合物性质的理解与科学技术、生产生活的若干知识联系起来，使学生们看到他们身边的化学 世界。这一部分的教学要尽量反映较新的化学科技成果，指导学生通过互联网寻求更多的化 学信息。②通过工程实例及课外扩展性知识的布置，进一步加深对理论的理解，掌握化学在 实际工作中的应用理论和方法，鼓励学生课余积极参与理论联系实际的创新课题开发研究。 ③通过作业、课后练习、思考，要求学生课后必须完成一定数量的思考题和习题，同时兴趣 引导同学通过文献检索查阅解决实际的涉及到的的化学理论和方法。 3.认知：通过实际教学中典型工程实例的讲解和一般化学的基本实验方法的接受，进 步加深对理论和化学相关方法和应用的理解，了解和掌握工科化学基本的研究和实验方法方 法，同时通过课外扩展性研究课题的布置，培养和强化学生应用工科化学相关知识解决实际 工程问题的能力】 专业毕业要求 课程教学目标 达成途径 指标点 11能够将数学、 通过本课程教学， 自姚科学、工程其 础和专业知识用 使学生掌握化学热力 课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交 学基础，电化学基础， 于解决机械工程 流，用理论解决实际问题方法传授，及时掌握学生 化学平衡理论和近代 领域的复杂工程 物质结构理论基础的 学习情况，关注每一个学生的学习： 饲顺，并了解机械 同时，学习掌握包括金 课后作业：每一节课后都留有保证巩固学习内容的 设计制造及其自 课后作业和思考题，作业全批全改并及时反馈，思 属材料等材料学部分、 动化专业和机械 考题下一次课程进行提问和解答，估计学生需求随 化学与环境、化学与能 行业的前沿发展 时进行答疑质疑。 源、化学与生活等在化 现状和趋势，具有 学应用方面的内容，使 项目教学：鼓励和指导同学积极开展机械工程系统 解决机械工程问 和工科化学相结合的创新性项目设计和研究，自由 学生具有解决机械工 题所需的数学与 组织项目小组，通过文献和资料查阅与设计等，完 程问题所需的化学等 物理、化学笔自姚 成相关设计，撰写项目报告。 科学知识及其应 自然科学知识及其应 用能力。 用能力。 三、内容提要与要求 理论教学(28学时) (一)绪论(1学时) 本课程的研究对象和内容：本课程在教学中的地位、作用和任务：如何学好本课程。 本章的重点：本课程研究的对象及内容。 (二)化学反应基本规律(5.5学时) 1.基本概念：系统、环境、相。 2.化学反应中的质量和能量守恒：化学反应的质量守恒定律，化学反应计量方程。状
2 合物性质的理解与科学技术、生产生活的若干知识联系起来，使学生们看到他们身边的化学 世界。这一部分的教学要尽量反映较新的化学科技成果，指导学生通过互联网寻求更多的化 学信息。②通过工程实例及课外扩展性知识的布置，进一步加深对理论的理解，掌握化学在 实际工作中的应用理论和方法，鼓励学生课余积极参与理论联系实际的创新课题开发研究。 ③通过作业、课后练习、思考，要求学生课后必须完成一定数量的思考题和习题，同时兴趣 引导同学通过文献检索查阅解决实际的涉及到的的化学理论和方法。 3.认知：通过实际教学中典型工程实例的讲解和一般化学的基本实验方法的接受，进一 步加深对理论和化学相关方法和应用的理解，了解和掌握工科化学基本的研究和实验方法方 法，同时通过课外扩展性研究课题的布置，培养和强化学生应用工科化学相关知识解决实际 工程问题的能力。 专业毕业要求 指标点 课程教学目标 达成途径 1-1 能够将数学、 自然科学、工程基 础 和 专业 知 识 用 于 解 决机 械 工 程 领 域 的复 杂 工 程 问题，并了解机械 设 计 制造 及 其 自 动 化 专业 和 机 械 行 业 的前 沿 发 展 现状和趋势，具有 解 决 机械 工 程 问 题 所 需的 数 学 与 物理、化学等自然 科 学 知识 及 其 应 用能力。 通过本课程教学， 使学生掌握化学热力 学基础，电化学基础， 化学平衡理论和近代 物质结构理论基础的 同时，学习掌握包括金 属材料等材料学部分、 化学与环境、化学与能 源、化学与生活等在化 学应用方面的内容，使 学生具有解决机械工 程问题所需的化学等 自然科学知识及其应 用能力。 