《化学基本原理I》 英文名称: Basic principle of chemistry I 普通化学简明教程 适用专业:石油工程、储运、勘探、物探、地质等专业 学时数:46 学分数:2.5 课程类别:公共基础课 课程性质:必修课 课程的性质和目的 《化学基本原理》(Ⅰ)是工科非化学化工专业实施化学教育的基础课程。是培养“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高” 的石油工程高级科技人才所必需的素质教育课程 通过物质结构及性质、化学热力学与动力学等化学反应的基础理论、基本规律的学习和亲身进行化学实验,使学生了解当代化 学的基本理论、基本知识,掌握化学实验的基本技能,能在工程技术中以化学的观点认识物质变化的现象,对一些与化学有关的工 程技术的实际问题,有初步分析的能力。通过本课程教学活动,培养学生正确的科学观、科学的社会观,不断提高学生科学思维方 法和创新能力 课程教学内容 绪论 1.1化学热力学基本概念 1.2化学反应的热效应和焓变 1.3化学反应方向的判断 教学重点 1、状态函数、耦合反应。 、恒压热效应(qp)与反应焓变的关系。 3、化学反应的标准摩尔焓变(△rH)的计算。 4、化学反应的摩尔焓变、熵变和吉布斯函数的计算 5、应用△rG(△rG)判断反应进行的方向。计算化学反应的转化温度 教学难点 1、状态函数、耦合反应概念的理解及其应用。 2、焓变、熵变和吉布斯函数变(△rG)在化学过程中的综合求算及化学反应 方向的判断 第二章化学动力学初步 2.1化学反应速率和反应进度
2.2化学反应速率理论简介 2.3影响化学反应速率的因素 2.4链反应和光化学反应 教学重点 1、反应级数、质量作用定律。 2、影响反应速率的因素,重点掌握阿仑尼乌斯公式及其应用 3、活化能及其对化学反应速率的影响 教学难点 1、应级数和质量作用定律 2、阿仑尼乌斯公式及其应用的有关计算。 第三章化学平衡 3.1化学平衡与标准平衡常数 3.2标准平衡常数的有关计算 3.3化学平衡的移动 教学重点 1、标准平衡常数K及其计算。 2、影响化学平衡移动的因素。 3、理解标准平衡常数(K)的意义及其与△rG的关系,初步掌握有关计算 教学难点: 1、标准平衡常数(K)的意义及其与△rG的关系 2、标准平衡常数K及其计算。 第四章溶液及水溶液中的离子平衡 4.1难挥发非电解质稀溶液的通性 A.2酸碱理论简介 4.3水溶液中的单相离子平衡、 44难溶电解质的多相离子平衡 1、理解非电解质稀溶液依数性的实质和应用 2、理解酸碱质子理论。 3、掌握一元弱酸弱碱溶液p值计算。 4、掌握缓冲溶液p值求算及其配制 5、掌握应用溶度积原理判断沉淀生成,溶解及有关计算 教学难点: 1、依数性概念的实质。 2、一元弱酸弱碱溶液pH值计算。 3、缓冲溶液的作用原理及其pH值的计算 4、应用溶度积规则判断沉淀的生成与溶解以及分步沉淀的有关计算。 第五章电化学原理及其应用 5.1氧化还原反应 5.2原电池与电极电势 5.3电解 5.4金属的腐蚀与防腐 教学重点
离子一电子法配平氧化还原反应方程式。 2、原电池符号的书写 3、标准电极电势及其应用。 1、能斯特方程的应用,不同浓度,产生沉淀,酸度改变条件下电极电 势的计算。 教学难点 能斯特方程和标准电极电势的应用。 第六章原子结构与周期系 6.1原子结构的近代理论 6.2多电子原子轨道能级和周期系 教学重点 1、引导学生建立原子结构的微观模型 2、掌握四个量子数的意义,取值规则及其应用 3、掌握原子核外电子的排布规律,能正确书写核外电子分布式与外层电子分 布式 4、理解原子核外电子的排布规律与元素周期表的关系 学难点 1、用量子力学的原子模型构建原子结构:量子数在描述电子运动状态中的应用 2、原子核外电子的排布规律及其与元素周期表的关系 第七章化学键与分子结构 7.1化学键 7.2分子间力和氢键 教学重点 价键理论及杂化轨道理论的要点,用杂化轨道理论、价层电子对互斥理论解释分子的构型 2、分子的极性与分子的空间构型的关系 3、分子间力及氢键的产生、类型及其对物质物理性质的影响 教学难点: 1、用杂化轨道理论描述多原子分子的成键与分子构型 2、分子的极化理论 第八章晶体结构 8.1晶体和非晶体的宏观性质 8.2晶体的微观结构及其类型 3晶体的缺陷与非整比化合物 教学重点 1、晶体的特征及其基本类型。 2、晶体微观结构及其基本类型。 3、晶体的缺陷与非整比化合物 教学难点: 晶体微观结构 2、晶体的缺陷与非整比化合物 第九章配位化合物 9.1配合物的定义、组成和命名 9.2配合物的价键理论 9.3配合物的解离平衡及其移动
