改變世界的化學

改變世界的化學是南開大學建設的慕課，國家級一流本科課程。於2019春夏在智慧樹網首次開課。該課程的課程負責人為邱曉航，授課教師包括孔德明、李偉、楊光明、王志宏。據2022年7月智慧樹網官網顯示，該課程已開課8學期。

該課程總共十一章，包括古代化學、近代科學化學的萌芽、原子--分子學說的建立、有機化學的誕生、全世界寫入一張元素表、化學學科枝繁葉茂等內容。

基本介紹

• 中文名：改變世界的化學
• 類別：慕課、國家級一流本科課程
• 授課平台：智慧樹網
• 首開時間：2019春夏
• 授課教師：邱曉航、孔德明、李偉、楊光明、王志宏
• 建設院校：南開大學

課程性質

課程背景

化學是一門能夠創造新物質的中心學科，化學在人類進步的歷程中起著重要的推動作用，是培養大學生的科學素養的重要學科之一。化學滲透在衣食住行各個領域，顯著地改變了人們的生活。有了化學工業的化肥和農藥，有限的土地才可以養活越來越多的人口；有了各種化學合成纖維，人們的衣著光彩亮麗；各種合成藥物，使人類壽命得以延長。在人們生活得更加便利、更加舒適、更加健康的同時，也有不法分子罔顧人類健康和地球環境將化學知識用作斂財的工具，以至於人們對化學科學產生深深的誤解。所以在高校普及一些化學知識是必要的。

課程定位

該課程基於HPS（History，Philosophy，Sociology of science）教育理念，從化學科學的形成歷程加深學生對化學科學的認識，以通俗易懂的形式普及生活中的化學常識，並分別從糧食產量、醫藥健康、食品安全、材料、電池等大眾關注的問題介紹化學科學對人類社會文明做出的貢獻。該課程適合大學各專業學生學習，對於提高大學生自我修養和科學素質將起到積極的作用。

適應專業

該課程適合大學各專業學生。

課程簡介

該課程共十一章，緒章介紹化學學科地位；第一章介紹古代化學與人類生活的密切關係，人們在生活生產實踐中逐漸積累的化學知識；第二章介紹化學逐步成為一門科學，包括波義耳提出科學的元素觀，氣體化學的突破，重點介紹了拉瓦錫發動化學革命；第三章介紹了原子分子論建立，包括原子論提出的歷史背景，原子論內容和原子論的早期遭遇；第四章主要介紹有機化學的誕生及結構理論的建立，包括生命力論的破除、同分異構現象的發現和有關物質結構理論的逐步建立；第五章主要介紹人類發現元素和元素周期律的過程，包括周期律之前的分類和門捷列夫周期律以及周期律的驗證和意義；第六章主要介紹19世紀末化學進展，包括物理化學體系形成、有機合成和稀有氣體元素的發現；第七章主要介紹現代化學在物理學發現中發展，包括物理學與化學的學科交集和物理學三大發現；第八章主要介紹與人們的日常生活密切相關的一些化學物質，尤其是有機化合物；第九章介紹化學分析方法對社會生活各方面的貢獻；第十章介紹綠色化學與綠色生活的協同，討論化學未來發展方向；第十一章介紹化學學科的學科任務和目標。

課程大綱

緒章 緒論 0.1緒論 第一章 古代化學 1.1早期實用化學 1.2古代物質觀 1.2.1中國古代的物質觀 1.2.2古希臘的物質觀 1.3化學的原始形式 1.3.1鍊金術 1.3.2西方鍊金術 1.4醫藥化學和工藝化學 1.4.1醫藥化學派 1.4.2工藝化學時期相關著作 1.4.3中國的本草學及有關化學知識 第二章 近代科學化學的萌芽 2.1科學化學的產生背景 2.2波義耳的元素概念和《懷疑派化學家》 2.3燃素論 2.4氣體化學的突破 2.4.1碳酸氣、氫氣的發現 2.4.2氮氣 、氧氣的發現 2.5氧化學說的建立 2.5.1拉瓦錫 2.5.2化學革命 第三章 原子--分子學說的建立 3.1定量定律的建立 3.1.1當量定律的發現 3.1.2關於定比定律的爭論 3.2原子論的提出 3.2.1道爾頓 3.2.2原子論 3.3原子論的早期遭遇 3.3.1蓋呂薩克實驗 3.3.2阿佛加德羅假說 3.3.3貝采里烏斯（1） 3.3.4貝采里烏斯（2） 3.4十九世紀初的其他研究和發現 3.4.1酸中含氧理論的拋棄 3.4.2自學成才的化學家戴維 第四章 有機化學的誕生 4.1尿素合成 4.1.1打破生命力論 4.1.2同分異構現象的發現 4.1.3武勒和李比希--武勒 4.1.4武勒和李比希--李比希 4.2經典結構理論 4.2.1早期結構理論 4.2.2原子價概念的提出 4.2.3康尼扎羅分子論 4.2.4經典結構式 4.2.5化學結構學說 4.2.6苯環結構 4.2.7立體化學

