1、1黑龙江省高等教育自学考试焊接(080315)专业(专 科)工程化学考试大纲(课程代码 2491)黑龙江省高等教育自学考试委员会办公室二九年四月2目录 课程性质与设置目的 3 课程内容与考核目标 3绪论3第一章 物质的化学组成和聚集状态 4第二章 物质的结构和材料的性质 7 第三章 化学反应与能源 9第四章 水溶液中的化学反应和水体保护 11第五章 化学反应和材料保护14 有关说明与实施要求 16一、关于考核目标16二、建议选用教材与参考资料16三、关于对考试命题的要求16 题型示例 163工程化学基础考试大纲 课程性质与设置目的和要求工程化学基础是全国高等教育自学考试焊接专业的一门考试课。它
2、从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题,使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。课程设置目的 本课程是高等学校非化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修基础课。目的在于帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点,提高学生的基本素质和创新能力。 课程设置要求 要求学生能掌握物质的化学组成、化学结构和基本的化学反应,熟悉化学变化过程中能量的变化和相互转化的关系。了解化学与现代工程技术的联系,如材料的选择和寿命、生命科学发展、环境的污染与保护、
3、能源的开发和利用等。 课程内容与考核目标绪 论学习目的和要求:联系实例理解系统、环境概念,理解开放系统、封闭系统、孤立系统的划分;联系实例理解聚集状态和相的关系;理解化学反应中的质量守恒和能量变化,掌握“物质的量”的符号、单位及有关计算。理解反应进度的概念,掌握化学计量数正负值的确定。课程内容1、 系统2、 相3、 物质的量4、反应进度考核知识点1、统、环境概念2、物质的量”的有关计算3、应进度的计算。考核要求识记:系统、环境概念理解:物质的量应用:反应进度的计算第一章 物质的化学组成和聚集状态学习目的和要求:理解化学组成的复杂性,能写出高分子化合物、配位化合物组成中的基本概念和命名4原则,了
4、解各类生物大分子的化学组成。了解晶体、非晶体概况,理解晶体类型及各自的特点;了解固体废弃物的产生、危害和资源化途径。了解水分子的缔合和锯齿状排列,掌握氢键的概念。掌握稀溶液的依数性,理解各自定量计算公式的适用条件和应用实例。联系实际理解表面活性剂的相关知识。掌握理想气体状态方程和应用的实际条件,了解酸雨成因、温室气体、臭氧层空洞和气溶胶相关内容。课程内容一、物质的化学组成1、具有复杂化学组成的物质2、高分子化合物3、配位化合物4、生物大分子二、固体1、晶体2、非晶体3、固体吸附剂4、固体废弃物三、液体1、水的性质和应用2、溶液的蒸汽压、凝固点、沸点和渗透压3、石油4、表面活性剂四、气体和等离子
5、体1、理想气体状态方程式2、大气相对湿度3、酸雨、温室效应和臭氧层空洞4、气溶胶5、等离子体考核知识点1、质的化学组成2、体的种类和性质3、体的性质和应用4、想气体状态方程式考核要求一、物质的化学组成识记:1、原子簇和分子簇 2、高分子 3、配位化合物理解:生物大分子应用: 高分子化合物、配位化合物组成中的基本概念和命名原则二、固体识记:1、晶体 2、非晶体 3、固体吸附剂 4、固体废弃物三、液体识记: 1、氢键的概念 2、渗透现象理解:1、面活性剂 2、稀溶液的依数性应用:PH 值计算四、气体和等离子体5应用: 理想气体状态方程和应用的实际条件。第二章 物质的结构和材料的性质学习目的和要求:
6、理解原子核外电子运动的不确定性,理解电子运动特征波粒二象性,了解波函数的表达意义,理解原子轨道表示的是核外电子可能出现的空间范围而不是轨迹。了解四个量子数符号和表示的意义,掌握电子组态表示的意义。掌握核外电子排布原则及方法、未成对电子数的确定方法。理解金属元素、非金属元素与外层电子得失的关系及影响电子得失的因素,掌握有效核电荷的确定。理解化学键本质、电负性概念、离子键与共价键的区分,通过实例理解分子轨道、成键轨道、反键轨道、 键、 键,以及等性杂化、不等性杂化、孤对电子等概念。理解氢键的形成及其本质,理解色散力是分子间力的主要来源。掌握化学键、氢键、分子间力在能量和作用方面的区别。了解晶体缺陷
