环境工程专业函授业余本科.docx

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环境工程专业函授业余本科

环境工程专业函授（业余）本科

教学大纲目录

《高等数学》教学大纲………………………………………………………1

《普通物理学》教学大纲……………………………………………………7

《无机化学》教学大纲………………………………………………………13

《环境工程微生物》教学大纲………………………………………………20

《有机化学》教学大纲………………………………………………………23

《环境学》教学大纲…………………………………………………………26

《环境化学》教学大纲………………………………………………………29

《环境监测》教学大纲………………………………………………………32

《固体废物处理及资源化》教学大纲………………………………………35

《大气污染控制》教学大纲…………………………………………………39

《给水处理工程》教学大纲…………………………………………………42

《水污染控制工程》教学大纲………………………………………………45

《环境系统分析》教学大纲…………………………………………………48

《环境影响评价与环境规划》教学大纲……………………………………51

《环境管理学》教学大纲……………………………………………………55

《环境生态学》教学大纲……………………………………………………58

《高等数学》教学大纲

一、课程类别专业必修课

二、教学目的

1、高等数学是一门基础学科，开设这门课程就是为了给非数学专业的同学打下必要的初步的数学基础，也是为专业课的学习提供一个必要的学习工具。

2、通过《高等数学》的讲授和作业，应使学生对极限的思想和方法有较深的认识，能正确理解高等数学中的基本概念，掌握高等数学的基本论证和计算方法，从而获得较熟练的演算能力和初步应用技能。

