[3】徐泉、李叶青编著.工程伦理导论.北京:石油工业出版社.2019.[4]肖平主编.工程伦理导论.北京:北京大学出版社.2009[5]李正风、丛杭青、王前等编著:工程伦理(第二版)。北京:清华大学出版社.2019八、其他说明课程报告选取新能源材料工程中涉及工程伦理的案例,要求学生独立完成分析报告,考核学生的工程伦理意识、社会责任感、分析和解决复杂工程伦理问题的能力。《普通化学》课程教学大纲(General Chemistry)执笔者:何海英审核人:常萌蕾编写日期:2022年5月课程基本信息、适用专业新能源材料与器件开课单位材料科学与氢能学院学科基础课程课程类型否课程性质必修课是否为双语学分数5学分学时数总学时80,其中:实验(实训)学时0:课外学时0无先修课程后续课程物理化学、材料科学基础等二、课程简述《普通化学》是新能源材料与器件专业的一门主干必修基础课程,在专业课的学习中起着承前启后的作用;是培养材料学科专业人才整体知识结构、能力结构及素质教育的重要组成部分,也是学习有关专业课程的重要基础。通过本课程教学,使学生掌握物质结构的基础理论、化学基础原理和常见元素的基本性质,并进一步了解与化学密切相关的社会热点、科技发展、学科渗透交叉等方面的知识,使学生具有全面的基础化学素质和知识水平,培养学生从化学与物质的角度,思考和解决材料学问题的基础能力。28
28 [3] 徐泉、李叶青编著. 工程伦理导论. 北京:石油工业出版社. 2019. [4] 肖平主编. 工程伦理导论. 北京:北京大学出版社. 2009. [5] 李正风、丛杭青、王前等编著. 工程伦理(第二版). 北京:清华大学出版社. 2019. 八、其他说明 课程报告选取新能源材料工程中涉及工程伦理的案例,要求学生独立完成分析报告,考 核学生的工程伦理意识、社会责任感、分析和解决复杂工程伦理问题的能力。 《普通化学》课程教学大纲 (General Chemistry) 执笔者:何海英 审核人:常萌蕾 编写日期:2022 年 5 月 一、课程基本信息 适用专业 新能源材料与器件 开课单位 材料科学与氢能学院 课程类型 学科基础课程 课程性质 必修课 是否为双语 否 学分数 5 学分 学时数 总学时 80,其中:实验(实训)学时 0;课外学时 0 先修课程 无 后续课程 物理化学、材料科学基础等 二、课程简述 《普通化学》是新能源材料与器件专业的一门主干必修基础课程,在专业课的学习中起 着承前启后的作用;是培养材料学科专业人才整体知识结构、能力结构及素质教育的重要组 成部分,也是学习有关专业课程的重要基础。通过本课程教学,使学生掌握物质结构的基础 理论、化学基础原理和常见元素的基本性质,并进一步了解与化学密切相关的社会热点、科 技发展、学科渗透交叉等方面的知识,使学生具有全面的基础化学素质和知识水平,培养学 生从化学与物质的角度,思考和解决材料学问题的基础能力
三、本课程所支撑的毕业要求(一)本课程内容与毕业要求指标点的对应关系毕业要求指标点权重毕业要求1.能够将数学、物理、工艺设指标点1-3.具有新能源材料与器件专业基计、工程科学、计算机科学和新能源材M础知识及其应用能力,并了解新能源行业料与器件专业知识结合,用于解决新能的前沿发展现状和趋势。源材料与器件复杂的问题。毕业要求2.问题分析:能够应用数学、指标点2-1.能够应用数学、物理、工艺设物理、工艺设计、工程科学、信息技术、计、工程科学、信息技术、计算机等学科计算机等科学的基本原理,并通过文献H学知识的基本原理识别和判断材料工程研究分析新能源材料与器件的复杂工程问题的关键环节和参数。问题,采取有效的实验技术,以获得有效的结论。毕业要求8.职业规范:具有人文社会科指标点8-4.在新能源材料与器件领域复学素养、社会责任感,能够在新能源材杂工程问题实践中,具有人文社会科学素I料与器件领域工程实践中理解并遵守工养、社会责任感,能理解工程师的职业道程职业道德和规范,履行责任。德和责任。毕业要求12.终身学习:具有自主学习和指标点12-1.具有自主学习和终身学习的终身学习的意识,有不断学习和适应发L意识。展的能力。(二)毕业要求指标点在本课程中的实现路径(1)教会学生初步掌握普通化学基本原理,并将其与能源材料学相关领域建立联系:(2)培养学生运用上述原理去解决基础化学问题的能力,培养学生对于基础化学问题进行简单分析计算的能力:(3)帮助学生树立初步的材料学科研究思维,使学生在知识实践及理论应用上得到重点提升。四、考核方式及成绩评定(一)考核目标要求学生初步掌握普通化学基本原理:要求学生对于基础化学问题能够进行简单分析计算:要求学生能够在基础化学原理在能源材料学中的应用中建立联系。(二)考核方式采用闭卷考试形式。(三)成绩评定期末成绩占70%,平时成绩占30%(作业成绩占20%;考勤成绩占10%,缺勤一次扣2%,迟到一次扣1%)。29