7、概念,掌握能带理论。课程内容一、核外电子的运动状态1、电子运动的特征2、原子轨道和电子云3、量子数二、元素周期律 金属材料1、电子原子的电子排布式2、属元素和金属材料3、级跃迁和光谱分析三、化学键 分子间力 高分子材料1、学键2、子间力和氢键3、子能级跃迁和分子吸收光谱4、分子的结构和高分子材料四、晶体缺陷 陶瓷和复合材料1、体缺陷和能带理论2、瓷的结构和性能3、合材料考核知识点1、电子的运动状态2、素周期律 金属材料3、学键 分子间力 高分子材料4、体缺陷 陶瓷和复合材料考核要求:一、外电子的运动状态识记: 1、波粒二象性 2、量子数理解:1、核外电子运动的不确定性 2、电子运动特征应用:电
8、子组态表示的意义二、元素周期律 金属材料识记:1、核外电子排布原则及方法 2、有效核电荷的确定理解:1、熔强化现象和原因 2、原子的基态和能级跃迁6三、化学键 分子间力 高分子材料识记:1、化学键 2、化学键的分类 3、氢键理解:1 化学键本质 2电负性概念 3氢键的形成及本质应用:合成纤维的性质和用途四、晶体缺陷 陶瓷和复合材料应用:符合材料的性质和应用第三章 化学反应与能源学习目的和要求:理解反应物和生成物的物质的量、聚集压力、浓度、温度等决定了化学反应系统的状态,每一个确定的状态有确定的能量。掌握焓、内能、热量各符号的意义,以及各符号之间的联系和相互转化关系。掌握 rHm 的计算, fH
9、m 在查表时的注意事项。了解微观物质的运动与宏观物质运动的区别,理解熵变和吉布斯自由能的含义,学会判断反应自发性的依据。了解多重平衡法则,理解热力学函变和平衡常数均与反应方程式的写法有关,掌握勒沙特列原理在判断压力、温度、浓度对平衡移动的影响。联系实际理解氧化还原反应和原电池的关系,了解电极电势的产生和半反应的写法,掌握电极电势能斯特方程的计算和应用,特别注意介质对电极电势的影响。课程内容一、化学与能量转化1、热力学能的变化2、热效应和焓变3、等容过程中的热量测量4、标准摩尔焓变5、热力学能变化 U 和焓变 H 的关系二、化学反应的方向和限度1、化学反应的自发性2、标准摩尔熵和标准摩尔熵变3、
10、标准摩尔吉布斯函数变4、任意条件下的吉布斯函数变三、化学平衡和反应速率1、化学平衡和平衡常数2、平衡常数和温度的关系3、影响化学平衡移动的因素4、化学反应速率和催化剂四、氧化还原反应和能源的开发利用1、氧化还原反应的能量变化2、原电池3、电极电势4、化学电源4、 能源的开发利用考核知识点1化学与能量转化2化学反应的方向和限度3化学平衡和反应速率74氧化还原反应和能源的开发利用考核要求一、化学与能量转化识记:1、焓、内能、热量各符号的意义 2、 rHm 的计算 3、 fHm 在查表时的注意事项理解:1、各符号的物理意义 2、稳定单质的含义二、化学反应的方向和限度识记:1、标准摩尔熵 2、吉布斯自
11、由能理解:1、各符号物理意义 2、自发过程是系统内微观粒子势能降低的过程三、化学平衡和反应速率识记:1、化学平衡和平衡常数 2、催化剂理解:化学反应速率对工程实际的意义及改变反应速率的方法四、氧化还原反应和能源的开发利用应用: 能斯特方程的计算和应用。第四章 水溶液中的化学反应和水体保护学习目的和要求:了解电离理论、质子理论和电子理论对酸碱的定义,理解共轭酸碱对、质子受体、质子给体等概念。掌握酸碱解离平衡常数和溶液 pH值的有关计算,酸碱强弱的比较。掌握缓冲溶液 pH值计算、配置的原则及其应用。理解难溶电解质概念和溶度积规则,掌握从热力学数据和平衡时溶液中离子浓度计算溶度积的方法。掌握用溶度积
12、来判断难溶电解质的溶解度大小,溶度积规则的应用。理解可溶性配位化合物的稳定常数的应用。了解水资源的重要型,理解水体污染的控制和治理方法。课程内容一、弱酸弱碱溶液及其应用1、酸碱理论2、酸碱的解离常数3、同离子效应和缓冲溶液4、pH 的测定二、沉淀与溶解反应及其应用1、溶度积2、溶度积和溶解度的关系3、溶度积规则4、沉淀与溶解反应应用举例三、配位反应及其应用1、配位化合物的解离反应2、配位平衡的转化3、配位反应的应用实例四、水质与水体保护1、水资源概况2、水体质量3、水体污染5、 水体污染的控制与治理考核知识点1、弱酸弱碱溶液及其应用82、沉淀与溶解反应及其应用3、配位反应及其应用4、水质与水体
