中级无机化学教学大纲 、课程基本信息 课程名称:中级无机化学 英文名称: Medium inorganic Chemistry 课程编码 课程类型:专业选修课 总学分:3 适用专业:化学教育 先修课程:无机化学,高等数学,结构化学 开课系部:应用化学系 二、课程的性质与任务 化学类各专业本科学生在修读完普通化学,分析化学,物质结构后修读本课程。要求学生在修 读本课程时能掌握近代无机化学的基本知识、基本理论:运用热力学、动力学及结构、光谱学知识 掌握重要类型无机物的结构及反应性;了解、熟悉近代无机化学的某些新兴领域。 、课程教学基本要求 绪论( Introductory y) 教学内容 (1)无机化学的沿革 (2)无机化学发展的现状和未来发展的可能方向 (3)现代无机化学发展的特点 教学目的和要求 (1)了解无机化学的发展历史 (2)了解无机化学发展的现状和未来发展的可能方向 (3)了解现代无机化学发展的特点 教学重点:现代无机化学发展的特点 第一章原子、分子和元素周期性 教学内容 中级无机化学教学大纲 第1页共8页
中级无机化学教学大纲 第 1 页 共 8 页 中级无机化学教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：中级无机化学 英文名称：Medium inorganic Chemistry 课程编码： 课程类型：专业选修课 总 学 时：32 总 学 分：3 适用专业：化学教育 先修课程：无机化学，高等数学，结构化学 开课系部：应用化学系 二、课程的性质与任务 化学类各专业本科学生在修读完普通化学，分析化学，物质结构后修读本课程。要求学生在修 读本课程时能掌握近代无机化学的基本知识、基本理论；运用热力学、动力学及结构、光谱学知识 掌握重要类型无机物的结构及反应性；了解、熟悉近代无机化学的某些新兴领域。 三、课程教学基本要求 绪论(Introductory) 教学内容： （1）无机化学的沿革 （2）无机化学发展的现状和未来发展的可能方向 （3）现代无机化学发展的特点 教学目的和要求 (1) 了解无机化学的发展历史； (2) 了解无机化学发展的现状和未来发展的可能方向； (3) 了解现代无机化学发展的特点 教学重点：现代无机化学发展的特点 第一章 原子、分子和元素周期性 教学内容：
(1)原子结构理论概述 (2)共价键理论概述 (3)小分子的立体化学 (4)分子对称性与点群 (5)周期反常现象 教学目的与要求 (1)熟练掌握屏蔽常数,电负性的计算方法和变化规律。 (2)了解以O2和N2为代表的同核双原子分子、以C0和NO为代表的异核双原子分子、以BeH2和H2O 为代表的多原子分子的分子轨道能级图的建立; (3)了解在不同键角时的分子轨道的能级能量变化 (4)掌握价电子对互斥理论的理论要点和影响分子键角大小的因素 (5)熟悉分子的对称性与偶极矩的关系 (6)了解分子的对称性与旋光性判定法则 (7)熟悉原子轨道和分子轨道的对称性 (8)第一周期第二周期元素的不规则性,第二周期元素的特殊性,第四周期非金属元素最高价态的 不稳定性,惰性电子对效应,第五、六周期重过渡元素的相似性,次周期性。 教学重点:屏蔽常数,电负性;几种简单双原子分子的分子轨道能级图,多原子分子的分子轨道 价电子对互斥理论,影响分子键角大小的因素 教学难点:价电子对互斥理论,影响分子键角大小的因素 作业:习题p75业2,7,12,17 第二章酸碱和溶剂化学(Acid- Base and sol vent chemistry) 教学内容: (1)酸碱理论 (2)溶剂化学 (3)酸碱强度的量度 教学目的与要求 (1)要求掌握 Lewis电子酸碱理论及HSAS规则、质子酸碱理论及其应用的知识 (2)要求掌握各种溶剂的特点及其应用 (3)了解影响含氧酸的酸性及质子酸碱、电子酸碱强度的因素 (4)了解超酸和魔酸的理论及其应用 中级无机化学教学大纲 第2页共8页
