化学化工学院《无机化学》教学大纲

第二十章铜族和锌族元素(4学时)一、铜族元素1、族元素的通性2、金属单质3、铜族元素的主要化合物4、铜族元素与碱金属元素的对比(*)二、锌族元素1、族元素的通性:2、金属单质3、锌族元素的主要化合物4、含镉、汞废水的处理(*)5、锌族元素与碱土金属的对比(*)。  
化学化工学院《无机化学》教学大纲
 
说  明
无机化学是化学专业本科、专科学生的第一门基础课。通过本课的学习使学生初步掌握元素周期律,近代物质结构理论、化学热力学、化学动力学、化学平衡和氧化还原等基本原理的基本知识;掌握重要元素和化合物的主要性质、结构、变化规律和主要用途;熟练掌握化学基本计算。为各门后继课程的学习准备必要的基础理论和化学知识,为从事中学化学教学打下坚实的基础。
本课程总学时认为:本科、专科114学时。带“*”号内容,为学生阅读内容,带“**”号为学生选学内容。
大纲内容
绪论(*1学时)
一、化学发展简史和无机化学的发展前景。
二、化学研究的对象和任务,学习无机化学的方法
 
第一章 化学基本概念和气体定律(2学时)
一、化学基本概念
1、 原子、分子  2、 元素、核素、同位素 3、 原子量、分子量、式量
二、单位制、物质的量—摩尔
1、   物质的量及其单位—摩尔 2、   摩尔质量及有关计算 3、   气体分子量的测定方法
三、气体定律
1、   理想气体状态方程,PV同不同单位时R的取值; 2、   分压定律,分压力、分体积、摩尔分数
 
第二章 、化学平衡(3学时)
一、化学平衡的实质、标志及化学平衡的前提 二、平衡常数、转化率及有关计算 三、负重平衡规则 四、化学平衡的移动(三个因素:浓度、压力和温度)
 
第三章 电离平衡(8学时)
一、酸碱理论:酸碱电离理论、酸碱质子理论,酸碱电子理论(*) 二、溶液的酸碱性:溶液的酸度、拉平效应和区分效应
三、电解质的电离:一元弱酸弱碱的电离、多元弱酸的电离 四、同离效应,缓冲溶液:缓冲溶液的配制原理及有关计算
五、盐类水解:弱酸强碱盐、弱碱强酸盐及弱酸弱碱盐水溶液pH的计算、水解平衡的移动
六、测定溶解平衡:溶度积常数、沉淀的生成、溶解,分步沉淀和沉淀的转化,影响沉淀溶解平衡的因素和有关计算
 
第四章 化学热力学初步(4学时)
一、引言  化学热力学的研究对象,化学热力学常用术语
二、热力学第一定律和热化学
1、   热力学第一定律ΔU=Q+W   2、   焓(H) H=U+PV 在等压和不做非体积功时,体吸收的热全部用来增加体的焓
3、   热化学盖斯定律几种热效应(标准生成热、溶解热)
三、化学反应的方向
1、   反应的自发性  2、   熵的初步概念 熵定对体系混乱度的定量描述 0K时任何纯物质的完美晶体的大商值为零
3、   吉布斯自由能  4、   化学反应等温式
四、吉布斯—亥姆霍兹公式ΔG=ΔH—TΔS
恒压条件下,温度对反应自发性的影响,计算反应的逆转温度
五、温度对化学平衡的影响
 
第五章 化学的反应速度(4学时)
一、             化学反应速度:化学反应的表示法和实验测定
二、浓度对化学反应速度的影响:速度方程、速度常数、反应级数、反应机理(基元反应、质量作用定律)
三、温度对化学反应速度的影响:阿罗尼乌斯公式 活化能
四、催化剂对化学反应速度的影响 改变反应途径、降低活化能
 
第六章 原子结构和元素周期(7学时)
一、人类认识原子结构的简单历史(*)
二、核外电子运动状态
1、   核外电子运动的量子化特征—氢原子光谱和玻尔理论 2、   核外电子运动的波粒二象性
3、   核外电子运动状态的描述 四个量子数、波函数、电子云的图示及其特点
三、原子核外电子排布和元素周期表
1、   多电子原子能级 屏蔽常数σ,有效核电荷Z*=(Z—σ),屏蔽效应、钻穿效应、能级交错。
2、   核外电子排布 能级组 保里不相容原理能量最低原理洪特规则
3、   原子结构与元素周期等元素原子电子层结构与元素在同期表中位置的关系
四、元素的电离势,电负性和原子结构
五、元素电离势、电子亲合势、电负性与原子电子层结构的关系
 