课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交 流，用理论解决实际问题方法传授，及时掌握学生 学习情况，关注每一个学生的学习； 课后作业：每一节课后都留有保证巩固学习内容的 课后作业和思考题，作业全批全改并及时反馈，思 考题下一次课程进行提问和解答，估计学生需求随 时进行答疑质疑。 项目教学：鼓励和指导同学积极开展机械工程系统 和工科化学相结合的创新性项目设计和研究，自由 组织项目小组，通过文献和资料查阅与设计等，完 成相关设计，撰写项目报告。 三、内容提要与要求 理论教学（28 学时） （一）绪论（1 学时） 本课程的研究对象和内容；本课程在教学中的地位、作用和任务；如何学好本课程。 本章的重点：本课程研究的对象及内容。 （二）化学反应基本规律（5.5 学时） 1．基本概念：系统、环境、相。 2．化学反应中的质量和能量守恒：化学反应的质量守恒定律，化学反应计量方程。状
态和状态函数，热力学能，热和功，热力学第一定律。化学反应的反应热，定容反应热、定 压反应热。焓与烙变。 3.自发过程，混乱度和熵。化学反应的△H日和△G日的计算。吉布斯函数变与反应进 行的方向。 4.标准平衡常数KP阳，有关化学平衡的计算。KP阳与△G日的关系。多重平衡规则。 化学平衡的移动，粉夏特列原理。 5.化学反应速率的概念和表示方法。反应速率理论：碰撞理论，过渡状态理论。活化 能、基元反应、反应级数。质量作用定律和阿伦尼乌斯公式。浓度、温度、催化剂对反应速 奉的影响。 本章的重点：热力学基础部分，这是第一章的核心。热化学、化学平衡、动力学也是 本章的重点内容。 本章的难点：化学反应过程的热力学基础和动力学初步。 (三)溶液与离子平衡(5.5学时) 1.溶液浓度的几种表示方法。 2.稀溶液的通性：溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压，拉乌尔定律 溶液的依数性。 3.酸、碱的质子理论：酸、碱的定义，酸碱反应的实质，酸、碱的强度。 4.酸和碱的质子转移平衡：一元弱酸的质子转移平衡，多元弱酸的质子转 移平衡，同离子效应，缓冲溶液的缓冲作用。 5.难溶电解质的溶解平衡：溶度积，沉淀-溶解平衡的移动和溶度积规则。沉淀的生成 和溶解。 6.一般配合物的组成、分类和命名，配合物中的化学键。配合物的解离平衡和配合物 的稳定常数，配位平衡的移动。配合物的某些应用，螯合物 本章的重点：溶液的性质，溶液中的离子平衡，配合物及其在溶液中的平衡。 本章的难点：溶液的性质，溶液中的离子平衡，配合物及其在溶液中的平衡。 (四)氧化还原反应、电化学(4学时) 1.氧化和还原，氧化数。 2.原电池的组成和电极反应，电极电势。影响电极电势的因素，能斯特方程式。电极 电势在氧化还原反应、原电池中的应用。吉布斯函数变△G日与原电池电动势、△rG日与平 衡常数的关系。 3.电解的基本原理。电解产物的简单判断， 4.金属腐蚀的基本原理。化学腐蚀和电化学腐蚀。金属腐蚀的防护。 本章的重点：本章的重点在电化学部分。电极电势是这一部分的中心。 本章的难点：电极电势的由来、意义、计算和应用。 (五)物质结构基础(6学时) 3
3 态和状态函数，热力学能，热和功，热力学第一定律。化学反应的反应热，定容反应热、定 压反应热。焓与焓变。 3．自发过程，混乱度和熵。化学反应的ΔrH Ө和ΔrG Ө的计算。吉布斯函数变与反应进 行的方向。 4．标准平衡常数 KPӨ，有关化学平衡的计算。KPӨ与ΔrG Ө的关系。多重平衡规则。 化学平衡的移动，勒夏特列原理。 5．化学反应速率的概念和表示方法。反应速率理论：碰撞理论，过渡状态理论。活化 能、基元反应、反应级数。质量作用定律和阿伦尼乌斯公式。浓度、温度、催化剂对反应速 率的影响。 本章的重点：热力学基础部分，这是第一章的核心。热化学、化学平衡、动力学也是 本章的重点内容。 本章的难点：化学反应过程的热力学基础和动力学初步。 （三）溶液与离子平衡（5.5 学时） 1．溶液浓度的几种表示方法。 2．稀溶液的通性：溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压，拉乌尔定律。 溶液的依数性。 3．酸、碱的质子理论：酸、碱的定义，酸碱反应的实质，酸、碱的强度。 4．酸和碱的质子转移平衡：一元弱酸的质子转移平衡，多元弱酸的质子转 移平衡，同离子效应，缓冲溶液的缓冲作用。 5．难溶电解质的溶解平衡：溶度积，沉淀-溶解平衡的移动和溶度积规则。