职称:教授
单位:南京科技职业学院
部门:环境与安全工程学院
主讲教师:胡智学
教师团队:共4位
| 学校: | 江苏高等继续教育智慧教育平台 |
| 开课院系: | 南京科技职业学院 |
| 专业大类: | 化工 |
| 开课专业: | 应用化工 |
| 课程负责人: | 胡智学 |
| 课程英文名称: | General Chemistry |
| 课程编号: | ZJ6368770 |
| 学分: | 6 |
| 课时: | 108 |
《基础化学1》课程是根据化工类专业培养目标和课程设置的规定而开设的重要基础课程。 该课程是培养从事化工生产、环境工程、生物工程、食品生产、分析检验等行业的人员所必备知识体系的重要学科之一。通过该课程的学习,使学生了解和掌握有关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能,熟悉化学知识和技能的应用,培养分析和解决实际问题的能力,进一步加强对学员提出问题、分析问题、解决问题能力的培养、训练学员的科学思维能力和动手能力,激发学生的创新思维和创新精神,为后续专业课程和今后工作打下一定的基础。
(1)讲授法
讲授法是最基本的教学方法,讲授难点时采用由浅入深,由具体到抽象,由特殊到一般的讲授方式,启发学生思考问题的本质,加深学生对知识的理解及掌握。从最基本的概念入手,层层理解,把复杂的定律分解为容易理解的知识点,对于抽象的、容易混淆的概念采用比较法重点讲述,重要公式通过推导给出。
(2)情境教学法
利用学校化工主题公园、南化厂史馆、学校校史馆、生产实训现场及VR技术实训等真实和虚拟的情境,将学生置身于生产场景中。指导学生学习基础理论知识时,注重专业、行业及最新科技动向的引入,拓展基础理论和基本技能的实际应用,让学生切身感觉到“学有所用”,同时将抽象的知识与生活生产实际相结合,提高学生学习兴趣,引发学生思考。
(3)讨论法
教学中采用讨论法,讨论教学法的具体环节设置为情节引入、明确探究任务、完成探究任务、总结与提升、自主探究实验。通过合作学习、讨论和汇报,激发学生学习的兴趣,促进学生主动学习,有针对性地去探索并运用理论知识,培养学生归纳总结及表达能力。
(4)模型法
模型法主要指利用化学物质结构的模型向学生展示抽象的物质结构,也可以利用计算机画图软件让学生构建分子的三维分子模型,这样能够形象生动地展示物质分子立体构型与构象、各原子的结合方式等,更加生动地展示化学课程的教学内容,模型法能激发学生学习兴趣,大大提高教学质量。
(5)理实一体化教学法
采用理论和实践相结合的模块化教学内容,理论在秉持“必需够用”及与专业课程衔接的同时,对理论深度过深且后续专业课程弱化的部分适当减少了教学课时;实践部分重基本化学仪器设备的操作,同时在开放性实训项目中融入教师科研项目及成果,注重培养和考核学生规范操作、安全意识以及绿色环保的理念,在实验方案设计时注重培养和考核学生的创新意识。实践模块内容均设计了理论知识与技能相关联的综合性项目,教学中将理论知识习与实践结合起来,从教师教转变为学生做,做中学,学中做,采取理论和实验一体化教学,以学生为主体,教师起主导作用,教师设定教学任务和教学目标,学生查阅文献,设计课程实验,让学生得到自主实践与探究的机会,理论和实践交替进行,激发学生的学习兴趣,训练学生综合运用知识的能力,培养学生的创新意识,提高其实验技能。在理实一体化教学中,注重规范操作,安全、环保意识的培养,对待危险的操作或药品以红色标签警示,加强实验过程中的监督管理,体现化工人的责任关怀。教师通过示范性实验使学生观察学习示范性操作,使学生获得具体、生动、形象的感性知识,加深对学习书本知识,抽象理论和实践联系起来,帮助学生形成正确的概念,掌握正确的操作技能。每位学生完成实验项目后,进行记录、总结,递交各自不同项目的实验报告至网络平台,供同学间互相借鉴学习,这样每位学生做一个实验后,熟悉类似课题的实验方法,做到举一反三、融会贯通。教师将理论知识融于实践教学中,学生边学边练边总结,达到事半功倍的教学效果。
(6)归纳法
归纳法是从一般性较小的前提出发,推出一般性较大的结论的推理。要学好归纳法,首先应对归纳法有较为清楚的认识,学会从不同的思维角度和不同的思维方式对同一知识点理解和升华。归纳法是学习化学的一种重要方法,它能将零碎的化学知识、复杂的化学原理、不同知识间的区别和联系简单化、条理化、系统化,从而使化学学习事半功倍,大大提高学生的学习效率,提高我们课堂教学的效果。
(7)比较法
比较法是指“能看出异中之同或同中之异”(黑格尔)的认识方法。它是各种认识和思维的基础,感性认识需要它,理性认识也需要它。它是研究化合物性质的重要方法,也是进行有机化学教学的重要方法,更是教学中培养学生能力、开发学生智力的重要方法。
(8)开展第二课堂
让学有余力的学生参与课外科研活动,注重科研思维、方法、能力和创新意识的培养。学生可根据自己的兴趣选择想了解的主题和方向,指导教师介绍他们阅读和翻译英语专业文献,让学生参与部分初步的科学研究工作。
一、课程基本信息
1.课程名称:基础化学1
学分学时: 6学分,108学时
适应对象:应用化工技术、材料工程技术、高分子材料技术、精细化工技术等专业
二、课程学习达标标准与内容
课程学习达标标准与内容
维度 | 学习达标标准 | 教学内容 | 达标检测方法与手段 |
知识 | (1)掌握浓度、压力、温度、催化剂对化学反应速率的影响,掌握简单级数反应特点、化学平衡时浓度和转化率等有关计算。利用化学平衡进行相关计算。 (2)熟悉酸碱、沉淀、配位、氧化还原滴定法的原理及指示剂。 (3)用稀溶液的依数性分析生活中相关的化学现象。 (4)对不同过程的热和功进行计算;以及计算化学反应热效应。
|
气体及溶液;化学反应速率和化学平衡,酸碱平衡、沉淀溶解平衡、电化学和氧化还原平衡、配位平衡的理论及其应用;化学反应热效应的概念及计算方法,稀溶液的性质、物质的相变化、胶体的性质;实验室常用玻璃仪器操作使用,物质的蒸发、结晶、过滤等分离提纯能力,实验室健康、安全、环保知识和能力。
| 笔记、制作汇报文档 口试、主题讨论、单元测验、随堂考核 |
技能 | (1)能规范的进行加热、溶解、搅拌、稀释、转移溶液、过滤以及萃取等化学实验基本操作。 (2)能够分析判断当外界条件发生变化时,化学反应速率的变化情况,能够分析外界条件发生变化时化学平衡移动的方向。 (3)能够计算一般酸碱溶液以及缓冲溶液的pH,能用酸碱滴定测定酸碱性物质含量。 (4)能够根据溶度积规则判断沉淀生成或是溶解,沉淀的析出顺序。 (5)能够计算化学反应热效应,将化学反应设计成原电池,计算原电池的电池电动势等。 (6)能够利用氧化还原滴定方式进行三类(还原性、强氧化性、非氧化还原性)物质的含量测定。 (7)能够利用配位反应制备配位化合物,并能用配位滴定方式测定金属离子含量。 (8)能正确分析单组份或双组份系统相图,根据相图解决实际问题。 (9)能够利用热力学参数判断一定条件下的化学反应自发方向。 | 制作汇报文档、笔记 主题讨论、随堂考核、操作考核、作业
