绪论
一、化学研究的对象和内容、目的和方法
二、化学科学的发展历史及趋势
三、无机化学研究的对象、任务及发展趋势
四、无机化学的学习方法
本章教学要求:要求学生了解化学发展的简史及无机化学的作用和学习方法。
第一章 物质的状态
第一节 气体
第二节 液体、固体和等离子体
第三节 物质聚集状态的相互转化(主要介绍水的相图,介绍临界温度、临界压力概念)
【拓展知识】 超临界流体萃取的技术原理及其应用
习题要点:掌握理想气体状态方程和Clansius-Clapeyron方程的应用。
本章重点、难点:理想气体状态方程,Clansius-Clapeyron方程和气体分子运动论。
本章教学要求:
1. 掌握理想气体状态方程式,分压定律,并能熟练进行有关计算。
2.了解气体分子运动论、相的基本概念及物质聚集状态互相转化。
3.掌握Clansius-Clapeyron方程的应用。
第二章 溶液和胶体
第一节 分散系
第二节 溶液
第三节 胶体
【拓展知识】纳米材料简介
习题要点:稀溶液的依数性及其应用,胶体的性质及影响其稳定性的因素。
本章重点、难点:稀溶液的依数性及其应用。
本章教学要求:
1.掌握质量分数、摩尔分数、质量摩尔浓度、质量浓度、物质的量浓度等基本概念及有关计算。
2.掌握非电解质稀溶液通性(依数性):非电解质稀溶液蒸气压下降——拉乌尔定律、沸点升高、凝固点降低、渗透压的概念、及其有关计算。
3.了解胶体溶液的制备,结构和性质。
第三章 化学热力学基础
第一节 基本概念
第二节 热化学
第三节 化学反应的方向
第四节 化学反应进行的程度和化学平衡
【拓展知识】新能源的开发与利用
习题要点:反应热的计算,反应吉布氏自由能的计算,反应方向的判断,平衡有关计算。
本章重点、难点:恒压反应热与焓变的关系,盖斯定律的应用以及用标准生成焓计算反应的标准焓变。能够利用△G判断反应进行的方向和限度。基元反应和质量作用定律,能用活化能、活化分子的概念解释浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,掌握化学平衡的特性和化学平衡移动的规律,熟悉有关计算。 本章教学要求:
1、掌握状态和状态函数,焓和焓变的概念,自由能和熵及它们的变化的初步概念。并且懂得状态函
数的变化只决定体系的始态和终态,而与变化的途径无关。
2、会应用盖斯定律进行计算。会从物质的热力学函数表中查ΔfH°、ΔfG°和S°,并用于计算在标准状态反应的焓变、自由能变和熵变。
3、初步学会用自由能变化来判断化学反应的方向。
4、理解化学反应等温式的含义,会应用其求算ΔrG和平衡常数K°。
5、根据吉布斯-亥姆霍兹公式理解ΔG与ΔH及ΔS的关系,•并会用于分析温度对化学反应自发性的影响。
6、掌握化学平衡的概念,理解平衡常数的意义。
7、掌握有关化学平衡的计算。
8、熟悉有关化学平衡移动原理及其应用。
第四章 化学动力学基础
第一节 化学反应速率的表示方法
第二节 反应速率理论简介
第三节 浓度对反应速率的影响
第四节 温度对化学反应速率的影响
第五节 催化剂对反应速率的影响
【拓展知识】放射性衰变和一级反应的特征
习题要点:基元反应和复杂反应速率方程的确定,运用阿仑尼乌斯公式计算反应的活化能及速率常数。 本章重点、难点:反应速率理论,阿仑尼乌斯定律公式的运用,催化剂的作用原理。
本章教学要求:
1、了解化学反应速度的概念及反应速度的实验测定。
2、了解基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数的概念。
3、掌握浓度、温度及催化剂对反应速度的影响。
4、了解速度方程的实验测定和阿累尼乌斯公式的有关计算。
5、初步了解活化能的概念及其与反应速度的关系。
第五章 酸碱平衡
第一节 酸碱理论概述
第二节 水溶液中质子传递反应
第三节 质子传递平衡及物质浓度计算
第四节 缓冲溶液
【拓展知识】人体血液的缓冲系统
习题要点:酸碱平衡的有关计算,缓冲溶液的配制及有关计算
本章重点、难点:酸碱平衡的有关计算,缓冲溶液的性质、配制及有关计算,多元弱酸、碱的有关计算。 本章教学要求:
1、了解酸碱理论发展的概况,掌握酸碱的质子理论。
2、掌握溶液酸度的概念和pH值的意义,熟悉pH与氢离子浓度的相互换算。了解溶液pH的近似测定。了解拉平效应和区分效应。
3、能应用化学平衡原理分析水、弱酸、弱碱的电离平衡;掌握多元弱酸电离的机理;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的计算。
4、初步了解强电解质理论;了解离子氛活度,活度系数,离子强度等概念。
5、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。
第六章 沉淀溶解平衡
第一节 沉淀溶解平衡
第二节 沉淀溶解平衡的移动
【拓展知识】沉淀溶解平衡在生活中的应用
习题要点:沉淀的生成与转化的条件,酸碱平衡与沉淀溶解平衡间的关系。
本章重点、难点:溶度积和溶解度之间的相互换算,溶度积规则及其应用,分步沉淀和沉淀的转化。 本章教学要求:
1、掌握 的意义及溶度积规则。
2、掌握沉淀生成,溶解或转化的条件。•
3、熟悉有关溶度积常数的计算。
第七章 氧化还原反应
第一节 氧化还原反应的基本概念
第二节 原电池与电极电势
第三节 影响电极电势的因素
第四节 电极电势的应用
【拓展知识】化学电源
习题要点:应用能斯特方程计算电极电势,判断反应的方向,计算氧化还原反应的平衡常数。
本章重点、难点:氧化数的概念以及氧化还原反应方程式的配平,标准电极电势以及标准电极电势表的应用,影响电极电势的因素—能斯特方程式及其计算,电极电势的有关应用,元素电极电势图及其应用。 本章教学要求:
1、牢固掌握氧化还原反应的基本概念,熟练掌握氧化还原反应的配平方法。
2、理解电极电势的意义,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。
3、会用能斯特方程式来讨论离子浓度改变时对电极电势和氧化还原反应的影响,以及介质的酸度对氧化还原反应的影响,并能进行简单的计算。
4、了解电能和化学能互变的规律,掌握有关电池和电解池的一些概念(•正极,负极,阴极,阳极),•认识原电池和电解池的作用机理及电解产物析出的一般规律。
5、元素电极电势图及其应用。
第八章 原子结构
第一节 微观粒子的运动特征
第二节 核外电子运动状态
第三节 多电子原子结构
第四节 原子结构与元素周期律
【拓展知识】测不准原理和电负性
习题要点:四个量子数的取值关系,多电子原子的电子排布,电离能、电负性等在周期表中的变化规律。 本章重点、难点:微观粒子的波粒二象性、波函数和原子轨道、几率密度和电子云等概念。
四个量子数的物理意义及四个量子数对核电子运动状的描述。屏蔽效应和钻穿效应解释能级交错。多电子原子轨道的能级以及核外电子的排布规律,核外电子的排布与元素周期系的关系。
本章教学要求:
1、掌握氢原子光谱,玻尔原子模型。
2、掌握电子层、电子亚层、能级、能级组、电子云、原子轨道等概念,以及四个量子数的量子化条件及其物理意义。
3、掌握近似能级图,按照核外电子排布原理,写出一般元素的电子构型。
4、深刻理解原子结构与元素周期律间的关系;掌握各类元素电子构型的特征。
5、了解电离势、电子亲合势、电负性等概念的意义,以及它们与原子结构的关系。
第九章 分子结构
第一节 离子键
第二节 共价键
第三节 金属键
第四节 分子间力和氢键
第五节 晶体结构
【拓展知识】超分子化学
习题要点:分子的空间构型和杂化类型的关系,分子间力和氢键对物质物理性质的影响,键级的计算及其对分子稳定的作用。运用分子轨道理论理解双核分子的共价键的形成本质。
本章重点、难点:共价键的基本特性,分子的空间构型和杂化类型的关系,运用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。分子间力和氢键对物质物理性质的影响,分子轨道理论。
本章教学要求:
1、掌握离子键和共价键的基本特征以及它们的区别;掌握离子键和共价键理论的基本内容。
2、理解物质性质与其分子结构和键参数的关系。
3.了解价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。
