張東鳳，鹿現(xiàn)永，劉大鵬，朱禹潔

北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院，北京 100191

基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)是大學(xué)理工科本科教學(xué)的重要組成部分。在北京航空航天大學(xué)，“基礎(chǔ)化學(xué)2”也是面向“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)計劃”大一新生開設(shè)的一門理科專業(yè)基礎(chǔ)課。該計劃的學(xué)生在大一學(xué)習(xí)結(jié)束后可以在物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)學(xué)科專業(yè)和材料、信息、計算機(jī)等工科專業(yè)間進(jìn)行專業(yè)選擇。課程內(nèi)容主要為自然界中存在的元素及其化合物的性質(zhì)及其反應(yīng)規(guī)律，主要目的在于通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，深入理解材料、能源、化工、生命及環(huán)境等領(lǐng)域中一些重要現(xiàn)象和反應(yīng)的本質(zhì)，并能夠解決相關(guān)領(lǐng)域的一些基本問題。從課程特點上來看，“基礎(chǔ)化學(xué)2”知識點比較繁雜，教師如果僅僅按照教材內(nèi)容講授，會讓學(xué)生覺得課程與自己的興趣專業(yè)關(guān)系不大，在學(xué)習(xí)過程中容易缺乏興趣，無法有效實現(xiàn)課程的教學(xué)目的。為了開闊學(xué)生眼界，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，基礎(chǔ)化學(xué)類課程目前普遍采用的方法之一是教師在講授過程中進(jìn)行內(nèi)容擴(kuò)展，增加學(xué)術(shù)前沿研究內(nèi)容，起到了積極的作用[1,2]。但局限性在于講解內(nèi)容比較隨機(jī)，事例比較零散，缺乏系統(tǒng)性。尋找一個著眼點，將化學(xué)基礎(chǔ)知識與各相關(guān)領(lǐng)域研究前沿聯(lián)系起來對于學(xué)科交叉、科教融合具有重要的意義。

催化以化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)，與化學(xué)、生物、材料、能源及環(huán)境等領(lǐng)域廣泛交叉?，F(xiàn)代人類面臨的許多問題，如自然資源和能源的開發(fā)及環(huán)境污染等問題的解決都部分地依賴于催化過程。無疑，催化正是一個鏈接化學(xué)基礎(chǔ)知識與元素及其化合物的工業(yè)應(yīng)用及其前沿科學(xué)研究的非常好的紐帶。在講課的過程中，建立系統(tǒng)的催化知識鏈條，以此為切入點對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)延伸，引入反映行業(yè)科研前沿和實際工業(yè)應(yīng)用的案例可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的學(xué)科視野，實現(xiàn)“將化學(xué)的基礎(chǔ)理論用于解決實際問題的能力及加強(qiáng)學(xué)科之間的交叉融合”的教學(xué)目標(biāo)。如何在“基礎(chǔ)化學(xué)2”課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，自然而然地引入相關(guān)知識點進(jìn)行銜接是一個關(guān)鍵問題。

筆者在多年的教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，提出幾點體會。相關(guān)教學(xué)切入點、催化知識鏈條及能力培養(yǎng)目標(biāo)之間的關(guān)系總結(jié)如表1所示。

表1 教學(xué)切入點、催化知識鏈條及能力培養(yǎng)目標(biāo)之間的關(guān)系

1 從結(jié)構(gòu)出發(fā)談應(yīng)用

“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”是非常重要的化學(xué)學(xué)科思維。元素及其化合物在催化領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)也不例外，是由其結(jié)構(gòu)決定的。因此，在講到元素及其化合物結(jié)構(gòu)的時候可以自然而然地引入其催化應(yīng)用。

1.1 路易斯酸堿反應(yīng)與路易斯酸催化劑

缺電子性是硼族元素及其化合物的一大特征，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生會掌握以下知識點：在B、Al的缺電子化合物如AlCl3、BF3中，由于B、Al存在空的價軌道，因此會作為路易斯酸接受其他元素提供的孤對電子。教材中一般講述以下反應(yīng)實例：

