時完成，內(nèi)容完整，基本正確、比較整潔不能按時完成，內(nèi)容基本完整，錯誤較多、不夠整潔不能按時完成，內(nèi)容不完整，錯誤較多、不整潔2關(guān)于化學(xué)平衡理論的作業(yè)按