3、了解同核双原子分子的分子轨道理论。
4、掌握分子间力和氢键的概念、特征,搞清价键力、分子间力和氢键的区别。
5、掌握各类晶体的特征,特别是质点间相互作用力和状况。
6、了解离子极化概念及其应用。
7、了解原子半径、离了半径的定义及其对化合物性质的影响。
第十章 配位化合物
第一节 配位化合物的基本概念
第二节 配合物的空间结构
第三节 配合物中的化学键理论
第四节 配合解离平衡
第五节 螯合效应
第六节 配合物的应用
【拓展知识】红宝石和绿宝石
习题要点:掌握配合物的组成、命名等基本概念,杂化轨道类型与配合物的空间构型,运用价键理论和晶体场理论解释配合物的组成、结构、性质,对配合物稳定常数进行各种计算。
本章重点、难点:配合物的组成、命名等基本概念,杂化轨道类型与配合物的空间构型,配位离解平衡及各种计算,应用价键理论和晶体场理论解释配合物的稳定性、磁性,用晶体场理论解释配离子的颜色等的关系,配位离解平衡及各种计算。
本章教学要求:
1.掌握配合物的组成、命名等基本概念。
2. 掌握价键理论和晶体场理论的基本要点。
3.能够利用价键理论和晶体场理论解释配合物的组成、结构、性质。
4. 会用配合物稳定常数进行各种计算。
五、考核方式及要求
考核方式采取闭卷考试+平时作业+课堂练习,三者所占总分数的百分比依次分别为70%,10%和20%。考试内容中基础理论和知识的概念占60%,综合分析和计算题占40%。
六、推荐教材及教学参考书
教 材:《无机化学》,兰叶青编著,农业出版社,2009年,标准书号:。
参考书:《无机化学》,大连理工大学无机化学研究室编著,高等教育出版社,2003年,标准书号:ISBN7-04-009463-0。
《无机化学》,武汉大学,吉林大学等校编著,高等出版社,2003年,标准书号:ISBN7-04-004880-9。 《无机及分析化学》,南京大学无机及分析化学编写组编著,高等教育出版社,2006年,标准书号:ISBN7-04-018461-3。
绪论
一、化学研究的对象和内容、目的和方法
二、化学科学的发展历史及趋势
三、无机化学研究的对象、任务及发展趋势
四、无机化学的学习方法
本章教学要求:要求学生了解化学发展的简史及无机化学的作用和学习方法。
第一章 物质的状态
第一节 气体
第二节 液体、固体和等离子体
第三节 物质聚集状态的相互转化(主要介绍水的相图,介绍临界温度、临界压力概念)
【拓展知识】 超临界流体萃取的技术原理及其应用
习题要点:掌握理想气体状态方程和Clansius-Clapeyron方程的应用。
本章重点、难点:理想气体状态方程,Clansius-Clapeyron方程和气体分子运动论。
本章教学要求:
1. 掌握理想气体状态方程式,分压定律,并能熟练进行有关计算。
2.了解气体分子运动论、相的基本概念及物质聚集状态互相转化。
3.掌握Clansius-Clapeyron方程的应用。
第二章 溶液和胶体
第一节 分散系
第二节 溶液
第三节 胶体
【拓展知识】纳米材料简介
习题要点:稀溶液的依数性及其应用,胶体的性质及影响其稳定性的因素。
本章重点、难点:稀溶液的依数性及其应用。
本章教学要求:
1.掌握质量分数、摩尔分数、质量摩尔浓度、质量浓度、物质的量浓度等基本概念及有关计算。
2.掌握非电解质稀溶液通性(依数性):非电解质稀溶液蒸气压下降——拉乌尔定律、沸点升高、凝固点降低、渗透压的概念、及其有关计算。
3.了解胶体溶液的制备,结构和性质。
第三章 化学热力学基础
第一节 基本概念
第二节 热化学
第三节 化学反应的方向
第四节 化学反应进行的程度和化学平衡
【拓展知识】新能源的开发与利用
习题要点:反应热的计算,反应吉布氏自由能的计算,反应方向的判断,平衡有关计算。
本章重点、难点:恒压反应热与焓变的关系,盖斯定律的应用以及用标准生成焓计算反应的标准焓变。能够利用△G判断反应进行的方向和限度。基元反应和质量作用定律,能用活化能、活化分子的概念解释浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,掌握化学平衡的特性和化学平衡移动的规律,熟悉有关计算。 本章教学要求:
1、掌握状态和状态函数,焓和焓变的概念,自由能和熵及它们的变化的初步概念。并且懂得状态函
数的变化只决定体系的始态和终态,而与变化的途径无关。
2、会应用盖斯定律进行计算。会从物质的热力学函数表中查ΔfH°、ΔfG°和S°,并用于计算在标准状态反应的焓变、自由能变和熵变。
3、初步学会用自由能变化来判断化学反应的方向。
4、理解化学反应等温式的含义,会应用其求算ΔrG和平衡常数K°。
5、根据吉布斯-亥姆霍兹公式理解ΔG与ΔH及ΔS的关系,•并会用于分析温度对化学反应自发性的影响。
6、掌握化学平衡的概念,理解平衡常数的意义。
7、掌握有关化学平衡的计算。
8、熟悉有关化学平衡移动原理及其应用。
第四章 化学动力学基础
第一节 化学反应速率的表示方法
第二节 反应速率理论简介
第三节 浓度对反应速率的影响
第四节 温度对化学反应速率的影响
第五节 催化剂对反应速率的影响
【拓展知识】放射性衰变和一级反应的特征
习题要点:基元反应和复杂反应速率方程的确定,运用阿仑尼乌斯公式计算反应的活化能及速率常数。 本章重点、难点:反应速率理论,阿仑尼乌斯定律公式的运用,催化剂的作用原理。
本章教学要求:
1、了解化学反应速度的概念及反应速度的实验测定。
2、了解基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数的概念。
3、掌握浓度、温度及催化剂对反应速度的影响。
4、了解速度方程的实验测定和阿累尼乌斯公式的有关计算。
5、初步了解活化能的概念及其与反应速度的关系。
第五章 酸碱平衡
第一节 酸碱理论概述
第二节 水溶液中质子传递反应
第三节 质子传递平衡及物质浓度计算
第四节 缓冲溶液
【拓展知识】人体血液的缓冲系统
习题要点:酸碱平衡的有关计算,缓冲溶液的配制及有关计算
本章重点、难点:酸碱平衡的有关计算,缓冲溶液的性质、配制及有关计算,多元弱酸、碱的有关计算。 本章教学要求:
1、了解酸碱理论发展的概况,掌握酸碱的质子理论。
2、掌握溶液酸度的概念和pH值的意义,熟悉pH与氢离子浓度的相互换算。了解溶液pH的近似测定。了解拉平效应和区分效应。
3、能应用化学平衡原理分析水、弱酸、弱碱的电离平衡;掌握多元弱酸电离的机理;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的计算。
4、初步了解强电解质理论;了解离子氛活度,活度系数,离子强度等概念。
5、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。
第六章 沉淀溶解平衡
第一节 沉淀溶解平衡
第二节 沉淀溶解平衡的移动
【拓展知识】沉淀溶解平衡在生活中的应用
习题要点:沉淀的生成与转化的条件,酸碱平衡与沉淀溶解平衡间的关系。
本章重点、难点:溶度积和溶解度之间的相互换算,溶度积规则及其应用,分步沉淀和沉淀的转化。 本章教学要求:
1、掌握 的意义及溶度积规则。
2、掌握沉淀生成,溶解或转化的条件。•
3、熟悉有关溶度积常数的计算。
第七章 氧化还原反应
第一节 氧化还原反应的基本概念
第二节 原电池与电极电势
第三节 影响电极电势的因素
第四节 电极电势的应用
【拓展知识】化学电源
习题要点:应用能斯特方程计算电极电势,判断反应的方向,计算氧化还原反应的平衡常数。
本章重点、难点:氧化数的概念以及氧化还原反应方程式的配平,标准电极电势以及标准电极电势表的应用,影响电极电势的因素—能斯特方程式及其计算,电极电势的有关应用,元素电极电势图及其应用。 本章教学要求:
1、牢固掌握氧化还原反应的基本概念,熟练掌握氧化还原反应的配平方法。
2、理解电极电势的意义,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。
3、会用能斯特方程式来讨论离子浓度改变时对电极电势和氧化还原反应的影响,以及介质的酸度对氧化还原反应的影响,并能进行简单的计算。