中级无机化学教学大纲 第 2 页 共 8 页 （1）原子结构理论概述 （2）共价键理论概述 （3）小分子的立体化学 （4）分子对称性与点群 （5）周期反常现象 教学目的与要求： （1）熟练掌握屏蔽常数，电负性的计算方法和变化规律。 （2）了解以 O2和 N2 为代表的同核双原子分子、以 CO 和 NO 为代表的异核双原子分子、以 BeH2和 H2O 为代表的多原子分子的分子轨道能级图的建立； （3）了解在不同键角时的分子轨道的能级能量变化 （4）掌握价电子对互斥理论的理论要点和影响分子键角大小的因素 （5）熟悉分子的对称性与偶极矩的关系 （6）了解分子的对称性与旋光性判定法则； （7）熟悉原子轨道和分子轨道的对称性； （8）第一周期第二周期元素的不规则性，第二周期元素的特殊性，第四周期非金属元素最高价态的 不稳定性，惰性电子对效应，第五、六周期重过渡元素的相似性，次周期性。 教学重点：屏蔽常数，电负性；几种简单双原子分子的分子轨道能级图，多原子分子的分子轨道； 价电子对互斥理论，影响分子键角大小的因素。 教学难点：价电子对互斥理论，影响分子键角大小的因素 作 业： 习题 p75 业 2，7，12， 17 第二章 酸碱和溶剂化学(Acid－Base and solvent chemistry) 教学内容： （1） 酸碱理论 （2）溶剂化学 （3）酸碱强度的量度 教学目的与要求： （1）要求掌握 Lewis 电子酸碱理论及 HSAS 规则、质子酸碱理论及其应用的知识。 （2）要求掌握各种溶剂的特点及其应用 （3）了解影响含氧酸的酸性及质子酸碱、电子酸碱强度的因素； （4）了解超酸和魔酸的理论及其应用
教学重点:质子溶剂,水合焓,非水质子溶剂(酸性质子溶剂、碱性质子溶剂、类水两性溶剂),非质 子溶剂( van der waals溶剂, Lewis碱溶剂,离子传递溶剂,熔盐体系)。水溶液中质子酸 碱的强度,含氧酸的酸性,,电子酸碱的强度,超酸和魔酸 教学难点: Lewis电子酸碱理论及HSAS规则,质子酸碱:非水溶剂中质子酸碱的强度酸度函数H° 作业:习题p107页2,5,6,89 第三章:无机化合物的植被与表征自学 第四章:无机材料化学自学 第五章:s区元素(s- Block elements) 教学内容: (1)自由能、化学平衡和稳定性概念 (2)离子键形成中的能量 (3)冠醚配合物 教学目的与要求 (1)复习自由能、平衡常数的概念 (2)辨别热力学稳定性和动力学稳定性 (3)能计算离子键形成时的能量变化 4)能正确使用理论模型和热力学循环方法计算晶格能: (5)熟悉晶格能在无机化学中的应用 (6)能正确建立玻恩一哈伯热化学循环并用以计算各种热力学量 (7)掌握冠醚的命名和结构特征 (8)了解影响冠醚配合物稳定性的因素 教学重点:热力学稳定性和动力学稳定性;晶格能,玻恩一哈伯热化学循环,晶格能在无机化学中 的应用:冠醚,冠醚配合物的结构,冠醚配合物的配位性能 教学难点:晶格能,玻恩一哈伯热化学循环,晶格能在无机化学中的应用 作业:习题p21页6,11 第六章:p区元素(p- Block elements) 教学内容 (1)硼烷化学 (2)无机碳化学 (3)无机高分子 教学目的与要求: 中级无机化学教学大纲 第3页共8页
