无机化学本科2016教学大纲

课程编号：30011003                   课程类型：专业基础课

课程名称：无机化学1                  学　　分：4                           

适用专业：应用化学

第一部分   大纲说明

一、课程的性质、目的和任务

本课程的授课对象是应用化学专业学生，为必修课，是泰州学院医药与化学化工学院应用化学专业本科生的第一门化学基础课。本课程主要讲授化学学科的基础理论，如物质存在的形态、物质结构、热力学、动力学和四大平衡的知识，为后继课程及化学实验打下理论基础。在教学中注意用基础理论，如热力学和结构知识贯穿无机事实教学的始终，并注意总结规律性，使繁琐纷杂的感性材料逐渐理性化。

二、课程的基本要求　　

1．使学生在高中化学知识的基础上，进一步学习化学基础理论、基本知识，掌握化学反应的一般规律和基本化学计算方法 ；

2．要注意培养学生分析问题、解决问题的能力，逐渐完成从中学到大学在学习方式上的过渡，使学生在听课、查阅参考书、自学等方面都有一个突跃；

3．教学中应以辩证唯物主义观点和科学的方法为指导，阐明无机化学的基本原理，揭示无机化学中的对立统一规律及元素和化合物性质的变化规律，以促进学生辩证唯物主义世界观的形成。教学中还应结合我国化工及科学发展的实际，对学生进行爱国主义教育。

三、本课程与相关课程的联系　　

本课程是化学相关专业的第一门基础课，担负着承前启后的任务，也是学习其他化学课程的基础。

四、学时分配　　

本课程学分为4学分，建议开设学时。

选用教材：

《无机化学》，天津大学等编，2010.7，第四版，高等教育出版社

主要参考书： 

《无机化学》，大连理工大学主编，2006.5，第五版，高等教育出版社

《无机化学》，北师大等合编，2002.8，第四版，高等教育出版社

《无机化学》，吉林大学等编，2004.6，第一版，高等教育出版社

《无机化学》，武汉大学等合编，1994.10，第三版，高等教育出版社

六、教学方法与手段建议　

主要的教学方法是以课堂讲授为主，学生自学为辅，重点、难点详细讲授，要求学生自学的内容，教师要给以指导，提示学习思路，根据教学大纲指出学习的目的和具体要求，最后检验学生的自学效果。加强教学方法的启发性、针对性、交互式和实效性，将“接受学习”和“发现学习”有机结合起来，改“单向式”为“双向式”，使学生变“被动”为“主动”、引导学生由“学会”到“会学”和“会用”，注重培养学生获取知识的能力和创新意识。 

七、课程考核方式与成绩评定办法

平时成绩占30%，期末考试采用闭卷形式占70%。

第二部分   课程内容大纲

第一章  化学反应中的质量关系和能量关系（6学时）

一、教学目的和要求 

1.了解物质的聚集态和层次；

2.掌握化学计量中的基本概念和术语，能利用化学反应中的质量关系进行计算；

    3.理解化学反应中的体系和环境的概念及其关系（开放体系，封闭体系，孤立体系），理解状态函数、功和热、热力学能、反应热与恒压反应热、焓与反应焓变的概念，能用热力学第一定律、热化学方程式、盖斯定律进行计算；

4.理解标准状况与标准态的概念，深刻理解标准摩尔生成焓和标准摩尔反应焓变的概念，熟悉标准摩尔生成焓和标准摩尔反应焓变的计算。

二、教学内容 

1.物质的聚集态和层次

2.化学中的计量

3.化学反应中的质量关系

4.化学反应中的能量关系

第二章  化学反应的方向、速率和限度（8学时）

一、教学目的和要求 

1.了解化学反应速率方程和以反应进度定义的反应速率的概念；

2.能用活化分子、活化能的概念解释浓度、温度和催化剂对反应速率的影响；

3.了解影响多相反应速率的因素；

4.理解熵和吉布斯自由能的概念。熟悉标准摩尔吉布斯自由能变及摩尔吉布斯自由能变的计算，会利用摩尔吉布斯自由能变判断反应的方向，以及由标准摩尔吉布斯自由能变计算标准平衡常数；

5.深刻理解化学平衡的概念，平衡常数的意义，化学平衡移动的规律和多重平衡规则。能用平衡常数计算平衡体系各组分的分压、浓度及转化率。

二、教学内容 

1.化学反应的方向和吉布斯自由能变

2.化学反应速率

3.化学反应的限度

4.化学平衡的移动

第三章  酸碱反应和沉淀反应（8学时）

一、教学目的和要求 

1.掌握溶液的酸碱性和pH，弱电解质的解离平衡（含多元弱酸的分步解离平衡），解离度，稀释定律，盐类的水解，同离子效应，缓冲溶液，溶解-沉淀平衡，溶度积规则等内容。

2.学会计算一元弱酸、弱碱的解离平衡组成（含同离子效应及缓冲溶液的pH计算）。

3.掌握缓冲溶液的选择、配制方法及有关缓冲溶液的相关计算。

4.利用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解、分步沉淀、沉淀的转化及有关计算。

二、教学内容 

1. 强电解质溶液理论

2. 弱酸、弱碱的解离平衡

3. 盐的水解

4. 酸碱理论的发展

5. 难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡

第四章  氧化还原反应与应用电化学（9学时）

一、教学目的和要求 

1.了解氧化还原反应的基本概念，熟悉常用的氧化剂及其还原产物和还原剂及其氧化产物，能够用氧化数法和离子电子法配平氧化还原反应方程式；

2.了解原电池的概念和组成，学会写电极反应和用原电池符号表示化学反应；

3.理解电极电势和标准电极电势的概念，学会测定电极电势的方法，熟悉影响电极电势的因素（组成电对的物质的本质，Nernst方程）包括浓度, 酸度, 形成难溶电解质沉淀, 形成弱电解质；能有进行有关电极电势的弱电解质的电离常数和难溶电解质的溶度积常数的有关计算；

