化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容

2013－2017年教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會

化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容

2013－2017年教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會*

編者按：為了指導(dǎo)我國高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)理論課教學(xué)改革和教學(xué)建設(shè)，保障教學(xué)內(nèi)容，提高培養(yǎng)質(zhì)量，2013－2017年教育部高等學(xué)校化學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(以下簡稱教指委)在以往研究成果和廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，制訂了《化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容》(以下簡稱《建議內(nèi)容》)。

今后一段時(shí)間內(nèi)，教指委將重點(diǎn)推進(jìn)以下兩項(xiàng)工作：(1)鼓勵各高校就如何將《建議內(nèi)容》組織成課程教學(xué)內(nèi)容，形成系統(tǒng)的課程體系和人才培養(yǎng)方案展開研討和經(jīng)驗(yàn)交流；(2)征求對《建議內(nèi)容》的意見和建議，以期能夠根據(jù)學(xué)科和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，不斷豐富、調(diào)整和完善《建議內(nèi)容》。為此，教指委計(jì)劃開展“化學(xué)類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系研討活動”，并以《大學(xué)化學(xué)》“教育專題”欄目為平臺，通過約稿和擇優(yōu)發(fā)表相關(guān)論文的形式，著力助推此次研討活動，以期達(dá)到發(fā)表研究成果、交流實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)《建議內(nèi)容》落實(shí)的目的。

因此，本刊將陸續(xù)發(fā)表《建議內(nèi)容》及其相關(guān)論文，同時(shí)也希望廣大化學(xué)教育工作者，能夠積極參與《建議內(nèi)容》意見征集、課程教學(xué)內(nèi)容編排、課程體系設(shè)計(jì)等研討活動，共享經(jīng)驗(yàn)，共同促進(jìn)我國化學(xué)類專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。

專業(yè)教學(xué)內(nèi)容是人才培養(yǎng)的重要載體，在學(xué)生知識、素質(zhì)、能力培養(yǎng)中發(fā)揮著基礎(chǔ)和關(guān)鍵作用。為了保證專業(yè)教學(xué)水平，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，2006－2010年教育部高等學(xué)校化學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會制訂、并于2011年出版了《高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)，規(guī)定了化學(xué)類專業(yè)教學(xué)基本內(nèi)容。2013年，受教育部委托，2013－2017年高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂了《化學(xué)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)，簡要闡述了化學(xué)類專業(yè)教學(xué)基本內(nèi)容和教學(xué)要求。

《規(guī)范》與《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)的都是化學(xué)類專業(yè)最基礎(chǔ)的知識和最低的教學(xué)要求。隨著學(xué)科、經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容必然會不斷調(diào)整、更新和拓展。為了滿足教學(xué)改革和人才培養(yǎng)的需要，2013－2017年教育部高等學(xué)校化學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會在《標(biāo)準(zhǔn)》的基礎(chǔ)上，對理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了細(xì)化和拓展，首先制訂了《化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容》(以下簡稱《建議內(nèi)容》)。其指導(dǎo)思想如下：

(1)《建議內(nèi)容》以《標(biāo)準(zhǔn)》為基礎(chǔ)，涵蓋《標(biāo)準(zhǔn)》的最低要求，同時(shí)體現(xiàn)基礎(chǔ)知識的與時(shí)俱進(jìn)，引入了成熟的、具有基礎(chǔ)性和一定拓展性的新知識。

(2)《建議內(nèi)容》中超出《標(biāo)準(zhǔn)》要求的部分不是必須教授的內(nèi)容，更不是教學(xué)內(nèi)容的上限。各高校化學(xué)類專業(yè)可以根據(jù)教學(xué)需要對《建議內(nèi)容》中超出《標(biāo)準(zhǔn)》要求的部分進(jìn)行選擇，同時(shí)鼓勵各專業(yè)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、特色和學(xué)生發(fā)展需要，設(shè)置其他拓展內(nèi)容。

(3)《建議內(nèi)容》只列出知識點(diǎn)，各專業(yè)應(yīng)以知識傳授為基礎(chǔ)，進(jìn)一步傳授學(xué)科的思路、方法和思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)和創(chuàng)新意識，使學(xué)生具備適應(yīng)未來科技和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的能力。

(4)《建議內(nèi)容》不與課程名稱直接掛鉤，也不規(guī)定具體的學(xué)時(shí)、學(xué)分，其中的“I”、“II”等數(shù)字不是課程門數(shù)，其排列順序也非教學(xué)順序。各專業(yè)可以結(jié)合自身情況，將《建議內(nèi)容》所列的知識點(diǎn)組合成課程，再將課程根據(jù)學(xué)科內(nèi)在邏輯和學(xué)生知識、素質(zhì)、能力的形成規(guī)律進(jìn)行編排，構(gòu)建各具特色的課程體系和培養(yǎng)方案。

