《高等无机化学》课程教学大纲 课程名称:高等无机化学 课程类别:专业选修课 适用专业:化学、材料专业 考核方式:考查 总学时、学分:32学时2学分 其中实验学时:0学时 一、课程教学目的 本课程面对的是学完了无机化学及后续分析化学、有机化学、物 理化学和结构化学等基础课的高年级学生,其目标是要尽量运用这些 先行课所学的理论知识来解决无机化学的问题,它在理论深度上有一 定的高度。在教学内容上,介绍了现代无机化学所涉及的新理论、新 领域、新知识,在教学方法上突出结构化学、配位化学及热力学等基 础理论在无机化学中的应用。 二、课程教学要求 通过本课程的学习,要求学生了解无机化学的前沿领域,并对于 物理化学、有机化学、环境、材料、物理、医药、生命等科学与无机 化学交叉领域有概括性了解;熟练掌握配位场理论:掌握有关配合物 的反应机理和化学合成以及反应活性与结构的关系。了解现代无机化 学的主要研究方向和研究方法,提高学生的相关化学理论水平,培养 学生把握学科前沿的能力,为今后从事相关研究工作打下坚实的基 础,并期望对于学好化学化工、环境、材料等学科起到积极的引导和 启发作用。 在教学内容上,介绍了现代无机化学所涉及的新理论、新领域、 新知识。在教学方法上突出结构化学、配位化学及热力学等基础理论 在无机化学中的应用
《高等无机化学》课程教学大纲 课程名称:高等无机化学 课程类别:专业选修课 适用专业:化学、材料专业 考核方式:考查 总学时、学分: 32 学时 2 学分 其中实验学时: 0 学时 一、 课程教学目的 本课程面对的是学完了无机化学及后续分析化学、有机化学、物 理化学和结构化学等基础课的高年级学生,其目标是要尽量运用这些 先行课所学的理论知识来解决无机化学的问题,它在理论深度上有一 定的高度。在教学内容上,介绍了现代无机化学所涉及的新理论、新 领域、新知识,在教学方法上突出结构化学、配位化学及热力学等基 础理论在无机化学中的应用。 二、 课程教学要求 通过本课程的学习,要求学生了解无机化学的前沿领域,并对于 物理化学、有机化学、环境、材料、物理、医药、生命等科学与无机 化学交叉领域有概括性了解;熟练掌握配位场理论;掌握有关配合物 的反应机理和化学合成以及反应活性与结构的关系。了解现代无机化 学的主要研究方向和研究方法,提高学生的相关化学理论水平,培养 学生把握学科前沿的能力,为今后从事相关研究工作打下坚实的基 础,并期望对于学好化学化工、环境、材料等学科起到积极的引导和 启发作用。 在教学内容上,介绍了现代无机化学所涉及的新理论、新领域、 新知识。在教学方法上突出结构化学、配位化学及热力学等基础理论 在无机化学中的应用
三、先修课程 无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和结构化学 四、课程教学重、难点 1.系统了解原子结构现代理论,掌握影响多电子体系核外电子 能量状态的影响因素及其定量表示方法,从原子的微观能量状态解释 原子的性质与元素的性质的规律性。 2.进一步认识、研究元素周期律,利用原子体系相对论效应解 释次级周期性、相对论效应等,探讨周期系的发展。 3.掌握化学热力学基本函数及其在无机化学中的应用,根据化 学反应的方向判断无机化合包括离子化合物和共价化合物的稳定性 规律。 4.从化学键的角度了解一些新兴无机化学领域,包括过渡元素 配合物、元素有机化合物、簇状配合物等。 五、课程教学方法与教学手段 教学方法:课堂讲授和讨论相结合。通过阅读主要参考书目、网 上查询、资料整埋和专题讨论,加深对有机合成基本原理的了解,学 会初步解决实际问题的能力,并掌握该学科的发展动态。 教学手段:在教学中采用板书、电子教案及多媒体教学等相结合 的教学手段,以确保全面、高质量地完成课程教学任务。 六、课程教学内容 第1章绪论(1学时) 1.教学内容
三、 先修课程 无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和结构化学 四、 课程教学重、难点 1.系统了解原子结构现代理论,掌握影响多电子体系核外电子 能量状态的影响因素及其定量表示方法,从原子的微观能量状态解释 原子的性质与元素的性质的规律性。 2.进一步认识、研究元素周期律,利用原子体系相对论效应解 释次级周期性、相对论效应等,探讨周期系的发展。 3.掌握化学热力学基本函数及其在无机化学中的应用,根据化 学反应的方向判断无机化合包括离子化合物和共价化合物的稳定性 规律。 4.从化学键的角度了解一些新兴无机化学领域,包括过渡元素 配合物、元素有机化合物、簇状配合物等。 五、 课程教学方法与教学手段 教学方法:课堂讲授和讨论相结合。通过阅读主要参考书目、网 上查询、资料整埋和专题讨论,加深对有机合成基本原理的了解,学 会初步解决实际问题的能力,并掌握该学科的发展动态。 教学手段:在教学中采用板书、电子教案及多媒体教学等相结合 的教学手段,以确保全面、高质量地完成课程教学任务。 六、 课程教学内容 第 1 章 绪论(1 学时) 1.教学内容
