中南大学医学化学教育起源于1916年湘雅医科大学时期,普通化学教育则始于1952年中南矿冶学院建校之初。2000年大学合并以来,本课程继承了百年湘雅优良的教学传统,通过理、工、医融合,在教学改革、课程建设等方面不断取得新的成绩。本教学团队19名成员中,教授7人,副教授10人,讲师2人,含博士11人;获省高校教学奉献奖1人,宝钢优秀教师奖1人,校级教学名师1人,省高校青年教师授课竞赛一等奖4人,省青年教师课件比赛第一名1人;大多数人在无机化学、有机化学等4门“国家级精品资源共享课”中分别为负责人、组织者、主讲人或团队成员。
《大学化学》(上)慕课共18讲,授课教师11人,知识内容由“(1)无机化学原理(2)物质结构基础(3)分析化学(4)元素化学和材料”共4个模块组成。生物医学类专业本科生开展“翻转课堂”和“开放式精品示范课堂”教学改革的56学时《基础化学》课程,可选择其中第1~15讲学习,涉及“(1)无机化学原理(2)物质结构基础(3)分析化学”3个模块的知识;地质工程、安全工程类专业本科生开展“翻转课堂”和“开放式精品示范课堂”教学改革的56学时《普通化学》课程,可选择其中第1~4、6~13、16~18讲学习,涉及“(1)无机化学原理(2)物质结构基础(4)元素化学和材料”3个模块的知识内容。
第1单元第1讲绪论主讲人:王一凡
1化学的定义和主要分支
2化学的主要特征
3化学科学的形成
4化学是能源的开拓者
5化学是材料的制造者,环境的保护者,美好生活的创造者
6近代医学的发展与化学的关系,现代化学与医学的关系
7新药研发与化学的关系,诺贝尔化学奖与生命科学的关系
8《大学化学》(上)——基础化学课程简介
第1讲绪论教学大纲
科学家小传—波义耳
【化学史话】-屠呦呦与青蒿素的发现
第1单元第2讲稀溶液的依数性主讲人:刘绍乾
1溶液的蒸气压下降
2溶液的沸点升高
3溶液的凝固点降低
4渗透现象与渗透压
5渗透压与浓度、温度的关系
6渗透压在医学上的意义
第2讲稀溶液的依数性教学大纲
科学家小传—道尔顿
【化学史话】-张孝骞与血容量研究
第1单元第3讲电解质溶液主讲人:王曼娟
1强电解质、弱电解质和解离度
2强电解质溶液理论——离子互吸学说
3活度和活度系数
4活度系数与离子强度的关系
5酸碱理论
6弱电解质溶液的解离平衡
7一元弱酸或弱碱溶液pH的计算
8多元酸碱溶液pH的计算
9两性物质溶液pH的计算
10溶解度与溶度积
11沉淀-溶解平衡
12沉淀的生成与溶解
13分步沉淀
14沉淀的转化
第3讲电解质溶液教学大纲
科学家小传—路易斯
【化学史话】-阿累尼乌斯与电离学说
第1单元测验题
第2单元第4讲缓冲溶液主讲人:王曼娟
1缓冲溶液及其组成
2缓冲溶液的作用原理
3缓冲溶液pH值的计算
4缓冲容量和缓冲范围
5缓冲溶液的配制
第4讲缓冲溶液教学大纲
科学家小传—亨德森
【化学史话】-侯德榜与制碱技术
第2单元第5讲化学分析法(一)主讲人:何跃武
1定量分析概述
2分析结果的误差与有效数字
3滴定分析法概述
4酸碱指示剂
5滴定曲线与指示剂的选择——强酸强碱、一元弱酸弱碱
6滴定曲线与指示剂的选择——多元酸碱
7酸碱标准溶液的配制与标定,酸碱滴定法的应用实例
第5讲化学分析法(一)教学大纲
科学家小传—拉瓦锡
【化学史话】-贝采里乌斯与分析化学
第2单元测验