第七章 分子结构(7学时)
一、化学键参数和分子的性质
1、   键参数 键能、键角、键长、键矩  2、   分子的性质 分子的极性(与分子结构的关系)、磁性(与单电子数的关系)
二、离子键
1、 离子化合物生成过程的能量变化:玻恩—哈伯循环、晶体能
2、 离子键的本质(晶体能的来源)  3、 离子性百分数(与电负性差值ΔX的关系)
三、共价键
1、   现代价键理论(VB法):共价键的本质及特征   2、   杂化 中心原子轨道杂化类型及分子的空间构型
四、分子轨道理论简介
1、 分子轨道的含义   2、 分子轨道的形成、σ键和π键   3、 分子轨道中的电子排布(键级)
五、金属键和键型过渡
1、 金属键:自由电子理论和能带理论   2、 键型过渡(*)
六、分子间作用力和氢键
1、   分子间作用力 取向力、诱导力、色散力  2、   氢键:氢键形成的条件,氢键的特征,氢键对熔沸点的影响
 
第八章 晶体结构(3学时)
一、晶体的特征
1、 晶体的特征   2、 晶体的类型(*)
二、离子半径
三、离子晶体
1、离子晶体的特征 五种结构类型 阳离子配位数与r+/r-的关系   2、离子晶体物质的化学式
四、原子晶体(*)
五、分子晶体(*)
六、金属晶体
1、   金属晶体的特征   2、   金属晶体的紧密性积 三种密堆积方式及其空间利用率
七、层状晶体(*)
八、晶体的缺陷(*)
九、原子半径
十、离子极化
1、   离子的极化作用和变形性 离子的极化作用和变形性与离子电荷、半径、电子构型的关系
2、   离子的极化率 离子变形性的定量描述   3、   离子极化对化学键型的影响   4、   离子极化对化合物性质的影响
十一、同质多晶现象和类质同晶的现象(*)
 
第九章 氢希有气体(3学时)
一、氢
1、   氢的存在和物理性质   2、   氢的化学性质和氢化物   3、   氢能源(*)
二、希有气体
1、 希有气体的发展简史(*)   2、 希有气体的性质和用途   3、 希有气体的存在和分离(*)  4、 希有气体化合物
5、 价层电子对互斥理论(VSEPR)和希有气体化合物的结构
 
第十章 氧化还原反应(8学时)
一、化还原的基本概念
二、氧化还原反应和电 电势
1、   氧化还原反应和电子转移    2、   电极电极差 电极电势的产生机理—双电层模型
三、标准电极电势
1、 标准电极电势
2、 标准电极电势表及其应用 比较氧化剂试还原剂的相对强弱、判断标准状态下反应自发进行的方向,利用标准电极电势求平衡常数
四、影响电极电势的因素
1、 影响标准电极电势的因素    2、 能斯特方程及其应用
五、化学电源和电解
1、   化学电源    2、   电解原理
 
第十一章 卤素(5学时)
一、卤素的通性
二、卤素单质 物理性质 化学性质 卤素的制备和用途
三、卤化氢和氢卤酸 制备 性质
四、卤化物 卤素互化物 多卤化物(*)
五、卤素的含氯化合物
1、 元素电势图 从已知电对的电极电势求未知电对的电极电势,判断可能发生歧化反应的物质
2、 卤素的氧化物   3、 卤素的含氧酸及其盐
六、拟卤素(*)
1、 拟卤素与卤素性质的对比   2、 氰、氢氰酸和氰化物   3、 硫氰和硫氰酸盐
 
第十二章 氧族元素(5学时)
一、氧族元素的通性 通性 氧族元素电势图
二、氧和臭氧 氧的键特征 氧化物 臭氧
三、过氧化氢 结构、性质、用途、制备
四、硫及其化合物
1、 硫的同素异性体    2、 硫化物和多硫化物    3、 硫的含氧化合物    4、 硫的其它化合物
五、硒和碲
 
第十三章 氮族元素(4学时)
一、通性
二、氮和氮的化合物:氮;氮的氢化物;氮的含氧化合物
三、磷及其他合物:单质磷;磷的氢化物;卤化物和硫化磷;磷的含氧化合物
   四、砷、锑、铋:单质;砷、锑、铋的氢化物和卤化物;砷、锑、铋的氧化物及其水给物;砷、锑、铋的硫化物和硫代酸盐
五、惰性电子对效应
 
