《无机化学》教学大纲 Inorganic Chemist 修订单位:化学与材料科学学院 适用专业:无机非金属材料 执笔人:罗根祥 使用年级:2009、2010、2011级 总学时:80学时 总学分:5 课程编号:011308 课程类别和教学目的 课程类别:必修 教学目的:通过无机化学的学习,理解和掌握气体、化学热力学、化学动力学四大平衡 原子结构、分子结构、配合物等初步知识,并在原理的指导下,理解化学变化中物质的组成、 结构和性质的关系,初步从宏观和微观不同的角度理解化学变化的基本特征,掌握常见元素 及化合物的酸碱性、氧化还原性、溶解性、热稳定性、配位能力及典型反应。无机化学课程 要求在学习过程中学会归纳总结,使知识系统化,培养学生具有分析处理一般无机化学问题 的初步能力以及自学一般无机化学书刊、获取新知识的能力,培养无机非金属材料与工程技 术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分,同时也是后继化学课程的基础。 二、课程教学内容 理想气体状态方程、分压定律。 2.热力学第一定律、热力学的术语和基本概念、热化学方程式、盖斯定律。 3.反应速率理论、影响化学反应速率的因素。 4.标准平衡常数、标准平衡常数的应用、吉布斯函数、化学平衡的移动、化学反应的方 5.酸碱理论的发展、弱酸和弱碱的解离平衡、缓冲溶液、配位化合物的组成和命名及 配位反应。 6.难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡、溶度积规则、沉淀的转化。 7.氧化还原反应方程式的配平、电极电势应用、电势图及其应用 8.微观粒子的波粒二象性、波函数、几率密度和电子云、量子数、多电子原子的能级、 核外电子排布的原则、原子的电子层结构和元素周期系、元素基本性质的周期性 9.价键理论、杂化理论、价层电子对互斥理论、键参数 晶体类型、离子键、晶格能、离子极化、分子晶体和原子晶体、分子间作用力
《无机化学》教学大纲 Inorganic Chemistry 修订单位:化学与材料科学学院 适用专业:无机非金属材料 执 笔 人:罗根祥 使用年级:2009、2010、2011 级 总 学 时:80 学时 总 学 分:5 课程编号:011308 一、课程类别和教学目的 课程类别:必修 教学目的:通过无机化学的学习,理解和掌握气体、化学热力学、化学动力学四大平衡 、 原子结构、分子结构、配合物等初步知识,并在原理的指导下,理解化学变化中物质的组成 、 结构和性质的关系,初步从宏观和微观不同的角度理解化学变化的基本特征,掌握常见元素 及化合物的酸碱性、氧化还原性、溶解性、热稳定性、配位能力及典型反应。无机化学课程 要求在学习过程中学会归纳总结,使知识系统化,培养学生具有分析处理一般无机化学问题 的初步能力以及自学一般无机化学书刊、获取新知识的能力,培养无机非金属材料与工程技 术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分,同时也是后继化学课程的基础。 二、课程教学内容 1. 理想气体状态方程、分压定律。 2. 热力学第一定律、热力学的术语和基本概念、热化学方程式、盖斯定律。 3. 反应速率理论、影响化学反应速率的因素。 4.标准平衡常数、标准平衡常数的应用、吉布斯函数、化学平衡的移动、化学反应的方 向。 5. 酸碱理论的发展、弱酸和弱碱的解离平衡、缓冲溶液、配位化合物的组成和命名及 配位反应。 6. 难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡、溶度积规则、沉淀的转化。 7. 氧化还原反应方程式的配平、电极电势应用、电势图及其应用 8. 微观粒子的波粒二象性、波函数、几率密度和电子云、量子数、多电子原子的能级、 核外电子排布的原则、原子的电子层结构和元素周期系、元素基本性质的周期性。 9. 价键理论、杂化理论、价层电子对互斥理论、键参数 10. 晶体类型、 离子键、晶格能、离子极化、分子晶体和原子晶体、分子间作用力