第3单元第6讲化学热力学基本定律与函数主讲人:王一凡
1化学热力学简介
2体系与环境,状态与状态函数,过程与途径
3热力学能,热和功
4体积功、准静态过程与最大功
5热力学第一定律
6焓与焓变,热容,反应热
7反应进度与化学反应计量式,热化学方程式与热力学标准态
8等容反应热的测定及其与等压反应热的关系
9盖斯定律
10由标准生成热计算反应热
11由标准燃烧热计算反应热
12自发过程及其特征
13热力学第二定律的经典表述
14可逆过程
15自发的化学反应的推动力
16熵和熵变的概念
17熵的统计意义
18规定熵与热力学第三定律,由标准摩尔熵计算化学反应熵变
19热力学第二定律的熵表述
20吉布斯自由能与吉布斯自由能判据
21吉布斯-赫姆霍兹公式
22由吉布斯-赫姆霍兹公式计算化学反应标准吉布斯自由能变
23由标准生成吉布斯自由能计算化学反应标准吉布斯自由能变
第6讲化学热力学基本定律与函数教学大纲
科学家小传—盖斯
【化学史话】-吉布斯与化学热力学的创立
第3单元第7讲化学平衡主讲人:王一凡
1化学平衡的基本特征
2化学反应等温方程式
3标准平衡常数
4预测非标准态下的化学反应方向
5确定反应限度与平衡组成
6多重平衡与偶合反应
7浓度、压力对化学平衡的影响
8温度对化学平衡的影响;勒夏特列原理
第7讲化学平衡教学大纲
科学家小传—勒沙特列
【化学史话】-普里高津与耗散结构论
第3单元第8讲化学反应速率主讲人:王一凡
1化学动力学简介
2总包反应、元反应与态-态反应,反应机理,均相反应与多相反应
3化学反应速率的表示
4元反应的速率方程——质量作用定律,复杂反应的速率方程
5反应速率常数、反应级数与反应分子数,确定速率方程的初始速率法
6一级反应及其特征
7二级反应及其特征,零级反应及其特征
8范特霍夫规则与阿累尼乌斯方程
9阿累尼乌斯方程的应用
10碰撞理论
11过渡态理论简介
12催化概念及其特征
13均相催化和多相催化
14酶催化
第8讲化学反应速率教学大纲
科学家小传—泽维尔
【化学史话】-李远哲与交叉分子束方法的发明
第3单元测验
第4单元第9讲胶体化学主讲人:肖旭贤
1分散系的分类
2溶胶的动力学、光学和电学性质,胶粒带电的原因
3胶粒的双电层结构,胶团结构,溶胶的相对稳定性与聚沉
4大分子溶液及其渗透压,蛋白质的等电点、盐析,膜平衡
5凝胶
第9讲胶体化学授课大纲
科学家小传—蒂塞利乌斯
【化学史话】-朗格缪尔与表面化学
第4单元第10讲电化学基础主讲人:刘绍乾
1氧化值和氧化还原的概念
2氧化还原反应方程式的配平
3原电池的组成与工作原理,原电池符号
4原电池的最大电功和吉布斯自由能,电动势的能斯特方程
5电极电势的产生——双电层理论
6标准氢电极,电极电势的测定,标准电极电势
7电极电势的能斯特方程
8电极物质本身浓度对电极电势的影响
9生成沉淀、弱酸或弱碱及配合物等对电极电势的影响
10生物化学标准电极电势
11电池电动势的计算
12判断氧化剂、还原剂的相对强弱与氧化还原反应方向
13判断氧化还原反应进行的程度
15元素电势图及其应用
第10讲电化学基础授课大纲
【化学史话】-能斯特与电化学的发展
科学家小传—伏打
第4单元测验
第5单元第11讲原子结构与元素周期律主讲人:钱频
1原子的组成
2微观粒子的量子化特征:普朗克的量子假说、氢原子光谱与玻尔理论
3微观粒子的波粒二象性:爱因斯坦的光子学说,物质波假说
