工程化学基础
工程化学基础
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/23
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
《工程化学基础》是高等学校非化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修基础课。它是进一步学习和研究化学的入门,也是化学学科和工程技术理论之间的桥梁,是理工类高等学校各个专业必不可少的一门基础课程。开设本课程的目的是帮助学生建立物质变化和能量变化的观点,提高学生的基本素质和创新能力。随着社会的发展,化学知识已成为人类赖以以生存和发展进步的必备知识。大学化学简明地阐明了化学的基础原理和基本知识,通过本课程的学习使学生了解化学这个学科的思维方式和处理问题的方法。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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前言
孙好芬
系统
孙好芬
基本概念
孙好芬
物质的组成与聚集状态
物质的化学组成
复杂化学组成物质
孙好芬
高分子化合物
孙好芬
配位化合物
孙好芬
固体
离子晶体
孙好芬
原子晶体、分子晶体和金属晶体
孙好芬
非晶体
孙好芬
液体
水的性质
孙好芬
稀溶液的依数性
孙好芬
石油
孙好芬
表面活性剂
孙好芬
气体
理想气体和大气
孙好芬
大气污染
孙好芬
气溶胶和等离子体
孙好芬
物质结构和材料的性质
核外电子的运动状态
物质结构发展史
孙好芬
电子运动状态描述
孙好芬
能级跃迁与光谱
孙好芬
元素周期律和金属材料
多电子原子的核外电子排布
李淑清
离子的核外电子排布
李淑清
元素周期律
李淑清
金属材料
孙好芬
化学键和分子间力
化学键
李淑清
杂化轨道理论
李淑清
分子轨道理论
李淑清
分子极性
李淑清
分子间力与氢键
李淑清
晶体缺陷 陶瓷和复合材料
王焕丽
化学反应与能源
热化学和能量变化
热力学基本概念
关静
标准摩尔焓变
关静
化学反应的方向和限度
反应自发性与熵变
关静
标准摩尔吉布斯函数变
关静
化学平衡和反应速率
化学平衡
关静
反应速率
关静
氧化还原反应与能源开发利用
氧化还原反应与电化学
关静
能斯特方程与化学电源
关静
水溶液中的化学反应和水体保护
弱酸弱碱溶液
酸碱理论
孙夕香
缓冲溶液
孙夕香
沉淀反应和配位反应
沉淀反应
孙夕香
配位反应
孙夕香
相平衡和非水溶液中的化学反应
孙好芬
水质与水体保护
孙好芬
金属腐蚀与防护
金属腐蚀的发生
王焕丽
金属腐蚀的防护
王焕丽
生命体及高分子材料的老化
孙好芬
高分子材料的保护
孙好芬
  • 第一章绪论

    了解化学知识已成为人类赖以以生存和发展进步的必备知识及化学分支学科的形成与特点,了解现代化学的发展,掌握大学化学一些基本概念。

  • 1.1前言

    了解化学知识已成为人类赖以以生存和发展进步的必备知识及化学分支学科的形成与特点

  • 1.2系统

    熟悉系统分类方法

  • 1.3基本概念

    了解相、物质的量、反应进度基本概念和应用

  • 第二章物质的组成与聚集状态

    掌握配位化合物和高分子化合物的组成、命名、结构以及用途,了解团簇、非整比化合物和金属有机化合物、生物大分子化合物;掌握晶体类型、格点微粒、作用力、性质等;了解非晶体、固体吸附剂以及固体废弃物及其处理;掌握氢键的概念、水的性质和应用,掌握稀溶液的依数性:溶液的蒸气压下降、凝固点下降、沸点升高和产生渗透压;了解液体燃料、表面活性物质以及液晶;掌握理想气体和实际气体的分压定律、克拉伯龙方程,了解大气相对湿度、全球性大气变化、气溶胶、等离子体等

  • 2.1物质的化学组成

    掌握配位化合物和高分子化合物的组成、命名、结构以及用途,了解团簇、非整比化合物和金属有机化合物、生物大分子化合物;

  • 2.2固体

    掌握配位化合物和高分子化合物的组成、命名、结构以及用途,了解团簇、非整比化合物和金属有机化合物、生物大分子化合物。

  • 2.3液体

    掌握氢键的概念、水的性质和应用,掌握稀溶液的依数性:溶液的蒸气压下降、凝固点下降、沸点升高和产生渗透压;了解液体燃料、表面活性物质以及液晶;