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素质 | (1)具备实事求是的科学素养、尊重客观规律。 (2)具备耐心细致的工作态度。 (3)具备团队合作精神,勇于批评和自我批评。 (4)具备与人沟通的能力以及互相尊重、诚实守信的品德。 (5)具备实验安全意识和绿色化工意识。 | 观察、活动、随堂考核 |
三、课程教学安排
模块(项目、任务)名称 | 学习单元名称 | 学习单元达标标准 | 教学内容 | 重点、难点及其解决方式 | 学时 |
化学反应方向和化学平衡 | 化学基础知识 | 掌握理想气体状态方程;低压气体的道尔顿分压定律 | 低压气体的PVT性质;理想气体状态方程;低压气体的道尔顿分压定律。 | 重点:理想气体状态方程 难点:道尔顿分压定律 | 4 |
化学反应速率和化学平衡 | 掌握浓度、压力、温度、催化剂对化学反应速率的影响,掌握简单级数反应特点、化学平衡时浓度和转化率等有关计算。 | 化学反应速率的表示;化学反应速率的测定;化学反应速率理论;浓度、压力、温度、催化剂、其他因素对反应速率的影响;化学平衡和计算;浓度、压力、温度对化学平衡的影响
| 重点:化学反应速率理论; 浓度、压力、温度对化学平衡的影响 难点:浓度、压力、温度对化学平衡的影响
| 8 | |
酸碱平衡 | 能熟练计算溶液pH值 | 酸碱电离理论;一元弱酸、弱碱的离解平衡;多元弱酸、弱碱的离解平衡;同离子效应;缓冲溶液pH值计算。 | 重点:溶液pH值的计算。 难点:溶液pH值的计算。 | 10 | |
沉淀溶解平衡 | 能熟练进行沉淀溶解平衡的计算 | 沉淀溶解平衡;难溶电解质溶解度计算;溶度积规则。 | 重点:沉淀溶解平衡 难点:难溶电解质溶解度计算 | 4 | |
氧化还原反应 | 能熟练配平氧化还原反应 | 氧化还原反应;常见氧化剂、还原剂。
| 重点:氧化还原反应 难点:氧化剂、还原剂 | 4 | |
氧化还原平衡 | 熟悉原电池的结构,掌握能斯特方程。 | 原电池和电极电势;能斯特方程; 电极电势的应用。 | 重点:原电池和电极电势; 能斯特方程。 难点:电极电势的应用 | 4 | |
配位平衡的概念 | 熟悉配合物的组成, 配合物的命名。 | 配合物的组成; 配合物的命名。 | 重点:配合物的命名 难点:配合物的组成 | 2 | |
配位平衡的计算 | 掌握配位平衡的计算。 | 配位平衡的形成和稳定常数;配位平衡的计算 | 重点:配位平衡的计算 难点:配位平衡的计算 | 4 | |
物质含量分析技术 | 分析技术基本概念 | 掌握滴定分析基本术语;掌握滴定分析中的误差减免及数据处理; | 滴定分析基本术语;滴定分析中的误差减免及数据处理; | 重点:误差减免及数据处理 难点:数据处理 | 8 |
酸碱滴定技术 | 熟悉酸碱滴定法的分析技术 | 酸碱滴定法的分析技术 | 重点:酸碱滴定法的分析技术 难点:酸碱滴定法的分析技术 | 10 | |
沉淀滴定技术 | 熟悉沉淀滴定法的分析技术 | 沉淀滴定法的分析技术 | 重点:莫尔法的分析技术 难点:佛尔哈德法 的分析技术 | 4 | |
氧化还原滴定技术
| 熟悉氧化还原滴定法的分析技术 | 氧化还原滴定法的分析技术 | 重点:氧化还原滴定法的分析技术 难点:氧化还原滴定法的分析技术 | 4 | |
配位滴定技术 | 熟悉配位滴定法的分析技术 | 配位滴定法的分析技术 | 重点:配位滴定法的分析技术 难点:配位滴定法的分析技术 | 6 | |
化学热力学
| 化学热力学基础
| 掌握状态与状态函数 | 系统与环境,状态与状态函数,过程与途径,热与功 | 重点:状态与状态函数 难点:状态与状态函数 | 6 |
热力学第一定律 | 掌握热力学第一定律 | 热力学能,热力学第一定律 | 重点:热力学第一定律 难点:热力学第一定律 | 4 | |
体积功、恒容热、恒压热、焓变的计算 | 掌握体积功、恒容热、恒压热和焓变 | 掌握体积功、恒容热、恒压热和焓变 | 重点:恒容热、恒压热 难点:焓变 | 6 | |
化学反应热效应 | 化学反应热效应,热化学方程式 | 化学反应热效应,热化学方程式 | 重点:化学反应热效应 难点:化学反应热效应 | 4 | |
溶液及相平衡
| 稀溶液 | 掌握稀溶液的依数性 | 拉乌尔定律;亨利定律;稀溶液的依数性(蒸汽压下降、凝固点下降、沸点升高、渗透压) | 重点:稀溶液的依数性 难点:稀溶液的依数性 | 8 |
物质的相变化 | 掌握相数,组分数;自由度数; 相律。
| 相数,组分数;自由度数;相律;单组分系统的相图;理想溶液;二组分理想溶液的气-液平衡相图(蒸汽压-组成图,沸点-组成图) | 重点:相数,组分数;自由度数; 相律;单组分系统的相图 难点:理想溶液;二组分理想溶液的气-液平衡相图 | 8 |
四、课程考核
对学生的学习考核不能单凭期末的一张试卷定成绩,尤其针对目前基础薄弱的学生,如何能达到教学效果和培养目标,必须进行多方面的成绩考核,并加强过程考核。不仅考核学生对知识的掌握程度,还要从学生技能提高、学生学习的态度、对知识的应用性理解以及分析问题解决问题的能力提高等方面加以考核。由于《基础化学1》课程的主要目的是为后续课程打下理论基础,因此除了平时考核中加强了实训考核外,在考核中必须加强课程知识体系掌握程度的考核。课程考核由平时考核和期末考试两部分组成,加强过程考核。考核过程中,应注意学生个体差异,制定个性化评定方式。
1.平时考核。平时考核的重点是学生自主学习的意识和成效,主要考查点包括预习复习情况、作业完成情况、线上学习情况等。
2.期末考试。试题难度等级分为基本题、应用题和设计题。基本题考查学生基本理论、基础知识掌握情况;应用题考查学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力;设计题考查学生系统设计能力。题量应保证中等水平学生可以2小时内做完,并有时间复查,试卷内容应充分支撑课程目标要求。
3.课程考核的设计如下表:
课程考核设计表
考核 项目 | 考核方法 | 成绩 权重 | 综合成绩 |
线上 考核 | 线上表现(看视频时长、学生互评,作业和测验) | 15% | 100 |
线上期末考试 | 20% | ||
线下 考核 | 线下表现(出勤、教师评价和作业) | 15% | |
线下期末考试 | 20% | ||
实验 考核 | 实验过程(安全环保,规范操作) | 15% | |
实验结果(结果准确、报告规范) | 15% |
主要考查点如下表:
(1)化学反应速率:化学反应速率的概念及表达式,浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。
(2)化学平衡:理想气体状态方程,道尔顿分压定律,化学平衡常数,化学平衡的移动(浓度、压力、温度等对化学平衡移动的影响)。
(3)酸碱平衡:酸碱质子理论,酸碱电离平衡,同离子效应,pH值的计算,缓冲溶液的组成,缓冲原理,缓冲溶液pH值的计算。
