化學類專業化學理論教學建議內容

2013－2017年教育部高等學校化學類專業教學指導委員會

化學類專業化學理論教學建議內容

2013－2017年教育部高等學校化學類專業教學指導委員會*

編者按：為了指導我國高等學校化學類專業理論課教學改革和教學建設，保障教學內容，提高培養質量，2013－2017年教育部高等學校化學類專業教學指導委員會(以下簡稱教指委)在以往研究成果和廣泛征求意見的基礎上，制訂了《化學類專業化學理論教學建議內容》(以下簡稱《建議內容》)。

今后一段時間內，教指委將重點推進以下兩項工作：(1)鼓勵各高校就如何將《建議內容》組織成課程教學內容，形成系統的課程體系和人才培養方案展開研討和經驗交流；(2)征求對《建議內容》的意見和建議，以期能夠根據學科和經濟社會的發展和人才培養的需要，不斷豐富、調整和完善《建議內容》。為此，教指委計劃開展“化學類專業教學內容與課程體系研討活動”，并以《大學化學》“教育專題”欄目為平臺，通過約稿和擇優發表相關論文的形式，著力助推此次研討活動，以期達到發表研究成果、交流實踐經驗，促進《建議內容》落實的目的。

因此，本刊將陸續發表《建議內容》及其相關論文，同時也希望廣大化學教育工作者，能夠積極參與《建議內容》意見征集、課程教學內容編排、課程體系設計等研討活動，共享經驗，共同促進我國化學類專業教育教學質量的不斷提高。

專業教學內容是人才培養的重要載體，在學生知識、素質、能力培養中發揮著基礎和關鍵作用。為了保證專業教學水平，提高人才培養質量，2006－2010年教育部高等學校化學類專業教學指導分委員會制訂、并于2011年出版了《高等學校化學類專業指導性專業規范》(以下簡稱《規范》)，規定了化學類專業教學基本內容。2013年，受教育部委托，2013－2017年高等學校化學類專業教學指導委員會制訂了《化學類專業教學質量國家標準》(以下簡稱《標準》)，簡要闡述了化學類專業教學基本內容和教學要求。

《規范》與《標準》強調的都是化學類專業最基礎的知識和最低的教學要求。隨著學科、經濟和社會的發展，教學內容必然會不斷調整、更新和拓展。為了滿足教學改革和人才培養的需要，2013－2017年教育部高等學校化學類專業教學指導委員會在《標準》的基礎上，對理論和實驗教學內容進行了細化和拓展，首先制訂了《化學類專業化學理論教學建議內容》(以下簡稱《建議內容》)。其指導思想如下：

(1)《建議內容》以《標準》為基礎，涵蓋《標準》的最低要求，同時體現基礎知識的與時俱進，引入了成熟的、具有基礎性和一定拓展性的新知識。

(2)《建議內容》中超出《標準》要求的部分不是必須教授的內容，更不是教學內容的上限。各高校化學類專業可以根據教學需要對《建議內容》中超出《標準》要求的部分進行選擇，同時鼓勵各專業根據人才培養目標、特色和學生發展需要，設置其他拓展內容。

(3)《建議內容》只列出知識點，各專業應以知識傳授為基礎，進一步傳授學科的思路、方法和思維方式，培養學生的科學品質和創新意識，使學生具備適應未來科技和經濟社會發展的能力。

(4)《建議內容》不與課程名稱直接掛鉤，也不規定具體的學時、學分，其中的“I”、“II”等數字不是課程門數，其排列順序也非教學順序。各專業可以結合自身情況，將《建議內容》所列的知識點組合成課程，再將課程根據學科內在邏輯和學生知識、素質、能力的形成規律進行編排，構建各具特色的課程體系和培養方案。