教師可以進(jìn)行一定的延伸，比如讓學(xué)生思考AlCl3和C2H5Cl之間會發(fā)生什么反應(yīng)。學(xué)生在上述知識的基礎(chǔ)上很容易回答出：

教師在肯定學(xué)生答案的基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步講解，Cl→Al鍵的形成會使Cl―C鍵被削弱而發(fā)生斷裂，繼而生成AlCl4-陰離子和C2H5+陽離子。生成的碳正離子如果遇到其他具有不飽和鍵的路易斯堿如苯環(huán)，會繼續(xù)發(fā)生相互作用，從而實現(xiàn)碳碳成鍵生成乙基苯陽離子。苯環(huán)上與乙基相連的碳原子上的一個氫會帶著正電荷以H+的形式離去，總反應(yīng)式如下所示：

形成的H+會奪取前述生成的AlCl4-離子中的Cl-，重新生成AlCl3。然后讓學(xué)生思考AlCl3在其中所起的作用。由于學(xué)生們在“基礎(chǔ)化學(xué)1”的學(xué)習(xí)過程中已有一定的催化知識基礎(chǔ)，所以部分學(xué)生會給出正確答案：AlCl3的作用為催化劑。接著教師可以引導(dǎo)學(xué)生，如果將這個反應(yīng)中的C2H5Cl拓展為其他路易斯堿如鹵代烴、烯烴、醇等，將AlCl3拓展為其他的路易斯酸則可以實現(xiàn)廣泛的碳碳化合物合成，這類反應(yīng)稱之為傅-克烷基化反應(yīng)，也是制備各種芳環(huán)化合物的重要方法，在生物醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料等工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。這不僅讓學(xué)生鞏固并拓展了缺電子化合物的路易斯酸堿反應(yīng)特性，更重要的是巧妙地建立了理論基礎(chǔ)知識與實際應(yīng)用之間的聯(lián)系。

1.2 氧化物表面結(jié)構(gòu)與固體酸催化劑

在講到主族元素氧化物如氧化鋁時，可以向同學(xué)們提問，氧化鋁中除了氧和鋁元素還可能會有什么元素？作為大一的學(xué)生，反應(yīng)肯定是懵的，氧化鋁中除了氧和鋁怎么可能還會有其他元素呢？同時也會激發(fā)學(xué)生的好奇心。這時老師可以提示：空氣中會有什么成分，它會不會和鋁離子或氧離子相互作用呢？同學(xué)會想到空氣中有水蒸汽，水分子可能會和鋁離子或氧離子相互作用。這時老師適時介紹：從宏觀上來講，氧化鋁是由氧元素和鋁元素組成的，但從微觀上來說，由于處在表面的Al3+、O2-離子的配位數(shù)不飽和，存在懸空鍵，因此會與水分子中的OH-或H+離子發(fā)生配位，在氧化鋁表面形成羥基。并請同學(xué)試著在紙上畫出表面結(jié)構(gòu)。這時老師再提問：在加熱的情況下會發(fā)生什么呢？當(dāng)學(xué)生畫出表面吸附有羥基的氧化鋁的結(jié)構(gòu)時可能就會對加熱情況下可能發(fā)生的反應(yīng)有一定的預(yù)期。這時老師在黑板上寫出表面吸附羥基的氧化鋁在加熱過程中的縮水反應(yīng)(如圖1所示)[3,4]，引導(dǎo)學(xué)生觀察縮水之后氧化鋁表面的路易斯酸堿性特征，并與前述路易斯酸催化劑進(jìn)行關(guān)聯(lián)，進(jìn)而引申到氧化物表面的酸中心與不飽和烴的加成，告訴學(xué)生，生成的碳正離子會通過氫轉(zhuǎn)移、σ-鍵旋轉(zhuǎn)、烷基轉(zhuǎn)移、β鍵斷裂等過程實現(xiàn)烷烴異構(gòu)化。這在石化行業(yè)發(fā)揮了非常重要的作用，比如：石油的催化裂化以獲得碳鏈長度合適的汽油，并通過異構(gòu)化提高汽油的辛烷值等。同時，通過觀察很容易發(fā)現(xiàn)Al2O3的表面既有路易斯酸(L酸)中心，也有布朗斯特酸(B酸)中心。酸位的性質(zhì)與催化作用也有密切關(guān)系。一般來說，大多數(shù)酸催化反應(yīng)在B酸位發(fā)生，比如烴類的骨架異構(gòu)化反應(yīng)，單獨的L酸位是沒有活性的。但也有些反應(yīng)需要L酸位和B酸位的協(xié)同作用。如重油的加氫裂化需要L酸位與B酸位在催化劑表面鄰近處共存才能發(fā)生[4]。當(dāng)然，這畢竟不是催化化學(xué)課程，主要目的在于建立化合物與實際應(yīng)用的聯(lián)系，因此此處對于碳正離子反應(yīng)規(guī)律的講解不必講得很全面，舉一兩個同學(xué)比較熟悉、易懂的例子即可。