中级无机化学教学大纲 第 3 页 共 8 页 教学重点：质子溶剂，水合焓，非水质子溶剂(酸性质子溶剂、碱性质子溶剂、类水两性溶剂)，非质 子溶剂(van der Waals 溶剂，Lewis 碱溶剂，离子传递溶剂，熔盐体系)。水溶液中质子酸 碱的强度，含氧酸的酸性，，电子酸碱的强度，超酸和魔酸 教学难点：Lewis 电子酸碱理论及 HSAS 规则，质子酸碱；非水溶剂中质子酸碱的强度酸度函数 H0 作 业： 习题:p107 页 2,5,6,8,9 第三章：无机化合物的植被与表征 自学 第四章：无机材料化学 自学 第五章：s 区元素(s－Block elements) 教学内容： （1） 自由能、化学平衡和稳定性概念 （2）离子键形成中的能量 （3）冠醚配合物 教学目的与要求： （1） 复习自由能、平衡常数的概念； （2）辨别热力学稳定性和动力学稳定性 （3）能计算离子键形成时的能量变化 （4） 能正确使用理论模型和热力学循环方法计算晶格能； （5） 熟悉晶格能在无机化学中的应用 （6） 能正确建立玻恩－哈伯热化学循环并用以计算各种热力学量 （7）掌握冠醚的命名和结构特征 （8）了解影响冠醚配合物稳定性的因素 教学重点：热力学稳定性和动力学稳定性；晶格能，玻恩－哈伯热化学循环，晶格能在无机化学中 的应用；冠醚，冠醚配合物的结构，冠醚配合物的配位性能 教学难点：晶格能，玻恩－哈伯热化学循环，晶格能在无机化学中的应用 作 业： 习题:p221 页 6,11 第六章：p 区元素(p－Block elements) 教学内容： （1） 硼烷化学 （2）无机碳化学 （3）无机高分子 教学目的与要求：
(1)掌握硼烷及其衍生物的分类,命名规则 (2)了解硼烷结构的定域键处理和分子轨道处理 (3)了解硼烷的典型反应 (4)了解无机碳化学的新进展:了解碳单质及其衍生物的结构及其用途 (5)了解无机高分子的一般性质 6)了解无机高分子的结构及其用途 教学重点:硼烷,硼烷的命名,硼烷的结枃分类,杂硼烷,碳硼烷,金属碳硼烷和金属硼烷:碳单 质及其衍生物:无机高分子的特点,构成无机高分子物质的元素,无机高分子物质的分 类、命名,无机高分子物质举例 教学难点:杂硼烷,碳硼烷,金属碳硼烷和金属硼烷 作业:习题p297页1,7,8,10 第七章:d区元素()一配位化合物 (1)配位化合物的几何构型和异构现象 (2)配位化合物的成键理论 (3)过渡金属配合物的电子光谱 (4)过渡金属配合物的磁性 (5)过渡金属配合物的反应动力学和反应机理 教学目的与要求 (1)熟悉不同配位数的配位化合物的几何构型 (2)了解配位化合物的各种异构现象 (3)掌握晶体场(正八面体场,正四面体场,平面正方形场)中d轨道能级的分裂 (4)熟悉分裂能的概念和光谱化学序列 (5)了解电子成对能的概念和能对配合物高低自旋进行预测 (6)熟悉晶体场稳定化能的概念并用于对配合物的热力学性质进行讨论 (7)了解配体内部的电子光谱,配位场光谱,电荷迁移光谱的特征 (8)了解配体取代反应的机理 (9)了解八面体配合物、平面正方形配合物的配体取代反应机理 教学重点:配位化合物的几何构型,立体异构,光学异构,化学结构异构;价键理论(VB理论),晶 体场理论,配位场理论,分子轨道理论:纯自旋磁矩,轨道磁性对磁矩的贡献,旋轨 偶合对磁性的影响:配体取代反应的机理,过渡态理论,配合物的活性与惰性,八面体 配合物的配体取代反应,平面正方形配合物的配体取代反应,配体的反位效应 中级无机化学教学大纲 第4页共8页
中级无机化学教学大纲 第 4 页 共 8 页 （1）掌握硼烷及其衍生物的分类，命名规则 （2）了解硼烷结构的定域键处理和分子轨道处理 （3）了解硼烷的典型反应 （4）了解无机碳化学的新进展； 了解碳单质及其衍生物的结构及其用途 （5）了解无机高分子的一般性质 （6） 了解无机高分子的结构及其用途 教学重点：硼烷，硼烷的命名，硼烷的结构分类，杂硼烷，碳硼烷，金属碳硼烷和金属硼烷；碳单 质及其衍生物；无机高分子的特点，构成无机高分子物质的元素，无机高分子物质的分 类、命名，无机高分子物质举例 教学难点：杂硼烷，碳硼烷，金属碳硼烷和金属硼烷 作 业： 习题:p297 页 1,7,8,10 第七章:d 区元素(Ⅰ)－配位化合物 （1）配位化合物的几何构型和异构现象 （2）配位化合物的成键理论 （3）过渡金属配合物的电子光谱 （4）过渡金属配合物的磁性 （5）过渡金属配合物的反应动力学和反应机理 