三、开课对象环境工程专业函授（业余）本科

四、学时分配

总学时：

132其中面授：

33学时实验：

学时自学：

90学时

五、教学内容与基本要求、教学的重点和难点

第一章函数与极限（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

1.1映射与函数、数列的极限、函数的极限（自变量趋于有限值、趋于无限值时的极限）

1.2无穷小与无穷大、极限运算法则、极限存在准则及两个重要极限、无穷小的比较

1.3函数连续性与间断点、连续函数的运算与初等函数的连续性、闭区间上连续函数的性质

教学任务：

1、了解数列的极限、函数的极限

2、了解无穷小与无穷大

3、掌握函数的连续性

4、掌握闭区间上连续函数的性质

教学重点和难点：

1、数列极限与函数极限的计算

2、无穷小与无穷大的概念及无穷小的比较

3、函数连续（函数在一点及在某个区间上连续）概念的理解

4、闭区间上连续函数的性质

第二章导数与微分（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

2.1导数的概念、函数的求导法则、高阶导数

2.2隐函数的导数、由参数方程所确定的函数的导数

2.3函数的微分

教学任务：

1、了解导数的概念、初等函数导数求法、高阶导数、隐函数的导数

2、掌握由参数方程所确定的函数的导数

3、掌握函数的微分

教学重点和难点：

1、导数定义的理解及其几何意义

2、求初等函数的一阶导数、高阶导数

3、隐函数求导、求由参数方程所确定的函数的导数

4、函数微分的定义及其计算

第三章微分中值定理与导数的应用（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

3.1微分中值定理（罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理）

3.2洛比达法则、泰勒公式、函数单调性与曲线的凸凹性的判定法

3.3函数的极值及其求法、最大值、最小值问题

教学任务：

1、了解微分中值定理内容、比达法则、泰勒公式

2、掌握函数单调性，与曲线凸凹性的判别

3、掌握函数的极值、最值

教学重点和难点：

1、应用中值定理证明不等式问题

2、应用洛比达法则求极限

3、判断函数的单调性，凸凹性

4、求函数的极值、最值（特别是实际问题中的最值问题）

第四章不定积分（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

4.1不定积分的概念与性质

4.2换元积分法（第一类、第二类换元法）

4.3分部积分法

4.4几种特殊类型函数的积分

教学任务：

了解原函数与不定积分的概念；掌握不定积分的换元法、分部积分法；掌握几种特殊类型的不定积分

教学重点和难点：

1、原函数及不定积分定义的理解

2、求不定积分

第五章定积分（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

5.1定积分概念、定积分的性质、中值定理、微积分基本公式（牛顿-莱布尼茨公式）

5.2定积分的换元法、定积分的分部积分法

5.3反常积分

教学任务：

了解定积分概念、性质及其几何意义；熟悉微积分基本公式；掌握定积分求法（换元法，分部积分法）；了解反常积分

教学重点和难点：

1、定积分的几何意义

2、求定积分

3、求反常积分

第六章定积分的应用（面授1学时、自学3学时）

教学内容：

6.1定积分的元素法

6.2平面图形的面积（直角坐标和极坐标情形）

6.3体积（旋转体体积、平行截面面积为已知的立体体积）

6.4平面曲线的弧长

教学任务：

了解定积分的元素法；掌握平面图形的面积、立体的体积、平面曲线的弧长的求法

教学重点和难点：

应用定积分求平面图形的面积、立体的体积、平面曲线的弧长

第七章空间解析几何与向量代数（面授4学时、自学12学时）

教学内容：

7.1空间直角坐标系、向量及其加减法、向量与数的乘法、向量的坐标

7.2数量积、向量积、曲面及其方程、空间曲线及其方程

7.3平面及其方程、空间直线及其方程、二次曲面

教学任务：

了解向量的坐标；熟悉向量加减法、向量与数的乘法、向量积、数量积；掌握空间曲面、空间曲线、平面、空间直线的方程；掌握两平面之间的夹角、两直线的夹角、直线与平面的夹角

教学重点和难点：

灵活运用向量的坐标表示向量的几种运算空间曲线的一般方程、参数方程，平面的点法式方程、一般方程，空间直线的一般方程、对称式方程，两平面之间的夹角、两直线的夹角、直线与平面的夹角