  • 2.4气体

    掌握理想气体和实际气体的分压定律、克拉伯龙方程,了解大气相对湿度、全球性大气变化、气溶胶、等离子体等

  • 第三章物质结构和材料的性质

    了解氢原子光谱、波粒二象形、原子轨道、原子轨道角度分布函数图以及多电子原子的核外电子分布式及与周期系的关系。掌握共价键的本质,杂化轨道与分子构型的相互关系和分子间的相互作用力,了解电负性、电离能、电子亲合能的概念。要求学生掌握原子核外电子运动的基本特征及其与元素周期表的关系、s、p、d轨道波函数及电子云的空间分布情况;联系原子结构和周期表,了解元素某些性质递变的情况及分子间力,能用杂化轨道的概念说明一些分子的空间构型。

  • 3.1核外电子的运动状态

    掌握波粒二象性是核外电子运动的基本特征、电子运动状态描述的三种方法(三个量子数)、电子的自旋,了解能级跃迁和原子光谱分析。

  • 3.2元素周期律和金属材料

    掌握多电子原子的电子排布、离子的电子排布、元素周期律,了解金属键和金属材料、人体中各种元素的分布情况。

  • 3.3化学键和分子间力

    掌握化学键、范德华力、次价力和氢键,了解高分子材料、分子能级跃迁和分子吸收光谱。

  • 3.4晶体缺陷 陶瓷和复合材料

    掌握能带理论及对导体、半导体和绝缘体的区分及应用;了解晶体缺陷概念,明确晶体缺陷是无机材料产生结构敏感性的原因;了解陶瓷的结构,了解几类功能陶瓷及它们的应用;明确复合材料的性质和应用,掌握金属陶瓷、玻璃钢、微晶玻璃的增强相、黏结相的物质。

  • 第四章化学反应与能源

    掌握反应标准焓变、标准熵变、标准吉布斯函数变的计算,盖斯定律的有关计算,状态函数的特点。并介绍能源的概况,各种能源及有关的化学知识。讨论化学反应进行的方向、程度和速率。了解浓度、温度与化学反应的定量关系。了解活化能、活化分子的概念。掌握浓度、分压、温度、催化剂对反应速率的影响。了解标准平衡常数的意义及与标准摩尔吉布斯函数变的关系。
    要求学生了解原电池、电极电势的概念。掌握能斯特方程式的应用。了解原电池中化学反应的热力学原理。能用电极电势判断氧化还原反应进行的方向和程度;了解化学电源及腐蚀的危害与防护。

  • 4.1热化学和能量变化

    掌握热力学能的变化、化学反应中的热力学能变化和焓变、等容过程中的热量QV测定、标准摩尔生成焓和标准摩尔焓变。

  • 4.2化学反应的方向和限度

    掌握自发反应的能量变化、熵变ΔS、吉布斯函数变ΔG。

  • 4.3化学平衡和反应速率

    掌握化学平衡和标准平衡常数、标准平衡常数与标准摩尔吉布斯函数变的关系、影响化学平衡移动和平衡常数的因素、化学反应速率和催化剂;

  • 4.4氧化还原反应与能源开发利用

    掌握氧化还原反应和原电池的能量变化、原电池的组成和电极反应、电极电势的产生、计算和应用,了解化学电源、能源的开发利用。

  • 第五章水溶液中的化学反应和水体保护

    掌握酸碱质子理论,一元弱酸弱碱解离平衡,解离常数,二元酸溶液中氢离子浓度及酸根离子浓度的计算,缓冲溶液的有关计算,溶度积规则、沉淀的转化、分步沉淀的有关计算。了解工业废水中的主要无机污染物。

  • 5.1弱酸弱碱溶液

    酸碱理论、弱酸、弱碱的解离平衡及解离常数、同离子效应和缓冲溶液、pH的测定。

  • 5.2沉淀反应和配位反应

    沉淀溶解平衡、沉淀溶解反应应用举例、配位解离平衡、配位反应的应用实例。

  • 5.3相平衡和非水溶液中的化学反应

    理解拉乌尔定律、亨利定律及其应用,认识相图,明确温度、压力与组分量变化的关系;掌握临界状态和超临界状态的有关概念;掌握气浮法处理污水、精馏、萃取、超临界萃取等基本原理;明确胶体概念和有关应用,了解溶胶聚沉的主要方法;了解非水溶液中的化学反应。