沉淀的生成 和溶解。 6．一般配合物的组成、分类和命名，配合物中的化学键。配合物的解离平衡和配合物 的稳定常数，配位平衡的移动。配合物的某些应用，螯合物。 本章的重点：溶液的性质，溶液中的离子平衡，配合物及其在溶液中的平衡。 本章的难点：溶液的性质，溶液中的离子平衡，配合物及其在溶液中的平衡。 （四）氧化还原反应、电化学（4 学时） 1．氧化和还原，氧化数。 2．原电池的组成和电极反应，电极电势。影响电极电势的因素，能斯特方程式。电极 电势在氧化还原反应、原电池中的应用。吉布斯函数变ΔrG Ө与原电池电动势、ΔrG Ө与平 衡常数的关系。 3．电解的基本原理。电解产物的简单判断。 4．金属腐蚀的基本原理。化学腐蚀和电化学腐蚀。金属腐蚀的防护。 本章的重点：本章的重点在电化学部分。电极电势是这一部分的中心。 本章的难点：电极电势的由来、意义、计算和应用。 （五）物质结构基础（6 学时）
1.原子结构与周期系：原子核外电子运动的特性：量子化、波粒二象性、统计性，波 函数和原子轨道、电子云。四个量子数的取值和意义。S、♪轨道和电子云的角度分布图。 多电子原子核外电子分布的一般规律和近似能级图。核外电子排布式、外层电子构型。原子 和离子核外电子分布与长式周期表的关系，元素按s、P、d、「的分区。元素的某些性质（金 属性和非金属性、元素的电离能、电负性)和原子的结构的关系。 2.化学键：离子键的形成和特征，离子的特征。共价键价键理论的基本要点。共价键 的特征，健参数。离子的极化和健型的过渡，价层电子对理论和杂化轨道理论说明一些典型 分子的空间构型。配离子中的化学键。 3.分子间力的本质和特征。电偶极矩和分子的极性，分子的极化和分子间力。氢键的 形成条件和特征。分子间力和氢键对物性的影响。 4,晶体的基本类型：离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体。过渡型晶体。晶体 结构与物质性质的关系。 本章的重点：原子结构、化学键和品体结构。 本章的难点：原子结构部分核外电子的运动特征，化学键、晶体结构部分认识化学键和 分子间力的产生、强弱和空间形状，从而了解物质的物理性质的根源。 (六)化学与材料(3学时) 金属元素与金属材料 1.金属元素：金属的分类，金属元素的化学性质，埃灵罕姆图。过波金属，稀土元素。 2.若干金属元素的重要化合物的物理性质（如熔点、硬度、导电性等）、化学性质（如 溶解性、酸碱性、氧化还原性)，它们在生产、生活实际中的一些应用。 3.合金材料：合金的类型。轻质、硬质合金，形状记亿合金，贮氢合金。 4.金属材料的化学和电化学加工方法。 本章的重点：对于金属元素包括金属元素的物理、化学性质，金属元素化合物，特殊 性能的合金等内容。 本章的难点：元素的物理、化学性质及特殊性能的合金材料。 (七)化学与能源(3学时) 1.能源的概念、形态、分类和转化。 2.燃料能源：燃料的分类。燃烧烙。煤的气化和液化。天然气。 3.化学电源：原电池、蓄电池、燃料电池。 4.新能源：氢能、太阳能、核能、生物质能的特点和应用。 本章的重点：能量、形态、转化、能源、分类等，重点是新能源一节，分别介绍氢能 核能、太阳能、生物质能。 本章的难点：能量、形态、转化、能源、分类及新能源的内容。 实验教学（根据要求选择4学时） （一)分析天平的使用和称量（演示，1学时）
4 1．原子结构与周期系：原子核外电子运动的特性：量子化、波-粒二象性、统计性，波 函数和原子轨道、电子云。四个量子数的取值和意义。s、p 轨道和电子云的角度分布图。 多电子原子核外电子分布的一般规律和近似能级图。核外电子排布式、外层电子构型。原子 和离子核外电子分布与长式周期表的关系，元素按 s、p、d、f 的分区。元素的某些性质（金 属性和非金属性、元素的电离能、电负性）和原子的结构的关系。 2．化学键：离子键的形成和特征，离子的特征。共价键价键理论的基本要点。共价键 的特征，键参数。离子的极化和键型的过渡，价层电子对理论和杂化轨道理论说明一些典型 分子的空间构型。配离子中的化学键。 3．分子间力的本质和特征。电偶极矩和分子的极性，分子的极化和分子间力。氢键的 形成条件和特征。分子间力和氢键对物性的影响。 4．晶体的基本类型：离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体。