4、了解电能和化学能互变的规律,掌握有关电池和电解池的一些概念(•正极,负极,阴极,阳极),•认识原电池和电解池的作用机理及电解产物析出的一般规律。
5、元素电极电势图及其应用。
第八章 原子结构
第一节 微观粒子的运动特征
第二节 核外电子运动状态
第三节 多电子原子结构
第四节 原子结构与元素周期律
【拓展知识】测不准原理和电负性
习题要点:四个量子数的取值关系,多电子原子的电子排布,电离能、电负性等在周期表中的变化规律。 本章重点、难点:微观粒子的波粒二象性、波函数和原子轨道、几率密度和电子云等概念。
四个量子数的物理意义及四个量子数对核电子运动状的描述。屏蔽效应和钻穿效应解释能级交错。多电子原子轨道的能级以及核外电子的排布规律,核外电子的排布与元素周期系的关系。
本章教学要求:
1、掌握氢原子光谱,玻尔原子模型。
2、掌握电子层、电子亚层、能级、能级组、电子云、原子轨道等概念,以及四个量子数的量子化条件及其物理意义。
3、掌握近似能级图,按照核外电子排布原理,写出一般元素的电子构型。
4、深刻理解原子结构与元素周期律间的关系;掌握各类元素电子构型的特征。
5、了解电离势、电子亲合势、电负性等概念的意义,以及它们与原子结构的关系。
第九章 分子结构
第一节 离子键
第二节 共价键
第三节 金属键
第四节 分子间力和氢键
第五节 晶体结构
【拓展知识】超分子化学
习题要点:分子的空间构型和杂化类型的关系,分子间力和氢键对物质物理性质的影响,键级的计算及其对分子稳定的作用。运用分子轨道理论理解双核分子的共价键的形成本质。
本章重点、难点:共价键的基本特性,分子的空间构型和杂化类型的关系,运用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。分子间力和氢键对物质物理性质的影响,分子轨道理论。
本章教学要求:
1、掌握离子键和共价键的基本特征以及它们的区别;掌握离子键和共价键理论的基本内容。
2、理解物质性质与其分子结构和键参数的关系。
3.了解价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。
3、了解同核双原子分子的分子轨道理论。
4、掌握分子间力和氢键的概念、特征,搞清价键力、分子间力和氢键的区别。
5、掌握各类晶体的特征,特别是质点间相互作用力和状况。
6、了解离子极化概念及其应用。
7、了解原子半径、离了半径的定义及其对化合物性质的影响。
第十章 配位化合物
第一节 配位化合物的基本概念
第二节 配合物的空间结构
第三节 配合物中的化学键理论
第四节 配合解离平衡
第五节 螯合效应
第六节 配合物的应用
【拓展知识】红宝石和绿宝石
习题要点:掌握配合物的组成、命名等基本概念,杂化轨道类型与配合物的空间构型,运用价键理论和晶体场理论解释配合物的组成、结构、性质,对配合物稳定常数进行各种计算。
本章重点、难点:配合物的组成、命名等基本概念,杂化轨道类型与配合物的空间构型,配位离解平衡及各种计算,应用价键理论和晶体场理论解释配合物的稳定性、磁性,用晶体场理论解释配离子的颜色等的关系,配位离解平衡及各种计算。
本章教学要求:
1.掌握配合物的组成、命名等基本概念。
2. 掌握价键理论和晶体场理论的基本要点。
3.能够利用价键理论和晶体场理论解释配合物的组成、结构、性质。
4. 会用配合物稳定常数进行各种计算。
五、考核方式及要求
考核方式采取闭卷考试+平时作业+课堂练习,三者所占总分数的百分比依次分别为70%,10%和20%。考试内容中基础理论和知识的概念占60%,综合分析和计算题占40%。
六、推荐教材及教学参考书
教 材:《无机化学》,兰叶青编著,农业出版社,2009年,标准书号:。
参考书:《无机化学》,大连理工大学无机化学研究室编著,高等教育出版社,2003年,标准书号:ISBN7-04-009463-0。
《无机化学》,武汉大学,吉林大学等校编著,高等出版社,2003年,标准书号:ISBN7-04-004880-9。 《无机及分析化学》,南京大学无机及分析化学编写组编著,高等教育出版社,2006年,标准书号:ISBN7-04-018461-3。