教学目的与要求： （1）熟悉不同配位数的配位化合物的几何构型 （2）了解配位化合物的各种异构现象 （3）掌握晶体场(正八面体场，正四面体场，平面正方形场)中 d 轨道能级的分裂 （4）熟悉分裂能的概念和光谱化学序列 （5）了解电子成对能的概念和能对配合物高低自旋进行预测 （6）熟悉晶体场稳定化能的概念并用于对配合物的热力学性质进行讨论 （7）了解配体内部的电子光谱，配位场光谱，电荷迁移光谱的特征 （8）了解配体取代反应的机理 （9）了解八面体配合物、平面正方形配合物的配体取代反应机理 教学重点：配位化合物的几何构型，立体异构，光学异构，化学结构异构；价键理论(VB 理论)，晶 体场理论，配位场理论，分子轨道理论；纯自旋磁矩，轨道磁性对磁矩的贡献，旋—轨 偶合对磁性的影响；配体取代反应的机理，过渡态理论，配合物的活性与惰性，八面体 配合物的配体取代反应，平面正方形配合物的配体取代反应，配体的反位效应
教学难点:配位化合物的几何构型,立体异构,光学异构,化学结构异构;价键理论(VB理论),晶 体场理论,配位场理论,分子轨道理论 作业:习题:p390页2,3,10,16,19,20,26 第八章:d区元素()一元素化学 教学内容: (1)过渡元素的定义及其分类 (2)d轨道的特征和过渡元素的价电子结构 (3)第一过渡系的元素的化学 (4)重过渡元素的化学 教学目的与要求: (1)了解过渡元素的定义及其分类。 (2)掌握d轨道的特征 (3)了解第一过渡系元素单质和化合物制备原理 (4)了解元素氧化态及物种的特征和分布 (5)了解第一过渡系几种典型元素的一般化学问题 (6)掌握重过渡元素的特点 (7)初步了解铂系金属配合物的性质及其应用 教学重点:过渡元素的定义,过渡元素的分类;d轨道的特征,(n-1)d与ns轨道能级,过渡元素的 电子构型:单质和化合物制备,元素氧化态及物种的特征和分布,元素的化学:重过渡 元素的特点,存在与制备,金属的性质和用途主要氧化态及其简单化合物,配合物:铂 系金属的特点,铂系金属的配合物,铂系金属的用途 教学难点:d轨道的特征,(n-1)d与ns轨道能级,过渡元素的电子构型:铂系金属的配合物 第九章:d区元素(Ⅲ)一有机金属化合物、簇合物 教学内容: (1)有效原子序数规则( Effective atomic number rule) (2)金属羰基化合物及类羰基化合物 (3)过渡金属不饱和链烃配合物 (4)过渡金属环多烯化合物 (5)过渡金属的簇合物 教学目的与要求 (1)熟悉有效原子序数规则及其应用 中级无机化学教学大纲 第5页共8页
中级无机化学教学大纲 第 5 页 共 8 页 教学难点：配位化合物的几何构型，立体异构，光学异构，化学结构异构；价键理论(VB 理论)，晶 体场理论，配位场理论，分子轨道理论 作 业： 习题:p390 页 2,3,10,16, 19,20,26 第八章：d 区元素(II)－元素化学 教学内容： （1） 过渡元素的定义及其分类 （2）d 轨道的特征和过渡元素的价电子结构 （3）第一过渡系的元素的化学 （4）重过渡元素的化学 教学目的与要求： （1）了解过渡元素的定义及其分类。 （2）掌握 d 轨道的特征 （3）了解第一过渡系元素单质和化合物制备原理 （4）了解元素氧化态及物种的特征和分布； （5）了解第一过渡系几种典型元素的一般化学问题 （6）掌握重过渡元素的特点 （7）初步了解铂系金属配合物的性质及其应用 教学重点：过渡元素的定义，过渡元素的分类；d 轨道的特征，(n－1)d 与 ns 轨道能级，过渡元素的 电子构型；单质和化合物制备，元素氧化态及物种的特征和分布，元素的化学；重过渡 元素的特点，存在与制备，金属的性质和用途,主要氧化态及其简单化合物，配合物；铂 系金属的特点，铂系金属的配合物，铂系金属的用途 教学难点：d 轨道的特征，(n－1)d 与 ns 轨道能级，过渡元素的电子构型；铂系金属的配合物 第九章：d 区元素(Ⅲ)－有机金属化合物、簇合物 教学内容： （1）有效原子序数规则(Effective atomic number rule) （2）金属羰基化合物及类羰基化合物 （3）过渡金属不饱和链烃配合物 （4）过渡金属环多烯化合物 （5）过渡金属的簇合物 教学目的与要求： （1）熟悉有效原子序数规则及其应用
