Chapter 4 溶液化学与离子平衡
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台湾高中化学教材印象台湾同行朋友给我寄来一套现行高中化学教材(其实是教师用书),五册,“龙腾文化公司”出版。
三册为“基础化学”,成功大学化学系黄得时教授主编,供高一和高二使用,两册为“选修化学”,台湾大学化学系张哲政教授主编,供高三(分流)用。
先摘录它的章节和主要内容吧。
基础化学(一)Chapter1 物质的组成与性质21 物质的分类实验1 物质的分离2 原子与分子3 原子量与分子量4 溶液实验2 硝酸钾的溶解与结晶Chapter2 原子构造与元素周期表1 原子结构2 原子中电子的排列3 元素性质的规律性及元素周期表Chapter3 化学反应1 化学式2 化学反应式与平衡3 化学计量 4化学反应中的能量变化实验3 化学反应热Chapter4 常见的化学反应1 化学反应的基本类型2 电解质与阿瑞尼斯的酸碱定义3 沉淀反应4 酸碱反应5 氧化还原反应实验4 示范实验常见化学反应的形态基础化学(二)Chapter1 物质的构造与特性1 物质的形成与化学键2 离子键与离子晶体3 共价键与共价分子、网状固体实验5 示范实验分子在三度空间的模型4 金属键与金属晶体Chapter2 有机化合物1 烷、烯、炔与环烷 2异构物 3 烃类的命名 4 芳香烃化合物 5 官能基与常见的有机化合物实验6 有机物质的一般物性 6 生物体中的有机物质——糖类、蛋白质、脂肪、核酸Chapter3 化学与能源1 化石燃料2 电池实验7 化学电池3 常用的能源与替代能源Chapter4 化学与化工1 生活中的化学2 化学与永续发展3 化学与先进科技实验8 界面活性剂的效应基础化学(三)Chapter1 气体1 气体性质2 气体的定律3 理想气体4 气体的分压Chapter2 化学反应速率1 反应速率定律2 碰撞理论3 影响反应速率的因素实验9 秒表反应4 催化反应Chapter3 化学平衡1 化学平衡2 平衡常数3 影响平衡的因素4 溶解平衡实验10 平衡常数与勒沙特列原理实验11 溶度积测定选修化学(上)Chapter1 化学平衡1 可逆反应与化学平衡(可逆反应平衡状态时反应系统内各物质的浓度不随时间而改变)2 化学反应式与平衡状态(可逆反应无论从正向或逆向开始进行,均能达成平衡反应式中各物种的系数不表示该反应达平衡时各物种的相对浓度关系) 3 平衡常数(介绍反应商Q值,达平衡时反应商称为平衡常数K 化学反应式与其平衡常数式间的关系) 4 影响化学平衡的因素(勒沙特列原理反应商Q与净反应方向的关系)实验1 化学平衡的移动与勒沙特列原理实验2 平衡常数的测定Chapter2 水溶液中的平衡Chapter3 溶液的状态与性质1 液体的蒸气压(水的蒸发与凝结平衡、饱和蒸气压影响蒸气压大小的因素解释拉午耳定律理想溶液) 2 溶液的沸点与凝固点(稀溶液沸点上升或熔点下降与重量莫耳浓度的关系利用溶液沸点上升和凝固点下降推算溶质的分子量) 3 溶液的渗透压(半透膜与渗透渗透压的意义与测量方法稀溶液渗透压大小与其体积莫耳浓度的关系利用渗透压推算高分子物质的分子量逆渗透及其应用) 4 电解质溶液的依数性(电解质溶液对依数性质的影响凡何夫因数强电解质溶液与弱电解质溶液对依数性质的影响不同利用凡何夫因数预测电解质在水溶液中的解离度) 5 胶体溶液(溶液的分类胶体溶液的特性胶体粒子在胶体溶液中不沉淀的原因胶体的凝聚现象)实验4 溶液凝固点小降的测定Chapter4原子与分子1 原子性质的周期性(原子与离子的大小共价半径、金属半径、凡得瓦半径的意义影响半径大小的因素共价半径具有加成性游离能的意义及周期性变化、影响游离能大小的因素、游离能与价电子数的关系电子亲和力的意义、各元素电子亲和力的周期性变化关系、影响电子亲和力大小的因素) 2 分子内的键结及分子形状(路易斯结构及其画法共振不符合八隅体的路易斯结构配位共价键、价键理论、混成轨域及其与分子形状的关系价壳层电子对互斥模型VSEPR,并用来预测分子形状未键结电子对与分子形状的关系及σ键与π键的形成 3 分子的极性(极性共价键与非极性共价键电负度的意义极其周期性电负度大小与元素间化合生成离子化合物之倾向的关系分子的极性及其与形状的关系分子极性对物质性质的影响)实验5 