spContent=当你深信水火不容,是否想感受可燃冰的神奇?当你惊叹卷福的迷之魔力,是否知晓化学是他的破案法器? 当你惊奇于‘歼-60’战机的隐形能力,是否想探究它的隐身秘密?
来吧!让我们一起探寻新兴能源、研发新款药物、了解新型材料......二十一世纪,将是化学大展身手的时代,我们共同期待!
当你深信水火不容,是否想感受可燃冰的神奇?当你惊叹卷福的迷之魔力,是否知晓化学是他的破案法器? 当你惊奇于‘歼-60’战机的隐形能力,是否想探究它的隐身秘密?
来吧!让我们一起探寻新兴能源、研发新款药物、了解新型材料......二十一世纪,将是化学大展身手的时代,我们共同期待!
—— 课程团队
课程概述
化学作为一门中心性的、实用性和创造性的科学,在人类多姿多彩的生活中可以说是无处不在。从衣着的绚丽多彩到餐桌上的丰盛菜肴;从钢筋混泥土的高楼林立到繁忙立交上的车水马龙,化学无时无刻不在彰显着它对这个世界的改造能力!
《化学与人类文明》这门课主要介绍化学在人类历史发展和现代生产、生活中所起的重要作用。青霉素的使用让人类第一次有了可以对抗细菌的武器;纳米靶向药物提供了针对恶性肿瘤的治疗手段;化学技术与材料使文物焕发昔日的光彩;而新型材料在国防科技中也随处可见......可以说化学在不经意间改变着我们的生活。我们既是丰裕物资的享受者,同时也是能源短缺、环境污染等困境的承受者,先进的化学方法是解决这些问题的手段。
《化学与人类文明》不仅关注简单的化学常识,了解化学的历史和现状,也试图利用科学思维方式剖析问题,从而更深的层次了解这个世界的本源。希望唤起同学们对化学领域中的热点问题的兴趣,憧憬化学的美好未来。
授课目标
化学作为一门中心性的,实用性和创造性的科学,与国民经济各个部门、尖端科学技术各个领域以及人民生活各个方面都有密切联系。本课程的授课目标是普及化学基础知识,锻炼科学思维方式,提高公民科学素养。
课程大纲
绪论
课时目标:了解化学发展概貌;明确化学在社会发展中的作用和地位;了解化学学科分类;明确化学变化基本规律。
1.1化学在现代社会发展中的作用和地位
1.2 化学学科分类
1.3 化学变化遵循的基本规律
化学基础知识
课时目标:掌握元素周期律、离子键、共价键、金属键、分子间作用力;了解元素的起源及人造元素的合成、近代原子论的创立与发展,现代原子结构理论。
2.1 元素的起源与合成
2.2 原子论
2.3 元素周期表
2.4 化学键与分子结构
化学与能源
课时目标:掌握能量产生和转化的化学原理;了解全球和我国能源状况及能源的结构和发展趋势。
3.1 全球能源结构和能量转化的化学原理
3.2 化学在煤碳开发利用方面的贡献
3.3 化学在石油和天然气开发利用方面的贡献
3.4 化学对和平利用核能的贡献
3.5 节约能源与新能源的开发
化学与健康
课时目标:1.掌握化学家开发新药的途径和方法;了解药物化学对人类健康生活的贡献;了解糖、蛋白质、脂类、维生素、矿物质等营养素对人体健康的重要作用;了解烟草、毒品对人体健康的危害。
4.1 人类健康长寿原因何在
4.2 药物化学对人类健康的贡献
4.3 化学家如何开发新药物
4.4 营养化学
4.5 烟草与毒品
化学与生命科学
课时目标:掌握基因和DNA的化学本质、生物催化与仿生化学对人类生存的影响;了解核酸和蛋白质的结构及化学性质;了解研究生命起源的化学方法;了解化学方法对基因工程的贡献。
5.1 构成生命的最基本物质
5.2 分子遗传学的化学基础
5.3 生物催化与仿生化学
5.4 生命的起源
5.5 化学对基因工程的贡献
化学与环境
课时目标:掌握环境及生态平衡对人类生存的重要意义;掌握自然环境的 结构及氮、碳、氧元素循环的方式;掌握绿色化学、纳米技术等新概念;了解保护大气环境、水资源及土壤资源的化学方法;了解环境保护的重要意义;了解环境科学领域未来的发展趋势。
6.1 环境与生态平衡
6.2 自然环境的结构与功能
6.3 自然界的元素循环
6.4 保护自然环境
6.5 绿色化学
化学与材料
课时目标:掌握超导材料、电子信息材料、高分子材料、纳米材料的特点;了解不同用途材料的化学组成;了解化学知识在新材料研发领域的重要作用
7.1 金属材料
7.2 陶瓷材料
7.3 高分子材料
7.4 超导材料和电子信息材料
化学与文物保护
课时目标:掌握文物保护的基本原则;了解不同类型文物的化学保护方法;了解文物保护的重要意义。
8.1 分析化学在文物保护中的作用
8.2 高分子化合物在文物保护中的作用
8.3 化学与青铜文物保护
8.4 化学与陶瓷及石质文物保护
8.5 化学与壁画及彩绘文物保护
8.6 化学与漆木器保护
化学与司法侦查
课时目标:学会常见中毒如酒精、煤气中毒的处理方法;了解毒物和毒品的种类及分析方法;学会辨识毒品,远离毒品;了解化学原理在司法侦查领域的应用。
9.1 犯罪现场调查
9.2 化学在刑侦中的应用
9.3 毒物分析
9.4 毒品分析
化学与国防军事
课时目标:了解化学在国防建设和军事战争中的重要性;了解现代高科技武器装备研制过程中的化学方法。
10.1 常规武器
10.2 化学武器
10.3 核武器与核战争
10.4 现代高科技武器装备与化学
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预备知识
证书要求
注册本课程的学员完成课程视频的学习,通过网上的各章习题测试和期末考试、参与互动讨论评分,即可获得本课程认证证书(此证书需要申请);成绩60-84分获得合格证书。85及以上获得优秀证书。
本课程成绩分配:满分100。各章末测试占30%,章末互评讨论占20%,期末考试占30%,课堂讨论占20 %。
课程讨论必须在给老师定的讨论题目下至少选择5个回答参与讨论。
西安交通大学校内选修本课程的同学如要获得学分,除完成本课程的MOOC学习和考核外,还需参加线下期末考试。
参考资料
唐玉海, 张雯 主 编, 《大学化学》第2版,科学出版社,2015.12.
常见问题
如何获得证书?
注册本课程的学员完成课程视频的学习,通过网上的各章习题测试和期末考试、参与互动讨论评分,即可获得本课程认证证书(此证书需要申请);成绩60-84分获得合格证书。85及以上获得优秀证书。
校内选修本课程的同学如要获得学分,除完成线上考核,还需参加线下期末考试。