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        大學化學(先修課)(2019春)

        隨堂模式

        • 什么是隨堂模式?

          隨堂模式課程一般為每學期一輪次,課程每周更新,作業、考試有截止時間,由課程提供方老師、助教指導,課程完結,成績由老師確認后,統一發放證書。

        • 什么是自主模式?

          自主模式課程常年開放加入,課件全部開放,作業、考試無截止時間,有學堂在線招募選拔的助教指導,考核通過即可自動獲得證書。

        來自于: 清華大學 | 分類: 化學(128)大學先修課(92)

        課程描述

        化學是我們認識物質世界的重要窗口。打好堅實的化學基礎,對于完善我們的知識體系,培養多角度思考、分析和解決實際問題的能力,定會有莫大的幫助。

        什么是認證證書?

        開啟認證學習模式,通過在線學習(包括完成各項習題和作業)且線上考試成績合格,即可獲得由授課老師簽名的認證證書。

        學生進入大學后可憑線上學習認證證書及線下考試成績單向清華大學、中國人民大學、西安交通大學等相關高校提交學分認證申請。學分認證申請流程和相關要求由各高校教務處根據本校情況制訂。

        課程簡介

                《大學化學(先修課)》將在高中化學國家新課標大綱的基礎上,從全新的角度,介紹大學化學的基本理論, 以及化學與現實生活、工農業生產和科學研究的相互關系,幫助同學們進一步拓展學術視野,提升用化學知識解決實際問題的能力,培養化學思維的新模式。課程內容主要包括:物質的聚集狀態,原子結構與元素周期律,分子結構與化學鍵,配合物概論,反應的熱效應與化學平衡,化學熱力學基礎,化學動力學初步,酸堿平衡與溶解沉淀平衡,氧化還原平衡與電化學,元素與生命化學概論,化學與現代科學。在重點強調化學學科體系中不同研究方向內在關系的基礎上,深化和拓展化學與其他科學的交叉知識。 教學方式上除保留了經典的課件講授,網絡論壇,課后作業等模式外,還新增專題小論文訓練,鼓勵同學們開展研究型學習。

                開課期間,《大學化學先修課》專設助教老師提供課下輔導和學習互動。

                本課程屬于中國大學先修課(CAP)“學術志趣類”課程,已獲清華大學和西安交通大學學分認證,通過在線課程學習和線上考試的同學,可報名本課程線下考試,并可憑”線下考試成績單“和”線上學習行為報告“向高校提交學分認證申請。學分認證的申請流程和分數要求由高校教務處根據本校情況制訂。

                根據中國大學先修課(CAP)理事會安排,本課程線下考試安排在每年1月和7月,學生可根據個人學習情況報名參加,歡迎關注www.moocap.org.cn查詢線下考試報名通知!


