能源化学教学大纲-能源科学与工程学院-中南大学.doc

能源化学 教学大纲
一、课程说明
课程编号： 100107Z1
课程名称（中/英文）：能源化学 Energy Chemistry
课程类别：必修课
学时/学分：32/2
先修课程：无
适用专业：能源动力类专业（包括：热能与动力工程，建筑环境与设备工程，新能源科学与工程）
教材、教学参考书：《普通化学（第六版）》，浙江大学普通化学教研组编，高等教育出版社。
二、课程设置的目的意义
能源化学是一门必修的专业基础课。课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系能源工程技术中遇到的如化石燃料燃烧、化学电源、节能技术、新能源开发利用、环境的污染与保护等有关化学问题,深入浅出地介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。
三、课程的基本要求
按照本专业培养方案的要求，阐述本课程所承载的能力和素质培养的具体知识内容。
掌握各章节的重点、难点内容；对基本概念、基本定律理解透彻，运用恰当。使学生在高中化学基础上，进一步学习和掌握本课程的基础知识和基本技能，具有运用能源化学重点内容的能力，能将能源领域中的化学问题和课程学习相结合，给出自己的分析和结论。

四、教学内容、重点难点及教学设计
章节
教学内容
总学时
学时分配
教学重点
教学难点
教学方案设计（含教学方法、教学手段）
讲课
(含研讨)
实践
绪论
化学的定义；能源与化学的关系；化学的发展历程以及发展趋势
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无
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　多媒体辅助课堂讲解
第1章热化学与能源
（1）介绍能源的概况及有关的化学知识
（2）讨论相关的热化学基本问题
（3）了解热效应的实验测量和理论计算

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（1）了解用弹式热量计测量等容热效应（qv）的原理。
（2）掌握状态函数、反应进度、标准状态等概念。
（3）理解等压热效应与反应焓变的关系，qv与热力学能变的关系。
（4）初步掌握化学反应的标准摩尔焓变的近似计算。
　化学反应的标准摩尔焓变的近似计算。
　多媒体辅助课堂讲解+学生主讲老师点评
第2章化学反应的基本原理与大气污染控制
（1）在热化学的基础上讨论化学反应的方向、限度和速率等基本原理问题。
（2）了解大气污染和绿色化学的概念。
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（1）理解熵和吉布斯函数这两个重要状态函数。初步掌握化学反应的标准摩尔吉布斯函数的计算，并用其判断反应进行的方向。
（2）理解标准平衡常数的意义及其与标准摩尔吉布斯函数的关系，并初步掌握有关计算。理解浓度、压力和温度对化学平衡的影响。
（3）理解反应速率与速率方程，了解基元反应和反应级数的概念。能用阿仑尼乌斯公式进行初步计算。能用活化能和活化分子的概念，说明浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。了解链反应与光化学反应的一般概念。
　标准摩尔吉布斯函数的相关计算，化学反应平衡与反应速率的影响因素及相关计算。
　多媒体辅助课堂讲解+学生主讲老师点评
第3章水溶液化学
（1）简述溶液的通性及应用
（2）讨论可溶电解质在水溶液中的单相离子平衡和难容电解质的多相离子平衡
（3）介绍表面活性剂溶液及其应用
（4）水的净化和废水处理方法
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（1）理解水溶液的通性（蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低及渗透压）
（2）酸碱理论、酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念（3）同离子效应及溶液pH的有关计算
（4）溶度积规则及其应用
　（1）溶度积和溶解度的基本计算
多媒体辅助课堂讲解+学生主讲老师点评
第4章电化学与金属腐蚀
（1）介绍原电池组成和原电池中化学反应
（2）讨论电极电势及其在化学上的应用
（3）介绍化学电源、电解的应用、电化学腐蚀及其防止的原理和方法
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（1）比较氧化剂、还原剂的相对强弱
（2）用电极电势判断氧化还原反应进行的方向和程度
（3）用能斯特方程计算电极电势和原电池的电动势
（1）用电极电势判断氧化还原反应进行的方向和程度
（2）用能斯特方程计算电极电势和原电池的电动势
多媒体辅助课堂讲解+学生主讲老师点评
第5章物质结构基础
（1）电子在原子核外运动规律和分布及其与元素周期系的关系
（2）金属键、离子键，共价键的区别。讨论共键的本质与分子构型的联系。
（3）简述四种晶体基本类型（离子、原子、分子、金属）以及两种晶体结构（链状、层状）。简述四种基本晶体缺陷（点、线、面、体）及其与非整比化合物的关系。
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（1）掌握原子核外电子运动的基本特征，s，p，d轨道波函数及电子云空间分布情况；
（2）掌握原子核外电子分布的一般规律及其周期表的关系，元素性质随原子结构、周期表的递变情况。
（3）化学键本质
（4）分子间力和晶体结构对物理性质的影响
（1）理解波函数的本质，用波函数描述电子云的空间分布。
（2）掌握杂化轨道理论的要点。能用该理论说明分子的空间构型。

多媒体辅助课堂讲解
复习
课程重点内容归纳
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无
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多媒体辅助课堂讲解
注：实践包括实验、上机等
五、实践教学内容和基本要求
无。
六、考核方式及成绩评定
根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核内容、考核方式及成绩评定。考核内容重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用多种形式（笔试、口试、答辩、测验、论文等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实践、期末考核等）、多种类型（作品、课堂实训、课堂讨论、社会调查、竞赛等）等全过程的考核；成绩评定加大过程考核及阶段性考核成绩比例（原则上≥40%），减少期末成绩的占分比例。
【现有的评定方式】
考核内容
考核方式
成绩比例（%）
备注
知识点及运用综合考试
闭卷考试
70

阶段性测试
平时测验
10

公式的运用
平时作业
10

课堂表现
10

【计划采用的】
考核内容
考核方式
成绩比例（%）
备注
知识点及运用综合考试
闭卷考试
60

阶段性测试
课堂测验
10

公式的运用
课后作业
10

学习、表达能力+考勤
学术报告
10

文献阅读，提出问题
调研论文
10

七、大纲主撰人： 李海龙 大纲审核人：