第八章多元函数微分法及其应用（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

8.1多元函数的基本概念、偏导数

8.2全微分（定义）、多元复合函数的求导法则

8.3隐函数的求导公式

教学任务：

了解多元函数的概念，多元函数的极限、连续性；熟悉偏导数，全微分；掌握多元复合函数求导，隐含数求导

教学重点和难点：

1、多元函数的概念，多元函数的极限、连续性

2、偏导和高阶偏导的定义及计算方法，

3、全微分的定义

4、多元复合函数求导、隐含数求导（一个方程的情形

第九章重积分（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

9.1二重积分的概念与性质、二重积分的计算法

9.2二重积分的应用（曲面的面积）

9.3三重积分的概念及其计算法,利用柱面坐标和球面坐标计算三重积分

教学任务：

了解二重积分的概念与性质；掌握二重积分的计算法；熟悉三重积分的概念与计算法

教学重点和难点：

1、二重积分的概念、性质、计算（直角坐标、极坐标）

2、三重积分的概念、计算

第十章曲线积分与曲面积分（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

10.1对弧长的曲线积分、对坐标的曲线积分、格林公式及其应用

10.2对面积的曲面积分、对坐标的曲面积分

10.3高斯公式与斯托克斯公式

教学任务：

了解对弧长的曲线积分；熟悉对坐标的曲线积分；掌握格林公式、平面上曲线积分与路无关的条件，二元函数的全微分求积；熟悉对面积的曲面积分；了解对坐标的曲面积分

教学重点和难点：

1、弧长的曲线积分的概念、性质、计算法

2、对坐标的曲线积分的概念、性质、计算法

3、格林公式、平面上曲线积分与路无关的条件，二元函数的全微分求积

4、对面积的曲面积分的概念、性质、积算法

5、对坐标的曲面积分的概念、性质、积算法

第十一章（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

11.1常数项级数的概念和性质

11.2常数项级数的审敛法

11.3幂级数

11.4函数展开成幂级数

11.5函数的幂级数展开式的应用

教学任务：

了解常数项级数的概念、性质、审敛法；熟悉幂级数；掌握函数展开成幂级数。

教学重点和难点：

1、常数项级数的概念，收敛级数的基本性质

2、正项级数、交错级数的审敛法

3、绝对收敛与条件收敛

4、函数项级数的概念，幂级数及其收敛性，幂级数的运算

5、泰勒级数，函数展开成幂级数

第十二章微分方程（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

12.1微分方程的基本概念、可分离变量的微分方程

12.2齐次方程、一阶线性微分方程

12.3全微分方程、可降阶的高阶微分方程

教学任务：

了解微分方程的基本概念；熟悉可分离变量的微分方程的解法；掌握齐次方程的解法；线性微分方程，全微分方程，可降阶的高阶微分方程的解法。

教学重点和难点：

1、可分离变量的微分方程的解法

2、齐次方程的解法

3、线性微分方程，全微分方程，可降阶的高阶微分方程的解法

六、教材及参考书目

（一）教材

同济大学应用数学系编，《高等数学》（第五版，上册），高等教育出版社，2000年7月

（二）参考书目

1、盛祥耀主编，《高等数学》，高等教育出版社，2000年6月。

2、肖义珣等编，《高等数学》，大连理工大学出版社，2002年5月。

3、四川大学编，《高等数学》，高等教育出版社，2002年2月。

《普通物理学》教学大纲

一、课程类别专业必修课

二、教学目的

《普通物理学》是环境工程专业的重要专业基础课。

通过普通物理的学习，使学生掌握有关普通物理的基础知识；掌握学习、自然科学的方法；培养学生的辩证唯物主义世界观。

注重物理的思维，充分运用高等数学知识讲授物理课程。

三、开课对象环境工程专业函授（业余）本科

四、学时分配

总学时：

120其中面授：

30学时实验：

学时自学：

90学时

五、教学内容与基本要求、教学的重点和难点

第一章质点的运动（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

1.1质点、参考系、运动方程,位移、速度、加速度

1.2圆周运动及其描述

1.3曲线运动方程的矢量形式

1.4描述运动的相对性

教学任务：

了解参考系和坐标系、位置矢量和位移、速度和加速度、伽利略坐标变换；熟悉在一定条件下将物体抽象为质点，正确理解圆周运动中切向加速度和法向加速度的意义；掌握用矢量的概念理解质点、运动函数的意义；使用伽利略速度变换解决实际问题。

教学重点和难点：

1、质点和参考系

2、描述质点运动的物理量：

位失、位移、速度和加速度

3、几种运动形式

4、相对运动

第二章牛顿运动定律（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

2.1牛顿第一定律和第三定律,常见力和基本力

2.2牛顿第二定律及其微分形式,牛顿运动定律的应用举例

2.3动量定理,动能定理

教学任务：

了解万有引力、重力、摩擦力等基本概念；熟悉牛顿三定律的内容；掌握常见力的几种性质；利用牛顿三定律对一般力学问题进行求解；理解惯性力的意义并能利用它来解答简单力学问题

教学重点和难点：

1、牛顿运动定律

2、力

3、非惯性系与惯性系

第三章运动的守恒定律（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

3.1保守力、势能,功能原理,机械能守恒定律

3.2质心运动定理，动量守恒定律

3.3碰撞,质点的角动量和角动量守恒定律

教学任务：

了解势能、功能原理；熟悉动量，角动量的定义，物理涵义；理解机械能守恒定律的内容及物理意义；理解动量守恒定律的内容及物理意义，掌握用功能原理处理一些简单的力学问题；运用机械能守恒定律，动量守恒定律和角动量守恒定律解决有关力学问题

教学重点和难点：

1、机械能守恒

2、动量守恒定律

3、角动量守恒定律

第四章刚体的转动（面授1.5学时、自学4.5学时）

教学内容：

4.1刚体的平动、转动和定轴转动、刚体的转动动能

4.2刚体的定轴转动定律、刚体定轴转动角动量定理、角动量守恒

教学任务：

了解刚体的定轴转动、转动惯量、刚体定轴转动定律；熟悉角位移、角速度矢量和角加速度以及和他们有关线量的关系；理解刚体的转动动能，刚体的重力势能的概念；正确运用刚体的动能定理和机械能定恒定律