9.4配合物的应用 教学重点 配合物的定义、组成和命名。 配合物的价键理论 3、配合物的解离平衡及其移动 教学难点: 配合物的价键理论及其对配合物结构的解释 第十章重要单质及其化合物 10.1单质 10.2我国的丰产元素一稀土元素 10.3重要的无机化合物 教学重点 1、金属单质物理性质的一般规律 2、非金属单质及化合物的氧化还原性的一般规律 3、某些化合物的熔点、沸点等物理性质的一般规律 教学难点 离子极化理论和反极化理论及其对化合物的熔点、沸点等物理性质的规律的解释。 课程教学的基本要求 第一章化学热力学基础 1、了解系统与环境、状态函数、标准状态、热、功和热力学能、耦合反应的概念和热化学定律 2、理解恒压热效应(qp)与反应焓变的关系,qv与热力学能的关系。 3、初步掌握化学反应的标准摩尔焓变(△r)的计算及其应用。 了解化学反应中的熵变和吉布斯函数变的意义。初步掌握化学反应的标准摩尔吉布斯函数变(△rG)的近似计算,能应用△rG (△rG)判断反应进行的方向 第二章化学动力学初步 1、了解反应进度、反应速率的涵义 2、了解元反应和反应级数的概念和质量作用定律的意义。 3、理解浓度、温度及压力与反应速率的定量关系。能用阿仑尼乌斯公式进行初步计算。能用活化能和活化分子的概念说明浓度 温度、催化剂对化学反应速率的影响 4、了解链反应与光化学反应的一般概念 第三章化学平衡 1、掌握标准平衡常数K 2、初步掌握标准平衡常数的有关计算 3、初步掌握化学平衡的移动 第四章溶液及水溶液中的离子平衡 、了解非电解质稀溶液依数性规律, 2、了解酸碱的近代理论。酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念,能进行同离 子效应及一元酸碱溶液p值有关计算。 3、初步掌握溶度积和溶解度的有关计算。了解溶度积规则及其应用 1、了解溶胶的稳定性,掌握电解质对溶胶的聚沉作用 第五章电化学原理及其应用
1、掌握离子-电子法配平氧化还原反应方程式。 了解原电池的组成及其反应的热力学原理 3、了解电极电势的概念,能用能斯特方程计算电极电势和原电池的 电动势。 4、能用电极电势判断氧化还原反应进行的程度 5、了解电解的原理及电解在工业中的应用。 了解金属电化学腐蚀的原理及其防止方法 第六章原子结构与周期系 1、了解微观粒子的波粒二象性,波函数、四个量子数、电子云等基本概念 2、了解核外电子运动的基本特征,s、p、d轨道波函数及电子云的空间分布图形 3、掌握原子核外电子分布的一般规律及其与元素周期表的关系,了解元素按s、p、d、ds、f分区的情况, 4、熟悉原子结构和周期表的关系,了解元素某些性质递变的情况 第七章化学键与分子结构 1、了解化学键的本质 2、掌握价键理论及杂化轨道理论以及价层电子对互斥理论的要点,能用杂化轨道理论解释一些典型分子的构型。 3、理解分子的极性与分子的空间构型的关系 4、理解分子间力及氬键的产生、类型及其对物质物理性质的影响 第八章晶体结构 1、了解晶体和非晶体的宏观特征。 2、了解晶体的特征及其基本类型 3、掌握晶体微观结构及其类型 4、了解晶体的缺陷与非整比化合物。 第九章配位化合物 1、了解配合物的定义、组成和命名 2、掌握配合物的价键理论 3、掌握配合物的解离平衡及其移动。 1、理解配合物的应用 第十章重要单质及其化合物 1、了解金属单质的熔点、硬度以及导电性等物理性质的一般规律。 2、联系化学热力学基础知识,了解金属单质的还原性以及非金属单质的氧化还原性的一般规律。 3、联系周期系和物质结构,了解某些化合物的熔点、沸点、硬度等物理性质的一般规律。 4、联系周期系和电极电势,了解某些化合物的氧化还原性和酸碱性等化学性质的一般规律 5、了解稀土金属的性质及其应用 四、课程学时分配 讲课内 第1章化学热力学基础 6 第2章化学动力学初步 4 第3章化学平衡」 第4章电化学原理及其应用 第5章溶液及水溶液中的离子平衡 第6章原子结构与周期系 第7章化学键与分子结构
第8章晶体结构 第9章配位化合物 4222 第10章重要单质及其化合物 合计 五、建议教材与教学参考书 教材 1]普通化学简明教程李聚源张耀君编北京化学工业出版社2005年 [2]普通化学实验李聚源主编北京化学工业出版社2003年。 教学参考书 现代基础化学朱裕贞等编北京化学工业出版社2001年