29 三、本课程所支撑的毕业要求 (一)本课程内容与毕业要求指标点的对应关系 毕业要求 指标点 权重 毕业要求 1.能够将数学、物理、工艺设 计、工程科学、计算机科学和新能源材 料与器件专业知识结合,用于解决新能 源材料与器件复杂的问题。 指标点 1-3.具有新能源材料与器件专业基 础知识及其应用能力,并了解新能源行业 的前沿发展现状和趋势。 M 毕业要求 2.问题分析:能够应用数学、 物理、工艺设计、工程科学、信息技术、 计算机等科学的基本原理,并通过文献 研究分析新能源材料与器件的复杂工程 问题,采取有效的实验技术,以获得有 效的结论。 指标点 2-1.能够应用数学、物理、工艺设 计、工程科学、信息技术、计算机等学科 学知识的基本原理识别和判断材料工程 问题的关键环节和参数。 H 毕业要求 8.职业规范:具有人文社会科 学素养、社会责任感,能够在新能源材 料与器件领域工程实践中理解并遵守工 程职业道德和规范,履行责任。 指标点 8-4. 在新能源材料与器件领域复 杂工程问题实践中,具有人文社会科学素 养、社会责任感,能理解工程师的职业道 德和责任。 L 毕业要求 12.终身学习:具有自主学习和 终身学习的意识,有不断学习和适应发 展的能力。 指标点 12-1.具有自主学习和终身学习的 意识。 L (二)毕业要求指标点在本课程中的实现路径 (1)教会学生初步掌握普通化学基本原理,并将其与能源材料学相关领域建立联系; (2)培养学生运用上述原理去解决基础化学问题的能力,培养学生对于基础化学问题 进行简单分析计算的能力; (3)帮助学生树立初步的材料学科研究思维,使学生在知识实践及理论应用上得到重 点提升。 四、考核方式及成绩评定 (一)考核目标 要求学生初步掌握普通化学基本原理;要求学生对于基础化学问题能够进行简单分析计 算;要求学生能够在基础化学原理在能源材料学中的应用中建立联系。 (二)考核方式 采用闭卷考试形式。 (三)成绩评定 期末成绩占 70%,平时成绩占 30%(作业成绩占 20%;考勤成绩占 10%,缺勤一次扣 2%,迟到一次扣 1%)
五、课程内容、重点和难点及教学方法与手段第一章绪论重点:了解和掌握化学在材料学中的发展及社会地位。难点:掌握化学的特征和发展趋势。课程思政:我国在新能源技术方面的发展情况教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节化学在材料科学中的重要作用:本课程的教学内容、教学要求及学习方法。第二章物质的状态重点:了解和掌握气体和溶液的基本性质。难点:气体的基本定律和溶液的依数性。课程思政:气体定律发现的历史教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节理想气体定律,气体的分压定律。第2节气体的液化(临界现象),液体的蒸发(蒸气压),液体的凝固(固体的熔化),水的相图。第3节溶液的浓度和溶解度,溶液的依数性。第三章化学热力学基础重点:理解四个状态函数概念难点:反应恰和反应自由能的计算课程思政:我国原子弹、氢弹爆炸试验的圆满成功教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节体系和环境,过程和途径第2节状态函数,热、功和热力学能第3节热力学第一定律,热力学第二定律,反应热与反应恰变,热化学方程式,化学反应热的计算(盖斯定律,标准摩尔生成焰及用标准摩尔生成烩计算化学反应热,热力学分解温度)。第四章化学平衡重点:浓度、分压、总压和温度对化学平衡的影响难点:化学平衡的计算30