4测不准原理
5核外电子运动状态的描述:薛定谔方程、波函数
6量子数及其物理意义
7波函数的角度分布图
8电子云的角度分布图
9概率分布的表示方法:径向分布函数图
10屏蔽效应与钻穿效应
11鲍林的近似能级图,电子填充顺序,科顿的原子轨道能级图
12核外电子的排布规律
13基态原子的电子层结构
14原子结构与元素周期表
15原子半径的周期性
16元素电负性的周期性
第11讲原子结构与元素周期律授课大纲
科学家小传—玻尔
【化学史话】-德布罗意与波粒二象性
第5单元第12讲共价键与分子结构主讲人:钱频
1共价键的键参数
2路易斯理论与氢分子
3现代价键理论
4共价键的类型
5杂化轨道理论的要点
6杂化轨道类型与分子空间构型
7价层电子对互斥理论的基本要点
8价层电子对数的确定
9稳定结构的确定
10分子轨道的形成
11分子轨道的应用示例
12离域π键
13分子的偶极矩与极化率
14分子间力-范德华力
15氢键
第12讲共价键与分子结构授课大纲
科学家小传—鲍林
【化学史话】-克里克、沃森和威尔金斯与DNA结构的发现
第5单元第13讲配位化学基础主讲人:张寿春周建良
1配合物的组成
2配合物的分类
3配合物的命名
4配合物的空间构型
5配合物的异构现象
6配合物的价键理论要点,配离子的空间构型与杂化方式
7配合物的磁性与内轨型、外轨型配合物的确定
8晶体场理论要点,中心离子d轨道能级分裂,分裂能的影响因素
9八面体场中心离子d电子分布
10晶体场稳定化能,配离子电子吸收光谱
11配位平衡的表示方法,配合物平衡浓度的计算
12配位平衡的移动
第13讲配位化学基础授课大纲
科学家小传—科顿
【化学史话】-维尔纳与配位学说
第5单元测试
第6单元第14讲化学分析法(二)主讲人:何跃武
1氧化还原滴定原理,高锰酸钾法
2碘量法
3配位滴定法
第14讲化学分析法(二)授课大纲
科学家小传—贝格曼
【化学史话】-盖·吕萨克与容量分析
第6单元第15讲紫外-可见分光光度法主讲人:文莉
1物质对光的选择性吸收
2物质的吸收光谱
3透光率与吸光度,朗伯-比尔定律
4紫外-可见分光光度计
5标准曲线法,标准对照法
6分光光度法的误差
7提高测量灵敏度和准确度的方法,紫外分光光度法应用简介
第15讲紫外-可见分光光度法授课大纲
【化学史话】-本生与光谱分析法
科学家小传—朗伯与比耳
第6单元测试
第7单元第16讲晶体结构简介主讲人:易小艺
1晶体结构特征
2空间点阵与晶格,晶胞与晶胞参数,晶系与布拉维格子,晶体缺陷
3金属键,金属键理论
4离子键,离子性百分数,离子晶体的结构型式,半径比规则
第16讲晶体结构简介授课大纲
【化学史话】-霍奇金与维生素B12
科学家小传—佩鲁茨与肯德鲁
第7单元第17讲单质、无机化合物与无机材料主讲人:颜军
1金属、非金属单质的性质,准金属单质
2常见无机化合物
3金属基复合材料,无机非金属基复合材料
第17讲单质、无机化合物与无机材料授课大纲
科学家小传—克拉普罗特
【化学史话】-古迪纳夫与锂离子电池材料的发明
第7单元第18讲高分子化合物与高分子材料主讲人:颜军
1高分子化合物概述、命名、分类和合成反应
2高分子化合物的结构和特性及其相互关系
3高分子化合物的改性
4塑料
5橡胶
6纤维
7感光高分子材料,聚合物基复合材料,高分子材料的未来与分子设计