第五章 全世界寫入一張元素表 5.1周期系以前的分類工作 5.1.1元素髮現 5.1.2周期系之前的分類 5.2門捷列夫周期律的發現 5.2.1周期律的發現 5.2.2周期律驗證和意義 5.3分光鏡中的新大陸 5.3.1光譜法的逐步實現 5.3.2本生和基爾霍夫 第六章 化學學科枝繁葉茂 6.1物理化學三劍客 6.1.1范霍夫 6.1.2阿累尼烏斯 6.1.3奧斯特瓦爾德 6.219世紀後期的有機合成 6.3稀有氣體的發現 第七章 現代化學在物理學新發現中發展 7.1物理學家、化學家的共同目標 7.2物理學三大發現 第八章 身邊的化學—天使？魔鬼？ 8.1我們從哪裡來？我們是誰？ 8.2有機分子--衣食住行 8.3維生素--生命之樂的調音師 8.4挽救生命的化學 8.4.1守護生命的阿司匹林和青黴素 8.4.2助你如夢的安定 8.4.3國藥精華--青蒿素 8.5天使也有半張魔鬼的臉：惡名昭彰的反應停 8.6美食的風險--食品添加劑 8.7To be or not to be?三聚氰胺風波 8.8從人造天堂到地獄之門 8.9真的更快更高更強？--運動興奮劑 8.10天使或魔鬼由你決定 8.11神通廣大的催化劑 第九章 分析化學 9.1分析化學的定義 9.2分析化學與食品安全（一） 9.3分析化學與食品安全（二） 9.4分析化學與藥品安全 9.5分析化學與人類健康 9.6分析化學與環境問題 9.7分析化學與社會穩定 9.8分析化學與刑偵 第十章 綠色化學與綠色生活的協同 10.1為何化學的貢獻被埋沒、名譽被“抹黑”？ 10.2如何辯證理解綠色化學？ 10.3如何辯證看待綠色生活？ 10.4綠色化學與綠色生活如何協同？ 第十一章 結語 11.1結語

（註：課程大綱排版從左到右列 ）

開課信息

開課次數	開課時間	參與人數	學時
第1學期開課	2019春夏	361	32
第2學期開課	2019秋冬	929	28
第3學期開課	2020春夏	2528	36
第4學期開課	2020秋冬	2177	28
第5學期開課	2021春夏	2539	34
第6學期開課	2021秋冬	1673	34
第7學期開課	2022春夏	已運行	34
第8學期開課	2022秋冬	招生中	34
該課程第1-8學期授課教師均為邱曉航、孔德明、李偉、楊光明、王志宏。

課程特色

該課程關注科學與文化、經濟、政治社會因素相互作用，介紹化學科學成果的過程中，融合了科學家執著、求真、思辨、嚴謹等人格魅力。該課程中，化學學科發展過程、科學發現等知識點以視頻授課為主，通過多樣化呈現視頻，如在視頻中嵌入化學實驗、歷史人物、事件實例等方式，吸引學生注意力，激發學生的學習興趣；在見面課中通過化學與能源、化學與環境、化學與材料等專題討論教學，培養學生的化學素養、科學品格以及分析解決問題的綜合套用能力。

教學目標

1. 使學生了解化學學科在不同時期的發展以及對人類生活的改變。
2. 使學生了解化學家獲得科學發現的過程，感受科學思維、科學方法和協作精神在科學研究的套用。
3. 提高學生的科學素養，培養學生用科學的觀點認識公眾關注的環境、能源、材料、生命科學等社會熱點問題的能力。

考核標準

平時成績30分

平時成績=學習進度分（5.0分）+學習行為分（25.0分）

章測試成績10分

單項類目名稱	卷面分	單項滿分
緒論 單元測試	100	0.8
第一章 單元測試	100	0.8
第二章 單元測試	100	0.8
第三章 單元測試	100	0.8
第四章 單元測試	100	0.8
第五章 單元測試	100	0.8
第六章 單元測試	100	0.8
第七章 單元測試	100	0.8
第八章 單元測試	100	0.8
第九章 單元測試	100	0.8
第十章 單元測試	100	0.8
第十一章 單元測試	100	1.2

見面課成績21分

見面課成績得分=見面課實際得分/見面課總分*權值

單項類目名稱	單項滿分
化學與能源	7.0
化學與材料	7.0
顏色與化學	7.0

期末考試成績39分

期末考試得分=期末考試實際得分/期末考試總分*權值

採用線上期末考試形式作為期末考試成績

試卷：教程考試

所獲榮譽

2020年11月24日，該課程被中華人民共和國教育部認定為首批國家級一流本科課程。

教師簡介

邱曉航，博士，畢業於南開大學，南開大學化學學院教授，化學系主任，研究領域：無機化學。

孔德明，博士，畢業於南開大學，南開大學化學學院分析科學研究中心教授，研究領域：分析化學。

李偉，博士，畢業於南開大學，南開大學化學學院套用化學與工程研究所教授，科學技術研究部技術開發與成果轉化辦公室主任，研究領域：納米催化材料與石油化工。

楊光明，博士，畢業於南開大學，南開大學化學學院化學系教授，研究領域：無機化學

王志宏，博士，畢業於德克薩斯農工大學，南開大學化學學院元素有機化學研究所副教授，研究領域：有機反應及機理、計算化學。