分子模型的探讨Chapter5物质的形成及结构1 分子间作用力2 氢键3 共价网状晶体的结构及特性4 金属晶体的结构及特性(金属的电子海键结原理及其特性体心立方、面心立方及六方最密堆积三种最主要金属晶形金属晶体的键结强弱判断原则) 5 离子晶体的结构及特性(离子晶体的库仑静电力键结原理及其特性离子晶体形成过程的能量变化离子晶体的键结强弱判断原则及堆积方式) 6 分子晶体的结构与特性选修化学(下)Chapter6 电池、电解、电镀1 电化电池(电化电池是一种自发性的氧化还原反应了解阴阳极的质量变化、电解质溶液中进行的化学反应及盐桥的功用) 2 标准电极与电池的电动势(比较不同物质释放电子的能力,预测氧化还原反应是否会自然发生,并由预测结果来组成电化电池氧化电位与还原电位的定义参考电极的作用探讨标准还原电位由半电池的反应与电位求得组成电池的反应与电位说明正向串联与逆向串联电池) 3 常用的电化电池(一次电池和二次电池介绍燃料电池的功能与种类) 4 电解与电镀(电解反应是一种非自发性的氧化还原反应电解反应的进行过程以惰性电极与活性电极电解时生成物的判断法拉第定律电解精炼与电镀的原理无电电镀)实验6 电镀与非电解电镀Chapter7 有机化合物1 有机化合物的组成与结构(以定性、定量法决定有机化合物有机化合物中的官能基) 2有机卤化物 3 醇、酚与醚 4 醛与酮(含有羰基的化合物含有醛基的化合物的特性醛与酮性质的差异) 5 羧酸与酯 6 胺与硫胺实验7 官能基性质的探讨—醇、醛、酮实验8 阿司匹林的制备Chapter8聚合物1 聚合物的分类与一般性质(单体、单体单元、聚合物的意义聚合物的分类与一般性质加成聚合与缩合聚合的命名方式) 2 聚合物的合成反应 3 天然聚合物(天然橡胶与加硫橡胶单糖、双糖与多糖淀粉与纤维素的性质与用途蛋白质的结构与性质酵素的特性去氧核糖核酸与核糖核酸的组成与性质) 4 合成聚合物(合成纤维与合成橡胶的种类与性质阴阳离子交换树脂的原理与再生法涂料及接着剂)实验9 糖类的检验从黄得时教授主编的“基础化学(一)”来看,台湾教材对化学发展史有更厚重的解读。
《工程化学》课程教学大纲一、课程名称(中英文)中文名称:工程化学英文名称:Engineering Chemistry二、课程编码及性质课程编码:0701812课程性质:专业选修课程,限定选修课三、学时与学分总学时:32学分:2.0四、先修课程无五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设,也可以供电子封装技术专业学生选修。
六、课程教学目的(对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用)本课程教学目的主要包括:1. 掌握基础化学理论知识,拓宽视野,提高科学素质,学会用化学的眼光看世界;2. 了解化学学科的概貌,并能够运用化学的理论、观点和方法正确认识和解决社会和生活中遇到的问题;3. 了解材料制备、加工和使用过程中的基本化学问题,掌握基本化学原理和规律,能够运用化学基础理论解决材料工程技术中的相关化学问题。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点:教学重点:1)从微观粒子的运动出发,讲授原子、分子以及晶体的结构,原子、分子之间相互作用与材料性能之间的关系;2)重点讲授热力学基本定律以及化学反应热,如何判断化学反应的方向和限度,反应速率及其影响因素;3)重点学习溶液的通性以及溶液中的各种离子平衡,如何利用平衡关系实现沉淀的溶解和转化,电化学基础理论和反应方向的判断,如何避免金属的腐蚀。
4)重点学习的章节内容包括:第2章“物质结构基础”(7学时)、第3章“化学热力学初步”(8学时)、第4章“溶液化学与离子平衡”(7学时)、第6章“电化学与金属腐蚀”(6学时)。
教学难点:1)通过本课程学习,要求掌握复杂体系和条件下的化学反应和平衡关系,通过各章节内容的融会贯通,能够分析和解决实际化学反应中可能遇到的具体问题。
八、教学方法与手段:(1)采用现代化教学方法(含PPT演示,影像资料等),讲授物质结构基本理论和化学反应的基本规律,突出化学原理的应用和重要性;(2)随机组织学生围绕某个具体主题进行交流讨论等方式,进行课堂互动,吸引学生的注意力、激发学生的学习热情,提高学生的学习效果。