13、保护考核要求一、弱酸弱碱溶液及其应用理解:质子理论对酸碱的定义应用:PH 值测定方法二、沉淀与溶解反应及其应用识记:1、溶度积 2、难溶电解质应用:溶度积在在锅炉上和废水处理方面的应用三、配位反应及其应用理解:可溶性配位化合物在内界与外界间解离的情况应用:配位化合物在实际中的应用四、水质与水体保护理解:1、纯水、超纯水的含义和用途 2、DO、COD、BOD 表示的意义应用:水体污染的控制和治理方法第五章 化学反应和材料保护学习目的和要求:掌握电化学腐蚀的机理析氢和吸氧,掌握腐蚀电池的两极名称、电极反应和实际析出电势表达式、理解氧气浓度小的地方的金属先腐蚀的原因。结合实例理解牺牲阳极保护法、外加
14、电流法的应用。掌握氧自由基的种类及对人类的功过,认识 SOD的名称、意义及作用。了解高分子材料的使用和保护。课程内容一、金属腐蚀的发生1、化学腐蚀2、化学腐蚀的极化作用3、析氢腐蚀和吸氧腐蚀4、金属的腐蚀速率二、金属腐蚀与防护1、合理选用材料2、防止介质对材料的腐蚀3、电化学保护法4、电化学腐蚀的利用三、生命体及高分子材料的老化1、光合作用和氧原2、氧自由基3、高分子材料的老化四、高分子材料的保护1、光稳定剂和抗氧剂2、氧指数和阻燃剂3、填充剂和偶联剂4、化学镀和塑料电镀考核知识点1、金属腐蚀的发生92、金属腐蚀与防护3、生命体及高分子材料的老化4、高分子材料的保护考核要求:一、金属腐蚀的发生
15、理解:1、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别 2、氢的极化电势的存在及意义应用:高温水蒸气对钢材的腐蚀和脱碳现象及其危害二、金属腐蚀与防护理解:1、根据具体情况选材的重要性 2、牺牲阳极保护法、外加电流法的方法应用:电化学腐蚀的应用三、生命体及高分子材料的老化理解:1、光合作用中反应的条件及所生成的物质 2、老化的不可逆性五、高分子材料的保护识记:高分子材料与其他材料比较的优缺点应用:高分子材料的使用和保护 有关说明与实施要求为了使本大纲的内容在个人自学、社会助学和考试命题中得到贯彻和落实,特作如下说明:一、关于考核目标为使考试内容具体化和考试要求标准化,本大纲对各章规定了考试目标,包括考核知识和考核
16、要求。明确考核目标,使自学应考者进一步明确考试内容和要求,更有目的地系统学习教材;使考试命题更加明确范围,更准确地安排试题的知识能力层次和难易程度。本大纲在考试目标中,按照识记、领会、应用三个层次规定应达到的能力要求。三个能力层次是递进等级关系。各能力层次的含义是一、识记要求能记住有关名词、主要性能、基本结论等,是最低层次要求。二、领会要求掌握有关概念、原理之间的区别和联系,简单说明基本原则和基本结论。领会是较高层次的要求。三、应用在领会的基础上,能综合有关知识,正确分析和阐述较复杂的问题。应用是最高层次的要求。二、建议选用教材与参考资料学习教材:工程化学 ,陈根林主编,高等教育出版社 199
17、9 年 6 月 1版。三、关于对考试命题的要求对于大纲中所列课程内容,考核知识点和考核要求要覆盖全面、系统并适当突出课程重点内容。对于社会助学应以教材为基础,大纲为依据,不得随意删改。应注意培养学生的自学能力,引导学生学会独立思考和独立操作。应正确把握各知识点要求的层次,深刻理解对各考核点的要求。考核试题覆盖到各章的知识点,适当突出重点章节。试题中对不同层次的分数比例为:识记占 30,领会占 30,应用占 40。试题的难易程度为:易、较易、较难和难四个等级,比例为:2:3:3:2.题型结构:填空题、单项选择题、名词解释、简答题、计算题10 题型示例一、填空题(将正确答案填在空格内,本题共 20
18、分,每题 2分)1、物质的聚集形态有 、 、 三种。2、化学键包括 、 、 、 四种情况。二、名词解释(本题共 25分,每题 5分)1、金属键2、物质的量三、简答题(本题共 25分,每题 5分)1、简述向燃烧高含硫量煤的炉中投入生石灰可除去 SO3,以减少大气污染的理由。2、增加反应物的压力,对化学反应平衡常数有何影响?四、计算题(本题共 30分,每题 10分)1、已知化学反应方程式:C aCO3=CaO+CO2 (g),求 1吨含 95%碳酸钙的石灰石在完全分解时,最多能得到氧化钙和二氧化碳各多少千克?2、利用标准摩尔生成焓的数据,计算火箭燃料液态联氨 N2H4完全燃烧变成 N2(g)和H2O(l)时反应的标准摩尔焓变。