教学重点和难点：

1、刚体、自由度

2、刚体的平动，转动和定轴转动

3、刚体的角动量、角动量定理、角动量守恒定律

第五章相对论基础（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

5.1伽利略变换，洛仑兹变换

5.2SR动力学基础

教学任务：

了解洛仑兹变换公式，尺缩、钟慢和质能关系式；熟悉绝对时空论、相对时空论；掌握从SR看待理论思维方法

教学重点和难点：

1、SR两个基本假设

2、洛仑兹变换

3、速度变换

第六章气体动理论（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

6.1状态过程、理想气体、分子热运动和统计规律、气体动理论的压强公式

6.2理想气体的温度公式、能量均分定理、理想气体的内能、麦克斯韦速率分布律

6.3玻尔兹曼分布律、分子的平均碰撞次数及平均自由程、气体内的迁移现象、真实气体

教学任务：

了解平衡和平衡过程，理想气体状态方程，理想气体压强公式，理想气体温度公式，能量均分定理；熟悉理想气体模型，理想气体状态方程，平均速率和方均根速率；应用理想气体的状态方程解决问题

教学重点和难点：

1、状态过程

2、理想气体、真实气体

3、分子热运动、分子统计分布规律

4、气体内的迁移现象

第七章热力学基础（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

7.1热力学第一定律

7.2热力学第二定律

教学任务：

了解功，内能等基本概念；熟悉热量的概念，热机效率的分析；应用热力学第一定律分析、计算理想气体的各种等值过程和绝热过程中的功、热量和能量的改变量。

教学重点和难点：

1、热力学第一定律，热力学第一定律对于理想气体的等值过程以及绝热过程中的应用

2、循环过程与热机效率

3、热力学第二定律

4、熵

第八章真空中的静电场（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

8.1电荷、库仑定律、电场电场强度

8.2高斯定理、静电场的环路定理、场强与电势梯度的关系

8.3带电粒子在静电场中的运动

教学任务：

了解电荷守恒定律，真空中的库仑定律，电场强度；理解电场强度的物理意义，掌握点电荷的电场强度公式，电场力的作功，理解高斯定理和场强环路定理；应用叠加原理，计算点电荷系和连续分布电荷的电场强度分布。

教学重点和难点：

1、电荷和库仑定律

2、电场强度

3、高斯定理

第九章导体和电介质中的静电场（面授2学时、自学6学时）

教学内容：

9.1静电场中的导体、空腔导体内外的静电场、电容器的电容

9.2电介质及其极化、有电介质时的高斯定理、静电场的能量

教学任务：

了解电介质的极化，电极化强度，电容器的电容；理解电容的意义，理解电场能量密度的概念；能利用静电平衡的规律求解导体存在时的电场和电荷分布的问题；利用电容器的电能公式计算电容器的能量。

教学重点和难点：

1、导体的静电平衡

2、空腔导体内外的静电场、有电介质时的高斯定理

3、电容器和电容、电介质中的静电场

第十章稳恒电流和稳恒电场（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

10.1电流密度和电流连续性方程、稳恒电流和稳恒电场、电动势

10.2欧姆定律、焦耳－楞次定律、一段含源电路的欧姆定律

教学任务：

了解电动势，欧姆定律，焦耳－愣次定律；熟悉电流密度与电流强度的关系；理解电动势的概念；应用电阻计算公式，计算一些特定形状的电阻

教学重点和难点：

1、电流强度和电流密度

2、恒定电流、恒定电场电动势

3、欧姆定律和焦耳愣次定律

4、含源电路欧姆定律

第十一章真空中的稳恒磁场（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

11.1磁场的高斯定理、毕奥－萨伐尔定律、安培环路定理、安培环路定理的应用

11.2带电粒子在磁场中所受的作用及其运动、带电粒子在电场和磁场中运动的应用

11.3磁场对载流导线的作用、平行载流导线间的相互作用

教学任务：

了解磁场的高斯定理，毕奥－萨伐尔定律，运动电核的电场；熟悉电流产生的磁场的基本规律，载流导体之间的相互作用和磁场对载流线圈的磁力矩作用的规律；能够运用毕奥－萨伐尔定律，磁场的高斯定理和安培环路定理，求解简单的稳恒磁场问题

