《普通化学I》教学大纲

一、课程基本信息

课程名称/英文名称: 普通化学I/General Chemistry I 课程代码: CHEM1103
课程层次: 本科生课程 学 分/学 时: 3/48
主要面向专业: 全体本科生 授课语言: 中英文
先修课程: 建议先修课程说明: 高中数学、物理、化学
开课单位: 物质科学与技术学院 课程负责人: 米启兮

二、课程简介

普通化学I是面向所有大一本科生开设的跨学科板块必修课,授课内容涵盖了与原子、分子体系有关的化学原理,使学生掌握现代化学中轨道和化学键的概念框架和思维方法,为学习化学、材料和生物类专业课程打好基础,同时也启发数学、物理和信息方向的学生思考化学所依赖的数学和物理工具。本课程将首先从宏观的角度回顾化学式、原子、分子等经典化学概念,然后引入量子力学的基本原理,由浅入深地介绍电子波函数、单电子原子、多电子原子、元素周期性、双原子分子、多原子分子、有机物、配位化合物和简单晶体。作为原子、分子体系中的重要分支领域,光谱学和核化学也将被简要涉及。与本课程配套安排的还有习题讨论课(每周1学时不计学分)和普通化学I实验课(每周3学时1学分)。

建议在学习本课程之前或同时修读高等数学I、普通物理I和/或线性代数。本课程对数学和物理基础的要求如下:
•	解析几何:掌握直角坐标系、极坐标系、坐标轴投影
•	复数:掌握几何意义、模与辐角、欧拉公式
•	微积分:了解微分的意义是求斜率,积分的意义是求面积,面积微元、体积微元的概念,不要求运用积分公式做计算
•	概率统计:频率、概率与概率密度、独立事件、条件概率
•	力学:掌握圆周运动、简谐振动、功与势能、动量与动能
•	电磁学:掌握点电荷之间的库仑力和库仑势能的公式

三、课程教学目标

•	知识认知能力:掌握原子结构、元素周期律、分子成键理论及表示方法,熟悉有机物、主族无机化合物、过渡金属配合物的基本结构与性质,了解物质的原子、分子结构与其光电磁性质、化学性质、材料性质之间的关系。
•	综合素质能力:掌握英语专业词汇和表达方式,了解理论与实验之间、不同理论体系之间、验证性与探索性研究之间的异同并相互建立联系,形成规范化、系统化的思维模式,锻炼发现关键问题、区分主次矛盾的能力,培养团队协作能力和沟通表述能力。

四、课程教学方法

•	课堂讲授:讲授课程重点和难点内容的起源、研究思路、关键概念、解决方法,以及与相关学科知识点、前沿研究、实际应用之间的联系。
•	演示实验:通过实验和视频展示抽象概念对应的直观现象,激发学生的学习热情和探究复杂原理的兴趣。
•	随堂测验:在上课结束前回顾测验当周的讲授内容,趁热打铁加深学生的学习效果,及时发现知识盲区和不足。
•	课后习题:将部分重要概念公式的推导过程与变化形式作为课后习题,既能使学生得到练习,又不占用过多的课堂讲授时间。
•	习题讨论:由助教讲解课后习题,从不同角度分析讨论,与课堂讲授形成有益的补充。

五、课程教学内容与安排

教学周

章节名称

主要教学内容

(主要知识点)

学时安排

教学方法

(仅列名称)