过渡型晶体。晶体 结构与物质性质的关系。 本章的重点：原子结构、化学键和晶体结构。 本章的难点：原子结构部分核外电子的运动特征，化学键、晶体结构部分认识化学键和 分子间力的产生、强弱和空间形状，从而了解物质的物理性质的根源。 （六）化学与材料（3 学时） 金属元素与金属材料 1．金属元素：金属的分类，金属元素的化学性质，埃灵罕姆图。过渡金属，稀土元素。 2．若干金属元素的重要化合物的物理性质（如熔点、硬度、导电性等）、化学性质（如 溶解性、酸碱性、氧化还原性），它们在生产、生活实际中的一些应用。 3．合金材料：合金的类型。轻质、硬质合金，形状记忆合金，贮氢合金。 4．金属材料的化学和电化学加工方法。 本章的重点：对于金属元素包括金属元素的物理、化学性质，金属元素化合物，特殊 性能的合金等内容。 本章的难点：元素的物理、化学性质及特殊性能的合金材料。 （七）化学与能源（3 学时） 1．能源的概念、形态、分类和转化。 2．燃料能源：燃料的分类。燃烧焓。煤的气化和液化。天然气。 3．化学电源：原电池、蓄电池、燃料电池。 4．新能源：氢能、太阳能、核能、生物质能的特点和应用。 本章的重点：能量、形态、转化、能源、分类等，重点是新能源一节，分别介绍氢能、 核能、太阳能、生物质能。 本章的难点：能量、形态、转化、能源、分类及新能源的内容。 实验教学（根据要求选择 4 学时） （一）分析天平的使用和称量（演示，1 学时）
1.了解会电光分析天平的构造和使用方法。 2.采用直接法和简接法准确称量物体的质量。 (二)钢样中锰含量测定（演示，1学时） 1.结合工程实际，学会721型分光光度计测定钢样中锰含量的方法： 2.学会使用分光光度计及有关数据的处理方法。 (三)污水中六价铬的测定（演示，1学时） 1.掌握用分光光度法测定六价络的原理和方法：熟悉应用分光光度计： 2.学习课程中测定铬的各种方法，比较其优、缺点： 3.通过对污水中六价铬和自来水的总硬度测定，增强学生的环境检测能力。 (四)氧化还原反应（演示，1学时） 1.加深理解电极电势与氧化还原反应的关系 2.了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响 3.了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响： 4.掌握浓度对电极电势的影响： 5.学习用酸度计测定原电池电动势的方法 (五)水的净化与水质检测（演示，1学时） 1.了解用离子交换法纯化水的原理和方法 2.掌握水质检验的原理和方法 3.学会用电导率仪的正确方法 (六)反应热效应的测定（演示，1学时） 1.学会测定化学反应热效应的一般原理和方法，测定锌与硫酸铜反应的热效应。 2.学习准确浓度溶液的配制方法。 3.掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。 (七)水硬度的测定（演示，1学时） 1.了解硬度的常用表示方法： 2.学会用配位滴定法测定水中钙镁含量，钙含量的原理和方法 3.掌握铬黑T,钙指示剂的使用条件和终点变化。 （八)铜盐中C如含量的测定（演示，1学时） 1.掌握铜盐中铜的测定原理和碘量法的测定方法， 2.学习终点的判断和观察。 (九)弱酸弱碱解离常数的测定（演示，1学时） 1.了解弱酸解离常数的测定方法 2.加深对电离平衡基本理论的理解 (十)溶液PH测定实验（演示，1学时） 1,堂据用玻璃电极测量溶液H的基本原理和测量技术：
5 1．了解会电光分析天平的构造和使用方法。 2．采用直接法和简接法准确称量物体的质量。 （二）钢样中锰含量测定（演示，1 学时） 1．结合工程实际，学会 721 型分光光度计测定钢样中锰含量的方法； 2．学会使用分光光度计及有关数据的处理方法。 （三）污水中六价铬的测定（演示，1 学时） 1．掌握用分光光度法测定六价铬的原理和方法；熟悉应用分光光度计； 2．学习课程中测定铬的各种方法，比较其优、缺点； 3．通过对污水中六价铬和自来水的总硬度测定，增强学生的环境检测能力。 （四）氧化还原反应（演示，1 学时） 1. 加深理解电极电势与氧化还原反应的关系; 2. 了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响; 3. 