(1)无机化学发展概况、趋势及主要特征: (2)高等无机化学的研究内容: (3)主要分支学科现状和发展趋势: (4)本课程的安排及学习方法: (⑤)主要参考书。 2.重、难点提示 (1)本章重点:无机化学发展概况、趋势及主要特征: (2)本章难点:高等无机化学的研究内容。 第2章原子结构和元素周期性(5学时) 1.教学内容 (1)原子的轨道能量: (2)原子结构参数的周期性: (3)电负性概念的发展: (4)次级周期性和原子模型的松紧规律: (⑤)第六周期重过渡元素的不规则性。 2.重、难点提示 本章重点 (1)各元素的电子构型及一些重要参数的变化规律: (2)次级周期性: (3)第六周期重过渡元素的不规则性: 本章难点: (1)次级周期性: (2)第六周期重过渡元素的不规则性。 第3章酸碱和溶剂化学(4学时) 1.教学内容 (I)酸碱概念的发展及近代酸碱理论,包括有:水-离子论(S.A.Arrhenius)、酸碱质子 理论(Bronsted-Lowry质子理论)、酸碱溶剂理论(Franklin)、酸碱电子理论(G.N.Lewis).、 酸碱氧化物一离子理论、酸碱正负理论: (2)酸碱的强度:
(1)无机化学发展概况、趋势及主要特征; (2)高等无机化学的研究内容; (3)主要分支学科现状和发展趋势; (4)本课程的安排及学习方法; (5)主要参考书。 2.重、难点提示 (1) 本章重点:无机化学发展概况、趋势及主要特征; (2) 本章难点:高等无机化学的研究内容。 第 2 章 原子结构和元素周期性(5 学时) 1.教学内容 (1) 原子的轨道能量; (2) 原子结构参数的周期性; (3) 电负性概念的发展; (4) 次级周期性和原子模型的松紧规律; (5) 第六周期重过渡元素的不规则性。 2.重、难点提示 本章重点 (1) 各元素的电子构型及一些重要参数的变化规律; (2) 次级周期性; (3) 第六周期重过渡元素的不规则性; 本章难点: (1) 次级周期性; (2) 第六周期重过渡元素的不规则性。 第 3 章 酸碱和溶剂化学(4 学时) 1.教学内容 (1) 酸碱概念的发展及近代酸碱理论,包括有:水-离子论(S.A.Arrhenius)、酸碱质子 理论(Brnsted-Lowry 质子理论)、酸碱溶剂理论(Franklin)、酸碱电子理论(G.N.Lewis)、 酸碱氧化物—离子理论、酸碱正负理论; (2) 酸碱的强度;
(3)软硬酸碱原理: (4)非水溶剂化学。 2.重、难点提示 本章重点 (1)酸碱质子理论: (2)Lewis酸碱电子理论: (3)酸碱的强度: 本章难点: (1)酸碱溶剂理论: (2)酸碱的强度。 第4章热力学函数和无机化合物的性质(4学时) 1.教学内容 (1)热力学在阐明无机化学问题中的重要性: (2)热力学研究在无机化学中的应用: (3)离子性盐类溶解性的热力学讨论: (4)晶格能及其应用。 2.重、难点提示 本章重点: (1)热力学在无机化学中的应用的一般方法: (2)使用理论模型和热力学循环方法计算晶格能: 本章难点: (1)热力学在无机化学中的应用的一般方法: (2)晶格能的计算和应用。 第5章配位化合物(6学时) 1.教学内容 (1)配位化合物的基本概念: (2)配位化合物的立体化学: (3)配位化合物的化学键理论及应用: (4)配位化合物的制备-选学
(3) 软硬酸碱原理; (4) 非水溶剂化学。 2.重、难点提示 本章重点 (1) 酸碱质子理论; (2) Lewis 酸碱电子理论; (3) 酸碱的强度; 本章难点: (1) 酸碱溶剂理论; (2) 酸碱的强度。 第 4 章 热力学函数和无机化合物的性质(4 学时) 1.教学内容 (1) 热力学在阐明无机化学问题中的重要性; (2) 热力学研究在无机化学中的应用; (3) 离子性盐类溶解性的热力学讨论; (4) 晶格能及其应用。 2.重、难点提示 本章重点: (1) 热力学在无机化学中的应用的一般方法; (2) 使用理论模型和热力学循环方法计算晶格能; 本章难点: (1) 热力学在无机化学中的应用的一般方法; (2) 晶格能的计算和应用。 第 5 章 配位化合物(6 学时) 1.教学内容 (1) 配位化合物的基本概念; (2) 配位化合物的立体化学; (3) 配位化合物的化学键理论及应用; (4) 配位化合物的制备--选学