(4)沉淀溶解平衡:溶解度,溶度积与溶解度间的相互换算,溶度积规则,影响沉淀溶解度的因素。
(5)配位平衡:配位化合物的组成、命名,配位平衡的计算。
(6)氧化还原平衡:氧化和还原反应,氧化数,氧化还原反应方程式的配平;原电池,电池符号,电极反应,电池反应;电极电势,氧化还原反应方向和次序的判断。
(7)分析化学基础知识:滴定分析法、误差、偏差,有效数字及运算,滴定分析计算。
(8)滴定分析法:酸碱滴定法、沉淀溶解滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法及应用。
(9)化学热力学基础:系统和环境,状态函数,热力学第一定律,体积功的计算,恒容热和恒压热的计算,焓变的计算,化学反应热,盖斯定律,标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓的计算。
课程名称:《基础化学1》
课程类别:职业基础课(核心课程)
学分学时: 6学分,108学时
适应对象:应用化工技术、材料工程技术、高分子材料技术、精细化工技术等专业
二、课程概述
《基础化学1》课程是根据化工类专业培养目标和课程设置的规定而开设的重要基础课程。 该课程是培养从事化工生产、环境工程、生物工程、食品生产、分析检验等行业的人员所必备知识体系的重要学科之一。通过该课程的学习,使学生了解和掌握有关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能,熟悉化学知识和技能的应用,培养分析和解决实际问题的能力,进一步加强对学员提出问题、分析问题、解决问题能力的培养、训练学员的科学思维能力和动手能力,激发学生的创新思维和创新精神,为后续专业课程和今后工作打下一定的基础。
(一)本课程的定位
《基础化学1》课程理念是通过以化学实验为主的多样探究活动,使学生体会科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。将《基础化学1》课程梳理为:化学反应方向和化学平衡模块、化工分析技术模块、物质聚集状态模块和化学热力学模块。课程主要内容:化学反应速率、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡和氧化还原平衡;酸碱滴定法、沉淀溶解滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法及应用,稀溶液的依数性和相图的知识和应用。通过本课程的学习,使学生熟悉化学反应速率、化学平衡、化学反应能量、化学反应方向等化学反应基本原理;掌握无机化合物的制备,溶液配制、转移、过滤、萃取、重结晶,以及滴定分析等化学实验基本常识和基本技能。通过本课程的学习,不同专业的学生能够结合自己的专业需求,有目的地运用无机、分析和物理化学基本知识、基本理论和方法理解、分析和解决本专业的相关问题,同时在课程中培育和践行社会主义核心价值观,不断培养学生严谨的科学态度、勇于创新的精神、奉献科学的精神等科学素养,提高学生服务国家务人民的社会责任感等素质目标。
(二)本课程的基本教学理念
《基础化学1》课程是一门工科专业基础平台课程,课程覆盖面广,学生人数众多,有利于实施思政教育。该课程蕴含着大量丰富的思政元素,不仅起着培养学生专业知识和技能的作用,同时肩负着“立德育人”的重要使命,是教书育人的重要载体。在传授理论知识的同时,注重对主流价值的积极引领,专业教育和思政教育进行融合和同步进行,潜移默化培养学生的优良思想品质,引导学生树立正确的人生观和价值观,实现“立德树人”的根本任务。
(三)本课程标准的设计思路
通过《基础化学1》课程的学习旨在使学生初步具备解决化学化工实际问题的能力,具有一定的知识应用能力。突出学生为主体,教师要创设化工生产、化学品制备、物质检测、生活中的化学问题等方面的学习情境,引导学生积极主动地参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合到一起,逐步培养学生理论联系实际、分析、归纳总结等学习能力,培养学生创新精神,使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯,进而形成良好的化学素养。
三、课程目标
(一)课程总目标
通过本课程的学习,使学生熟悉化学反应速率、化学平衡、化学反应能量、化学反应方向等化学反应基本原理;掌握无机化合物的制备,溶液配制、转移、过滤、萃取、重结晶,以及滴定分析等化学实验基本常识和基本技能。通过本课程的学习,不同专业的学生能够结合自己的专业需求,有目的地运用有机化学基本知识、基本理论和方法理解、分析和解决本专业的相关问题,同时在课程中培育和践行社会主义核心价值观,不断培养学生严谨的科学态度、勇于创新的精神、奉献科学的精神等科学素养,提高学生服务国家务人民的社会责任感等素质目标。
(二)具体目标
1.知识与能力目标
(1)理解浓度、压力、温度、催化剂对化学反应速率的影响。理解化学反应速率与外界条件的关系;理解质量作用定律;掌握简单级数反应特点及其计算。
(2)熟悉酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡和氧化还原平衡的基本知识和应用。理解化学反应平衡原理,化学反应平衡常数及其特点;理解外界条件变化引起的化学反应平衡的移动;掌握平衡转化率以及平衡产率的有关计算,能独立制备常见的无机化合物。
(3)熟悉水溶液中的酸碱平衡,掌握酸碱溶液以及缓冲溶液等的pH计算方法,理解酸碱滴定原理及应用。熟悉沉淀平衡和溶度积规则,理解分步沉淀和共沉淀原理。能够计算一般酸碱溶液以及缓冲溶液的pH,能用酸碱滴定测定酸碱性物质含量;能够根据溶度积规则判断沉淀生成或是溶解,沉淀的析出顺序。
(4)熟悉配位化合物在水溶液的解离平衡和配位化合物的稳定常数,理解配位滴定原理及应用。理解氧化还原平衡及氧化还原反应与原电池的关系,理解氧化还原滴定原理及应用等。掌握原电池的电池电动势以及电极电势的计算方法;能将化学反应设计成原电池,计算原电池的电池电动势等,能用电化学防腐措施进行简单的金属防腐设计。
(5)熟悉滴定分析法、误差、偏差,有效数字及运算,滴定分析计算,理解酸碱滴定法、沉淀溶解滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法及应用。能够进行溶液配制、转移、过滤、萃取、重结晶,以及滴定分析等化学实验基本技能。
(6)理解能量的两种形式热和功,并对不同过程的热和功进行计算;理解化学反应能量的产生以及化学反应热效应的计算方法。
(7)理解物质的相态和相平衡以及物质的相变化规律;理解稀溶液的性质及其应用;理解理想溶液和实际溶液的相平衡规律,理解相图及其应用。
(8)独立进行溶解、过滤、蒸发、重结晶及吸滤等基本实验操作,独立完成无机化合物的制备,准确描述和记录实验现象,正确、规范地完成实验报告。
2.过程与方法目标