30 五、课程内容、重点和难点及教学方法与手段 第一章 绪论 第 1 节 化学在材料科学中的重要作用;本课程的教学内容、教学要求及学习方法。 第二章 物质的状态 第 1 节 理想气体定律,气体的分压定律。 第 2 节 气体的液化(临界现象),液体的蒸发(蒸气压),液体的凝固(固体的熔化), 水的相图。 第 3 节 溶液的浓度和溶解度,溶液的依数性。 第三章 化学热力学基础 第 1 节 体系和环境,过程和途径 第 2 节 状态函数,热、功和热力学能 第 3 节 热力学第一定律,热力学第二定律,反应热与反应焓变,热化学方程式,化学反 应热的计算(盖斯定律,标准摩尔生成焓及用标准摩尔生成焓计算化学反应热,热力学分解 温度)。 第四章 化学平衡 重点:了解和掌握化学在材料学中的发展及社会地位。 难点:掌握化学的特征和发展趋势。 课程思政:我国在新能源技术方面的发展情况 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:了解和掌握气体和溶液的基本性质。 难点:气体的基本定律和溶液的依数性。 课程思政:气体定律发现的历史 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:理解四个状态函数概念 难点:反应焓和反应自由能的计算 课程思政:我国原子弹、氢弹爆炸试验的圆满成功 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:浓度、分压、总压和温度对化学平衡的影响 难点:化学平衡的计算
课程思政:满招损、谦得益教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题,在此基础上实行翻转课堂教学。第1节可逆反应、化学平衡的建立及特征第2节化学平衡常数、影响化学平衡的因素第五章化学动力学基础重点:反应速率概念难点:化学反应速率理论课程思政:透过现象看本质教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节化学反应速率理论,活化分子与活化能第2节有效碰撞与活化分子,反应的活化能第3节浓度对反应速率的影响(质量作用定律,基元反应与非基元反应,反应速率方程)第4节温度对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响第六章酸碱平衡重点:弱电解质溶液中的电离平衡难点:弱电解质溶液中的电离平衡的计算、缓冲液pH的计算课程思政:酸碱平衡与人体健康教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节弱电解质溶液中的电离平衡特点第2节溶液中的电离平衡计算第3节水的电离平衡和水的离子积、溶液的酸碱性和pH值第4节缓冲溶液的产生及缓冲溶液pH值的计算、缓冲溶液的选择和配制、缓冲溶液的重要性第七章沉淀溶解平衡重点:沉淀溶解平衡的计算及应用难点:难溶物的溶解平衡计算、溶度积规则课程思政:我国著名的喀斯特地貌,保护祖国河山教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题在此基础上实行翻转课堂教学。第1节难溶电解质的溶解度和溶度积31
31 第 1 节 可逆反应、化学平衡的建立及特征 第 2 节 化学平衡常数、影响化学平衡的因素 第五章 化学动力学基础 第 1 节 化学反应速率理论,活化分子与活化能 第 2 节 有效碰撞与活化分子,反应的活化能 第 3 节 浓度对反应速率的影响(质量作用定律,基元反应与非基元反应,反应速率方程) 第 4 节 温度对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响 第六章 酸碱平衡 第 1 节 弱电解质溶液中的电离平衡特点 第 2 节 溶液中的电离平衡计算 第 3 节 水的电离平衡和水的离子积、溶液的酸碱性和 pH 值 第 4 节 缓冲溶液的产生及缓冲溶液 pH 值的计算、缓冲溶液的选择和配制、缓冲溶液的 重要性 第七章 沉淀溶解平衡 第 1 节 难溶电解质的溶解度和溶度积 课程思政:满招损、谦得益 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:反应速率概念 难点:化学反应速率理论 课程思政:透过现象看本质 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:弱电解质溶液中的电离平衡 难点:弱电解质溶液中的电离平衡的计算、缓冲液 pH 的计算 课程思政:酸碱平衡与人体健康 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:沉淀溶解平衡的计算及应用 难点:难溶物的溶解平衡计算、溶度积规则 课程思政:我国著名的喀斯特地貌,保护祖国河山 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学
