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《无机化学》课程教学大纲
2017-07-07 17:08   审核人:   (浏览次数:)

 

授课专业:化学专业、应用化学专业

学时数104                            学分数7

 

一、课程的性质和目的

《无机化学》是化学、应用化学专业第一门主干必修基础课程,本课程与高中化学课程相衔接,具有重要的承上启下作用,它是培养化学类专业高级人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分。无机化学以学生学习和掌握元素及其化合物的组成、结构、性质和用途为主线,运用化学基本原理知识,阐述元素化学与社会、科学、生产的联系,提高学生科学素养为总目标。通过本课程的教学,使学生掌握物质结构的基础理论、化学反应的基本原理、元素化学的基本知识,培养学生具有分析和解决一般无机化学问题的能力,为后续课程提供必要的理论基础。 

        

二、课程教学内容

1980 年国家教委颁布的《无机化学教学大纲》和 1995 年颁布的《无机化学课程教学基本要求》,结合全国通用的理科《无机化学》教材(武汉大学、吉林大学等校编,第三版),适应当前教学时数减少的情况制定。在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。重点内容应讲深、讲透,并安排相应课后环节。 

 

(一)    绪论2 学时) 

主要内容:化学研究的对象与内容、化学发展简史、无机化学简介。

教学要求:

1.了解无机化学的研究对象、与人类社会发展的关系、无机化学发展趋势;

2.介绍无机化学的前沿研究及其与其他学科的交叉与联系; 

3.无机化学学习基本要求。 

(二)物质的状态3 学时) 

主要内容:1. 理想气体状态方程式、实际气体状态方程式、气体分子的速率分布和能量分布、气体分子运动论;2. 液体的蒸发、液体的沸点;3.晶体与非晶体、晶体的外形和内部结构。 

教学要求: 

 1.理解理想气体的概念,掌握理想气体状态方程式的应用条件及相关计算;

2. 理解液体的蒸发、液体的沸点; 

3. 理解晶体与非晶体、晶体的外形和内部结构。 

(三)原子结构10 学时) 

 主要内容:1.原子结构理论;2. 量子力学原子模型;3.原子核外电子排布与元素周期律。       

教学要求:

1. 了解原子结构理论的发展。 

2. 了解量子力学原子模型。

3. 理解原子核外电子排布与元素周期律。 

4. 理解元素性质的周期性。 

(四)化学键与分子结构12 学时) 

主要内容:1.离子键理论;2. 价键理论;3.杂化轨道理论、价层电子对互斥理论;4. 配合物的化学键理论;5.分子轨道理论;6. 分子间力和氢键。 

教学要求: 

1.理解离子键理论;      

2.理解价键理论;      

3.理解解杂化轨道理论、价层电子对互斥理论;

4.了解配合物的化学键理论; 

5.了解分子轨道理论; 

6.理解分子间力和氢键。 

(五)化学热力学初步4 学时) 

主要内容:1. 热力学第一定律;2.化学反应的热效应;3. 盖斯定律;4.熵;5. 吉布斯自由能;6. 反应方向。 

教学要求: 

1.掌握热力学第一定律; 

2. 掌握化学反应的热效应、盖斯定律、生成热与燃烧热;

3.理解反应方向的概念、熵、吉布斯自由能;

4.理解焓效应与熵效应对反应方向的影响。 

(六)化学反应的速率与化学平衡4 学时) 

主要内容:1. 化学反应速率的定义;2.反应速率理论;3. 化学反应的可逆性与化学平衡。教学要求: 

1.理解化学反应速率的定义与表示法; 

2.理解反应速率理论,浓度、温度、催化剂等对反应速率的影响; 

3.了解化学反应的可逆性与化学平衡;

4.了解经验平衡常数、标准平衡常数、化学反应等温式、化学平衡移动的影响因素。 

(七)溶液4 学时)主要内容: 

1.溶液浓度的表示方法;2. 溶解度;3.非电解质稀溶液的依数性;4. 溶胶;5.分子溶液。 

教学要求:

1.了解溶液浓度的表示方法; 

2.理解溶解度原理; 

3.掌握非电解质稀溶液的依数性及相关计算; 

4.了解溶胶、高分子溶液。 

(八)电解质溶液10 学时) 

主要内容:1. 强电解质溶液理论;2.一元弱酸、弱碱的电离平衡;3. 水的离子积和溶液的pH 值;4. 多元弱酸的电离平衡;5.缓冲溶液;6. 盐的水解;7.酸碱质子理论;8. 酸碱电子理论;9.溶度积和溶解度。 

教学要求: 

1.了解强电解质溶液理论;