2.重、难点提示 本章重点: (1)掌握配合物的立体异构: (2)配位化合物的价键理论(VB理论),晶体场理论,配位场理论: 本章难点: (1)配位化合物的异构现象: (2)配位化合物的化学键理论及应用。 第6章d区元素化学(6学时) 1.教学内容 (1)过渡元素的定义和分类和结构特征: (2)第一过渡系的元素化合物制备,元素氧化态及物种的特征和分布,自由能一温度图, 自由能一氧化态图,电位一pH图及应用。 2.重、难点提示 本章重点: (1)第一过渡系的元素化合物制备原理: (2)自由能一温度图,自由能一氧化态图,电位一pH图: 本章难点: (1)自由能一温度图,自由能一氧化态图,电位一pH图的应用。 第7章有机金属化合物、簇合物(6学时) 1.教学内容 (1)有机金属化合物、簇合物的结构特征: (2)有效原子序数规则及其应用: (3)了解过渡金属二元羰基化合物,过渡金属的卤素簇合物的结构: (4)金属羰基合物的一些催化反应举例-以铑的羰基化合物作催化剂使甲醇氧化为醋 酸为例学习原子簇化物的催化反应的机理: (⑤)初步掌握过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键特征。 2.重、难点提示 本章重点: (1)有效原子序数规则及其应用(判断过渡金属二元羰基化合物金属一金属键):
2.重、难点提示 本章重点: (1) 掌握配合物的立体异构; (2) 配位化合物的价键理论(VB 理论),晶体场理论,配位场理论; 本章难点: (1) 配位化合物的异构现象; (2) 配位化合物的化学键理论及应用。 第 6 章 d 区元素化学(6 学时) 1.教学内容 (1) 过渡元素的定义和分类和结构特征; (2) 第一过渡系的元素化合物制备,元素氧化态及物种的特征和分布,自由能-温度图, 自由能-氧化态图,电位-pH 图及应用。 2.重、难点提示 本章重点: (1) 第一过渡系的元素化合物制备原理; (2) 自由能-温度图,自由能-氧化态图,电位-pH 图; 本章难点: (1) 自由能-温度图,自由能-氧化态图,电位-pH 图的应用。 第 7 章 有机金属化合物、簇合物(6 学时) 1.教学内容 (1) 有机金属化合物、簇合物的结构特征; (2) 有效原子序数规则及其应用; (3) 了解过渡金属二元羰基化合物,过渡金属的卤素簇合物的结构; (4) 金属羰基合物的一些催化反应举例--以铑的羰基化合物作催化剂使甲醇氧化为醋 酸为例学习原子簇化物的催化反应的机理; (5) 初步掌握过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键特征。 2.重、难点提示 本章重点: (1) 有效原子序数规则及其应用(判断过渡金属二元羰基化合物金属-金属键);
本章难点: (1)推断过渡金属二元羰基化合物结构: (2)过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键特征。 七、学时分配 章目 教学内容 教学环节 理论教学学时 实验教学学时 绪论 1 二 原子结构和元素周期性 5 三 酸碱和溶剂化学 四 热力学函数和无机化合物 的性质 ¥ 五 配位化合物 6 六 d区元素化学 6 七 有机金属化合物、簇合物 6Y 总计 32 八、课程考核方式 1.考核方式: 小论文:开卷。 2.成绩构成 书面考试+平时成绩 九、选用教材和参考书目 [1们《中级无机化学》(第二版),唐宗薰编,高等教育出版社,2009: [2]《高等无机化学简明教程》(第一版),金安定、刘淑薇、吴勇编,南京师 范大学出版社,1999: [3]《高等无机化学》,关鲁雄编,化学工业出版社,2004 [4]《高等无机化学》(上下册),F.ALBERT COTTON GEOFFREY WILKINSON,, F.R.S.ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY[美]F.A.科顿[英]G.威尔 金森编,北京师范大学、兰州大学、吉林大学、辽宁大学译,人民教育出 版社,1980
本章难点: (1) 推断过渡金属二元羰基化合物结构; (2) 过渡金属不饱和链烃配合物的结构、成键特征。 七、学时分配 章目 教学内容 教学环节 理论教学学时 实验教学学时 一 绪论 1 二 原子结构和元素周期性 5 三 酸碱和溶剂化学 4 四 热力学函数和无机化合物 的性质 4 五 配位化合物 6 六 d 区元素化学 6 七 有机金属化合物、簇合物 6 总计 32 八、课程考核方式 1.考核方式: 小论文;开卷。 2.成绩构成 书面考试+平时成绩 九、选用教材和参考书目 [1] 《中级无机化学》(第二版),唐宗薰编,高等教育出版社,2009; [2] 《高等无机化学简明教程》(第一版),金安定、刘淑薇、吴勇编,南京师 范大学出版社,1999; [3] 《高等无机化学》,关鲁雄编,化学工业出版社,2004; [4] 《高等无机化学》(上下册),F.ALBERT COTTON GEOFFREY WILKINSON, F.R.S.ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY [美] F.A.科顿 [英]G.威尔 金森编,北京师范大学、兰州大学、吉林大学、辽宁大学译,人民教育出 版社,1980