I

1氣體

(1)理想氣體與真實(shí)氣體

(2)氣體動理論

2熱力學(xué)基礎(chǔ)

(1)狀態(tài)函數(shù)可逆過程

(2)熱力學(xué)第一定律功熱熱力學(xué)能焓熱容

(3)熱力學(xué)第二定律熵及熵變熵增加原理

(4)熱力學(xué)第三定律規(guī)定熵

(5)熱力學(xué)函數(shù)間的關(guān)系吉布斯自由能亥姆霍茲自由能狀態(tài)變化的判據(jù)

(6)非平衡態(tài)：局域平衡非線性系統(tǒng)耗散結(jié)構(gòu)

3化學(xué)熱力學(xué)

(1)偏摩爾量化學(xué)勢及其表達(dá)式組成可變系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程平衡條件

(2)多組分系統(tǒng)熱力學(xué)逸度活度標(biāo)準(zhǔn)態(tài)

(3)相律相圖克勞修斯-克拉貝龍方程

(4)反應(yīng)熱

(5)反應(yīng)進(jìn)度化學(xué)平衡及其等溫式

(6)酸堿平衡沉淀溶解平衡氧化還原平衡配合解離平衡

4統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)

(1)微觀狀態(tài)數(shù)統(tǒng)計(jì)分布與平均玻耳茲曼分布律

(2)統(tǒng)計(jì)熵

(3)配分函數(shù)及熱力學(xué)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)表達(dá)

5化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)

(1)化學(xué)反應(yīng)速率速率方程速率常數(shù)反應(yīng)級數(shù)簡單級數(shù)反應(yīng)

(2)反應(yīng)歷程基元反應(yīng)復(fù)雜反應(yīng)近似處理鏈反應(yīng)

(3)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系活化能

(4)碰撞理論碰撞截面

(5)過渡態(tài)理論勢能面活化熵

(6)單分子反應(yīng)速率理論

(7)態(tài)-態(tài)反應(yīng)

6電化學(xué)

(1)電解質(zhì)溶液理論溶液電導(dǎo)電遷移固體電解質(zhì)離子液體

(2)電極電勢雙電層模型能斯特方程電化學(xué)熱力學(xué)重要關(guān)系式

(3)電流密度極化與超電勢

(4)電解金屬腐蝕與防護(hù)化學(xué)電源太陽能電池

7表界面化學(xué)

(1)分散度與比表面積化學(xué)吸附與物理吸附吸附等溫式

(2)表面自由能(表面張力)溶液表面吸附

(3)表界面結(jié)構(gòu)及其表征

8膠體化學(xué)

(1)表面活性劑膠束反膠束

(2)膠體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其穩(wěn)定性雙電層結(jié)構(gòu)電動電勢

9光化學(xué)

(1)光激發(fā)激發(fā)態(tài)衰變內(nèi)轉(zhuǎn)移系間竄越

(2)光化學(xué)定律光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)量子產(chǎn)率光敏與猝滅

(3)光致發(fā)光電致發(fā)光化學(xué)發(fā)光

(4)光解與光合反應(yīng)

10催化化學(xué)

(1)催化劑催化原理催化活性選擇性

(2)均相催化多相催化酶催化

(3)光催化電催化

II

1量子力學(xué)基礎(chǔ)

(1)微觀粒子的波粒二象性

(2)不確定性原理

(3)量子力學(xué)基本假設(shè)

(4)箱中粒子2原子結(jié)構(gòu)

(1)氫原子及類氫離子的薛定諤方程量子數(shù)的物理意義原子軌道

(2)電子自旋

(3)多電子原子結(jié)構(gòu)及元素周期律

(4)原子光譜項(xiàng)

3分子結(jié)構(gòu)

(1)價(jià)鍵理論雜化軌道理論價(jià)層電子對互斥規(guī)則

(2)分子軌道理論和雙原子分子結(jié)構(gòu)

(3)分子軌道的對稱性和軌道對稱守恒

(4)多中心鍵和缺電子分子結(jié)構(gòu)多重鍵

(5)離域π鍵和共軛分子結(jié)構(gòu)

4分子光譜

(1)電子光譜

(2)振動光譜

(3)轉(zhuǎn)動光譜5弱相互作用及分子組裝

(1)分子間作用力

(2)氫鍵

(3)超分子

6分子對稱性

(1)對稱元素和對稱操作

(2)分子點(diǎn)群群論初步

(3)極性、旋光性與分子對稱性的關(guān)系

7晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

(1)周期性點(diǎn)陣?yán)碚摽臻g點(diǎn)陣類型

(2)對稱性晶系晶胞晶體學(xué)點(diǎn)群空間群

(3)金屬鍵及金屬晶體離子鍵與離子晶體原子晶體分子晶體

(4)晶體缺陷

(5)晶體的X射線衍射和電子衍射

(6)晶體表面結(jié)構(gòu)