2.了解一元弱酸和多元弱酸、弱碱的电离平衡;

3.了解水的离子积和溶液的pH值;

4.理解缓冲体系的作用原理及pH值求算; 

5.理解各种盐的水解;

6.理解酸碱质子理论、酸碱电子理论;

7.理解溶度积和溶解度、沉淀-溶解平衡、分步沉淀和沉淀的转化。 

(九)氧化还原反应10 学时) 

主要内容:1. 氧化还原反应的概念;2.氧化还原反应方程式的配平;3. 原电池及电极电势;4. 元素电势图;5. 氧化态图;6.电势-pH 图。 

教学要求:

1.掌握氧化还原反应方程式的配平; 

2.了解原电池和电极电势、影响电极电势的因素 

3.掌握能斯特方程式及其有关的计算、电极电势的应用; 

4.了解元素电势图、氧化态图、电势-pH图。 

(十)氢和稀有气体4 学时) 

主要内容:1. 氢气的制备;2.氢气的物理、化学性质及用途;3. 氢化物的分类、结构及性质;5. 稀有气体。

教学要求: 

1.了解氢的自然资源、成键特征、制备、性质及用途。

2.掌握氢化物的分类、结构及性质。

3.了解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。 

(十一)卤素4 学时) 

主要内容:1. 卤素的通性;2.卤素单质的性质和用途;3. 卤化氢和氢卤酸;4.卤化物和卤素互化物;5. 卤素的氧化物;6.卤素的含氧酸及其盐;7. 拟卤素和拟卤化物。 

教学要求: 

1.了解卤素的通性; 

2.了解卤素单质的性质和用途; 

3.了解卤化氢和氢卤酸、卤化物和卤素互化物、卤素的氧化物、卤素的含氧酸及其盐; 

4.了解拟卤素和拟卤化物。 

5.了解卤素含氧酸的氧化还原性。 

(十二)氧族元素6 学时) 

主要内容:1.氧族元素的通性;2. 氧的结构、性质及用途;3.臭氧的结构、性质及用途;4. 氧化物的类型及性质;5.水在自然界中的分布、水的结构和性质;6. 水的污染与净化;7.过氧化氢的结构、性质及用途;8. 单质硫的制备、性质及用途;9.硫化氢、硫化物和多硫化物;10. 的氧化物、硫的含氧酸。 

教学要求: 

1.了解氧族元素的通性; 

2.了解氧的结构、性质及用途; 

3.了解臭氧的结构、性质及用途; 

4.了解氧化物的类型及性质; 

5.了解水在自然界中的分布、水的结构和性质,水的污染与净化; 

6.了解过氧化氢的结构、性质及用途; 

7.理解单质硫的制备、性质及用途;

8.理解硫化氢、硫化物和多硫化物、硫的氧化物、硫的含氧酸;

9.理解无机酸强度的变化规律。 

(十三)氮族元素6 学时) 

主要内容:1. 氮族元素的通性;2.氮及其重要化合物;3. 磷及其重要化合物;4.砷、锑、铋及其重要化合物。 

教学要求: 

1.了解氮族元素的通性;

2.了解氮及其重要化合物和它们性质的演变;

3.理解磷及其重要化合物; 

4.理解砷、锑、铋及其重要化合物。 

(十四)碳族元素4 学时) 

主要内容:1. 碳族元素的通性;2.碳族元素的单质、碳的氧化物;3. 二氧化硅、锡和铅的氧化物;4.碳酸和碳酸盐;5. 硅酸和硅酸盐;6.锗、锡、铅的氢氧化物及含氧酸盐;7. 硅烷;8.机化合物水解。 

教学要求:

1.了解碳族元素的通性;

2.了解碳族元素的单质、碳的氧化物;

3.了解二氧化硅、锡和铅的氧化物;

4.了解碳酸和碳酸盐;

5.了解硅酸和硅酸盐、锗、锡、铅的氢氧化物及含氧酸盐;

6.了解硅烷;

7.了解影响无机化合物水解的因素,水解产物的类型。 

(十五)硼族元素2 学时) 

主要内容:1.硼族元素的单质;2. 硼的重要化合物;3.铝的重要化合物。 

教学要求:

1.了解缺电子原子和缺电子化合物的概念; 

2. 了解硼族元素的单质;

3.理解乙硼烷、硼酸、硼砂的结构与性质; 

4. 理解铝的氧化物和氢氧化物的类型和性质。  

(十六)碱金属和碱土金属2 学时) 

主要内容:1.碱金属元素的概述;2. 碱金属元素单质的性质和制备;3.碱金属元素的氢化物、氧化物、氢氧化物、重要盐类、配合物;4. 碱土金属元素的概述;5. 碱土金属元素单质的性质和制备;6. 碱土金属元素的氢化物、氧化物、氢氧化物、重要盐类、配合物。教学要求:     

