一、课程和案例的基本情况

课程名称：无机及分析化学（理论教学）  

授课对象：工学大类/环境工程、材料科学与工程  

课程性质：专业基础课程

课程简介：

无机及分析化学理论教学以物质结构、化学平衡、溶液化学及分析原理为核心，系统讲授化学基础理论及其在实际问题中的应用。课程注重培养学生的逻辑思维能力和科学素养，通过理论推导与案例分析，引导学生理解化学理论在环境保护、能源开发、材料设计等领域的支撑作用。在教学中融入思政元素，强化科技报国、绿色创新、社会责任等价值观，帮助学生树立“理论指导实践、科技服务社会”的职业理想。  

案例简介：化学平衡理论在环境治理中的应用

从知识传授、能力培养、价值塑造三方面展开：  

1.知识传授  

理论目标：掌握化学平衡的基本原理（勒夏特列原理）、平衡常数计算及影响因素。  

应用场景：大气中SO₂的脱除（钙基固硫反应）、水体中重金属离子的沉淀处理。  

2.能力培养

通过公式推导，理解平衡移动的定量规律。  

结合环境问题（如酸雨治理），设计化学平衡模型并提出解决方案。  

培养文献调研能力，分析前沿技术（如纳米吸附材料）的理论基础。  

3. 价值塑造  

介绍我国“蓝天保卫战”中化学理论的贡献（如燃煤电厂脱硫技术突破），增强科技自信。  

对比国内外环境治理技术的差异，强调“核心技术自主化”的重要性。  

融入“双碳”目标，探讨绿色化学平衡体系（如CO₂捕集与资源化）的理论创新。  

二、案例蕴含的思政元素分析

1.科技报国与理论创新  

以清华大学研发的低温脱硫技术为例，其理论核心是通过调节反应条件（温度、压力）优化化学平衡，使脱硫效率提升至99%。通过此案例，引导学生理解基础理论对国家重大工程的支持作用，激发投身科研的使命感。  

2.绿色化学与可持续发展  

分析传统重金属沉淀法（产生大量污泥）与新型离子交换法（基于化学平衡的可逆反应）的差异，结合《“十四五”循环经济发展规划》，诠释“绿色化学”对资源循环利用的意义。  

3.社会责任与全球视野

通过“日本水俣病事件”的反面案例，说明忽视化学平衡理论的危害（汞离子未有效沉淀），对比我国《水污染防治行动计划》的科学性，培养学生“以人为本”的职业伦理。  

4.严谨治学与科学精神

强调平衡常数计算的精确性，以“某企业篡改环保数据被处罚”事件为鉴，警示学生坚守学术诚信，树立“数据即生命”的科学态度。  

三、案例教学整体设计

1.课前导入

播放视频《中国治霾之路》，展示化学平衡理论在脱硫、脱硝技术中的应用，引发学生对理论价值的思考。  

布置预习任务：查阅“碳中和”目标下CO₂捕集技术的最新研究，总结其化学平衡原理。  

2.课堂讲授与思政融合

理论推导：以钙基固硫反应（CaO + SO₂ ↔ CaSO₃）为例，推导平衡常数表达式，分析温度、浓度对平衡移动的影响。  

思政渗透：  

科技自立：对比我国自主研发的脱硫催化剂与进口产品性能，强调“把论文写在祖国大地上”。  

生态优先：讨论燃煤电厂“超低排放”标准的理论依据，链接“绿水青山就是金山银山”理念。  

全球责任：通过《巴黎协定》中各国的减排承诺，引导学生思考化学理论在全球环境治理中的角色。  

3.课后拓展

分组课题：选择一种环境污染问题（如土壤镉污染），基于化学平衡理论设计治理方案，并分析其经济性与环保性。  

思政作业：撰写短文《化学理论工作者的时代使命》，结合课程内容阐述个人理想。

四、教学实践设计

教         案

五、教学反思

无机及分析化学理论教学需平衡抽象概念与实际问题，通过“环境治理”这一社会关切主题，学生能更直观地理解理论的价值。课堂中，多数学生能主动将化学平衡理论与“双碳”“污染防治”等国家战略结合，体现思政教育的有效性。  

改进方向：  

1.部分学生对公式推导存在畏难情绪，可增加生活化案例（如人体血液酸碱平衡）降低理解门槛。