圖1 Al2O3表面酸堿中心形成示意圖

1.3 沸石分子篩孔結(jié)構(gòu)與擇形催化

沸石分子篩也是一類重要的固體酸催化劑。在沸石分子篩一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中，一個重要的知識點是其可調(diào)節(jié)的孔尺寸和孔結(jié)構(gòu)。只有那些大小和形狀與分子篩孔道相匹配的分子才能夠擴(kuò)散進(jìn)入孔道，也只有那些尺寸小于孔道的中間產(chǎn)物可以形成，最終也只有尺寸小于孔道的產(chǎn)物分子能從孔道中脫出。這也正是沸石分子篩具有擇形催化作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。教師可以以此為切入點在課堂上介紹其在輕油脫蠟及擇形催化提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率方面的實例和原理。比如，為了提高汽油的辛烷值，須除去其中的正構(gòu)烷烴，以增加異構(gòu)烷烴的比例。異構(gòu)烷烴和正構(gòu)烷烴在直徑上有一定差別，如果選用一種孔徑允許正構(gòu)烷烴通過而異構(gòu)烷烴不能通過的沸石分子篩，當(dāng)汽油流經(jīng)該分子篩填充的反應(yīng)器時，則異構(gòu)烷烴直接流出反應(yīng)器，而正構(gòu)烷烴進(jìn)入孔道，在催化劑內(nèi)表面的活性中心上裂化成小分子氣體逸出，從而達(dá)到提高異構(gòu)烷烴比例的目標(biāo)[5]。

鑒于沸石分子篩的重要性，在教師課堂引入實例的基礎(chǔ)上可以從以下幾個方面給學(xué)生布置分組專題學(xué)習(xí)及課堂匯報：1) 沸石分子篩的發(fā)展歷程；2) 沸石分子篩酸堿性的影響因素及調(diào)變；3) 沸石分子篩的離子交換特性及其對催化性能的影響；4) 沸石分子篩孔結(jié)構(gòu)的影響因素及微調(diào)手段；5) 沸石分子篩擇形催化的內(nèi)涵及應(yīng)用等。通過專題學(xué)習(xí)，一方面拓展學(xué)生對沸石分子篩結(jié)構(gòu)及其在催化方面的獨特優(yōu)勢的了解，另一方面通過組織學(xué)生查閱資料、總結(jié)討論、撰寫報告、課堂匯報等多個環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力及分析問題、解決問題的能力。