1.了解碱金属和碱土金属元素的概述;     

2.了解碱金属和碱土金属元素单质的性质和制备;   

3. 了解碱金属和碱土金属元素的氢化物、氧化物、氢氧化物、重要盐类、配合物;    

4. 理解锂和铍的特殊性,对角线规则。 

(十七)铜、锌副族4 学时)     

主要内容:1. 铜族元素的通性;2.铜族元素单质的性质和用途;3. 铜和银的重要化合物;4.锌族元素的通性;5. 锌族元素单质的性质和用途;6.锌族元素的重要化合物。      

教学要求: 

1.了解铜族和锌族元素的通性; 

2.了解铜、锌族元素单质的性质和用途;

3.熟悉铜和银的重要化合物; 

4.熟悉锌族元素的重要化合物。 

(十八)配位化合物10 学时) 

主要内容:1.配位化合物的组成;2. 配位化合物的命名、类型;3.空间构型和异构现象;4. 位平衡;5.螯合物的概念;6. 配合物的实际应用。 

教学要求:

1.了解配位化合物的组成;

2.掌握配位化合物的命名、类型、空间构型和异构现象;

3.了解配位化合物的价健理论、晶体场理论;

4.掌握配位离子在水溶液的平衡及有关平衡体系离子浓度求算;

5.掌握酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡与配位平衡的联系及有关计算;

6.了解螯合物的概念及配合物的实际应用。 

(十九)过渡金属(Ⅰ)4 学时) 

主要内容:1.过渡元素的划分;2. 典型过渡元素的通性;3.单质钛、钛的重要化合物;4. 质钒、钒的重要化合物;5. 铬副族概述;6. 铬的重要化合物;7.钼和钨的重要化合物;8. 锰副族概述;9.锰的重要化合物;10. 无机物的颜色;11.d 区元素的通性。 

教学要求: 

1.掌握过渡元素的划分和典型过渡元素的通性;

2.了解单质钛、钛的重要化合物; 

3.了解单质钒、钒的重要化合物; 

4.了解铬副族概述、铬的重要化合物、钼和钨的重要化合物;

5.了解锰副族概述、锰的重要化合物; 

6.了解无机物的颜色; 

7.了解 d 区元素的通性。 

(二十)过渡金属(Ⅱ)6 学时) 

主要内容:1. 铁系元素概述;2.铁的重要化合物;3. 钴和镍的重要化合物;4.铂系元素概述; 5. 铂和钯的重要化合物。 

教学要求: 

1.了解铁系元素概述; 

2.了解铁、钴和镍的重要化合物; 

3.了解铂系元素概述以及铂和钯的重要化合物。 

(二十一)镧系元素和锕系元素   (*2 学时) 

主要内容:1. 镧系元素的通性;2.镧系收缩;3. 镧系元素的离子、镧系元素的重要化合物;4. 镧系金属、镧系元素的配合物;5. *锕系元素的电子层结构;6. *锕系元素的离子;7. *钍的化合物;8. *铀的化合物。 

教学要求: 

1.了解镧系元素的通性及镧系收缩; 

2.了解镧系元素的离子、镧系元素的重要化合物、镧系金属、镧系元素的配合物;

3.了解*锕系元素的电子层结构、*锕系元素的离子;

4.了解*钍的化合物、*铀的化合物。

 

三、课程教学的基本要求

本课的教学环节包括:课堂讲授、学生自学、实验(单独设课)、习题、答疑、期末考试。通过上述环节,使学生掌握物质结构的基础理论、化学反应的基本原理、元素化学的基本知识,培养学生具有分析和解决一般无机化学问题,自学无机化学书刊的能力。 

考核方式及成绩评定:平时成绩占 3040%,期末考试成绩占7060% 

 

四、建议教材与教学参考书

教材:武汉大学,吉林大学等校编.《无机化学》(上、下)(第三版),高等教育出版社出版, 1994.

教学参考书: 

[1] 华彤文,杨骏英, .《普通化学原理》,北京大学出版社出版, 1989.

[2] 严宣申,王长富, .《普通无机化学》,北京大学出版社出版, 1992.

[3] []F.A.科顿,[] G.威尔金森著, 北京师范大学,兰州大学, 吉林大学,辽宁大学译.《高等无机化学》(上、下册), 人民教育出版社出版, 1981.  

 

 

执笔人(签名):                   审核人(签名):吴文伟 

批准人(签名):范闽光                 

                                                   单位(签章):化学化工学院 

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