        展開

        課程章節

        第一章 緒論
        1.1 不一樣的大學化學
        1.2 化學體系的建立
        1.3 應該了解的化學
        1.4 課程學習的必要準備
        第一章 習題
        第二章 物質的聚集狀態與溶液的性質
        2.1 物質的聚集狀態—物質的相與相變
        2.1 物質的聚集狀態—氣體—理想氣體與實際氣體
        2.1 物質的聚集狀態—氣體—實際氣體的狀態方程
        2.1 物質的聚集狀態—液體
        2.1 物質的聚集狀態—固體—單晶多晶與非晶結構;晶體的宏觀性質
        2.1 物質的聚集狀態—固體—晶體的對稱性
        2.1 物質的聚集狀態—等離子體
        2.1 物質的聚集狀態—液晶
        2.1 物質的聚集狀態—等離子、液晶與平板顯示技術
        2.2 溶液的性質—溶液的特點與分類
        2.2 溶液的性質—氣體、液體和固體的溶解
        2.2 溶液的性質—非電解質稀溶液的依數性—飽和蒸氣壓降低
        2.2 溶液的性質—非電解質稀溶液的依數性—稀溶液的沸點升高
        2.2 溶液的性質—非電解質稀溶液的依數性—溶液的凝固點降低
        2.2 溶液的性質—非電解質稀溶液的依數性— 溶液的滲透壓
        2.2 溶液的性質—非電解質稀溶液的依數性—反滲透現象
        第二章習題
        第三章 原子結構與元素周期律
        3.1原子核外電子運動的描述-原子結構理論的發展
        3.1原子核外電子運動的描述-核外單電子運動的量子化模型
        3.1原子核外電子運動的描述-電子運動的特點
        3.2電子運動的波函數與原子軌道- 電子運動的波函數與原子軌道
        3.2電子運動的波函數與原子軌道-量子數的取值與原子軌道
        3.2電子運動的波函數與原子軌道-自旋量子數的取值原則
        3.3核外電子排布-多電子原子核外電子運動的描述
        3.3核外電子排布-基態原子核外電子的排布
        3.4元素周期律-元素周期律與元素周期表
        3.4 元素周期律-元素性質的周期性
        3.4元素周期律-電子結構與元素性質
        第三章 習題
        第三章 小論文
        第四章 分子結構與化學鍵理論
        4.1 離子鍵理論—離子鍵理論
        4.1 離子鍵理論—離子鍵價鍵構型
        4.1 離子鍵理論—離子半徑與離子晶體的結構
        4.2 共價鍵理論—經典路易斯理論
        4.2 共價鍵理論—現代價鍵理論
        4.2 共價鍵理論—共價鍵的性質
        4.3 雜化軌道理論—雜化軌道的理論要點
        4.3 雜化軌道理論—雜化軌道類型(一)
        4.3 雜化軌道理論—雜化軌道類型(二)
        4.3 雜化軌道理論—不等性雜化軌道理論
        4.4 價層電子對互斥理論(VSEPR)I
        4.4 價層電子對互斥理論(VSEPR)II
        4.5 分子軌道理論-分子軌道的建立
        4.5 分子軌道理論-分子軌道能級圖
        4.5 分子軌道理論-異核雙原子分子和離子
        4.6 分子間作用力-分子的極性
        4.6 分子間作用力-分子間作用力
        4.7 氫鍵
        第四章 習題
        第四章 小論文
        第五章 配位化學概論
        5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
        5.1 配合物的基本特征-配合物的命名規則
        5.2 配合物的化學鍵理論-配位學說
        5.2 配合物的化學鍵理論-配合物價鍵理論
        5.2 配合物的化學鍵理論-晶體場理論
        5.3 配合物化學鍵理論的應用-配合物的幾何異構現象
        5.3 配合物化學鍵理論的應用晶體場理論的應用(一)
        5.3 配合物化學鍵理論的應用晶體場理論的應用(二)
        第五章 習題
        第六章 化學反應中的能量變化與化學平衡
        6.1化學反應中的能量變化-化學熱力學基本概念(一)
        6.1化學反應中的能量變化-化學熱力學基本概念(二)
        6.1化學反應中的能量變化-熱力學第一定律
        6.1化學反應中的能量變化-恒溫與恒壓熱效應(一)
        6.1化學反應中的能量變化-恒溫與恒壓熱效應(二)
        6.1化學反應中的能量變化-反應進度
        6.1化學反應中的能量變化-熱化學方程式與蓋斯定律(一)
        6.1化學反應中的能量變化-熱化學方程式與蓋斯定律(二)
        6.1化學反應中的能量變化-標準摩爾反應熱的計算(一)
        6.1化學反應中的能量變化-標準摩爾反應熱的計算(二)
        6.2 化學平衡-可逆反應與平衡常數
        6.2 化學平衡-化學平衡的規則
        第六章 習題
        第七章 化學反應的方向
        7.1 自發過程與自發反應(一)
        7.1 自發過程與自發反應(二)
        7.2 熵與熱力學第二定律—熵