第2节溶解度和溶度积计算第3节溶度积规则及其应用第4节沉淀反应的某些应用第八章氧化还原反应与电化学重点:氧化还原反应方程式的配平和能斯特方程式的有关计算难点:能斯特方程式的应用课程思政:佛山市氢能源汽车,国家发展新能源产业教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节氧化值、氧化态、还原态、氧化、还原、氧化剂、还原剂、氧化还原反应方程式的配平第2节原电池的组成和符号、电极反应与电池反应的关系第3节电极电势的产生、标准电极电势、影响电极电势的因素,能斯特方程式及其有关计算第4节电极电势的应用,比较氧化剂还原剂对强弱,判断氧化还原反应进行的方向,判断原电池的正负极,计算电池的电动势,元素电势图判断歧化反应进行的方向及计算电极电对的标准电极电势第九章原子结构重点:确定基态原子电子组态的构造原理,建立元素周期律、周期系、周期表、周期性的基本概念。难点:原子轨道和电子云课程思政:认识事物的本质教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合:对主要知识点采用启发式、讨论式的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。在此基础上实行翻转课堂教学。第1节经典核原子模型的建立与量子概念的提出。第2节原子光谱与原子能级、电子运动的波粒二象性,电子运动的统计性几率密度,电子云的概念和图像,核外电子的运动状态的描述,原子轨道的角度分布图像。第3节四个量子数的物理意义和取值规则。第4节多电子原子的能级,核外电子排布的原理和一般规律,常见元素的原子和简单离子电子排布式的书写第5节用轨道图和四个量子数表示某些原子或离子的电子层结构、原子的电子层结构与元素周期系(周期律周期表中周期、族、区的划分),原子结构与元素性质的关系32
32 第 2 节 溶解度和溶度积计算 第 3 节 溶度积规则及其应用 第 4 节 沉淀反应的某些应用 第八章 氧化还原反应与电化学 第 1 节 氧化值、氧化态、还原态、氧化、还原、氧化剂、还原剂、氧化还原反应方程式 的配平 第 2 节 原电池的组成和符号、电极反应与电池反应的关系 第 3 节 电极电势的产生、标准电极电势、影响电极电势的因素,能斯特方程式及其有关 计算 第 4 节 电极电势的应用,比较氧化剂还原剂对强弱,判断氧化还原反应进行的方向,判 断原电池的正负极,计算电池的电动势,元素电势图判断歧化反应进行的方向及计算电极电 对的标准电极电势 第九章 原子结构 第 1 节 经典核原子模型的建立与量子概念的提出。 第 2 节 原子光谱与原子能级、电子运动的波粒二象性,电子运动的统计性几率密度,电 子云的概念和图像,核外电子的运动状态的描述,原子轨道的角度分布图像。 第 3 节 四个量子数的物理意义和取值规则。 第 4 节 多电子原子的能级,核外电子排布的原理和一般规律,常见元素的原子和简单离 子电子排布式的书写 第 5 节 用轨道图和四个量子数表示某些原子或离子的电子层结构、原子的电子层结构与 元素周期系(周期律周期表中周期、族、区的划分),原子结构与元素性质的关系 重点:氧化还原反应方程式的配平和能斯特方程式的有关计算 难点:能斯特方程式的应用 课程思政:佛山市氢能源汽车,国家发展新能源产业 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学。 重点:确定基态原子电子组态的构造原理,建立元素周期律、周期系、周期表、周期性的 基本概念。 难点:原子轨道和电子云 课程思政:认识事物的本质 教学方法与手段:学生课前预习,教师课堂讲授结合;对主要知识点采用启发式、讨论式 的教学方法讲授。典型案例采用讨论方式与学生直接交流,引导学生分析问题、解决问题。 在此基础上实行翻转课堂教学