(7)固體能帶理論

8計(jì)算化學(xué)初步

III

1化學(xué)測量誤差與質(zhì)量保證

(1)誤差：準(zhǔn)確度與精密度誤差與有效數(shù)字

(2)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理：置信度與置信區(qū)間顯著性檢驗(yàn)與異常值檢驗(yàn)線性回歸

(3)質(zhì)量保證：空白試驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)回收實(shí)驗(yàn)

2樣品采集與制備

(1)采樣原則與方法

(2)樣品預(yù)處理

(3)分離與富集

3化學(xué)分析

(1)滴定分析

(2)重量分析

4原子光譜分析

(1)原子發(fā)射光譜：激發(fā)源特征譜線譜線強(qiáng)度

(2)原子吸收光譜：譜線輪廓峰值吸收銳線光源

(3)原子熒光光譜：共振熒光非共振熒光

5分子光譜分析

(1)紫外-可見吸收光譜：朗伯-比爾定律顯色反應(yīng)

(2)紅外與近紅外光譜：振動與偶極矩基頻與特征吸收

(3)拉曼光譜：拉曼散射拉曼位移共振拉曼表面增強(qiáng)拉曼

(4)熒光光譜：激發(fā)光譜發(fā)射光譜

(5)磷光光譜

(6)化學(xué)發(fā)光

(7)圓二色光譜

6核磁共振譜分析

(1)核磁矩核磁共振

(2)屏蔽效應(yīng)與化學(xué)位移

(3)自旋偶合與自旋裂分

(4)氫譜碳譜

7質(zhì)譜分析

(1)離子源質(zhì)量分析器

(2)分子電離與離子裂解規(guī)律離子峰

(3)分子質(zhì)譜原子質(zhì)譜生物質(zhì)譜

8電化學(xué)分析

(1)電位分析

(2)電解分析

(3)庫侖分析

(4)伏安分析

9色譜分析

(1)色譜基礎(chǔ)理論

(2)氣相色譜

(3)高效液相色譜

(4)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

(5)毛細(xì)管電泳

(6)柱層析薄層色譜紙色譜

10其他分析方法

(1)熱分析

(2)流動注射與微流控分析

(3)表界面分析：光電子能譜掃描探針電子顯微鏡

(4)傳感器

(5)成像分析組學(xué)分析形態(tài)分析原位分析過程分析

11化學(xué)信息的獲取、處理和表達(dá)

(1)數(shù)據(jù)處理

(2)仿真模擬

(3)數(shù)據(jù)庫

(4)常用化學(xué)軟件

IV

1有機(jī)化合物命名、結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

(1)命名原則

(2)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)表達(dá)方法

(3)構(gòu)造異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)非對映異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)

(4)有機(jī)化合物性質(zhì)及其與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

2基本有機(jī)化合物

(1)烴類：烷烴烯烴炔烴脂環(huán)烴芳烴

(2)烴衍生物：鹵代烴醇酚醚

(3)羰基化合物：醛酮羧酸及其衍生物

(4)胺及其他含氮化合物

(5)雜環(huán)化合物

3元素與金屬有機(jī)化合物

(1)元素有機(jī)化合物

(2)金屬有機(jī)化合物

(3)特殊金屬有機(jī)化合物

4有機(jī)化學(xué)基本理論

(1)芳香性誘導(dǎo)效應(yīng)共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)立體效應(yīng)

(2)碳正離子碳負(fù)離子自由基卡賓苯炔

5有機(jī)反應(yīng)及其機(jī)理

(1)親核試劑或基團(tuán)親電試劑或基團(tuán)

(2)基本有機(jī)反應(yīng)類型：自由基反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)消除反應(yīng)重排反應(yīng)周環(huán)反應(yīng)

氧化反應(yīng)

(3)過渡金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)

(4)重要有機(jī)官能團(tuán)化合物的典型反應(yīng)及相互轉(zhuǎn)換

6有機(jī)合成

(1)官能團(tuán)的保護(hù)與脫保護(hù)

(2)合成子與等價(jià)試劑

(3)逆合成分析

7有機(jī)立體化學(xué)

(1)立體專一性立體選擇性

(2)對映體拆分

(3)有機(jī)反應(yīng)中的立體化學(xué)