(2)初步了解二元羰基化合物的一般性质、制备和反应 (3)熟悉羰基化合物和类羰基配体(NO、N2、CN-、PR3等)化合物中的结构、成键特征 4)初步掌握过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键特征 (5)正确认识金属一金属键 教学重点:有效原子序数规则及其应用:二元羰基化合物,羰基化合物和类羰基化合物中的化学键 过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键:茂夹心型配合物,二苯铬,环辛四烯夹心型 化合物 教学难点:羰基化合物和类羰基化合物中的化学键 第十章:f区元素 教学内容: (1)f区元素概述 (2)镧系元素的一些性 (3)配合物 (4)锕系元素的一般性概貌 (5)超重元素和周期系远景 教学目的与要求 (1)了解镧系和稀土定义的差别 (2)掌握镧系原子的价电子层结构特征,对产生镧系收缩的原因及其镧系收缩对周期系的影响有 正确的认识 (3)了解离子的碱度的定义并用于镧系离子的分离 (4)熟悉镧系元素的特性 (5)熟悉镧系元素性质递变的规律并对这些变化能作出合理解释 (6)要求对f电子的配位场效应和镧系元素配合物的特点有一般性的了解 (7)对人工合成新元素的艰巨性有初步的正确理解,对周期系的远景有一个较为客观的认识 教学重点:镧系原子的价电子层结构镧系收缩,Ln3离子的碱度,镧系离子的分离;镧系元素各氧化 态物种的稳定性,光学性质,磁学性质,放射性;f电子的配位场效应,配合物的特点 教学难点:镧系原子的价电子层结构镧系收缩,Ln3离子的碱度,镧系离子的分离;镧系元素各氧化 态物种的稳定性,光学性质,磁学性质,放射性;f电子的配位场效应,配合物的特点 四、有关教学环节的要求 本课程的教学对象为化学教育本科专业3年级学生,需要学员有较好的基础无机化学、高等数 中级无机化学教学大纲 第6页共8页
中级无机化学教学大纲 第 6 页 共 8 页 （2）初步了解二元羰基化合物的一般性质、制备和反应 （3）熟悉羰基化合物和类羰基配体(NO、N2、CN－、PR3 等)化合物中的结构、成键特征 （4）初步掌握过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键特征 （5）正确认识金属－金属键 教学重点：有效原子序数规则及其应用；二元羰基化合物，羰基化合物和类羰基化合物中的化学键； 过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键；茂夹心型配合物，二苯铬，环辛四烯夹心型 化合物 教学难点：羰基化合物和类羰基化合物中的化学键 第十章：f 区元素 教学内容： （1） f 区元素概述 （2）镧系元素的一些性 （3）配合物 （4）锕系元素的一般性概貌 （5）超重元素和周期系远景 教学目的与要求： （1） 了解镧系和稀土定义的差别； （2） 掌握镧系原子的价电子层结构特征，对产生镧系收缩的原因及其镧系收缩对周期系的影响有 正确的认识 （3） 了解离子的碱度的定义并用于镧系离子的分离 （4）熟悉镧系元素的特性 （5）熟悉镧系元素性质递变的规律并对这些变化能作出合理解释 （6）要求对 f 电子的配位场效应和镧系元素配合物的特点有一般性的了解 （7）对人工合成新元素的艰巨性有初步的正确理解，对周期系的远景有一个较为客观的认识 教学重点：镧系原子的价电子层结构,镧系收缩，Ln3＋离子的碱度,镧系离子的分离；镧系元素各氧化 态物种的稳定性，光学性质，磁学性质，放射性；f 电子的配位场效应，配合物的特点 教学难点：镧系原子的价电子层结构,镧系收缩，Ln3＋离子的碱度,镧系离子的分离；镧系元素各氧化 态物种的稳定性，光学性质，磁学性质，放射性；f 电子的配位场效应，配合物的特点 四、有关教学环节的要求 本课程的教学对象为化学教育本科专业 3 年级学生，需要学员有较好的基础无机化学、高等数