1.4 過渡金屬電子結(jié)構(gòu)與氧化還原催化劑

具有部分填充的d軌道是過渡金屬的典型結(jié)構(gòu)特征，未填充電子的d軌道可以和其他原子或分子的s電子或p電子發(fā)生作用。這也是過渡金屬、過渡金屬絡(luò)合物、過渡金屬氧化物作為催化劑應(yīng)用的最根本的化學(xué)基礎(chǔ)所在。鐵系元素和鉑系元素在催化領(lǐng)域的應(yīng)用尤其廣泛，在講到相關(guān)元素內(nèi)容的時候可以對其催化應(yīng)用進(jìn)行拓展。比如，眾所周知，F(xiàn)e是合成氨反應(yīng)的有效催化劑，而Ni、Pd、Pt則一般作為加氫脫氫催化劑。催化劑的選擇和所催化的反應(yīng)之間有什么聯(lián)系？教師可以從過渡金屬的能帶結(jié)構(gòu)入手，引導(dǎo)學(xué)生建立聯(lián)系。依據(jù)“基礎(chǔ)化學(xué)1”中學(xué)習(xí)的能帶理論，金屬原子在形成金屬晶體的過程中進(jìn)行密堆積，從而軌道發(fā)生重疊，原本屬于原子的分立的電子能級擴(kuò)展成為能帶。對于過渡金屬來說，d能帶和s能帶會互相重疊，s能帶中的電子向d能帶流動，能帶中的電子填充發(fā)生變化，使過渡金屬d能帶中的未成對電子數(shù)下降。d能帶中未被填充電子的能級數(shù)目，稱之為d帶空穴。比如，Ni以金屬晶體存在時，其3d能帶填充情況為3d9.4，因3d中最多可填充10個電子，則Ni的d帶空穴為0.6。d帶空穴的數(shù)目可以通過磁化率測量。Fe、Co、Ni、Pd、Pt的d帶空穴數(shù)分別為2.2、1.7、0.6、0.55、0.6[3]。研究表明，當(dāng)催化劑的d帶空穴數(shù)與反應(yīng)物分子需要轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相近時，具有較好的催化活性。合成氨反應(yīng)中，最為關(guān)鍵的是N2中N―N鍵的活化，N―N鍵的斷裂需要轉(zhuǎn)移3個電子，而H―H鍵的斷裂只需要轉(zhuǎn)移1個電子。顯然Fe的d帶空穴數(shù)與N2活化需要轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相近，而Ni、Pd、Pt的d帶空穴數(shù)與H2活化所需要轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相近。這也是為什么Fe對于合成氨反應(yīng)是有效催化劑，而Ni、Pd、Pt對于加氫脫氫反應(yīng)有效的根本原因。通過實例的講解，不僅能夠拓展學(xué)生的知識面，更重要的是能讓學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科思維。

2 從反應(yīng)入手找差異

“學(xué)以致用”是教育的根本。了解教材中的基礎(chǔ)知識與其在實際應(yīng)用中的存在的區(qū)別與聯(lián)系是培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)復(fù)合人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在教材中，催化反應(yīng)僅僅為一個簡單的化學(xué)反應(yīng)方程式，催化劑也僅給出了主要成分，而在實際應(yīng)用中卻要復(fù)雜得多。比如，為了優(yōu)化催化性能并滿足工業(yè)過程的流體力學(xué)等需求，催化劑的組成中除了活性組分，往往還要有助催化劑和載體等成分。再比如，催化反應(yīng)原料可能并不是直接添加催化劑的有效成分，而是在使用之前要進(jìn)行預(yù)處理等步驟。因此，在講到一些重要卻常見的反應(yīng)時，教師可以對其相應(yīng)的工業(yè)考慮進(jìn)行簡單介紹。通過對比，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的工業(yè)思維。最有代表性的就是鐵觸媒催化下氨氣的合成反應(yīng)。在教材中，對該過程的描述僅僅是如下一個簡單的化學(xué)反應(yīng)方程式：