(1)经历理论课程的学习,掌握与无机化学、分析化学和物理化学有关的基本概念、基本理论和基本计算;参与学科前沿及应用的讨论,浓厚学习兴趣,启迪学习智慧,感受学科发展。
(2)参加实验课训练,体验观察、实验、验证、讨论等学习过程,理解实验在基础化学课程学习中的重要作用。在掌握基本实验操作技能的同时,在实验中发现问题,在讨论中解决问题,学习研究能力得以提高。
(3)参与第二课堂学习,申报和完成相关的课外科研课题,提高选题和查找、收集、整理化学及药学信息的能力,学会专业文献的查阅、翻译、撰写综述和投稿,提高自主学习和初步科研工作的能力。
3.职业道德与素质养成目标
(1)重视与化学有关的社会问题,树立珍惜资源、保护环境、拒绝污染的绿色环保理念。
(2)养成辩证思维的能力和创新精神,树立质疑、求证、求实、创新的科学态度。
(3)确立终生学习的理念,养成主动学习、自主学习、自我完善的意识和行为。
(4)重视与同学协作共处的过程与方法,增强协作精神和团队意识。、
(5) 践行用化学的理论解释一些化学问题,认同化学在生命科学发展中的积极作用,热爱化学。
四、内容标准
本课程主要学习化学反应速率、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡和氧化还原平衡;酸碱滴定法、沉淀溶解滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法及应用,稀溶液的依数性和相图的知识和应用。通过本课程的学习,使学生熟悉化学反应速率、化学平衡、化学反应方向等化学反应基本原理;滴定分析法、误差、偏差,有效数字及运算,滴定分析计算,理解酸碱滴定法、沉淀溶解滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法及应用;熟悉化学热力学基础知识及应用;理解物质的相态和相平衡以及物质的相变化规律,熟悉稀溶液的性质及其应用,理想溶液和实际溶液的相平衡规律,理解相图及其应用。掌握无机化合物的制备,溶液配制、转移、过滤、萃取、重结晶,以及滴定分析等化学实验基本常识和基本技能,在课程中不断培养学生严谨的科学态度、勇于创新的精神、奉献科学的精神等科学素养。
课程认定标准:
(1)化学反应速率:化学反应速率的概念及表达式,浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。
(2)化学平衡:理想气体状态方程,道尔顿分压定律,化学平衡常数,化学平衡的移动(浓度、压力、温度等对化学平衡移动的影响)。
(3)酸碱平衡:酸碱质子理论,酸碱电离平衡,同离子效应,pH值的计算,缓冲溶液的组成,缓冲原理,缓冲溶液pH值的计算。
(4)沉淀溶解平衡:溶解度,溶度积与溶解度间的相互换算,溶度积规则,影响沉淀溶解度的因素。
(5)配位平衡:配位化合物的组成、命名,配位平衡的计算。
(6)氧化还原平衡:氧化和还原反应,氧化数,氧化还原反应方程式的配平;原电池,电池符号,电极反应,电池反应;电极电势,氧化还原反应方向和次序的判断。
(7)分析化学基础知识:滴定分析法、误差、偏差,有效数字及运算,滴定分析计算。
(8)滴定分析法:酸碱滴定法、沉淀溶解滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法及应用。
(9)化学热力学基础:系统和环境,状态函数,热力学第一定律,体积功的计算,恒容热和恒压热的计算,焓变的计算,化学反应热,盖斯定律,标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓的计算。
模块1:化学反应方向和化学平衡 课时:40 | |||||
知识单元 | 课时 | 知识点 | 知识引入或情景设计 (建议) | 知识内容要求 | 技能内容要求 |
化学反应速率及影响因素 | 4 | 化学基础知识 | 化工生产反应釜中的气体反应物往往需要在高温高压下进行反应,反应釜中的气体温度、压力、体积之间有没有什么关系呢?由此引导出低压气体的PVT关系;道尔顿分压定律。 | 1.掌握低压气体的PVT关系; 2.掌握理想气体状态方程;3、掌握低压气体道尔顿分压定律。 | 1.能判断判断低压气体的压力、温度、体积之间的关系; 2.能利用理想气体状态方程计算低压气体的PVT性质; 3.能利用道尔顿分压定律计算低压气体的分压力。 |
2 | 化学反应速率的表示; 化学反应速率的测定; 化学反应速率理论。 | 通过比较爆炸、食物的消化、铁生锈等,引出化学反应速率的概念、表示、测定,讨论影响其快慢的实质。 | 1.掌握平均速率的表示方法; 2.了解化学反应速率的测定方法; 3.了解碰撞理论、过渡状态理论。 | 1.会计算化学反应的平均速率; 2.能通过作图法求出某时刻的瞬时速率; 3.能从速率理论方面理解对化学反应速率快慢实质。 | |
2 | 浓度、压力、温度、催化剂、其他因素对反应速率的影响 | 以我国合成氨生产过程的条件,引出反应速率影响因素。 | 1.了解基元反应、非基元反应的基本概念、质量作用定律; 2.熟悉浓度(压力)、温度、催化剂及其他因素对均相、多相反应速率的影响。 | 1.会解释外界条件对反应速率影响; 2.能利用改变外界条件的方法来改变化学反应速率。 | |
化学平衡及应用 | 2 | 化学平衡和计算 | 以我国合成氨生产过程的条件,引出化学平衡的概念和特征、平衡常数的概念和计算。 | 掌握平衡常数表达式、平衡浓度、转化率计算。 | 会计算化学平衡浓度、转化率
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2 | 浓度、压力、温度对化学平衡的影响 | 以我国合成氨生产过程的条件,引出平衡移动因素,如何提高转化率。 | 1.掌握平衡常数表达式、平衡浓度、转化率计算; 2.掌握浓度、压力、温度对平衡的影响; 3.熟悉催化剂与平衡关系。 | 能利用改变外界条件与平衡移动关系来提高产率等 | |
酸碱平衡 | 2 | 酸碱电离理论; 浓度表示方法和计算; 强酸、强碱溶液[H+]、[OH-]、pH值计算。 | 讨论食物的酸碱性,引入酸碱理论和酸碱的定义,从而会判断酸碱的强度,计算强酸、强碱溶液[H+]、[OH-]、pH值计算。 | 1.掌握酸碱电离理论; 2.了解酸碱质子理论; 3.掌握物质的量浓度、质量分数的表示和计算; 4.掌握强酸强碱[H+]、[OH-]、pH值计算。 | 1.能用酸碱电离理论、酸碱质子理论判断物质的酸、碱性; 2.能判断共轭酸碱对之间Ka、Kb关系; 3.会利用溶解、稀释等方法配制一定浓度的溶液; 4.会计算强酸强碱溶液的[H+]、[OH-]、pH值。 |