教学重点和难点：

1、磁感应强度和磁场的高斯定理

2、华奥－萨伐尔定律

3、安培环路定理

4、带电粒子在磁场中所受作用及其运动

第十二章电磁感应和暂态过程（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

12.1电磁感应定律、动生和感生电动势

12.2自感和互感

12.3L、C暂态过程

教学任务：

了解法拉第公式，感生电动势，电感、电容的电流与电压关系；熟悉电磁感应定律中的负号；感生电场假设；掌握RL电路的暂态过程，RC电路的暂态过程

教学重点和难点：

1、电磁感应定律

2、动生电动势、感生电动势

3、自感和互感

第十三章麦克斯韦方程组电磁场（面授2.5学时、自学7.5学时）

教学内容：

13.1位移电流,麦克斯韦方程组

13.2电磁场的物质性,电磁波

13.3惠更斯原理

教学任务：

了解麦克斯韦方程的物理意义；掌握麦克斯韦方程的简单解法思路；熟悉电磁波的传播

1、教学重点和难点：

2、位移电流

3、麦克斯韦方程组

六、教材及参考书目

（一）教材

程守洙等编，《普通物理学》（第二册），高等教育出版社，1998年7月

（二）参考书目

1、吴锡龙编，《大学物理教程》，高等教育出版社，2001年7月。

2、张三慧主编，《大学物理学》，清华大学出版社，1999年7月。

3、马文蔚主编，《普通物理学》，高等教育出版社，1999年7月。

《无机化学》教学大纲

一、课程类别专业必修课

二、教学目的

1、教会学生初步掌握元素周期律、化学热力学、近代物质结构、化学平衡以及基础电化学等基本原理。

2、培养学生运用上述原理去掌握有关无机化学中元素和化合物的基本知识，并具有对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力，利用参考书的能力。

3、通过教学帮助学生树立初步的辩证唯物主义和历史唯物主义的观点，注意使学生在科学思维能力上得到训练和培养。

为今后学习后继课和新理论、新技术打下必要的无机化学基础。

三、开课对象环境工程专业函授（业余）本科

四、学时分配

总学时：

216其中面授：

54学时实验：

学时自学：

162学时

五、教学内容与基本要求、教学的重点和难点

第一章气体（面授1.5学时、自学4.5学时）

教学内容：

1.1理想气体状态方程式

1.2气体混合物

教学任务：

了解国际单位制，中华人民共和国法定计量单位的基本内容；掌握理想气体状态方程式、分压定律和分体积定律，并能熟练进行有关计算。

教学重点和难点：

1、理想气体状态方程式及其应用；

2、分压定律、分体积定律；

第二章热化学（面授1.5学时、自学4.5学时）

教学内容：

2.1热力学术语和基本概念

2.2热力学第一定律

教学任务：

了解根据热力学第一定律定量地研究化学反应的热、功和热力学能的相互转化；掌握、定义热力学函数——焓、标准摩尔生成焓；掌握由标准摩尔生成焓计算化学反应焓变。

教学重点和难点：

1、热、功、热力学能、焓和标准生成焓概念；

2、热力学第一定律，Hess定律；

3、焓变和热化学方程式。

第三章化学动力学基础（面授2学时、自学7学时）

教学内容：

3.1化学反应速率的概念

3.2浓度对化学反应速率的影响

3.3温度对化学反应速率的影响（

3.4反应速率理论和反应机理

教学任务：

了解化学反应速率的概念及反应速率的实验测定；了解基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数的概念；掌握浓度、温度、催化剂对反应速率的影响；了解反应速率理论和阿累尼乌斯公式的有关计算；了解活化能的概念及其与反应速率的关系。

