《无机化学》课程教学大纲

无机化学》课程教学大纲（工科） 无机化学》课程教学大纲（工科） 授课专业：化工工艺、精细化工、无机非金属材料 学时数：理论讲授90学时，实验时数36学时    学分数：7 一、课程的性质和目的 无机化学（包括理论课和实验课）是高等工科院校化工、轻工类专业的一门必修专业基础课。本课程与高中化学课程相衔接，具有重要的承上启下作用，是许多门重要的后续课程的基础。本课程的任务是通过理论教学和实验教学，使学生获得无机化学领域的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生严谨的科学态度及分析问题和解决问题的能力。          二、课程教学内容 说明：1、本大纲参照1980年高等工业学校无机化学教学大纲（草案）及1995年修订的工科无机化学教学基本 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ，结合大连理工大学编的《无机化学》（第四版）并适应当前学时数减少的状况而制定。课堂讲授时数为90学时，实验学时数为36学时（共开设十二个实验）。 2、打 * 的内容为非基本内容，仅作一般介绍不作具体要求；打 ** 的内容不作介绍，供学生自学以扩大学生的知识面和培养学生的自学能力。打★的内容为与后继课程整合，不作讲授。 在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的学时内应完成大纲所列教学内容，顺序和课时分配可作适当调整。第二学期的元素化学部分可选择一些章节用CAI 课件《化学元素周期系》，在多媒体教室讲授。 （一）气体           （3 学时）   理想气体状态方程式，分压定律，分体积定律*，气体分子运动论**，真实气体*。 （二）热化学       （3 学时）   热力学的术语和基本概念，热力学第一定律。 （三）化学动力学基础       （3 学时） 化学反应速率的概念，反应速率理论和反应机理简介，浓度对反应速率的影响，温度对反应速率的影响，催化剂对反应速率的影响，催化作用（均相催化和多相催化、酶催化）*。 （四）化学平衡  熵和Gibbs 函数       （4学时） 标准平衡常数KΘ 及其应用，平衡常数与反应速率系数之间的关系*。化学平衡移动的影响因素（浓度、压力、温度），里查德里原理。自发变化和熵★  Gibbs 函数和自发反应方向的判据★。 （五）酸碱平衡      （6 学时） ⑴ 酸碱质子理论，酸碱电子理论。 ⑵ 水的解离平衡和溶液的pH。         ⑶ 弱酸、弱碱的解离平衡。 ⑷ 盐的水解平衡。 ⑸ 缓冲溶液的定义，缓冲原理，缓冲溶液pH 的计算，缓冲容量和缓冲范围*，酸碱指示剂★。 （六）沉淀－溶解平衡       （3 学时） 溶解度和溶度积，溶度积规则，同离子效应和盐效应，沉淀的生成和溶解。分步沉淀和沉淀的转化。 （七）氧化还原反应  电化学基础       （8 学时） ⑴ 氧化还原反应的基本概念（包括氧化数）。离子－电子法配平氧化还原反应方程式。 ⑵ 原电池：原电池的组成，电池符号，正、负极，氧化型，还原型。氧化还原电对，电极反应（半反应）。 ⑶ 电极电势的概念，标准电极电势的测定（标准氢电极，甘汞电极），影响电极电势的因素，能斯特方程式。 ⑷ 电极电势的应用：比较氧化剂和还原剂的相对强弱，判断氧化还原反应进行的方向和次序，确定氧化还原反应进行的限度。 ⑸ 元素电势图及其应用，E－pH 图* （八）原子结构       （6 学时） ⑴ 氢原子光谱与 Bohr 理论，微观粒子的波粒二象性。薛定谔方程*，波函数与原子轨道，几率密度与电子云，波函数和电子云的图象，四个量子数对原子核外电子运动状态的描述。 ⑵ 多电子原子的轨道能级，鲍林近似能级图及科顿能级图，核外电子排布的一般规律，影响多电子原子能级的因素－屏蔽效应及穿透效应。 ⑶ 原子的电子层结构和元素周期系：周期、族、区的划分及划分依据。元素性质的周期性：金属性和非金属性，原子的核电荷和原子半径，电离势，电子亲合能，电负性。 （九）分子结构       （6学时） ⑴ 价键理论：电子配对法的要点，共价键的方向性和饱和性。原子轨道重叠，σ键和π键，配位键。 ⑵ 杂化轨道理论：s p、s p2、s p3 杂化轨道，不等性杂化。 杂化类型及分子空间构型的关系。 ⑶ 分子轨道理论：分子轨道的要点。 同核双原子分子轨道能级图及某些同核双原子分子的电子排布，键级和分子的磁性。 ⑷ 键参数：键级、键能、键长、键角、键矩。 ⑸ 价层电子对互斥理论：基本点和共价分子空间构型的判断。 （十）固体结构（3 学时） ⑴ 晶体结构的特征，晶体的类型及其特性，球的密堆积 和晶格理论* ,非晶体和晶格缺陷**  ⑵ 金属键理论：电子海理论*，能带理论，金属合金*。 ⑶ 离子晶体：离子晶体的特点，晶格能，离子极化理论及其应用。 ⑷ 分子晶体：分子的偶极，分子的极化，分子间的作用力，氢键。 ⑸ 层状晶体。 （十一）配位化合物       （8 学时） ⑴ 配位化合物的定义，组成，命名，单齿配体和多齿配体。 ⑵ 配合物的空间构型和磁性。 ⑶ 配合物的价键理论，配合物的晶体场理论*，配合物的分子轨道理论**。 ⑷ 溶液中的配合平衡：配合物的稳定常数和不稳定常数，配合物的稳定常数在配合平衡计算中的应用，影响配合物稳定性的因素（中心离子、配体的作用，软硬酸碱原理及其应用，螯合效应。） （十二）s 区元素       （4 学时） ⑴ s区元素单质的性质和制备。 ⑵ s区元素的化合物：氢化物、氧化物、氢氧化物、重要盐类、配合物  ⑶ 锂和铍的特殊性，对角线规则。 （十三）p区元素（一）      （5 学时） ⑴ P区元素概述，惰性电子对效应。 ⑵ 硼族元素：硼族元素概述，缺电子原子和缺电子化合物。硼族元素的单质，硼的重要化合物，铝的重要化合物。 ⑶ 碳族元素：碳族元素概述，碳族元素的单质，球形碳的发现、结构及应用*。 碳的重要化合物，硅的重要化合物，锡、铅的重要化合物。分子筛*。 （十四）p区元素（二）      （10 学时） ⑴ 氮元素：氮分子结构和特殊稳定性。氮的重要化合物（氨，联氨*，羟胺*，铵盐，叠氮酸及叠氮化物*，氧化物，亚硝酸及其盐，硝酸及其盐，氮化物*。） ⑵ 磷元素：磷的单质，同素异形体（P4的结构），磷的卤化物*，磷的氢化物。 磷的含氧化合物：氧化物，正磷酸，偏磷酸，亚磷酸，次磷酸，焦磷酸。磷酸的结构。磷酸盐、亚磷酸及其盐。 ⑶ 砷、锑、铋：氢化物，氧化物及其水合物的酸碱性和氧化、还原性。砷（Ⅲ）、锑（Ⅲ）、铋（Ⅲ）盐的水解。砷、锑、铋、硫化物及硫代酸盐。 ⑷ 氧族元素：氧族元素概述，氧和臭氧，过氧化氢。单质硫，硫化氢、硫化物和多硫化物，硫的氧化物，亚硫酸及其盐，硫酸及其盐，硫的其它含氧酸及其盐。氯磺酸二氯化硫酰*。 （十五）P区元素（三）        （6 学时） ⑴ 卤素: 卤素通性。卤素单质的性质和制备。卤化氢的制备、还原性及稳定性。 氢卤酸酸性强度变化规律，氢氟酸的特殊性。卤化物、多卤化物* 和卤素互化物**。卤素的含氧化合物：氯的氧化物*，次氯酸及其盐，氯酸及其盐，高氯酸及其盐。氯的含氧酸的性质（酸性、稳定性、氧化性）及递变的规律。氯的含氧酸根的结构。溴和碘的含氧酸及其盐。拟卤素*。   ⑵ 稀有气体：稀有气体的发现，稀有气体的性质和用途。稀有气体的存在和分离*。 稀有气体的重要化合物及其空间构型。 ⑶ p 区元素化合物性质的递变规律：氢化物的类型及其稳定性，氧化物及其水合物的酸碱性，p 区元素化合物的氧化还原性，p 区元素含氧酸盐的热稳定性。 （十六）d区元素（一）    （8 学时） ⑴ d区元素的通性：原子半径和电离能，d区元素的物理性质和化学性质，d区元素的氧化态，d区元素离子的颜色。 ⑵ 钛：钛单质的性质与用途。钛的重要化合物。 ⑶ 钒：钒单质，钒的重要化合物。水溶液中钒的离子形态及其性质*。  ⑷ 铬、钼、钨：铬、钼、钨单质的性质，铬的化合物（氢氧化物、含氧酸及其盐）重要性质和用途。钼和钨的化合物*，同多酸和杂多酸*。 ⑸ 锰: 锰的电势图，氧化物和氢氧化物。锰（Ⅱ）盐，二氧化锰，锰酸盐，高锰酸盐的氧化性，介质对高锰酸钾还原产物的影响。锰的Gibbs 函数变－氧化值图**。 ⑹ 铁、钴、镍：铁、钴、镍单质的性质，铁、钴、镍氧化物和氢氧化物的性质。水溶液中铁、钴、镍离子及其反应，铁、钴、镍的重要配合物。 ⑺ 铂系元素简介**，金属有机化合物**。 （十七）d区元素（二）         （4学时） ⑴ 铜族：铜族元素单质的性质。铜的重要化合物（氧化物、氢氧化物，盐类）。