2015/12/04 ~ 2018/12/31
18小時/9週 (已經開始)

摘要

隨到隨學!Let's have fun with this MOOC: 化學!

(本課程視頻、講義隨時開放,課程中無授課教師與助教參與,也不開放測驗、討論區、與證書等功能。)

本課程的重要性,在於化學與生活的密切關連性,且化學知識已成為不可或缺的項目。食安問題為例,如廣泛應用在嬰兒食品容器的雙酚A、化妝品及日常用品中的包裝塑料所使用的鄰苯二甲酸酯鹽類(俗稱塑化劑)等,讓我們對這些日常生活中無所不在的化學物質產生好奇。另一方面,在許多應用工業裡,化學品也扮演著改善其功能性及效率的最大關鍵元素。因此,該課程的開設對欲瞭解化學品成分、特性或應用端的有心求學人士需求性相當高。除闡述基本理論外亦加入實務內容,利用技職與業界的觀點進行教學,以縮短學用落差。

課程目標

本課程以普通化學為基礎,將由淺入深,介紹元素的原子結構、化學方程式平衡與計算、反應熱、週期表、化學鍵、化合物的分子結構、熱力學、動力學、平衡常數、氧化與還原、酸鹼反應、電化學及三態,並結合現在居家化學及食品安全等議題,使欲學習與瞭解化學原理之有志人士能奠定良好基礎。

授課教師

姓名

現職

學歷

專長

陳生明

臺北科技大學

化學工程與生物科技系教授

國立台灣大學

化學博士

儀器分析、分析技術、電化學、觸媒化學、生物無機化學

黃聲東

臺北科技大學

化學工程與生物科技系教授

美國布蘭岱斯大學

生化有機博士

分子設計、天然物全合成

曾添文

臺北科技大學

化學工程與生物科技系
副教授

國立台灣大學

化學博士

孔洞材料、合成化學、無機奈米材料、觸媒化學

蘇昭瑾

臺北科技大學

分子科學與工程系教授

美國哥倫比亞大學

化學博士

半導體蝕刻、金屬催化固態表面分析技術、分子束、高真空

蔡麗珠

臺北科技大學

分子科學與工程系教授

瑞典哥德堡
大學

化學博士

蛋白質/蛋白質與受質結構與功能分析、物奈米材料與檢測、分子模擬

許益瑞

臺北科技大學

分子科學與工程系副教授

國立台灣大學

化學系博士

X 光結晶學、X 光吸收與放射光譜、X 光小角度散射、分子模擬與理論計算

李嘉甄

臺北科技大學

材料與資源工程系教授

清華大學

材料科學工程學系博士

奈米粉體合成、粉體分散技術、膠體化學

蔡子萱

臺北科技大學

材料與資源工程系副教授

國立台灣大學

化工博士

電化學工程、半導體製程、腐蝕工程、光電元件製程、能源科技

課程進度表

第1週:化學與生活、從原子結構到MO

第2週:從原子結構到分子結構、從原子結構到分子軌域

第3週:熱力學

第4週:動力學、碳化學及配位化學

第5週:化學反應及計量

第6週:酸鹼及平衡

第7週:酸鹼及平衡

第8週:電化學及氧化還原

第9週:三態

課程內容

化學在生活中幾乎無所不在,但要利用化學去創造新物質及材料並將其應用到生活上卻需要很多基礎的知識。

原子是組成物質最基本的要素,因此,本課程將從微觀的分子結構開始說明,探討鍵結、分子軌道、熱力學與動力學對化學能量及反應速率、化學反應、過渡金屬、配位化學及三態等內容加以探討。

課程中除介紹化學理論基礎外,也會透過不同例子說明生活材料、用品與化學的相關性,包括化學品在研發過程中扮演的角色、如何透過化學設計對新材料及新產品進行開發等議題。

週次

單元主題

第一單元

化學與生活-Chemistry and Life

從原子結構到MO- Atomic Structure and Periodicity

第二單元

從原子結構到分子結構- Bonding:General Concepts

從原子結構到分子軌域- Bonding:Molecular Structure and Orbitals

第三單元

熱力學- Chemical Energy

熱力學- Spontaneity, Entropy, and Free Energy

第四單元

動力學- Chemical Kinetics

碳化學及配位化學- Carbon Chemistry and Coordination Chemistry

第五單元

化學反應及計量-Types of Chemical Reactions and Solution Stoichiometry

化學反應及計量- Stoichiometry

第六單元

酸鹼及平衡- Chemical Equilibrium

酸鹼及平衡- Acids and Bases

第七單元

酸鹼及平衡- Acid-Bases Equilibria

酸鹼及平衡- Solubility and Complex Ion Equilibria

第八單元

電化學及氧化還原- Electrochemistry

電化學及氧化還原- Oxidation and reduction

第九單元

三態- Liquids and Solids

三態-Gases

評分標準

本課程不開放測驗與證書。

通過標準


課程及格標準:100分滿分:100分

先修科目或先備能力

(一)先修課程:本課程的授課深度和大專校院一年級的「普通化學」同等級,因此選課者建議先修高中基礎理化及高中化學或相等於美式AP Chemistry的課程。

(二)具備哪些概念或技能:由於「化學」是基礎科學的核心科目之一,選課者必須先具備下列概念:

1.科學思考的能力及態度。

2.平衡、計量及勒沙特列原理等的基礎概念。本課程因非屬實驗課程,技能上的需求較少,但基本必備概念包括物質的基本組成、狀態、構造及變化等,此外,本課程的授課教材以「英文」呈現,選課者必須具備基本的英文能力及簡單的理化英語字彙能力。