1

概述
原子与分子

课程概述
元素、原子与分子

2

课堂讲授
演示实验

2

原子与分子

化学式
无机物命名法

2

课堂讲授
演示实验

3

经典原子与成键

原子结构;成键与化合价
焰色试验;玻尔原子模型

2
2

课堂讲授
随堂测验

习题讨论

4

量子力学入门

物质的波动性

2

课堂讲授
演示实验

5

量子力学入门
氢原子

光的粒子性
二维与三维空间中的波动

2
2

课堂讲授

随堂测验

课后习题

习题讨论

6

氢原子

原子轨道的形状与性质
复习

1.5
0.5

课堂讲授

随堂测验

习题讨论

7

第一次期中考试
多电子原子


构造原理;电子构型

2
2

课堂讲授

随堂测验

课后习题

习题讨论

8

元素周期律

元素周期律
离子化合物

1.5
0.5

课堂讲授

随堂测验

习题讨论

9

分子成键理论

分子轨道;双原子分子

4

课堂讲授

演示实验

随堂测验

课后习题

习题讨论

10

分子成键理论

Lewis结构;杂化轨道

2

课堂讲授

随堂测验

习题讨论

11

分子成键理论
有机化合物

VSEPR理论
有机物的成键方式;共振论

2
2

课堂讲授

随堂测验

课后习题

习题讨论

12

有机化合物

有机物的性质
复习

1.5
0.5

课堂讲授

随堂测验

习题讨论

13

第二次期中考试
金属化合物


18电子规则

2
2

课堂讲授

随堂测验

课后习题

习题讨论

14

金属化合物

晶体场理论

2

课堂讲授

随堂测验

习题讨论

15

金属化合物

配位场理论
过渡金属的性质
稀土元素

1
2
1

课堂讲授

随堂测验

课后习题

习题讨论

16

光谱学与光化学

光谱学与光化学
复习

1.5
0.5

课堂讲授

随堂测验

习题讨论

六、考核方式和成绩评定方法

随堂测验13次	26%	(实际测验14次,舍弃一个最低分)
课后习题7次	28%
学期大作业1次	6%
期中考试2次	20%
期末考试1次	20%

七、教材和参考书目

(一)、推荐教材

书名 作者 译者 出版社 出版年月 ISBN 版次
《化学原理(上下)》 印永嘉,姚天扬 高等教育出版社 2007-00 9787040195811 (上册),9787040202052 (下册)
Principles of Modern Chemistry David W. Oxtoby, H. Pat Gillis, Alan Campion Brooks/Cole 2012-00 9780840049315
Chemistry Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby McGraw-Hill 2012-00 9780073402680
Principles of Modern Chemistry David W. Oxtoby, H. Pat Gillis, Laurie J. Butler Brooks/Cole 2015-00 9781305395893
《现代化学原理(上下)》 金若水,王韵华,芮承国 高等教育出版社 2003-00 9787040119756 (上册),9787040119763 (下册)

(二)、参考书目

八、学术诚信教育

•	本课程高度重视学术诚信,严禁抄袭、作弊等行为。学生之间可以就课后习题进行讨论,但不允许相互抄袭,建议先充分讨论然后再开始单独动笔解答。任课老师和助教有权将疑似抄袭的作业提交学院和学校教学委员会进行鉴定。
•	在学习、科研、实习实践等活动中,学生应恪守学术道德,坚守学术诚信,保护知识产权,坚持勇于创新、求真务实的科学精神,努力培养自己严谨求实、诚实自律、真诚协作的科学态度,成为良好学术风气的维护者、严谨治学的力行者、优良学术道德的传承者。

九、其他说明(可选)

•	互动教学平台网址为https://elearning.shanghaitech.edu.cn:8443。
•	交互式元素周期表网址为https://www.ptable.com/。
•	随堂测验一共14次,计分时舍弃一个最低分。
•	作业每隔周日晚上24点前提交,每次总分为4分;周一中午12点前补交,每次总分为3分(即实际成绩乘以3/4);学期结束前补交,每次总分为2分(即实际成绩乘以1/2)。
•	因故无法参加期中考试的学生需按照学校规定请假,并提前与任课老师确认成绩计算方式,否则不记期中考试成绩。

《General Chemistry I》Syllabus

1.Basic course information

course name General Chemistry I course code CHEM1103
Course Level Undergraduate Credit/Contact Hour: 3/48
Major: udergraduates Teaching Language Chinese and English
Prerequisite NULL Prerequisite suggestion
School/Institute School of Physical Science and Technology Instructor miqixi

2.Course Introduction

3.Learning Goal

4.Instructional Pedagogy

5. Course Content and Schedule


6.Grading Policy

7. Textbook & Recommended Reading

(1) Textbook

book name author translator press publication time ISBN edition
《化学原理(上下)》 印永嘉,姚天扬 高等教育出版社 2007-00 9787040195811 (上册),9787040202052 (下册)
Principles of Modern Chemistry David W. Oxtoby, H. Pat Gillis, Alan Campion Brooks/Cole 2012-00 9780840049315
Chemistry Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby McGraw-Hill 2012-00 9780073402680
Principles of Modern Chemistry David W. Oxtoby, H. Pat Gillis, Laurie J. Butler Brooks/Cole 2015-00 9781305395893
《现代化学原理(上下)》 金若水,王韵华,芮承国 高等教育出版社 2003-00 9787040119756 (上册),9787040119763 (下册)

(2) Recommended Reading

8.Academic Integrity

9.Other Information (Optional)