2 | 一元弱酸、弱碱的离解平衡; 多元弱酸、弱碱的离解平衡。 | 通过分析同浓度的HAc/H2S/NaAc/Na2S/ NaHS/NH4Ac一组溶液的酸碱性及其强弱,得出电离常数、一元弱酸/弱碱、多元弱酸/弱碱、两性物质溶液[H+]和[OH-]计算公式。 | 1.掌握一元弱酸、弱碱的离解平衡[H+]、[OH-]、pH值计算; 2.掌握多元弱酸、弱碱的离解平衡[H+]、[OH-]、pH值计算; 3.了解两性物质溶液的离解平衡。 | 1.会计算弱酸(如醋酸等)类[H+]、pH值; 2.会计算弱碱(如氨水等)类 [OH-]、pH值; 3.会计算两性物质溶液(如NaHCO3等)类[H+]、pH值。 | |
2 | 同离子效应;缓冲溶液pH值计算。 | 某分析岗位化验室需要配制pH=10的缓冲溶液测定某水样的硬度,引出缓冲溶液的概念、组成及pH值计算。 | 1.了解同离子效应概念及影响; 2.熟悉缓冲溶液的类型和意义。 | 1.能判断同离子效应对电离的影响; 2.能计算缓冲溶液的H+、OH-、pH值; 3.会根据生产和实验要求选择和配制缓冲溶液。 | |
实训 | 4 | 实训:缓冲溶液配制和pH值测定 | 讨论为什么洗手液、沐浴露对皮肤的伤害比肥皂小?通过测定他们的pH值,熟悉溶液的配制、电子天平和酸度计的使用。 | 1.熟悉缓冲溶液配制方法; 2.了解pH值测定方法有哪些会利用准确; 3.掌握电子天平和酸度计的使用。 | 1.会使用电子天平; 2.会配制指定pH值缓冲溶液; 3.会用酸碱指示剂判断溶液的酸碱性; 4.会用缓冲溶液校正酸度计和利用酸度计准确测定溶液的pH值; 5.会维护pH电极。 |
沉淀溶解平衡 | 4 | 沉淀平衡; 难溶电解质溶解度计算; 溶度积规则。 | 某锅炉产生水垢CaCO4,该如何除去?引入难溶电解质溶度积、溶度积规则。 | 1.了解物质溶解性的分类; 2.掌握溶度积常数表达式; 3.掌握难溶电解质的溶度积规则。 | 1.能利用溶度积常数计算难溶电解质在水中的溶解度; 2.能利用溶度积规则计算难溶电解质在有同离子效应的溶液中的溶解度。 |
氧化还原反应和氧化还原平衡 | 2 | 氧化还原反应; 常见氧化剂、还原剂 | 通过分析几种不同的反应类型,引如氧化还原反应基本概念、配平和应用。 | 1.熟悉氧化剂、还原剂概念和判断方法、熟悉电对概念 1.掌握氧化还原反应方程式配平 | 1.会判断氧化剂、还原剂,会写出电对 2.会配平氧化还原反应方程式 |
2 | 原电池和电极电势 | 解剖锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池等结构,引导原电池和电极电势。 | 1.熟悉原电池装置和符号的表示; 2.熟练原电池中电极反应书写; 3.熟悉电极电势大小与物质氧化还原能力关系。 | 1.能设计原电池并能用符号表示其装置; 2.能根据电极电势大小判断物质氧化还原能力大小。 | |
2 | 能斯特方程 | 为什么电池有寿命?电越用越少?引出能斯特方程。 | 掌握能斯特方程式及应用 | 1.能利用能斯特方程式计算氧化还原电对在非标准条件下的电极电势(浓度、酸度等改变后); 2.能处理电解、电镀溶液和电化学相关问题。 | |
2 | 电极电势的应用 | 为什么存在FeCl3,不存在FeI3?引导出电极电位的应用。 | 1,熟练比较氧化剂和还原剂的相对强弱; 2.掌握判断氧化还原反应的方向方法; 3.掌握利用电极电势计算氧化还原反应平衡常数的方法。
| 1.能选择氧化剂和还原剂; 2.能判断生产实际中氧化还原反应的方向; 3.能计算氧化还原反应平衡常数以判断反应的进行程度。 | |
配位化合物和配位平衡 | 2 | 配合物的组成; 配合物的命名; 配位平衡的形成和稳定常数 | X光片上的黑色物质是什么?拍好的X光片需要进行哪些处理?引导配位化合物组成、命名和性质。 | 1.熟悉配合物的组成; 2.掌握配合物的命名; 3.熟悉配位平衡常数、配位平衡移动判断。 | 1.会判断配合物中心离子、配位体、配位数、简单配合物、螯合物; 会命名配合物; 2.会利用配位平衡常数判断配合物的稳定性。 |
4 | 配合物溶液中金属离子、配位体浓度的计算; 配合物与配合物之间的转化; 配离子与沉淀间转化; 配合物对电对电极电势影响。 | 从Au、Ag、Pt等贵金属的提取(湿法冶金),引入配合物与配合物、沉淀之间的转化,以及形成配合物后电对电极电势的变化。 | 1.掌握配位平衡时金属离子浓度、配位体浓度的计算; 2.了解配合物在分析检验、重金属离子解毒、冶金方面应用; 3.了解配位化合物在催化剂回收利用中的应用。 | 1.会计算配位平衡时金属离子浓度、配位体浓度; 2.会在分析检验工作(如金属离子含量测定)中选择合适配位剂; 3.会在催化剂回收利用等方面选择合适的配位剂。 | |
模块2:化工分析技术 课时:32 | |||||
知识单元 | 课时 | 知识点 | 知识引入或情景设计 (建议) | 知识内容要求 | 技能内容要求 |
滴定分析法基础知识 | 4 | 滴定分析法和滴定方式分类;误差及产生原因、误差的消除;精密度及偏差。 | 以不同滴定实验的讨论与比较引入滴定分析法和滴定方式分类; 分析检测数据(任务):①对异常数据进行取舍,②分析误差的原因、种类及消除误差的方法,③计算平均值与相对偏差,④进行精密度与准确度的判断。 | 1.了解滴定分析法的概念、分类、测定方法及测定对象。 2.熟悉分析检验误差概念、误差产生原因、误差消除方法、误差计算。 3.掌握分析检验中精密度表示和计算。 | 1.能判断出常见的分析检验误差来源,并提出消除误差提高结果精确度的方法; 2.会计算精密度和准确度,并根据其判断结果可靠性。 |
4 | 有效数字及运算;滴定分析计算。 | 以判断托盘天平、分析天平、量筒与滴定管的读数的准确性引入有效数字; 求工业硫酸含量(任务):①讨论浓度表示,②计算演练。 | 4. 熟悉有效数字及运算规则。 5. 掌握滴定分析中的计算(如标准溶液浓度、基准试剂、被测物含量等) | 1.能及时、规范记录实验原始数据(准确保留有效数字)。 2.会根据实验数据计算被测组分的含量。 | |
酸碱滴定法 | 6 | 酸碱滴定法 | 分析氢氧化钠分别滴定盐酸与醋酸的实验数据(任务):①计算演练:酸碱滴定计算,②绘制酸碱滴定曲线,③案例讨论:不同酸碱滴定法中指示剂的选择。 | 1.了解酸碱滴定中pH变化和滴定曲线 2.熟悉酸碱指示剂的选择方法和常见酸碱指示剂颜色变化 3.熟练计算被测物质的含量(如硫酸、烧碱、碳酸钙等); 4.熟悉常见的酸碱的分析方法(硫酸、盐酸、烧碱、纯碱、醋酸、氨水等)。 | 1.能判断是否能用酸碱直接滴定法测定; 2.会选择合适的指示剂和滴定剂。 3.会分析测定对象的含量(如硫酸、烧碱、碳酸钙等); 4.会设计常见的酸碱性物质的分析方法。 |
实训 | 4 | 工业纯碱含量的测定(不标定) | 连云港碱厂生产的纯碱需要检测其含量,该采用何种方法? | 1.熟练容量分析仪器的使用 2.熟悉指示剂的使用 3.熟练精密度和被测物质含量计算 | 1.会使用电子天平; 2.会正确进行滴定操作和判断滴定终点; 3.会正确处理实验数据。 |
沉淀滴定法 | 4 | 沉淀滴定法 | 天然水中氯离子含量的测定采用什么方法?如何测定味精中NaCl的含量?