第十四章 碳硅硼(6学时)
 一、引言 自然存在和丰度,元素的基本性质;电子构型和成键特征。
 二、碳   金刚石和石墨;无定形碳和碳的化学性质;碳的化合物
 三、硅   单质硅的性质、用途和制备;硅烷;硅的卤化物和氟硅酸盐;硅的含氧化合物
 四、硼 概述;单质硼的结构和性质;硼烷、乙硼完的分子结构;硼氢配合物;卤化物和氟H3BO3;H3BO3和H3BO3盐
 五、碳化物硅化物 硼化物:金属型、离子型、共价型
 
第十五章 非金属元素小结(3学时)
一、非金属单质的结构和性质
二、分子型氢化物 热稳定性 还原性 水溶液的酸碱性和无氧酸的强度。
三、含氧酸
1、 各族元素最高氧化态的氢氧化物的酸碱性   2、 含氧酸及其酸根——含氧酸根阴离子的结构
3、 含氧酸的强度与非羟基氧的关系
四、非金属含氧酸盐的某些性质
溶解性、水解性、热稳定性、氧化还原性
五、P区元素在周期性变化上的某些特殊性
1、 第2周期非金属元素的特殊性    2、 第4周期元素的不规则性
 
第十六章 金属通论(3学时)
一、概述
二、金属的物理性质
三、金属的化学性质
四、金属的提炼 金属的提炼、精炼及金属还原过程的热力学
五、合金 低共熔混合物、金属因溶体、金属化合物
 
第十七章 碱金属 碱士金属(4学时)
一、碱金属和碱士金属的通性
二、碱金属和碱士金属的单质: 存在和制备;单质的物理性质和化学性质;碱金属负离子
三、碱金属和碱士金属的化合物:氧化物;氢氧化物;氢化物;盐类;配合物
四、对角线规则
 
第十八章 铝族 锗分族(3学时)
一、元素的自然存在和基本性质
二、铝族元素
1、 概述    2、 氧化铝和氢氧化铝   3、 铝盐和铝酸盐    4、 铝的冶炼    5、 铝的卤化物和H2SO4盐
6、 铝和铍的相似性
 
第十九章 配位化合物(7学时)
一、配合物的基本概念:配合物的定义、组成和命名
二、配合物中的化学键理论:1、 价键理论  2、 电中性原理(*)  3、 价键理论的应用和局限性
三、螯合物
四、配合物稳定性:1、 配离子的稳定常数  2、 稳定常数的应用
五、配合物形成时的性质变化
六、配合物的重要性(*)
七、生命元素(*)
 
第二十章 铜族和锌族元素(4学时)
一、铜族元素
1、 族元素的通性   2、 金属单质   3、 铜族元素的主要化合物   4、 铜族元素与碱金属元素的对比(*)
二、锌族元素
1、 族元素的通性:2、 金属单质   3、 锌族元素的主要化合物  4、 含镉、汞废水的处理(*) 
5、 锌族元素与碱土金属的对比(*)
 
第二十一章 过渡元素(一)(6学时)
一、过渡元素通性
1、   电子构型  2、   氧化态  3、   原子和离子半径  4、   单质的物理和化学性质
5、   过渡元素氧化物的酸碱性  6、   过渡元素水合离子的颜色  7、   过渡元素的配位性质
二、晶体场理论
1、   晶体场理论的基本要点    2、   晶体场理论的应用
三、钛分族
1、   概述    2、   钛的化合物
四、钒分族
1、 概述    2、 钒的化合物
五、铬分族
1、 概述    2、 铬的化合物    3、 铜和钨的化合物   4、 同多酸和杂负酸及其盐(*)  5、 铜和钨的原子簇化合物(*)
六、锰分族
1、 概述   2、 锰的化合物
 
第二十二章 过渡元素(二)(4学时)
一、铁系元素通性
1、   铁系元素的基本性质    2、    Fe—H2O体系电势—pH图
二、铁系元素的重要化合物
1、 氧化物和氢氧化物    2、 盐    3、 配合物
三、铂系元素简介
1、   铂系元素通性    2、   铂系金属化合物
 
第二十三章 镧系元素和锕系元素(**4学时)
一、镧系元素
1、 锢系元素的通性    2、 锢系元素的存在    3、 锢系金属    4、 锢系元素的重要化合物
二、锕系元素
1、 锕系元素的通性    2、 钍和铀及其化合物(*)
 
第二十四章 核化学(**4学时)
一、核反应
二、天然放射性
1、   核稳定性   2、   衰变的类型    3、   半衰期    4、   放射系
三、人工核反应
1、   人工核反应    2、   原子核结合能    3、   核裂变    4、   核聚变
四、同位素的应用