了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响; 4. 掌握浓度对电极电势的影响; 5. 学习用酸度计测定原电池电动势的方法. （五）水的净化与水质检测（演示，1 学时） 1．了解用离子交换法纯化水的原理和方法 2．掌握水质检验的原理和方法 3．学会用电导率仪的正确方法 （六）反应热效应的测定（演示，1 学时） 1．学会测定化学反应热效应的一般原理和方法，测定锌与硫酸铜反应的热效应。 2．学习准确浓度溶液的配制方法。 3．掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。 （七）水硬度的测定（演示 ，1 学时） 1．了解硬度的常用表示方法； 2．学会用配位滴定法测定水中钙镁含量，钙含量的原理和方法 3．掌握铬黑 T，钙指示剂的使用条件和终点变化。 （八）铜盐中 Cu 含量的测定（演示，1 学时） 1．掌握铜盐中铜的测定原理和碘量法的测定方法; 2．学习终点的判断和观察。 （九）弱酸弱碱解离常数的测定（演示，1 学时） 1. 了解弱酸解离常数的测定方法 2. 加深对电离平衡基本理论的理解 （十）溶液 PH 测定实验（演示，1 学时） 1．掌握用玻璃电极测量溶液 pH 的基本原理和测量技术；
2.学会怎样测定玻璃电极的响应斜率，进一步加深对玻璃电极响应特性的了解， 四、建议教学进度 课堂过论工程范 学生小 内容 讲课 习题 例演示 实验上机 组展 小计 理论教学 1绪论 05 05 2化学反应基本规律 45 1 3溶液与离子平衡 4.5 4氧化还原反应、电化学 3 0.5 0.5 5物质结构基础 6化学与材料 25 0.5 7化学与能源 2.5 0.5 地计 225 0.5 28 虹玲教学 分析天平的使用和称量 钢样中锰含量测定 2 污水中六价络的测定 氧化还原反应 2 水的净化与水质检测 2 反应热效应的测定 水硬度的定 铜盐中Cu含堂的测定 图酸图战解离常数的测定 1 溶液pH测定实哈 1 选做 学时 共计 4 五、教学方式 本课程在教学过程中灵活采用以下方法： (1)课堂讲授：这是基本的方法，是给学生传授知识与培养学生分析问题、解决问题 能力的主要场合。每个课程组成员都能认真备课，努力做到讲授时重点突出，概念清晰，注 意启发式教学，培养学生的分析能力与解决间题的能力。 (2)部分章节的自学：为培养学生的自学能力，我们在课后扩展部分内容中选择部分 尝试自学的方式，先由主讲教师画龙点睛地在课堂上提出主线，主要的内容由同学们自学 课堂提问检查。 (3)多媒体和传统教学相结合方式授课：概念部分、典型应用等采用形象的多媒体教 学：公式推导、原理证明和计算采用传统方式讲授，实践证明这是一种有效的教学方式。 6
6 2．学会怎样测定玻璃电极的响应斜率，进一步加深对玻璃电极响应特性的了解。 四、建议教学进度 内容 讲 课 课 堂 讨 论 与 习 题 工程范 例演示 实 验 上 机 学 生 小 组 展 示 小 计 理论教学 1 绪论 0.5 0.5 1 2 化学反应基本规律 4.5 1 5.5 3 溶液与离子平衡 4.5 1 5.5 4 氧化还原反应、电化学 3 0.5 0.5 4 5 物质结构基础 5 1 6 6 化学与材料 2.5 0.5 3 7 化学与能源 2.5 0.5 3 共计 22.5 0.5 5 28 实验教学 分析天平的使用和称量 1 钢样中锰含量测定 2 污水中六价铬的测定 2 氧化还原反应 2 水的净化与水质检测 2 反应热效应的测定 2 水硬度的测定 1 铜盐中 Cu 含量的测定 1 弱酸弱碱解离常数的测定 1 溶液 PH 测定实验 1 选做 4 学时 共计 4 五、教学方式 本课程在教学过程中灵活采用以下方法： （1）课堂讲授：这是基本的方法，是给学生传授知识与培养学生分析问题、解决问题 能力的主要场合。每个课程组成员都能认真备课，努力做到讲授时重点突出，概念清晰，注 意启发式教学，培养学生的分析能力与解决问题的能力。 （2）部分章节的自学：为培养学生的自学能力，我们在课后扩展部分内容中选择部分 尝试自学的方式，先由主讲教师画龙点睛地在课堂上提出主线，主要的内容由同学们自学， 课堂提问检查。 （3）多媒体和传统教学相结合方式授课：概念部分、典型应用等采用形象的多媒体教 学；公式推导、原理证明和计算采用传统方式讲授，实践证明这是一种有效的教学方式