        7.2 熵與熱力學第二定律—熵與Entropy
        7.2 熵與熱力學第二定律—熱力學第二定律
        7.3 熱力學第三定律與與孤立系統熵判據—熱力學第三定律
        7.3 熱力學第三定律與與孤立系統熵判據—孤立系統熵判據
        7.4 吉布斯自由能判據-吉布斯自由能(一)
        7.4 吉布斯自由能判據-吉布斯自由能(二)
        7.4 吉布斯自由能的判據—標準吉布斯自由能的計算
        7.4 吉布斯自由能的判據—反應方向的標準吉布斯自由能判據
        7.4 吉布斯自由能的判據—非標準狀態下自發反應方向性的判據
        7.4 吉布斯自由能判據—吉布斯-亥姆霍茲方程
        7.5 化學反應方向的影響因素—勒夏特列原理與化學反應的方向(一)
        7.5 化學反應方向的影響因素—勒夏特列原理與化學反應的方向(二)
        7.5 化學反應方向的影響因素—溫度、壓力對化學反應方向的影響實例(一)
        7.5 化學反應方向的影響因素—溫度、壓力對化學反應方向的影響實例(二)
        第七章 習題
        第七章 小論文
        第八章 化學動力學基礎
        8.1 化學反應速率-化學反應的方向與反應速率
        8.1 化學反應速率-化學反應速率的表示方式
        8.2 化學反應的速率方程-化學反應的速率方程的建立(一)
        8.2 化學反應的速率方程-化學反應的速率方程的建立(二)
        8.2 化學反應的速率方程-化學反應級數與速率方程
        8.2 化學反應的速率方程-化學反應級數與速率方程-一級反應速率方程
        8.2 化學反應的速率方程-化學反應級數與速率方程-二級反應速率方程
        8.3 濃度和溫度對化學反應速率的影響-溫度對化學反應速率的影響
        8.3 濃度和溫度對化學反應速率的影響-碰撞理論(一)
        8.3 濃度和溫度對化學反應速率的影響-碰撞理論(二)
        8.3 濃度和溫度對化學反應速率的影響-過渡態理論(一)
        8.3 濃度和溫度對化學反應速率的影響-過渡態理論(二)
        8.4 催化劑對化學反應速率的影響
        第八章 習題
        第九章 酸堿平衡與沉淀溶解平衡
        9.1 酸堿平衡—酸堿定義(一)
        9.1 酸堿平衡—酸堿定義(二)
        9.1 酸堿平衡—水的解離平衡
        9.1酸堿平衡—弱酸、弱堿的解離平衡(一)
        9.1酸堿平衡—弱酸、弱堿的解離平衡(二)
        9.1酸堿平衡—弱酸、弱堿的解離平衡(三)
        9.1 酸堿平衡—同離子效應
        9.1 酸堿平衡—緩沖溶液(一)
        9.1 酸堿平衡—緩沖溶液(二)
        9.1 酸堿平衡—緩沖溶液(三)
        9.2 配位平衡—配合物的解離平衡
        9.2 配位平衡—配合物解離平衡的移動
        9.3 沉淀溶解平衡—溶度積常數
        9.3 沉淀溶解平衡—溶度積規則(一)
        9.3 沉淀溶解平衡—溶度積規則(二)
        第九章 習題
        第十章 氧化還原反應與電化學基礎
        10.1 氧化還原反應方程式配平
        10.2 原電池與電極電勢—原電池
        10.2 原電池與電極電勢—電極電勢(一)
        10.2 原電池與電極電勢—電極電勢(二)
        10.3 影響電極電勢的因數—能斯特方程—濃度或分壓對電池電動勢的影響(一)
        10.3 影響電極電勢的因數—能斯特方程—濃度或分壓對電池電動勢的影響(二)
        10.3 影響電極電勢的因數—能斯特方程—濃度或分壓對電極電勢的影響
        10.4 電極電勢的應用—判斷氧化還原反應的方向性
        10.4 電極電勢的應用—判斷元素的氧化還原能力
        10.4 電極電勢的應用—判斷氧化還原反應進行的程度
        10.4 電極電勢的應用—元素電勢圖及其應用(一)
        10.4 電極電勢的應用—元素電勢圖及其應用(二)
        10.4 電極電勢的應用—金屬的電化學腐蝕與防護
        第十章 習題
        第十章 小論文
        第十一章 元素與生命化學概論
        無機元素化學-s區元素
        無機元素化學-p區元素
        無機元素化學-過渡元素
        生命化學概論-生命有機化合物官能團
        生命化學概論-生命元素-碳
        生命化學概論-生命元素-氧
        生命化學概論-蛋白質
        生命化學概論-核酸
        生命化學概論-糖
        生命化學概論-金屬酶與金屬蛋白
        生命化學概論-藥物
        第十一章 習題
        第十二章 化學與現代科學
        納米科學與化學-自然界中的納米現象
        納米科學與化學-微觀結構與仿生
        納米科學與化學-納米結構的觀察
        納米科學與化學-納米結構與特殊浸潤性
        化學與材料-材料科學領域中的化學問題
        化學與材料-正滲透與水處理技術
        化學與材料-相變材料(一)
        化學與材料-相變材料(二)
        化學與材料-范德華力與二維材料
        第十二章 習題

