《近代化学导论(第2版)(下册)》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是在2002年出版的“面向21世纪课程教材”的基础上修订再版的。南开大学申泮文院士在国内外教学对比研究的基础上,提出了一套教学改革方案,《近代化学导论》是其研究成果之一。《近代化学导论》作为大一化学基础课教材,内容上着眼于反映学科概貌的同时,努力反映化学学科对人类进步和社会发展的作用和贡献。运用通俗易懂的语言,介绍化学的基本概念和基础知识,通过大量的实例来启发学生的思维,提高学习的兴趣。全书共分四个部分:一、化学基本原理,介绍初步的结构化学和理论化学;二、溶液平衡和定量化学分析,介绍溶液中的化学平衡理论、定量化学分析的实际应用;三、元素化学;四、化学交叉科学,介绍六个专题,供教学灵活使用。全书配套有多媒体教学软件、电子教案及习题解答,供教师和学生参考,内容丰富多彩。
全书共34章,分上下两册出版。《近代化学导论》可供高等院校化学、化工类专业作为教材,也可供相关专业人员参考。
过去在高校化学专业大一化学基础课的教学中,最困扰教师和学生的教学内容是元素化学部分。这部分内容包括重要化学元素和它们化合物的纪实性材料,虽然有先期学习的基本化学原理和化学元素周期系理论作为指导和理论框架,教师也努力采取各种有效的教学辅助手段来提高学生的学习兴趣,但是一个一个的化学元素和它们庞杂的化合物,范围繁复,难学、难记、难掌握,学生认为学习内容枯燥乏味,学习兴趣普遍不高。由于当前教学改革的新形势,非专业公共课的内容有所膨胀,为减轻学生的学习负担,必须压缩专业课的教学时数,而且要求进一步提高教学质量,所以改革传统的教学方式和方法势在必行。
为了迎接新的挑战,高质量完成教学任务,南开大学化学学院材料化学系大一普通化学在院、系的支持下,建立了大一基础课教改试点班,立意创新,勇闯难关,在引入高技术教学手段、改造教学方式方法、创编新教材、编制多媒体辅助课件,改进师生在教与学中的协同关系等诸方面,作出了多方努力。在此基础上,创造出一套元素化学快速高效教学法,调动了学生的学习积极性,引发了学习兴趣,提高了教学质量。现把这种新的教学方法总结内容如下。
我们把化学知识的教学分为三个层次:(1)基本理论知识,主要由教师在课堂上讲授,但教师应该注意教懂学生如何从感性知识跃迁到抽象思维,提高到理性认识,著名科学家们是怎样构筑理论模型的;(2)叙述性纪实材料,例如元素化学,应该在教师指导下强化学生的自学,培养学生的自学兴趣、习惯和主动性,多媒体课件为此提供了有益的辅助;(3)化学实验技术,应该由学生在实验室中学习。
我们编制的多媒体《化学元素周期系》化学教学软件,是我们改造元素化学教学方式方法的物质基础,已获教育部优秀高校教学软件一等奖,并已由高等教育出版社正式出版,全国推广应用。
在元素化学教学改革中取得的改革效果,在于先把周期表中的众多化学元素按共性分为5个元素群,给每个元素群组编一份“通论”讲稿,本书为此提供了样板。这些通论讲题如下。
……
第18章 活泼金属元素——碱金属元素、碱土金属元素和铝
18.1 碱金属元素和碱土金属元素通论
复习问题和作业
18.2 铝
复习问题和作业
科技进展论坛 宇宙的形成和化学元素的演化
第19章 非金属元素的通性
19.1 非金属元素的氧化态
19.2 非金属元素的原子半径和离子半径
19.3 含氧酸和碱的解离
19.4 非金属元素的电离势、电子亲和势与电负性
19.5 非金属元素在形成化合物时的成键特征
19.6 非金属元素的存在状况和单质的物理性质
19.7 非金属单质的结构
19.8 非金属单质的一般制备方法
19.9 非金属元素的氢化物
复习问题和作业