11.配位化合物的空间构型和磁性、配合物的价键理论和晶体场理论。 12.s区元素的化合物、Li和Be的特殊性、对角线规则 3.p区元素概述、硼族元素、碳族元素 14.氮族元素、氧族元素 15.卤素、p区元素化合物性质的递变规律 16.d区元素概述、铬、锰、铁钴镍 17.铜族元素、锌族元素 三、课程教学基本要求 一)了解物质的聚集状态和理想气体混合物的分体积定律,理解理想气体状态方程式, 掌握理想气体状态方程的应用、理想气体混合物的分压定律。重点是理想气体状态方程的应 用和理想气体混合物的分压定律。 二)了解物质体系的组成,理解体系与环境、状态与状态函数的基本概念、焓变的概 念,标准生成焓的概念,掌握热力学第一定律的应用。重点是计算标准摩尔反应焓变。 (三)了解化学反应速率的概念,理解反应速率理论和反应机理,掌握速率方程式 Arrhenius方程式。重点是利用速率方程和 Arrhenius方程式解题 (四)了解标准平衡常数的定义,理解化学反应自发变化的方向和反应限度的判断依据, 掌握标准平衡常数的应用、化学平衡的移动(浓度、温度、催化剂对化学平衡移动的影响) 的判断方法。重点是化学反应方向的判断依据。 (五)了解酸碱的电离理论、质子理论和电子理论,理解弱电解质的电离平衡、同离子 效应、缓冲溶液等概念,掌握水溶液的单相离子平衡体系的计算方法。重点是平衡体系中PH 的计算。 六)了解溶解度和溶度积的概念,理解溶度积规则,掌握沉淀生成和溶解的方向的判 定和分步沉淀。重点是多相体系中离子浓度的计算及反应方向的判断 (七)了解氧化还原反应的特点,理解方程式的配平的方法、氧化值的概念、原电池 的构成及图式表示法,掌握能斯特方程、电极电势的应用、元素电势图。重点是电极电势的 应用 (八)了解氢原子的发光本质、玻尔理论的三点假设、微观粒子的运动特征,理解原子 轨道的简单概念及表示方法,掌握四个量子数的取值及物理意义、多电子原子轨道的能级 核外电子排布、元素周期律。重点是多电子原子核外电子的排布和元素性质的周期性变化。 (九)了解分子轨道理论、共价键的形成、特征及类型、键长、键角、键能的概念,理
11. 配位化合物的空间构型和磁性、配合物的价键理论和晶体场理论。 12. s 区元素的化合物、Li 和 Be 的特殊性、对角线规则 13. p 区元素概述、硼族元素、碳族元素 14. 氮族元素、氧族元素 15. 卤素、p 区元素化合物性质的递变规律 16. d 区元素概述、铬、锰、铁钴镍 17. 铜族元素、锌族元素 三、课程教学基本要求 (一)了解物质的聚集状态和理想气体混合物的分体积定律,理解理想气体状态方程式 , 掌握理想气体状态方程的应用、理想气体混合物的分压定律。重点是理想气体状态方程的应 用和理想气体混合物的分压定律。 (二)了解物质体系的组成,理解体系与环境、状态与状态函数的基本概念、焓变的概 念,标准生成焓的概念,掌握热力学第一定律的应用。重点是计算标准摩尔反应焓变。 (三)了解化学反应速率的概念,理解反应速率理论和反应机理,掌握速率方程式、 Arrhenius 方程式。重点是利用速率方程和 Arrhenius 方程式解题。 (四)了解标准平衡常数的定义,理解化学反应自发变化的方向和反应限度的判断依据 , 掌握标准平衡常数的应用、化学平衡的移动(浓度、温度、催化剂对化学平衡移动的影响) 的判断方法。重点是化学反应方向的判断依据。 (五)了解酸碱的电离理论、质子理论和电子理论,理解弱电解质的电离平衡、同离子 效应、缓冲溶液等概念,掌握水溶液的单相离子平衡体系的计算方法。