| 1.熟悉莫尔法 2.熟悉佛尔哈德法 3.熟悉法扬斯法 | 1.能用铬酸钾指示剂法测定Cl-、Br-和CN-; 2.能用佛尔哈德直接滴定法测定Ag+,采用返滴定法测定卤化物; 3.能用法扬司法可测定氯、溴、碘、硫氢根、银离子。 |
EDTA配位滴定法 | 2 | EDTA配位滴定法 | 设计水硬度测定方案(任务):①交流讨论:配位滴定法原理②查阅酸效应曲线,选择缓冲溶液;③选择指示剂④形成方案 | 1.了解EDTA及其形成的配合物特点 2.了解EDTA的条件稳定常数和酸效应 3.熟悉常用金属指示剂 4.了解EDTA配位滴定法的应用 | 1.会根据酸度计算MY条件稳定常数并判断该条件下能否准确测定; 2.能从酸效应曲线上查询不同金属离子准确测定的最低pH值。 |
实训 | 4 | 水硬度测定 | 从地下抽出的地下水,加肥皂发现会有浑浊现象,是什么原因?该如何检测其中的钙镁离子含量? | 1.掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法。 2.熟悉EDTA配位滴定法测定水中Ca2+、Mg2+离子总量的方法。 3.学会用铬黑T指示剂确定滴定终点。 4.掌握滴定管、容量瓶及移液管的使用方法。 | 1.会标定EDTA标准溶液浓度; 2.会正确进行滴定操作和判断滴定终点; 3.会正确处理实验数据并计算水硬度。 |
氧化还原滴定法 | 4 | 高锰酸钾法 | 以高锰酸钾标准溶液的标定及亚铁盐含量的测定引入高锰酸钾法;以间接碘量法测定铜盐中的铜、碘量法测定葡萄糖的含量引入碘量法。 | 1.掌握高锰酸钾法的测定对象及其滴定分析方式; 2.掌握碘量法的测定对象及其滴定分析方式; | 1.能根据测定对象选择合适的分析方法和滴定方式。
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模块3:溶液及相平衡 课时:16 | |||||
知识单元 | 课时 | 知识点 | 知识引入或情景设计 (建议) | 知识内容要求 | 技能内容要求 |
稀溶液 | 4 | 1、拉乌尔定律; 2、亨利定律 | 一定温度下,纯液体中加入难挥发的固体后,溶液的蒸汽压与纯液体的蒸汽压是否还相等呢?为什么呢? | 1.掌握拉乌尔定律; 2.掌握亨利定律 | 1.会根据拉乌尔定律计算溶剂蒸汽压, 2. 会根据亨利定律计算溶质蒸汽压; |
4 | 3、稀溶液的依数性(蒸汽压下降、凝固点下降、沸点升高、渗透压) | 如果发生了海船沉没,在大海中漂浮的人们因渴可经喝海水解渴么?宇航员如果在太空飞行一个月,他们是带足一个月的水么? | 理解稀溶液的依数性 | 会计算难挥发溶质稀溶液蒸汽压下降值、凝固点下降值、渗透压等。 | |
相平衡基本概念 | 4 | 相数,组分数;自由度数; 相律; | 一杯糖水中有几个相呢? | 1.掌握相与相数概念, 掌握物种数和组分数的判断 2.掌握自由度的概念,掌握相律。 | 1.会判断体系的相数 会判断体系的物种数和组分数 2.能应用相律对多组分多相体系的组分数、相数、自由度进行判断。
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2 | 单组分系统的相图 | 液态水、冰和水蒸气会共存么?冰可以直接气化么? | 理解水的相图 | 1.能绘制水的相图 2.能根据水的相图对体系进行分析 | |
二组分系统相图 | 2 | 理想溶液; 二组分理想溶液的气-液平衡相图(蒸汽压-组成图,沸点-组成图)。 | 化工生产中液体混合物的分离操作,如蒸馏、精馏、萃取等都是相平衡原理的应用,二组分体系相图为化工产品的分离提纯方法提供依据。 | 掌握理想溶液的蒸汽压-组成图、沸点-组成图。
| 能绘制并分析理想溶液的蒸汽压-组成图、沸点-组成图。
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模块4:化学热力学 课时:20 | |||||
知识单元 | 课时 | 知识点 | 知识引入或情景设计 (建议) | 知识内容要求 | 技能内容要求 |
化学热力学基础 |
6 | 系统与环境, 状态与状态函数,过程与途径,热与功 | 日常生活中的热水瓶除了需要内胆保温效果良好外,还需要口径合适的瓶塞,瓶内的热水与外界发生哪些交换呢?引出系统与环境、状态与状态函数、过程与途径,热与功。 | 1.理解系统与环境的概念和系统的分类; 2.掌握状态与状态函数的概念; 3.掌握过程与途径的概念及其区别; 4.掌握热和功的概念 | 1.能够根据研究的需要从环境中划分出特定的系统; 2.能够根据系统与环境的物质和能量交换判断系统的类型; 3.能够根据状态的特性判断系统发生状态变化时,其状态函数的改变; 4.会区别过程与途径,判断特定的过程; 5.能够区别功和热 |
热力学第一定律 |
4 | 热力学能,热力学第一定律 | 第二次工业革命的标志是蒸汽机的发明和使用,工质是如何进行工作的呢?什么样的蒸汽机其工作效率更高呢?如何判断其效率呢?引导出热力学能、热力学第一定律。 | 1.了解热力学能; 2.掌握热力学第一定律 | 1.能够判断影响系统热力学能的因素; 2.会根据热力学第一定律计算体系状态变化的热、功和内能的改变,会计算体积功; 3.会计算恒容热、恒压热、焓变、显热; 4.会书写热化学方程式; 5.能否根据盖斯定律、标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 |
2 | 体积功的计算 | 气缸内的气体向外膨胀的时候,如何向外做功的呢,引导出体积功的计算。 | 1.掌握可逆过程; 2.掌握体积功的计算 | 1.能够对可逆过程的本质和特征进行阐述; 2.能够计算体积功 | |
2 | 恒容热,恒压热,焓变 | 体系发生恒容、非体积功的过程,与环境之间如何进行热效应的呢,引导出恒容热;体系发生恒压、非体积功的过程,与环境之间如何进行热效应的呢,引导出恒压热。 | 1.了解恒容热、恒压热、焓变的概念; 2.掌握特定过程的恒容热与内能变的关系 3.掌握特定过程恒压热与焓变的关系 | 1.能够对恒容热、恒压热、焓变的概念进行表述; 2.能够对特定过程的恒容热与内能变的关系进行阐述; 3.特定过程恒压热与焓变的关系进行阐述 | |
2 | 热化学:化学反应热效应,热化学方程式 | 化学反应发生变化时,除了发生物质的变化以外,往往与环境之间也有热交换,引导出化学反应热效应和热化学方程式。 | 1.了解化学反应热效应; 2.掌握化学反应热方程式的书写 | 1.会对化学反应热效应的概念进行阐述; 2.能够书写化学反应热方程式 | |
4 | 化学反应热效应的计算,盖斯定律,由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 | 很多化学反应热效应都可以直接测量,但是像C和O2生成CO的热效应却无法测量,如何判断其热效应呢?引导出化学反应热效应的计算,盖斯定律,由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓。 | 1.掌握化学反应热效应的计算; 2.掌握盖斯定律; 3.掌握由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 | 1.能够计算化学反应热效应; 2.能够利用盖斯定律计算相关反应的热效应; 3.会由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 | |
五、实施建议
(一)教学方式与考核方法
1.教学组织
课程教学由教研室主任负总责,教学组长负责具体的组织与实施。基本流程包括:①成立教学组,②教学准备,③课程教学,④辅导答疑,⑤课程考核,⑥总结反馈。
2.教学方式
依据高职教育培养高素质、高技能的应用型人才的培养目标,不仅要使学生学会专业技术知识和技能,还要使其具备良好的职业素质。通过《基础化学1》课程的学习旨在使学生初步具备解决化学化工实际问题的能力,具有一定的知识应用能力。因此,要突出学生为主体,教师要创设化工生产、化学品制备、物质检测、生活中的化学问题等方面的学习情境,引导学生积极主动地参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合到一起,逐步培养学生理论联系实际、分析、归纳总结等学习能力,培养学生创新精神,使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯,进而形成良好的化学素养。