        授課教師

        • 李強 清華大學 化學系 教授

          李強,清華大學化學系教授,博士生導師,國務院特殊津貼獲得者, 第十屆北京市高等學校教學名師獎獲得者。1985年畢業于上海交通大學獲工學學士學位, 1988年畢業于武漢工業大學獲工學碩士學位, 1993年獲武漢工業大學無機非金屬材料專業工學博士學位;現任中國硅酸鹽學會晶體生長與材料專業委員會委員兼副秘書長,中國材料研究學會青年委員會高級理事。多年主講《大學化學A》本科基礎課程和《材料化學導論》等研究生課程。榮獲國家發明三等獎和北京市高等教育教學成果二等獎。

        • 寇會忠 清華大學 化學系 教授

          寇會忠,清華大學化學系教授,博士生導師。1990年畢業于南開大學獲理學學士學位,1999年畢業于南開大學獲理學博士學位,1999-2001年北京大學化學學院博士后,2004年8月-2005年8月任日本九州大學化學先端物質與材料研究所JSPS研究員。現任任清華大學化學系無機化學研究所副所長,化學系學術委員會委員,化學系教學指導委員會委員。多年主講《大學化學》本科基礎課程和《配位化學》研究生課程。2002年獲中國化學會青年化學獎,2004年獲評為清華大學優秀教師及研究生良師益友,2007年入選教育部新世紀優秀人才支持計劃。榮獲北京市高等教育教學成果獎二等獎。

        • 嚴清峰 清華大學 化學系 教授

          嚴清峰,清華大學化學系副教授,博士生導師。2003年7月于中國科學院半導體研究所獲博士學位,此后相繼在新加坡國立大學、南洋理工大學、美國麻省理工學院從事博士后研究工作。多年從事膠體化學自組裝及人工功能晶體材料研究,迄今為止,已發表相關學術論文近百篇。主講本科生《大學化學B》和《無機與分析化學實驗》課程。

        • 崔愛莉 清華大學 化學系 教授

          崔愛莉,清華大學化學系教授。1984年畢業于東北師范大學化學系獲理學學士學位, 1996年畢業于吉林大學化學系獲理學碩士學位, 1999年畢業于清華大學化工系獲工學博士學位。現任中國化學會化學教育編委會編委。多年主講《大學化學A》,《無機化學實驗》等本科基礎課程。榮獲北京市高等教育教學成果二等獎。