4.熟悉电极电势的应用，能够比较氧化剂或还原剂的相对强弱、判断氧化还原反应的发生、判断原电池的正负极,计算原电池的电动势以及其他相关计算

5.掌握氧化还原反应的方向（标准态时，非标准态时）的判据，熟悉影响反应方向的因素( 浓度, 酸度, 生成难溶电解质沉淀或配合物离子)，会判断氧化还原反应的次序，能够合理选择氧化剂和还原剂，掌握氧化还原反应限度的计算；

    6.理解元素的标准电极电势图，能够利用其计算标准电极电势、判断歧化反应发生、判断元素的氧化还原特性；

7.了解一次电池, 二次电池, 锂离子电池, 燃料电池等实用电池

二、教学内容

1.氧化还原反应方程式的配平(无机物与有机物之间发生的氧化还原反应的配平为选学内容）

2.电极电势

3.氧化还原反应的方向和限度

4.元素的标准电极电势图及其应用

5.实用电池

第五章  原子结构与元素周期性（8学时）

一、教学目的和要求 

1.了解原子结构理论发展的早期历史，掌握原子的组成和元素概念，了解原子轨道能级和玻尔氢原子模型；

    2.了解微观粒子及其运动特性，理解微观粒子的概率、原子轨道、电子云和量子数的概念，了解波函数、原子轨道的角度分布图、几率密度、电子云的角度分布图；

    3.理解原子中电子分布原理，掌握多电子原子轨道的能级（鲍林近似能级图、原子轨道的能级与原子序数的关系图），掌握基态原子中的电子分布、简单基态阳离子的电子分布

4.了解元素周期与能级组、区、族的概念，理解屏蔽效应和钻穿效应；

    5.了解原子半径（共价半径, 金属半径, 范德华半径）的概念和意义，掌握原子半径变化规律；

    6.了解电离能、电子亲合能和电负性的概念和意义，理解电离能、电子亲合能和电负性的变化规律；

    7.了解元素氧化数的特点，理解元素的金属性与非金属性及其变化

二、教学内容 

1.原子和元素

2.原子结构的近代概念

3.核外电子分布原理

4.原子性质的周期性

第六章  分子结构与性质（8学时）

一、教学目的和要求 

1.了解三个键参数，键长、键角和键能。

2.掌握价键理论，掌握共价键和离子键的本质和区别。

3.掌握杂化轨道理论的理论要点，熟悉和掌握几种常见的杂化方式，并会解释常见的简单的化合物结构和价键形成过程。

4.掌握分子轨道理论的理论要点，掌握分子轨道理论的应用。

5.了解分子间力，氢键，掌握分子间力和氢键对物质性质的影响。

二、教学内容 

1.键参数

2.价键理论

3.杂化轨道理论

4.分子轨道理论

5.分子间力和氢键

第七章  固体的结构与性质（5学时）

一、教学目的和要求 

1.了解晶体、非晶体的特征，一般了解晶体内部结构及实际晶体的缺陷。

2.理解不同类型晶体（离子、原子、分子、金属晶体，混合型晶体）的结构特征及其与物质性质的关系。

3.熟悉三种最简单的离子晶体的结构类型。理解晶格能对离子化合物熔点、硬度的影响。

4.能从自由电子的概念理解金属键的形成和特征。

5.了解离子极化的概念，并理解离子极化对物质性质的影响。

二、教学内容 

   1.晶体和非晶体

   2.离子晶体及其性质

3.原子晶体

    4.金属晶体

   5.混合晶体

   6.离子极化对物质性质的影响

第八章  配合物的结构和性质（10学时）

一、教学目的和要求 

1.掌握配合物基本概念、配合物的组成及命名方法；影响配位数大小的因素。

2.掌握配合物的价键理论，能用杂化轨道理论解释配离子或配合物的空间构型；掌握内轨配键、外轨配键的基本概念、影响因素，能用内轨、外轨配键解释配离子的稳定性、磁性。

3.了解晶体场理论的基本概念，能及其影响因素；了解晶体场稳定化能的计算；能够利用晶体场理论推测配合物中心离子d电子分布及自旋状态，解释配合物的磁性、颜色、稳定性。

4.掌握配合物的稳定常数概念，能够利用配合物的稳定常数进行溶液中有关的离子浓度计算、判断配离子与沉淀之间的转化、判断配离子之间的转化，计算配离子的电极电势。

5.了解配合物类型，掌握羰合物的形成机制和反馈π键的概念，掌握有效原子序数规则。

6.了解配合物离子的分离、离子的掩蔽、配位催化、冶金工业方面的应用。

二、教学内容 

1.配合物的基本概念

2.配合物的化学键理论

3.配合物在溶液中的稳定性

4.配合物的类型

5.配位化学的应用

制定/修订人： 

审定人：

批准人：

制定/修订时间：2016年9月