I

1氣體

(1)理想氣體與真實氣體

(2)氣體動理論

2熱力學基礎

(1)狀態函數可逆過程

(2)熱力學第一定律功熱熱力學能焓熱容

(3)熱力學第二定律熵及熵變熵增加原理

(4)熱力學第三定律規定熵

(5)熱力學函數間的關系吉布斯自由能亥姆霍茲自由能狀態變化的判據

(6)非平衡態：局域平衡非線性系統耗散結構

3化學熱力學

(1)偏摩爾量化學勢及其表達式組成可變系統熱力學基本方程平衡條件

(2)多組分系統熱力學逸度活度標準態

(3)相律相圖克勞修斯-克拉貝龍方程

(4)反應熱

(5)反應進度化學平衡及其等溫式

(6)酸堿平衡沉淀溶解平衡氧化還原平衡配合解離平衡

4統計熱力學基礎

(1)微觀狀態數統計分布與平均玻耳茲曼分布律

(2)統計熵

(3)配分函數及熱力學函數的統計表達

5化學動力學基礎

(1)化學反應速率速率方程速率常數反應級數簡單級數反應

(2)反應歷程基元反應復雜反應近似處理鏈反應

(3)反應速率與溫度的關系活化能

(4)碰撞理論碰撞截面

(5)過渡態理論勢能面活化熵

(6)單分子反應速率理論

(7)態-態反應

6電化學

(1)電解質溶液理論溶液電導電遷移固體電解質離子液體

(2)電極電勢雙電層模型能斯特方程電化學熱力學重要關系式

(3)電流密度極化與超電勢

(4)電解金屬腐蝕與防護化學電源太陽能電池

7表界面化學

(1)分散度與比表面積化學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)表界面結構及其表征

8膠體化學

(1)表面活性劑膠束反膠束

(2)膠體結構、性質及其穩定性雙電層結構電動電勢

9光化學

(1)光激發激發態衰變內轉移系間竄越

(2)光化學定律光化學反應動力學量子產率光敏與猝滅

(3)光致發光電致發光化學發光

(4)光解與光合反應

10催化化學

(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量子力學基礎

(1)微觀粒子的波粒二象性

(2)不確定性原理

(3)量子力學基本假設

(4)箱中粒子2原子結構

(1)氫原子及類氫離子的薛定諤方程量子數的物理意義原子軌道

(2)電子自旋

(3)多電子原子結構及元素周期律

(4)原子光譜項

3分子結構

(1)價鍵理論雜化軌道理論價層電子對互斥規則

(2)分子軌道理論和雙原子分子結構

(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構多重鍵

(5)離域π鍵和共軛分子結構

4分子光譜

(1)電子光譜

(2)振動光譜

(3)轉動光譜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)分子點群群論初步

(3)極性、旋光性與分子對稱性的關系

7晶體結構基礎

(1)周期性點陣理論空間點陣類型

(2)對稱性晶系晶胞晶體學點群空間群

(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)晶體表面結構

(7)固體能帶理論

8計算化學初步

III

1化學測量誤差與質量保證

(1)誤差：準確度與精密度誤差與有效數字

(2)數據統計處理：置信度與置信區間顯著性檢驗與異常值檢驗線性回歸

(3)質量保證：空白試驗對照實驗回收實驗

2樣品采集與制備

(1)采樣原則與方法

(2)樣品預處理

(3)分離與富集

3化學分析

(1)滴定分析

(2)重量分析

4原子光譜分析

(1)原子發射光譜：激發源特征譜線譜線強度

(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

(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拉曼

(4)熒光光譜：激發光譜發射光譜

(5)磷光光譜

(6)化學發光

(7)圓二色光譜

6核磁共振譜分析

(1)核磁矩核磁共振

(2)屏蔽效應與化學位移

(3)自旋偶合與自旋裂分

(4)氫譜碳譜

7質譜分析

(1)離子源質量分析器

(2)分子電離與離子裂解規律離子峰

(3)分子質譜原子質譜生物質譜

8電化學分析

(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)色譜基礎理論

(2)氣相色譜

(3)高效液相色譜

(4)色譜-質譜聯用

(5)毛細管電泳

(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)成像分析組學分析形態分析原位分析過程分析