重点是平衡体系中 PH 的计算。 (六)了解溶解度和溶度积的概念,理解溶度积规则,掌握沉淀生成和溶解的方向的判 定和分步沉淀。重点是多相体系中离子浓度的计算及反应方向的判断。 (七)了解氧化还原反应的特点,理解方程式的配平的方法、氧化值的概念、原电池 的构成及图式表示法,掌握能斯特方程、电极电势的应用、元素电势图。重点是电极电势的 应用。 (八)了解氢原子的发光本质、玻尔理论的三点假设、微观粒子的运动特征,理解原子 轨道的简单概念及表示方法,掌握四个量子数的取值及物理意义、多电子原子轨道的能级、 核外电子排布、元素周期律。重点是多电子原子核外电子的排布和元素性质的周期性变化。 (九)了解分子轨道理论、共价键的形成、特征及类型、键长、键角、键能的概念,理
解杂化轨道理论,掌握sp、sp2、sp3杂化及简单分子的几何构型的判断。重点是原子轨道 杂化方式的判定和简单分子构型的判断。 (十)了解金属晶体和原子晶体,理解离子晶体的特征和性质、原子晶体的特征和性质、 掌握晶格能、分子间作用力和氢键、分子晶体的特点、离子极化的概念。重点是常见的三种 AB型离子晶体的构型、离子晶体熔点大小的判定标准和分子之间的作用力类型 (十一)了解配合物的概念,理解配合物的空间构型和磁性,掌握配合物空间构型的判 定方法。重点是配合物的价键理论和晶体场理论中的八面体场。 (十二)了解碱金属和碱土金属的通性、理解碱金属和碱土金属的氢化物及氧化物、氢 氧化物及其盐类的性质和用途,掌握碱金属和碱土金属化合物性质的递变规律。重点是对角 线规则。 十三)了解常见的碳的氧化物、碳酸及其盐的类型,理解碳的氧化物、碳酸及其盐类 的性质、单质硅、二氧化硅、硅酸及其盐类的性质和用途、氧化硼、硼酸、硼砂的性质和用 途,掌握碳族元素性质的变化规律。重点是碳族元素的应用及锡铅的性质。 (十四)了解氮族元素、氧族元素的单质及其常见化合物,理解本族元素化合物的性质 掌握本族元素性质的变化规律。重点是溶液中常见离子的性质。 十五)了解卤素常见的化合物、拟卤素,理解p区元素化合物性质的递变规律,掌握 本族元素及化合物的重要反应。重点是本族元素性质中的特殊性。 (十六)了解铬、锰、铁、钴、镍等的用途,理解铬、锰、铁、钴、镍的离子及化合物 的反应原理,掌握重要的特征反应。重点是重要化合物的性质和几种元素离子的性质。 (十七)了解铜族元素、锌族元素及常见的重要化合物,理解各元素的氧化物、卤化物 性质的变化规律及特殊性,掌握ds区元素水溶液中的反应和常见配合物。重点是本区元素 的鉴别和重要特征反应。 四、课程教学环节 教学环节包括:课堂讲授、习题课和课外作业。 (一)课堂讲授 教学方法上采用启发式教学,在手段上采用教具和模型辅助教学,以使抽象概念和空间 结构形象化。改革无机化学教学内容,在优化与重组教学内容时,注意引进新知识和研究的 前沿和热点问题,使得课程更加有利于学生的素质培养。 (二)习题课
解杂化轨道理论,掌握 sp、sp2、sp3 杂化及简单分子的几何构型的判断。重点是原子轨道 杂化方式的判定和简单分子构型的判断。 (十)了解金属晶体和原子晶体,理解离子晶体的特征和性质、原子晶体的特征和性质 、 掌握晶格能、分子间作用力和氢键、分子晶体的特点、离子极化的概念。重点是常见的三种 AB 型离子晶体的构型、离子晶体熔点大小的判定标准和分子之间的作用力类型。 (十一)了解配合物的概念,理解配合物的空间构型和磁性,掌握配合物空间构型的判 定方法。重点是配合物的价键理论和晶体场理论中的八面体场。 (十二)了解碱金属和碱土金属的通性、理解碱金属和碱土金属的氢化物及氧化物、氢 氧化物及其盐类的性质和用途,掌握碱金属和碱土金属化合物性质的递变规律。重点是对角 线规则。 (十三)了解常见的碳的氧化物、碳酸及其盐的类型,理解碳的氧化物、碳酸及其盐类 的性质、单质硅、二氧化硅、硅酸及其盐类的性质和用途、氧化硼、硼酸、硼砂的性质和用 途,掌握碳族元素性质的变化规律。重点是碳族元素的应用及锡铅的性质。 (十四)了解氮族元素、氧族元素的单质及其常见化合物,理解本族元素化合物的性质 , 掌握本族元素性质的变化规律。重点是溶液中常见离子的性质。 (十五)了解卤素常见的化合物、拟卤素,理解 p 区元素化合物性质的递变规律,掌握 本族元素及化合物的重要反应。重点是本族元素性质中的特殊性。 (十六)了解铬、锰、铁、钴、镍等的用途,理解铬、锰、铁、钴、镍的离子及化合物 的反应原理,掌握重要的特征反应。重点是重要化合物的性质和几种元素离子的性质。 (十七)了解铜族元素、锌族元素及常见的重要化合物,理解各元素的氧化物、卤化物 性质的变化规律及特殊性,掌握 ds 区元素水溶液中的反应和常见配合物。重点是本区元素 的鉴别和重要特征反应。 四、课程教学环节 教学环节包括:课堂讲授、习题课和课外作业。 (一)课堂讲授 教学方法上采用启发式教学,在手段上采用教具和模型辅助教学,以使抽象概念和空间 结构形象化。改革无机化学教学内容,在优化与重组教学内容时,注意引进新知识和研究的 前沿和热点问题,使得课程更加有利于学生的素质培养。 (二)习题课
根据教学情况和学生课后习题完成情况,适当安排时间重点讲解。在讲解过程中将涉 及的理论知识进行概括,以提高学生运用基本理论解决实际问题的能力 五、建议学时分配 教学内容 建议学时 备注 热化学 化学动力学基础 化学平衡熵和Gbbs函数 24488 酸碱平衡 沉淀-溶解平衡 氧化还原反应电化学基础 原子结构 分子结构 固体结构 配合物结构 s区元素 p区元素(-) p区元素(二) p区元素(三) 铬、锰、铁钴镍 866642222442 铜族元素、锌族元素 习题课 根据学习情况安排 合计 80 六、课程考核方法与要求 该课程为考试课,考核采用闭卷形式,题型包括:判断题、选择题、填空题、配平题、 问答题和计算题等多种形式。卷面成绩为100分,按80%折合成最终成绩,平时课后作业 及考勤成绩占20% 七、建议教材与参考书 教材:大连理工大学无机化学教研室.《无机化学》.(第五版).高等教育出版社,2001
根据教学情况和学生课后习题完成情况,适当安排时间重点讲解。在讲解过程中将涉 及的理论知识进行概括,以提高学生运用基本理论解决实际问题的能力。 五、建议学时分配 六、课程考核方法与要求 该课程为考试课,考核采用闭卷形式,题型包括:判断题、选择题、填空题、配平题、 问答题和计算题等多种形式。卷面成绩为 100 分,按 80%折合成最终成绩,平时课后作业 及考勤成绩占 20% 。 七、建议教材与参考书 教材:大连理工大学无机化学教研室.《无机化学》.(第五版). 高等教育出版社,2001 年 教学内容 建议学时 备注 气体 2 热化学 4 化学动力学基础 4 化学平衡 熵和 Gibbs 函数 8 酸碱平衡 8 沉淀-溶解平衡 6 氧化还原反应 电化学基础 8 原子结构 6 分子结构 6 固体结构 6 配合物结构 4 s 区元素 2 p 区元素(一) 2 p 区元素(二) 2 p 区元素(三) 2 铬、锰、铁钴镍 4 铜族元素、锌族元素 4 习题课 2 根据学习情况安排 合计 80
参考书:[曹锡章宋天佑王杏乔.《无机化学》(上、下).(第三版)高等教育出版 [2]路琼华朱裕桢苏小云《工科无机化学》.(第二版).华东化工学院出版社 1988.8
参考书:[1] 曹锡章.宋天佑.王杏乔.《无机化学》(上、下).(第三版).高等教育出版 社,1994 [2] 路琼华.朱裕桢.苏小云.《工科无机化学》.(第二版).华东化工学院出版社 , 1988.8