铜（Ⅰ）和铜（Ⅱ）的相互转化。水溶液中铜（Ⅰ）和铜（Ⅱ）离子的反应。银的重要化合物，银离子的重要反应。金的重要化合物*。 ⑵ 锌族：锌、镉、汞单质的性质。锌、镉、汞的重要化合物。水溶液中锌、镉、汞离子的重要反应。Hg（Ⅰ）和Hg（Ⅱ）的相互转化。锌、镉、汞的重要配合物。 （十八）f区元素** 实验课内容：（36 学时，从下列实验中选择开出12 个实验） 1、分离与提纯的基本操作－氯化钠的提纯                            （3学时） 2、硫酸亚铁铵制备                                                 （3学时） 3、弱酸pK值的测定                                               （3学时） 4、电离平衡                                                       （3学时） 5、沉淀反应                                                       （3学时） 6、氧化还原反应                                                   （3学时） 7、配位化合物                                                     （3学时） 8、碳  硅  氮  磷                                                 （3学时） 9、锡  铅  锑  铋                                                 （3学时） 10、氧  硫  氯  溴  碘                                            （3学时） 11、铬  锰  铁  钴  镍                                            （3学时） 12、铜 银 锌 镉 汞   （3学时） 13、分光光度法测定磺基水杨酸铜配合物的组成和稳定常数 （3学时） 14、从废定影液中回收金属银                                        （3学时） 三、课程教学的基本要求 本课程的教学环节包括课堂讲授，实验，课外习题，答疑，自学，期末考试或考查。通过上述基本的教学环节，要求学生达到以下基本要求： 1、理论课方面：理解和掌握无机化学的基本概念、基本理论（包括化学平衡理论——气相平衡、弱电解质的解离平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡、配位平衡等理论。原子、分子、配合物的结构理论）、基本计算（平衡常数和平衡组成、溶液中的PH值、电极电势计算等）、基本知识（常见元素的单质和它的重要化合物的制备、性质、用途和分离鉴定等知识）。 2、实验课方面：通过实验教学，要求学生理论联系实际，进一步加深对理论知识的理解，同时初步掌握化学试验的基本技能，包括正确和熟练掌握煤气灯（或酒精灯）的使用方法，掌握加热、取用试剂、过滤（常压、减压）等操作，掌握量筒、台秤、试纸的使用，掌握玻璃仪器的洗涤，试管反应等实验操作，初步学会使用酸度计和分光光度计。 考试或考查方式：由平时成绩和期终闭卷笔试相结合 总评成绩：平时作业占20%，实验成绩占10%，闭卷考试占70%。 四、建议教材与教学参考书 教材：  [1] 袁万钟．无机化学（第四版）．大连理工大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2001年6月 [2] 袁天佑．工科无机化学实验．广西大学无机化学教研室 自 编，2002 年8月 主要参考书： [1]  迟玉兰．无机化学释疑与习题解析．大连理工大学，高等教育出版社，2002 年8月 [2]  曹锡章等．无机化学（上）（下）（第三版）．武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月 [3] 中山大学等校．无机化学实验（第三版）．高等教育出版社，1992年5月