在教学中以教材为主,同时以多媒体手段、网络资源为辅助,教师不但能在上课时间进行教学,而且也能在课后进行继续辅导学生。因此,还可开发《基础化学1》的网络教学、网络答疑、建设网络共享资源等多种学习渠道。可以将实验操作录像、化学相关图片、物质结构动画等资源在学院课程网络平台上共享,供学生课后使用。
《基础化学1》教学中,部分内容可以采取理论和实验一体化教学。一方面通过实验现象分析总结上升到理论知识这一过程符合学生的认知规律,另一方面通过操作和现象分析能达到锻炼学生动手能力以及分析问题能力的目的。
3.教学方法
本门教学中应注意理论与实践的结合,适当安排指导性自习,加强课前、课后的答疑辅导,注意学员能力的培养,使学员通过对各个章节的理解,树立整体观念,进而系统的掌握化学基本知识。
(1)讲授法
讲授法是最基本的教学方法,讲授难点时采用由浅入深,由具体到抽象,由特殊到一般的讲授方式,启发学生思考问题的本质,加深学生对知识的理解及掌握。从最基本的概念入手,层层理解,把复杂的定律分解为容易理解的知识点,对于抽象的、容易混淆的概念采用比较法重点讲述,重要公式通过推导给出。
(2)情境教学法
利用学校化工主题公园、南化厂史馆、学校校史馆、生产实训现场及VR技术实训等真实和虚拟的情境,将学生置身于生产场景中。指导学生学习基础理论知识时,注重专业、行业及最新科技动向的引入,拓展基础理论和基本技能的实际应用,让学生切身感觉到“学有所用”,同时将抽象的知识与生活生产实际相结合,提高学生学习兴趣,引发学生思考。
(3)讨论法
教学中采用讨论法,讨论教学法的具体环节设置为情节引入、明确探究任务、完成探究任务、总结与提升、自主探究实验。通过合作学习、讨论和汇报,激发学生学习的兴趣,促进学生主动学习,有针对性地去探索并运用理论知识,培养学生归纳总结及表达能力。
(4)模型法
模型法主要指利用化学物质结构的模型向学生展示抽象的物质结构,也可以利用计算机画图软件让学生构建分子的三维分子模型,这样能够形象生动地展示物质分子立体构型与构象、各原子的结合方式等,更加生动地展示化学课程的教学内容,模型法能激发学生学习兴趣,大大提高教学质量。
(5)理实一体化教学法
采用理论和实践相结合的模块化教学内容,理论在秉持“必需够用”及与专业课程衔接的同时,对理论深度过深且后续专业课程弱化的部分适当减少了教学课时;实践部分重基本化学仪器设备的操作,同时在开放性实训项目中融入教师科研项目及成果,注重培养和考核学生规范操作、安全意识以及绿色环保的理念,在实验方案设计时注重培养和考核学生的创新意识。实践模块内容均设计了理论知识与技能相关联的综合性项目,教学中将理论知识习与实践结合起来,从教师教转变为学生做,做中学,学中做,采取理论和实验一体化教学,以学生为主体,教师起主导作用,教师设定教学任务和教学目标,学生查阅文献,设计课程实验,让学生得到自主实践与探究的机会,理论和实践交替进行,激发学生的学习兴趣,训练学生综合运用知识的能力,培养学生的创新意识,提高其实验技能。在理实一体化教学中,注重规范操作,安全、环保意识的培养,对待危险的操作或药品以红色标签警示,加强实验过程中的监督管理,体现化工人的责任关怀。教师通过示范性实验使学生观察学习示范性操作,使学生获得具体、生动、形象的感性知识,加深对学习书本知识,抽象理论和实践联系起来,帮助学生形成正确的概念,掌握正确的操作技能。每位学生完成实验项目后,进行记录、总结,递交各自不同项目的实验报告至网络平台,供同学间互相借鉴学习,这样每位学生做一个实验后,熟悉类似课题的实验方法,做到举一反三、融会贯通。教师将理论知识融于实践教学中,学生边学边练边总结,达到事半功倍的教学效果。
(6)归纳法
归纳法是从一般性较小的前提出发,推出一般性较大的结论的推理。要学好归纳法,首先应对归纳法有较为清楚的认识,学会从不同的思维角度和不同的思维方式对同一知识点理解和升华。归纳法是学习化学的一种重要方法,它能将零碎的化学知识、复杂的化学原理、不同知识间的区别和联系简单化、条理化、系统化,从而使化学学习事半功倍,大大提高学生的学习效率,提高我们课堂教学的效果。
(7)比较法
比较法是指“能看出异中之同或同中之异”(黑格尔)的认识方法。它是各种认识和思维的基础,感性认识需要它,理性认识也需要它。它是研究化合物性质的重要方法,也是进行有机化学教学的重要方法,更是教学中培养学生能力、开发学生智力的重要方法。
(8)开展第二课堂
让学有余力的学生参与课外科研活动,注重科研思维、方法、能力和创新意识的培养。学生可根据自己的兴趣选择想了解的主题和方向,指导教师介绍他们阅读和翻译英语专业文献,让学生参与部分初步的科学研究工作。
3.考核方法
对学生的学习考核不能单凭期末的一张试卷定成绩,尤其针对目前基础薄弱的学生,如何能达到教学效果和培养目标,必须进行多方面的成绩考核,并加强过程考核。不仅考核学生对知识的掌握程度,还要从学生技能提高、学生学习的态度、对知识的应用性理解以及分析问题解决问题的能力提高等方面加以考核。由于《基础化学1》课程的主要目的是为后续课程打下理论基础,因此除了平时考核中加强了实训考核外,在考核中必须加强课程知识体系掌握程度的考核。根据课程标准,结合学情,课程考核注重过程化考核和实验技能的考核。课程考核的设计如下表:
课程考核设计表
考核 项目 | 考核方法 | 成绩 权重 | 综合成绩 |
线上 考核 | 线上表现(看视频时长、学生互评,作业和测验) | 15% | 100 |
线上期末考试 | 20% | ||
线下 考核 | 线下表现(出勤、教师评价和作业) | 15% | |
线下期末考试 | 20% | ||
实验 考核 | 实验过程(安全环保,规范操作) | 15% | |
实验结果(结果准确、报告规范) | 15% |
(二)教学设计
本课程的学习目标是:通过学习本课程,让学生学会和掌握化学的基本原理、基础知识和基本操作技能,培养自主学习能力,提高分析问题、解决问题的能力,为学习后续课程和将来从事精细化工、食品、环境及其它工业产品的检测、分析工作打下良好基础。
为实现这一目标,先进行基础项目的训练,掌握所学的基本技能后,让学生自行进行综合项目的设计,从而培养学生基本的化学实验操作技能、科学思考、独立分析问题和解决问题的能力及创新科研能力,突出“能力本位”的高职高专特色。
(三)教学资源
为满足不同层次学生的学习要求,建成了包括微课视频、教学课件、机理动画、 导学视频、测试题库等多种资源在内的校内《基础化学》大学生 MOOC 平台,该平台里还有慕课堂,在课堂里,发布相关讨论内容,学生课后查资料,再上传至平 台; 易测平台拥有海量题库,借助此平台可以在课前、课堂和课后安排相应的练习, 帮助和巩固学生学习的内容;借助微瑞有机仿真软件,进行仿真实验,辅助学生对 反应的认知和记忆。
教学资源库 | 资源丰富:大学生MOOC平台内有大量的教学资源,结合“中国慕课-基础化学”平台建设的资源,足够满足课程教学的需要。 国家精品基础化学课程,以及留学生精品课程《基础化学General Chemistry》网址: https://www.icourse163.org,账号:1805205319,密码:JChx2022 |
网络学习平台 | 个性学习:选用“中国慕课”学习平台构建《基础化学》课程网络学习平台。平台具有视频学习(自制的录课视频+ 微课视频+网络下载视频)、任务发布、随堂练习、测试评价、答疑讨论等功能。 |
网络测试平台 | 题海遨游:选用“中国慕课”学习平台相结合的模式,为教学和测评提供智能支持,平台内的题目难度划分明确,方便在课前、课中和课后选出相应的题目以达到预习、评价和巩固的作用。 |
微课视频 | 反复学习:将项目中的重难点内容录制成微课视频,可用于课前预习和课后巩固,帮助学生反复学习。 |
反应机理展示动画 | 直观易懂:大学生MOOC平台基础化学课程中在安全、化学和化工等方面都有生动的动画、虚拟仿真类资源,化学反应机理涉及到试剂的进攻、电子的转移、化学键的断裂和生成,非常抽象,学生难理解,通过反应机理动画展示,学生可以直观清楚地看到整个反应历程,解决了教学中的重难点问题,降低了教学难度。 |
(四)课程质量标准与教学评价
1. 课程质量标准
(1)课程体系
《基础化学1》课程是根据化工类专业培养目标和课程设置的规定而开设的重要基础课程。该课程是培养从事化工生产、环境工程、生物工程、食品生产、分析检验等行业的人员所必备知识体系的重要学科之一。通过该课程的学习,使学生了解和掌握有关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能,熟悉化学知识和技能的应用,培养分析和解决实际问题的能力,为后续专业课程和今后工作打下一定的基础。为了达到这些目标,本课程既有一定的理论知识教学,又有一定的实验技能的训练。