11化學信息的獲取、處理和表達

(1)數據處理

(2)仿真模擬

(3)數據庫

(4)常用化學軟件

IV

1有機化合物命名、結構和物理性質

(1)命名原則

(2)有機化合物結構表達方法

(3)構造異構順反異構對映異構非對映異構構象異構

(4)有機化合物性質及其與結構的關系

2基本有機化合物

(1)烴類：烷烴烯烴炔烴脂環烴芳烴

(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)雜環化合物

3元素與金屬有機化合物

(1)元素有機化合物

(2)金屬有機化合物

(3)特殊金屬有機化合物

4有機化學基本理論

(1)芳香性誘導效應共軛效應超共軛效應立體效應

(2)碳正離子碳負離子自由基卡賓苯炔

5有機反應及其機理

(1)親核試劑或基團親電試劑或基團

(2)基本有機反應類型：自由基反應取代反應加成反應消除反應重排反應周環反應

氧化反應

(3)過渡金屬催化的偶聯反應

(4)重要有機官能團化合物的典型反應及相互轉換

6有機合成

(1)官能團的保護與脫保護

(2)合成子與等價試劑

(3)逆合成分析

7有機立體化學

(1)立體專一性立體選擇性

(2)對映體拆分

(3)有機反應中的立體化學

(4)不對稱合成

8生物有機化合物

(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)軟硬酸堿規則

2配位化學

(1)配合物化學鍵理論：價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配合物配位聚合物

(3)配合物異構現象：結構異構立體異構自旋異構

3元素化學

(1)變化規律：周期性次周期性特殊變化規律

(2)s區、p區、ds區、d區、f區單質與無機化合物：成鍵方式結構特點主要性質

(3)常見單質與無機化合物：存在提取制備分離鑒定應用

4原子簇化學

(1)非金屬原子簇

(2)金屬原子簇

(3)金屬氧簇(多酸)

5生物無機化學

(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無機材料

(1)金屬材料

(2)無機非金屬材料

(3)功能材料：半導體材料發光材料磁性材料儲能材料

(4)多孔材料：分子篩金屬有機框架材料共價有機框架材料

(5)納米材料：半導體量子點納米晶一維納米材料二維納米材料

7無機合成方法

(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)質量傳遞：分子傳質費克定律傳質速率方程物料衡算方程

2化工單元操作和設備

(1)流體輸送與設備

(2)過濾及其設備

(3)傳熱與換熱器

(4)吸收精餾萃取理論塔板數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化學反應工程基本原理

(1)化學反應速率的工程表示

(2)理想反應器及其過程優化

(3)停留時間分布返混非理想流動模型

(4)內擴散外擴散

(5)固定床反應器流化床反應器

(6)反應器操作熱穩定性

4化工制圖

(1)畫法幾何：點、線、面投影基礎基本立體及交線的投影

(2)機械制圖：組合體視圖尺寸標注零件圖裝配圖

(3)化工設備和化工工藝流程圖

(4)計算機輔助設計基礎

VII

1高分子化合物的結構、性質及表征

(1)高分子化合物的分類和命名

(2)聚合度相對分子質量多分散性

(3)高分子結構：鏈結構拓撲結構凝聚態結構

(4)高分子性質：溶液性質熱性質力學性質

(5)高分子結構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)鏈式聚合：自由基聚合離子聚合活性聚合

(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反應

(1)高分子反應特點

(2)聚合度不變的反應：側基、端基官能團轉化

(3)聚合度增加的反應：接枝嵌段擴鏈交聯

(4)聚合度減小的反應：降解再生與回收

4重要高分子材料

(1)通用高分子材料

(2)結構高分子材料

(3)功能高分子材料

*通訊聯系人：教育部高等學校化學類專業教學指導委員會秘書長朱亞先教授，Email:yaxian@xmu.edu.cn

10.3866/PKU.DXHX201609036

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