然而，在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，催化劑的組成卻要復(fù)雜得多。1) 催化劑的有效成分是鐵，然而由于金屬鐵非常容易氧化，所以在工業(yè)生產(chǎn)中并不直接以金屬鐵作為催化劑投料，而是以磁鐵礦(Fe3O4)作為原料，通過在使用過程中用H2對Fe3O4進(jìn)行還原活化得到。2) 研究表明，鐵催化劑的微粒尺寸及暴露晶面與催化活性直接相關(guān)。為了防止在高溫高壓的生產(chǎn)條件下鐵微晶的融合長大，在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中需要加入適量的Al2O3，通過其與部分Fe生成高熔點且難還原的FeAl2O4對Fe微晶進(jìn)行物理阻隔，進(jìn)而阻止其燒結(jié)；同時還需要加入一定量的CaO來降低Al2O3與磁鐵礦的熔融溫度。3) 如前所述，F(xiàn)e的d帶空穴數(shù)小于N2中N―N鍵斷裂所需要轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。為了進(jìn)一步提高催化活性還需要降低Fe的電子逸出功，這就需要加入一些電子型的助催化劑比如K2O，與Al2O3形成KAlO2，以其K+向外，造成表面正電場，從而使Fe的電子更容易逸出；而為了使K+分布更均勻，還需要加入一定量的SiO2作為助催化劑[3]。4) 原料氣中的N2來源于空氣，而H2則主要通過在高溫下將天然氣、石腦油、重質(zhì)油、煤、焦炭、焦?fàn)t氣等原料與水蒸汽作用制取。其中含有CO、CO2、H2S等雜質(zhì)，為了防止催化劑中毒，需要在反應(yīng)前進(jìn)行原料氣除雜。結(jié)合學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中對于CO、CO2、H2S等物質(zhì)性質(zhì)的了解，設(shè)置課堂討論題“根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識，請設(shè)計方案對原料氣進(jìn)行凈化”。H2S的酸性及還原性、CO的還原性及配位性、CO2的酸性是課堂所學(xué)的基礎(chǔ)知識點。通過課堂討論，學(xué)生一般會想到將CO氧化成CO2，然后利用堿性溶液如Na2CO3溶液吸收H2S和CO2的辦法。老師要及時引導(dǎo)：根據(jù)應(yīng)用的場景，采用何種方式將CO氧化成CO2為好？因為H2是本反應(yīng)重要的原料氣，所以將CO通過熾熱的H2O蒸汽使其轉(zhuǎn)化成CO2和H2是最為經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。這時，老師可以進(jìn)一步介紹通過以上步驟處理后，大部分雜質(zhì)氣體被去除，但還有微量的雜質(zhì)氣存在，需要對原料氣進(jìn)行精制，一般采用醋酸二胺合銅(I)溶液進(jìn)行吸收。其中，CO會通過與Cu(I)形成配位鍵被吸收，CO2與H2S則會與溶液中的氨發(fā)生中和反應(yīng)被吸收。通過課堂討論，不僅使學(xué)生了解了合成氨過程原料氣的凈化技術(shù)，還可以對之前所學(xué)知識進(jìn)行回顧。更為重要的是，這是一個理論與實踐相結(jié)合的典型案例，可以讓學(xué)生深切感受到課堂上所學(xué)的基礎(chǔ)知識離我們并不遙遠(yuǎn)，與實際生產(chǎn)是密切相關(guān)的。通過討論可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，也可以有效地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。當(dāng)然，實際的合成氨生產(chǎn)過程中原料氣的凈化工藝有更為復(fù)雜的程序，老師可以將相關(guān)資料通過手機(jī)課件的形式發(fā)給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生對知識的接受和延伸。5) 產(chǎn)物氨與原料氣H2、N2的分離則涉及到氨氣與N2、H2物理性質(zhì)的差異，這也是本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的知識點。這同樣可以通過設(shè)置課堂討論題的形式讓學(xué)生加深印象。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)的角度尋找三種氣體的最大差異，并設(shè)計最為簡單的分離方案。學(xué)生會總結(jié)出N2和H2是非極性分子，而NH3是極性分子，且NH3分子之間存在分子間氫鍵，因此NH3的熔沸點遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于N2和H2。通過查表可以知道，一個大氣壓下，NH3的液化溫度為-33.35 °C，而N2和H2的臨界溫度則要低得多(分別為-195 °C和-252.76 °C)。所以可以通過冷凝法，將溫度控制在-33.35 - -195 °C之間，將產(chǎn)物NH3從反應(yīng)氣中分離出來?？傊?，通過對比基礎(chǔ)理論原理與實際生產(chǎn)過程的區(qū)別與聯(lián)系，可以使學(xué)生對于基礎(chǔ)理論在實際中的應(yīng)用有一個較為全面而深刻的認(rèn)識，有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。