科技进展论坛 世界最大粒子加速器启动
第20章 非金属元素分论(一) 氢、稀有气体和卤族元素
20.1 氢
复习问题和作业
20.2 稀有气体
复习问题和作业
20.3 卤族元素
复习问题和作业
科技进展论坛 青霉素开启了抗菌素医疗时代
第2l章 非金属元素分论(二) 氧和硫
21.1 氧和氧化物
21.2 硫及其化合物
复习问题和作业
科技进展论坛 保护大气臭氧层的《蒙特利尔议定书》
第22章 非金属元素分论(三) 氮和磷
22.1 氮及其化合物
22.2 磷及其化合物
复习问题和作业
科技进展论坛 明星分子——一氧化氮
第23章 非金属元素分论(四) 碳、硅和硼
23.1 碳及其化合物
23.2 硅及其化合物
23.3 硼及其化合物
复习问题和作业
科技进展论坛 生物质低碳燃油
第24章 有机化学概要
24.1 有机化合物分子的特征性质
24.2 碳氢化合物的结构与分类
24.3 异构现象
24.4 几种重要的有机化学反应
24.5 常见的官能团
复习问题和作业
科技进展论坛 支持我国石油化工可持续发展的科学家闵恩泽
第25章 过渡元素
25.1 过渡元素的通性
25.2 过渡元素的氧化还原性
复习问题和作业
科技进展论坛 中国的冶金工业
第26章 过渡后金属元素通论
26.1 原子的电子层结构
26.2 形成化合物时的氧化态
26.3 单质的一些物理性质和化学性质
26.4 重要化合物的一般性质
26.5 化合物的颜色和键的共价性
26.6 本区域元素不同氧化态之间的氧化还原性
26.7 本区域金属的冶炼
复习问题和作业
科技进展论坛 中国的化肥工业
第27章 镧系元素和锕系元素
27.1 镧系元素的通性
27.2 镧系元素的重要化合物
27.3 锕系元素的通性
27.4 钍和铀的化合物
复习问题和作业
科技进展论坛 稀土发光材料
第28章 化学元素的周期性
28.1 单质
28.2 元素的化学性质和化合物性质的周期性
复习问题和作业
科技进展论坛 中国距诺贝尔奖有多远?
第29章 原子核化学
29.1 天然放射性和人工放射性
29.2 化学元素的人工合成
29.3 从马克思主义的认识论看元素周期系理论的发展
29.4 放射化学
参考资料
科技进展论坛 国际热核聚变实验堆计划
第30章 能源化学
30.1 什么是能源
30.2 能源在国民经济建设中的重要性
30.3 能源与生态环境的关系
30.4 人类呼唤清洁能源
30.5 核燃料的化学工艺学
30.6 铀的循环利用
30.7 开发氢经济
30.8 氢的储存和输运
30.9 氢作为能源的应用
参考资料
科技进展论坛 重要的可再生能源——太阳能发电
第31章 环境化学
31.1 什么是环境化学
31.2 环境化学的研究方向
31.3 绿色化学
参考资料
科技进展论坛 国际减排温室气体的《京都议定书》
第32章 材料化学
32.1 材料科学的发展过程
32.2 材料的分类
32.3 材料化学的研究领域
32.4 材料的微观结构
32.5 材料的合成与制备
32.6 新材料的研究现状与展望
32.7 我国材料领域科技发展总体目标
参考资料
科技进展论坛 高温超导材料研究新进展
第33章 生命化学
33.1 近代生命科学
33.2 生命中的化学物质
33.3 生物的遗传性
33.4 现代生命科学技术与人类生活
参考资料
科技进展论坛 人类基因组测序的国际合作
第34章 化学科学的科学发展观
34.1 比尔·盖茨的业绩和两次诺贝尔奖的启示
34.2 量子化学与计算机化学
34.3 21世纪化学中待解决的四大难题
34.4 化学与可持续发展
参考资料
科技进展论坛 我国量子化学学科的奠基人唐敖庆院士
附录6(续) 科学家简介
索引