        • 馮琳 清華大學 化學系 副教授

          馮琳,清華大學化學系副教授,博士生導師。2003年畢業于中國科學院化學研究所獲理學博士學位,2008-2009年在美國加州大學伯克利分校做訪問學者。主講《大學化學B》,授課內容條理清晰,方式輕松幽默,深受選課同學喜愛。近年來,在特殊浸潤性納米界面材料研究領域有多項獨特及重要的研究成果。榮獲清華大學骨干人才支持計劃、全國百篇優秀博士學位論文獎、首屆中國化學會-約翰威立出版公司青年化學論文獎、中國化學會青年化學獎等。

        • 梁琰 中國科學技術大學 科技傳播與科技政策系 特任副研究員

          梁琰,中國科學技術大學科技傳播與科技政策系特任副研究員。《美麗化學》項目負責人,文字作者,攝影以及科學可視化指導。2002和2005年獲清華大學化學專業理學學士和碩士學位, 2011年于美國明尼蘇達大學獲材料科學博士學位。加入中國科技大學前,曾作為自由職業者為來自世界各地的研究人員提供科學可視化服務。2012年,作為科學動畫師,參與開發《地球上的生命》(E. O. Wilson's Life on Earth),一本具有革命意義的基于蘋果iBooks平臺的數字教科書。所創作的科學可視化作品作為封面發表在《科學》,《自然-材料》,《自然-生物技術》,《自然-光子學》,《美國科學院院報》等知名學術刊物。

        • 尉京志 清華大學 化學系 高級工程師

          尉京志, 清華大學化學系高級工程師, 本科學歷。多年從事基礎化學實驗的教學和管理工作,目前主要負責《無機化學實驗》、《大學化學實驗》的教學組織管理工作。長期致力于基礎實驗教學的實驗方法的改革和實驗內容的更新,多次獲清華大學實驗技術成果獎。

        • 周云 清華大學 化學系 高級工程師

          周云,清華大學化學系高級工程師,基礎化學實驗中心實驗指導老師。2004年獲華中科技大學化學系理學碩士學位,2013年獲日本秋田大學工學論文博士學位,專業方向為分析化學,主要研究領域為化學發光。主講《儀器分析實驗》、《認識實習》、《全國大學化學實驗競賽(儀器分析實驗部分)》,是國家級精品課程《儀器分析(含實驗)》主要授課成員之一。榮獲北京市高等教育教學成果二等獎,清華大學教學成果一、二等獎和清華大學優秀實驗技術人員獎等多項獎勵。

        • 宗瑞隆 清華大學 化學系 高級工程師

          宗瑞隆,清華大學化學系高級工程師,主要負責化學系分析中心材料相關大型儀器的管理與運行。2006年于清華大學材料系獲材料學博士學位。迄今為止已發表納米貴金屬材料、光催化等相關研究論文40余篇,參與編撰并出版《材料分析化學》,《光催化-環境凈化與綠色能源應用探索》等專著兩部,獲2010年教育部自然科學獎一等獎(排名第六)。

        • 牛麗紅 清華大學 化學系 高級工程師

          牛麗紅,清華大學化學系工程師。2001年畢業于河北工業大學化工學院獲工學學士學位并于清華大學化學系參加工作,2008年獲清華大學化學系理學碩士學位。主要研究領域為超分子化合物合成及其光電性質。熱愛實驗教學工作,多年講授《大學化學實驗》,《無機及分析化學實驗》。

        • 楊錦 清華大學 化學系 工程師

          楊錦,清華大學化學系工程師。畢業于北京化工大學和清華大學。從事實驗教學十余年,曾講授物理化學實驗、無機及分析化學實驗;現主講大學化學實驗,講授無機化學實驗。在《Journal of Chemical Education》、《實驗技術與管理》等學術期刊上發表多篇教學論文;聯合主編《現代化學實驗基礎(第二版)》(清華大學出版社,2011)。

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