3 以前沿導(dǎo)向促融合

能源短缺和環(huán)境污染是目前人類社會面臨的嚴(yán)峻問題。無論是可持續(xù)發(fā)展新能源的開發(fā)利用還是環(huán)境污染的治理都離不開催化過程，相關(guān)領(lǐng)域催化劑的開發(fā)是目前國際前沿研究的熱點問題，也是重要的多學(xué)科交叉研究陣地。其中，過渡金屬尤其是鉑系元素及其化合物在能源轉(zhuǎn)化催化和環(huán)境污染治理領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。比如，Pt及其合金目前是質(zhì)子膜燃料電池陰陽極催化反應(yīng)性能最為優(yōu)異的催化劑；用于汽車尾氣處理的三效催化劑的活性成分主要為Pt、Pd、Rh；過渡金屬氧化物和硫化物基材料如TiO2基、MoS基材料在光催化降解有機(jī)污染物、CO2還原等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。在學(xué)習(xí)到相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容時，教師可以在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)匾胂嚓P(guān)的前沿研究案例。

對于此類開放性課題，除了教師在課堂適當(dāng)介紹外，更適宜開展以學(xué)生為主體的專題分組學(xué)習(xí)。主要由教師確定主題，由學(xué)生按照自己的興趣進(jìn)行選題。為了使專題學(xué)習(xí)更為有效，教師最好對專題報告的形式和組成做出導(dǎo)向性的要求。比如：1) 應(yīng)用背景；2) 催化原理及其與催化劑結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系；3) 催化劑的組成及選取依據(jù)；4) 材料的結(jié)構(gòu)和成分分布對催化性能的影響規(guī)律；5) 結(jié)論及展望；6) 收獲及存在的疑問。在撰寫專題報告的基礎(chǔ)上，選取優(yōu)秀的案例進(jìn)行小組課堂匯報答辯。通過專題分組學(xué)習(xí)，一方面培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，增強(qiáng)學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀能力和總結(jié)歸納能力；另一方面通過對基礎(chǔ)知識與催化應(yīng)用進(jìn)行聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，進(jìn)一步加深學(xué)生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科思維能力。更重要的是，通過了解化學(xué)知識在能源、環(huán)境等領(lǐng)域前沿研究中的應(yīng)用，可以開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科交叉能力，為將來的科研選題及科學(xué)研究埋下希望的種子。

4 結(jié)語

針對基礎(chǔ)化學(xué)2的課程特點和授課對象的學(xué)科背景，提出以元素及其化合物的結(jié)構(gòu)特征為切入點，構(gòu)建以催化應(yīng)用為紐帶的、具有多學(xué)科交叉融合特征的基礎(chǔ)化學(xué)知識體系，通過掌握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用之間的內(nèi)在聯(lián)系，對比基礎(chǔ)原理及其在實際工業(yè)應(yīng)用中的區(qū)別與聯(lián)系，分析前沿研究領(lǐng)域背后的基礎(chǔ)知識，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維和工程思維能力，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科交叉和科教融合能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才做出貢獻(xiàn)。