学、结构化学基础。本课程旨在拓宽学生思路,将最新的科学硏究成果展示给学员,使其无机化学 学知识更加完善和系统。在教学方式上主要以课堂教学为主,并辅以图片、录像、讨论等方式安排 教学。本课程的考核方法为闭卷考试,成绩评定参照下列方式进行: 平时成绩:30%:形式:作业 考试成绩:60%:形式:笔试 点名考勤:10%:形式:不定期点名 五、学时分配 作业 各教学环节学时分配 备注 章节 主要内容 题量 讲授习题讨论课外小计 第0章 论 第一章原子、分子和元素周期性51 6 4 第二章 酸碱和溶剂化学 第三章无机化合物的制备和表征 自学 第四章 无机材料化学 第五章 s区元素 2 2 第六章 p区元素 第七章|d区元素(1)一配位化合物51 第八章 d区元素(I)一元素化学 d区元素()一有机金属化合 第九章 物、簇合物 第十章 f区元素 六、教材和主要参考书 教材:唐宗薰主编,《中级无机化学》,高等教育出版社,北京,2003 主要参考书 1朱文祥等编,《中级无机化学》,北京师范大学大学出版社,北京,1993 中级无机化学教学大纲 第7页共8页
中级无机化学教学大纲 第 7 页 共 8 页 学、结构化学基础。本课程旨在拓宽学生思路，将最新的科学研究成果展示给学员，使其无机化学 学知识更加完善和系统。在教学方式上主要以课堂教学为主，并辅以图片、录像、讨论等方式安排 教学。本课程的考核方法为闭卷考试，成绩评定参照下列方式进行： 平时成绩：30％；形式：作业 考试成绩：60％；形式：笔试 点名考勤：10％；形式：不定期点名 五、学时分配 章节 主要内容 各教学环节学时分配 作业 题量 备注 讲授 习题 讨论 课外 小计 第 0 章 绪论 1 1 第一章 原子、分子和元素周期性 5 1 6 4 第二章 酸碱和溶剂化学 1 1 2 5 第三章 无机化合物的制备和表征 自学 第四章 无机材料化学 自学 第五章 s 区元素 2 2 2 第六章 p 区元素 2 2 4 第七章 d 区元素(Ⅰ)－配位化合物 5 1 6 7 第八章 d 区元素(II)－元素化学 3 1 4 2 第九章 d区元素(Ⅲ)－有机金属化合 物、簇合物 3 1 4 2 第十章 f 区元素 2 1 3 5 合 计 26 6 32 31 六、教材和主要参考书 教材：唐宗薰主编，《中级无机化学》，高等教育出版社，北京，2003 主要参考书： 1 朱文祥等编，《中级无机化学》，北京师范大学大学出版社，北京，1993
2项斯芬编著,《无机化学新兴领域导论》,北京大学出版社,北京,1988 3陈慧兰等编,《理论无机化学》,高等教育出版社,北京,1989 4沈裴凤等编,《现代无机化学》,上海科学技术出版社,上海,1985 5唐宗薰,《无机化学热力学》,西北大学出版社,西安,1990 七、本大纲尚需说明的问题,如没有可省略。 执笔教师:杨美玲 教研室主任 教学系(部)主任: 中级无机化学教学大纲 第8页共8页
中级无机化学教学大纲 第 8 页 共 8 页 2 项斯芬编著，《无机化学新兴领域导论》，北京大学出版社，北京，1988 3 陈慧兰等编，《理论无机化学》，高等教育出版社，北京，1989 4 沈裴凤等编，《现代无机化学》，上海科学技术出版社，上海，1985 5 唐宗薰，《无机化学热力学》，西北大学出版社，西安，1990 七、本大纲尚需说明的问题，如没有可省略。 执笔教师：杨美玲 教研室主任： 教学系（部）主任：