(4)不對稱合成

8生物有機(jī)化合物

(1)生物堿萜類化合物及甾體化合物

(2)單糖寡糖多糖

(3)氨基酸多肽蛋白質(zhì)酶

(4)核苷核苷酸核酸

(5)脂類化合物

V

1酸與堿

(1)阿倫尼烏斯理論

(2)布朗斯特理論

(3)路易斯理論

(4)軟硬酸堿規(guī)則

2配位化學(xué)

(1)配合物化學(xué)鍵理論：價(jià)鍵理論晶體場理論配位場理論分子軌道理論

(2)重要配合物：σ-配合物π-配合物π-酸配合物螯合物大環(huán)配合物配位聚合物

(3)配合物異構(gòu)現(xiàn)象：結(jié)構(gòu)異構(gòu)立體異構(gòu)自旋異構(gòu)

3元素化學(xué)

(1)變化規(guī)律：周期性次周期性特殊變化規(guī)律

(2)s區(qū)、p區(qū)、ds區(qū)、d區(qū)、f區(qū)單質(zhì)與無機(jī)化合物：成鍵方式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要性質(zhì)

(3)常見單質(zhì)與無機(jī)化合物：存在提取制備分離鑒定應(yīng)用

4原子簇化學(xué)

(1)非金屬原子簇

(2)金屬原子簇

(3)金屬氧簇(多酸)

5生物無機(jī)化學(xué)

(1)生命體中元素的存在形式與功能

(2)金屬蛋白、金屬酶及其模擬配合物

6無機(jī)材料

(1)金屬材料

(2)無機(jī)非金屬材料

(3)功能材料：半導(dǎo)體材料發(fā)光材料磁性材料儲能材料

(4)多孔材料：分子篩金屬有機(jī)框架材料共價(jià)有機(jī)框架材料

(5)納米材料：半導(dǎo)體量子點(diǎn)納米晶一維納米材料二維納米材料

7無機(jī)合成方法

(1)水熱與溶劑熱合成

(2)溶膠凝膠合成

(3)固相合成

(4)化學(xué)氣相沉積

VI

1傳遞過程基本原理

(1)動量傳遞：流體的流動形態(tài)牛頓黏性定律流體流動的基本方程流體流動的阻力損失

(2)熱量傳遞：熱傳導(dǎo)傅里葉定律熱對流牛頓冷卻定律傳熱速率方程熱量衡算方程

(3)質(zhì)量傳遞：分子傳質(zhì)費(fèi)克定律傳質(zhì)速率方程物料衡算方程

2化工單元操作和設(shè)備

(1)流體輸送與設(shè)備

(2)過濾及其設(shè)備

(3)傳熱與換熱器

(4)吸收精餾萃取理論塔板數(shù)與塔板效率填料塔與板式塔

(5)干燥與干燥器

(6)膜分離吸附與離子交換超臨界流體萃取電滲析與反滲透

3化學(xué)反應(yīng)工程基本原理

(1)化學(xué)反應(yīng)速率的工程表示

(2)理想反應(yīng)器及其過程優(yōu)化

(3)停留時(shí)間分布返混非理想流動模型

(4)內(nèi)擴(kuò)散外擴(kuò)散

(5)固定床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器

(6)反應(yīng)器操作熱穩(wěn)定性

4化工制圖

(1)畫法幾何：點(diǎn)、線、面投影基礎(chǔ)基本立體及交線的投影

(2)機(jī)械制圖：組合體視圖尺寸標(biāo)注零件圖裝配圖

(3)化工設(shè)備和化工工藝流程圖

(4)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

VII

1高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及表征

(1)高分子化合物的分類和命名

(2)聚合度相對分子質(zhì)量多分散性

(3)高分子結(jié)構(gòu)：鏈結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)

(4)高分子性質(zhì)：溶液性質(zhì)熱性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)

(5)高分子結(jié)構(gòu)與性能主要表征方法

2高分子化合物的合成

(1)逐步聚合：縮合聚合聚加成

(2)鏈?zhǔn)骄酆希鹤杂苫酆想x子聚合活性聚合

(3)共聚合

(4)其他重要高分子合成方法

3高分子化合物的化學(xué)反應(yīng)

(1)高分子反應(yīng)特點(diǎn)

(2)聚合度不變的反應(yīng)：側(cè)基、端基官能團(tuán)轉(zhuǎn)化

(3)聚合度增加的反應(yīng)：接枝嵌段擴(kuò)鏈交聯(lián)

(4)聚合度減小的反應(yīng)：降解再生與回收

4重要高分子材料

(1)通用高分子材料

(2)結(jié)構(gòu)高分子材料

(3)功能高分子材料

*通訊聯(lián)系人：教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會秘書長朱亞先教授，Email:yaxian@xmu.edu.cn

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