(2)职业关键能力与素质培养
以单一课堂教学转向“三全育人”:将低碳的理念贯穿于教学全过程,通过开展主题班会、专题讲座、宣传海报,以及志愿者活动等方式加强对学生生态优先、低碳意识的培养;高素质高技能创新人才的培养:用绿色工艺技术取代传统化工技术,采用微通道技术、生物转化技术和低碳技术等,培养具有低碳工艺技术的高技能创新人才。
(3)教学环境
多媒体教室;设施和功能完备的化学实训室。
(4)产学研合作
构建校企合作与理实一体化课程教育体系:教师深入企业访问学习,聘请企业专家来学校交流,做到校企技术同步,推进产教深度融合。将低碳工艺技术融入到实训教学中,用绿色工艺技术取代传统化工技术,采用微通道技术、生物转化技术和低碳技术等,促进化工行业转型发展。
(5)师资队伍
教师要牢固树立良好的师德师风,符合教师专业标准要求,具有一定的信息技术实践经验和良好的课程教学能力。《基础化学1》课程教师的数量应按照国家有关标准配备。学校应重视课程教师队伍建设,优化师资队伍年龄、性别、职称与学历结构, 增强课程教师队伍的整体实力和竞争力。应建立课程负责人制度,组建教师创新团队,积极组织开展各类教研活动,促进青年教师成长。要注重课程教师的双师素质培养,建立教师定期到企事业单位实践的制度,与时俱进地提升教师的技术水平和实践经验。以专任教师为主,开展校企合作,组建双师结构教学团队。鼓励和支持教师进行基础化学1课程教学改革创新,使课程教学更好地适应学生全面发展和个性化发展的需要,满足经济社会发展需求。
2. 学习评价
教学评价的目的是全面了解学生的学习状况,激励学生的学习热情,促进学生的全面发展,评价也是教师反思和改进教学的有力手段,在课程教学中起着导向和质量监控的重要作用,是推动和促进课程实施的重要环节和保证。《基础化学1》课程教学应倡导评价目标的多元化和评价方式的多样化,坚持终结性评价与过程性评价相结合、定性评价与定量评价相结合相结合,努力将评价贯穿于学习的全过程。
课堂教学包括两部分:教师的教和学生的学,因此应分别进行评价。
对教师的教应采用以教师自评为主与他人评价、学生评教相结合的灵活多样的评价形式。《基础化学1》课程教学中,每一个教学模块结束后,都进行教师自评、学生评教和教师同行评价,不断地发现问题,及时改进教学方法。对学生的学既要重视结果,也要重视过程。相对于结果,过程更能反映在完成任务中每个学生的发展变化,体现出学生学习的过程。因此,《基础化学1》课程对学生学习过程的评价,包括学生参与《基础化学1》课程教学活动的兴趣和态度、独立思考的习惯、合作交流的意识等方面。对学生的评价应定性评价与定量评价相结合、学生自评、互评与教师评价相结合。
六、其他说明
(一)任课教师(团队)要求
1.专任教师要求
(1)了解相关专业知识,了解《基础化学1》知识在专业课程中的应用, 并加强这部分知识的教学。
(2)学习新的教学方法,转变教学观念,一切从学生实际出发,以学生为主体组织教学。
(3)具备团队合作精神,积极探索教学研究项目,力争通过教学形成更多的教学成果。
(4)积极开发化学类相关的选修课程和第二课堂活动,提高学生学习化学的积极性,提高化学教学效果。
2.兼职教师要求
(1)化学和化学工程专业,具有讲师以上职称。
(2)具备扎实的化学知识,了解《基础化学1》知识在专业课程中的应用,并加强这部分知识的教学。
(3)熟悉《基础化学1》知识在化工生产中的应用。
(二)课程教学环境
(1)多媒体教室。
(2)设施和功能完备的化学实训室。
(三)课程建设说明
(1)根据新的课程标准编写《基础化学》教材,使之成为高职特色鲜明,集知识、应用、实践与一体并满足学生可持续发展需要的院级精品教材。
(2)编写与教材配套的试题库和习题库。
(3)积极开展《基础化学》竞赛和化学兴趣活动,丰富学生第二课堂。
为满足不同层次学生的学习要求,建成了包括微课视频、教学课件、机理动画、 导学视频、测试题库等多种资源在内的《基础化学》大学生 MOOC平台,该平台里还有慕课堂,在课堂里,发布相关讨论内容,学生课后查资料,再上传至平台;借助《基础化学General Chemistry》大学生MOOC平台,课程全部内容配有全英文教学课件和教学视频,方便学生中英文对照学习。
教学资源库 | 资源丰富:大学生MOOC平台内有大量的教学资源,结合“中国慕课-基础化学”平台建设的资源,足够满足课程教学的需要。 国家精品基础化学课程,以及留学生精品课程《基础化学General Chemistry》网址: https://www.icourse163.org,账号:1805205319,密码:JChx2022 |
网络学习平台 | 个性学习:选用“中国慕课”学习平台构建《基础化学》课程网络学习平台。平台具有视频学习(自制的录课视频+ 微课视频+网络下载视频)、任务发布、随堂练习、测试评价、答疑讨论等功能。 |
网络测试平台 | 题海遨游:选用“中国慕课”学习平台相结合的模式,为教学和测评提供智能支持,平台内的题目难度划分明确,方便在课前、课中和课后选出相应的题目以达到预习、评价和巩固的作用。 |
微课视频 | 反复学习:将项目中的重难点内容录制成微课视频,可用于课前预习和课后巩固,帮助学生反复学习。 |
反应机理展示动画 | 直观易懂:大学生MOOC平台基础化学课程中在安全、化学和化工等方面都有生动的动画、虚拟仿真类资源,化学反应机理涉及到试剂的进攻、电子的转移、化学键的断裂和生成,非常抽象,学生难理解,通过反应机理动画展示,学生可以直观清楚地看到整个反应历程,解决了教学中的重难点问题,降低了教学难度。 |
化学应用基础 ,化工出版社,曹国庆主编
无机分析化学教程,化工出版社,俞斌主编
无机分析化学实验,化工出版社,俞斌主编
1、课程建设成效显著
国家在线开放课程2023年评定,江苏省留学生精品课程2020年结题,获得优秀教学案例,获得首批省留学生精品课程在线开放的建设, 全省只有2个职业院校获得首批留学生在线开放课程的建设;国家开放课程2021年结题。课程团队建设成效:积极参加国内外培训:考评员培训、教法培训、专业建设、安全培训等等。获得全国石油和化工教育优秀教学团队,校教学成果奖特等奖,多个老师获得教学质量示范教师和优秀教师。
2、课程教学成效显著
课程育人示范课结题;获得课程思政先进团队;课程通过率、学生满意度和督导评价显著提升;省挑战杯红色专项二等奖,省创新创业大赛一等奖,中国国际“互联网+”大赛银奖。
| 课程章节 | | 文件类型 | | 修改时间 | | 大小 | | 备注 | |
| 1.1 化学基础知识ppt |
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| 1.2 化学基础知识视频 |
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| 2.1 化学反应速率ppt |
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| 2.2 化学反应速率视频 |
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| 3.2 化学平衡视频 |
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| 4.2 酸碱平衡视频 |
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| 5.2 沉淀溶解平衡视频 |
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| 6.2 配位平衡视频 |
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| 7.2 氧化还原平衡视频 |
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| 8.1 定量分析概述ppt |
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| 8.2 定量分析概述视频 |
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