教学重点和难点：

1、反应速率、反应级数、反应分子数和活化能概念；

2、浓度、温度、催化剂对反应速率的影响；

3、阿累尼乌斯公式和质量作用定律；

4、反应速率理论和反应机理。

第四章化学平衡熵和Gibbs函数（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

4.1标准平衡常数

4.2标准平衡常数的应用

4.3化学平衡移动

4.4自发变化和熵

4.5Gibbs函数

教学任务：

重点掌握化学反应的标准平衡常数及其应用。

掌握浓度、压力、温度对化学平衡的影响。

掌握热力学函数—熵和Gibbs函数。

掌握化学反应方向和限度的判据。

教学重点和难点：

1、化学反应标准平衡常数及其应用；

2、浓度、压力、温度对化学平衡的影响；

3、熵和Gibbs函数；

4、化学反应方向和限度的判据。

第五章酸碱平衡（面授4.5学时、自学13.5学时）

教学内容：

5.1酸碱质子理论概述

5.2水的解离平衡和pH

5.3弱酸弱碱的解离平衡

5.4缓冲溶液

5.5酸碱指示剂

5.6酸碱电子理论与配合物概述

5.7配位反应与配位平衡

教学任务：

了解酸碱理论发展的概况；掌握溶液pH值的意义，熟悉pH与氢离子浓度的相互换算；能应用化学平衡原理分析水、弱酸、弱碱的解离平衡，掌握多元弱酸解离的机理；掌握同离子效应、盐效应等影响电离平衡移动的因素，熟练掌握有关离子浓度计算；掌握各种盐溶液的酸碱平衡和盐溶液pH值的计算；了解缓冲溶液的组成、缓冲作用原理、缓冲溶液的性质，掌握缓冲溶液pH值的计算；依据酸碱的电子理论，讨论配合物的配位平衡和配合物的稳定性。

教学重点和难点：

1、酸碱理论、酸碱平衡、同离子效应；

2、缓冲溶液组成、作用原理、pH值计算；

3、配位反应与配位平衡。

第六章沉淀-溶解平衡（面授2.5学时、自学6.5学时）

教学内容：

6.1溶解度和溶度积

6.2沉淀的生成和溶解

6.3两种沉淀之间的平衡

教学任务：

了解物质的溶解性；掌握溶度积KSP的意义及溶度积规则；溶液的pH及配合物的形成对难溶物的影响；掌握沉淀的生成、溶解和转化条件。

教学重点和难点：

1、溶解度和溶度积；

2、同离子效应和盐效应；

3、溶度积规则及溶液pH。

第七章氧化还原反应电化学基础（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

7.1氧化还原反应的基本概念

7.2电化学电池

7.3电极电势

7.4电极电势的应用

教学任务：

掌握氧化还原的基本概念，熟练掌握氧化还原反应式配平的方法；理解标准电极电势意义，能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱，氧化还原反应的方向和计算平衡常数；会用奈斯特方程式来讨论离子浓度变化对电极电势的改变和对氧化还原反应的影响。

教学重点和难点：

1、氧化还原反应及方程式配平；

2、标准电极电势；

3、法拉第定律及奈斯特方程。

第八章原子结构（面授3学时、自学9学时）

教学内容：

8.1氢原子结构

8.2多电子原子结构

8.3元素周期律

教学任务：

了解氢原子光谱和玻尔理论；了解薛定谔方程和电子波粒二象性；了解波函数的物理意义，会画原子轨道和电子云图形；掌握四个量子数的物理意义和取值范围；能运用轨道填充顺序图，写出常见元素的电子构型；掌握元素周期律和元素周期系的扩展远景。

教学重点和难点：

1、氢原子光谱