  • 5.4水质与水体保护

    了解水资源的重要性。理解纯水、超纯水的含义和用途,了解水质分类和用途;联系 As2O3,CH3Hg+,BaSO4 等实例,理解重金属元素的化学形态与毒性的关系,了解水体中溶解氧的来源和影响溶解的因素,理解 DO,COD,BOD 表示的意义;了解水体污染的控制和治理方法。

  • 第六章金属腐蚀与防护

    掌握金属的化学腐蚀、金属的电化学腐蚀与极化作用、析氢腐蚀和吸氧腐蚀,了解金属的腐蚀速率;了解材料和介质的合理选择、电化学保护法、电化学腐蚀的利用。

  • 6.1金属腐蚀的发生

    理解化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。联系碳(氮、硼)化物,通过渗碳体(Fe3C)与高温水蒸气的反应,理解高温水蒸气对钢材的腐蚀和脱碳现象及其危害。 掌握析氢和吸氧腐蚀的电化学机理。掌握腐蚀电池的两极名称、电极反应表达式,了解极化电势,明确实际析出电势,理解差异充气腐蚀产生的原因。了解影响金属腐蚀速率的因素,理解水膜的厚度、霜露、介质气体的酸碱性在控制腐蚀中的重要作用。

  • 6.2金属腐蚀的防护

    了解正确选用金属材料及代用材料的思路,理解根据具体情况选材的重要性,特别注意不锈钢、钢、镍及镍合金、钛及钛合金、钽的选用。了解隔绝金属材料与腐蚀性介质的接触、控制和改善环境气体和液体介质、使用缓蚀剂等的方法和意义。掌握电极电势的应用和明确电镀时两极发生的反应及金属在阴极的析出顺序,掌握含 CoCl2 硅胶的使用,了解缓蚀机理。理解牺牲阳极保护法、外加电流法等电化学保护法的应用。了解电化学腐蚀的应用;理解阳极氧化、电解抛光等装置的两极发生的反应电解液的组成;理解化学铣切原理和应用,了解腐蚀液的选择。

  • 6.3生命体及高分子材料的老化

    了解光合作用中,H2O,CO2 反应的条件及所生成的物质;掌握氧自由基的种类与人类健康的关系,认识 SOD 的意义;了解人体和高分子材料的老化现象,理解老化的不可避免性;联系实例理解碳链高分子化合物易发生光氧老化及其过程,理解聚乳酸、聚羟基乙酸等杂链高分子化合物易发生水解、酸解反应并了解有关用途。

  • 6.4高分子材料的保护

    了解高分子材料与金属材料、陶瓷材料相比的优缺点,高分子材料的使用和保护;了解光稳定剂和抗氧剂的种类、作用机理;了解高分子材料的易燃性,理解氧指数、阻燃剂及阻燃作用等概念,掌握其在选材上的应用,了解偶联剂在高分子材料中的使用意义;了解塑料电镀,化学镀及其前处理中化学反应原理。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 前言

    1.2 系统

    1.3 基本概念

    视频数3
  • 第二章  作业测试
    第二章 物质的组成与聚集状态

    2.1 物质的化学组成

    2.2 固体

    2.3 液体

    2.4 气体

    视频数13
  • 第三章  作业测试
    第三章 物质结构和材料的性质

    3.1 核外电子的运动状态

    3.2 元素周期律和金属材料

    3.3 化学键和分子间力

    3.4 晶体缺陷 陶瓷和复合材料

    视频数13
  • 第四章  作业测试
    第四章 化学反应与能源

    4.1 热化学和能量变化

    4.2 化学反应的方向和限度

    4.3 化学平衡和反应速率

    4.4 氧化还原反应与能源开发利用

    视频数8
  • 第五章  作业测试
    第五章 水溶液中的化学反应和水体保护

    5.1 弱酸弱碱溶液

    5.2 沉淀反应和配位反应

    5.3 相平衡和非水溶液中的化学反应

    5.4 水质与水体保护

    视频数6
  • 第六章  作业测试
    第六章 金属腐蚀与防护

    6.1 金属腐蚀的发生

    6.2 金属腐蚀的防护

    6.3 生命体及高分子材料的老化

    6.4 高分子材料的保护

    视频数4
  • 期末考试