新工科无机化学教学大纲-1.doc

化学与化工学院新课程体系课程教学大纲课程名称：无机化学(工科)英文名称：Inorganic Chemistry课程类别：专业基础课开课院系：化学与化工学院主讲教师及学位、职称：施来顺 工学博士 教授任课教师及学位、职称：开课学期：第一学期学分、学时：3学分，周3学时教学对象：化工专业使用教材：天津大学，无机化学(第三版)，高等教育出版社。推荐主要教学参考书：大连理工大学，无机化学学习指导，大连理工大学出版社，2002北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学，无机化学，高等教育出版社主要教学资源建设情况（多媒体课件、电子教案、试题库、课程网站等）：1） 自编无机化学(工科)教学课件2） 电子教案3） 准备购置无机化学试题库(工科)4） 拟在化工学习中心建设课程网站授课方式（多媒体、双语、英语）： 采用多媒体、部分双语授课。考试方式（考试、考察、论文等）： 采用课堂测试、阶段考试、期中考试、期末考试、论文、讨论等多种形式。教学大纲内容一、教学目的和基本要求 系统地向学生讲授无机化学的基本原理和元素的单质及其化合物的存在、制备、性质及反应性的变化规律，着重于介绍这些原理的结论及其在无机化学学习中的应用。目的在于使一年级学生能够初步地应用这些理论的结论从宏观的角度及从微观的角度去研究、去学习无机物的性质及其变化规律，从而加深对无机化学基本原理的理解，从而掌握提出问题、分析问题、解决问题的能力，取得“纲举目张”的教学效果。二、内容提要 本大纲是根据教育部高等工业学校无机化学教学大纲和学院教学指导委员会制定的各课程教学基本内容为基础制定的，同时考虑到化工类专业教学的特点和要求，补充了部分教学内容特别是各领域的前沿和发展，可以根据课时和进度适当进行安排。 本大纲的无机化学(工科)课程主要包括以下10部分内容：1、酸碱反应和沉淀反应：水的电离和溶液的酸碱性、弱电解质的解离反应、盐类的水解反应、沉淀反应。2、氧化还原反应：氧化还原方程式的配平、电极电势、氧化还原反应的方向和限度、电势图及其应用3、原子结构与元素周期性：原子和元素、原子结构的近代概念、原子中电子的分布、原子性质的周期性4、分子结构的结构与性质：键参数、价键理论、离子键及键型过渡、分子的几何构型、分子间力和氢键5、固体的结构与性质：晶体和非晶体、离子晶体及其性质、原子晶体和分子晶体、金属晶体6、配位化合物：配合物的基本概念、配合物在水溶液中的稳定性、配位化学的应用和发展前景7、碱金属和碱土金属元素：s区元素概述、碱金属和碱土金属的性质、氧化物、氢氧化物、盐类8、卤素和氧族元素：p区元素概述、卤族元素、氧族元素9、氮族和碳族元素：概述、氮气、氨及铵盐、氮的氧化物、含氧酸及其盐、碳及其重要化合物、硅及其重要化合物、锡和铅的重要化合物10、过渡元素：过渡元素概述、铬族元素、锰族元素、铁系和铂系元素、铜族元素、锌族元素三、主要章、节内容绪论 0.1无机化学的研究对象及无机化学的前沿问题0.2学习无机化学的方法第一章 酸碱反应和沉淀反应a) 水的解离反应和溶液的酸碱性1.1酸碱的电离理论1.2水的解离反应和溶液的酸碱性：水的解离反应、溶液的酸碱性和pH值b) 弱电解质的解离反应1.3解离平衡和解离常数1.4解离度和稀释定律1.5弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算1.6分步解离1.7解离平衡的移动、同离子效应1.8缓冲溶液：缓冲作用的原理、缓冲溶液pH值的计算c) 盐类的水解反应1.9盐类的水解反应：强碱弱酸盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐1.10水解常数1.11分步水解1.12盐溶液pH值的近似计算1.13影响盐类水解度的因素1.14盐类水解的抑制和应用d) 沉淀反应(溶液中的多相离子平衡)1.15难溶电解质的溶解度和溶度积：溶度积常数、溶解度和溶度积的相互换算、溶度积规则1.16沉淀反应：沉淀的生成、同离子效应对沉淀反应的影响、pH值对沉淀反应的影响、分步沉淀1.17沉淀的溶解：酸碱溶解法(生成弱电解质)、氧化还原溶解法、配位溶解法1.18沉淀的转化第二章 氧化还原反应a) 氧化还原方程式的配平2.1氧化数法：氧化数、配平方法2.2离子电子法b) 电极电势2.3原电池2.4电极电势的产生2.5电极电势的测定2.6影响电极电势的因素：浓度对电极电势的影响、酸度对电极电势的影响、沉淀的形成对电极电势的影响2.7电极电势的应用：判断原电池的正负极计算原电池的电动势、计算难溶电解质溶度积(Ksp)c) 氧化还原反应的方向和限度2.8氧化还原反应的方向2.9氧化还原反应的限度d) 电势图及其应用2.10根据几个相邻电对的已知标准电极电势，求算任一未知电对的标准电极电势2.11判断能否发生歧化反应2.12解释元素的氧化还原特性第3章 原子结构与元素周期性a) 原子和元素3.1原子轨道能级、定态轨道概念、轨道能级的概念b) 原子结构的近代概念3.2电子的波粒二象性3.3概率3.4原子轨道：波函数、原子轨道的角度分布图3.5电子云：概率密度、电子云、电子云角度分布图3.6量子数：主量子数、副量子数、磁量子数、自旋量子数c) 原子中电子的分布3.7基态原子中电子分布原理：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则3.8多电子原子轨道的能级3.9基态原子中电子的分布：核外电子填入轨道的顺序、基态原子的价层电子构型3.10简单基态阳离子的电子分布3.11元素周期系与核外电子分布的关系：周期、区、族d) 原子性质的周期性3.12原子半径：共价半径、金属半径、范德华半径、原子半径的变化规律、镧系收缩3.13电离能和电子亲合能：电离能、电子亲合能3.14电负性3.15元素的氧化值：主族元素的氧化值、副族元素的氧化值第四章 分子的结构与性质a) 键参数4.1键能4.2键长4.3键角b) 价键理论4.4价键理论：共价键的形成、价键理论的要点、共价键的特征、原子轨道的重叠4.5共价键的类型4.6配位共价键c) 离子键及键型过渡4.7离子键：离子键的形成、离子键的特征4.8键型过渡d) 分子的几何构型4.9价键理论的局限性4.10杂化轨道理论：杂化轨道理论的要点、轨道杂化的类型与分子几何构型e) 分子间力和氢键4.11分子的极性和变形性4.12分子间力4.13氢键：氢键的形成、氢键的方向性和饱和性、氢键的强度、分子内氢键、氢键形成对物质性质的影响第五章 固体的结构与性质a) 晶体和非晶体5.1晶体的特征5.2晶体的内部结构：晶格、晶胞5.3单晶体和多晶体5.4非晶体物质5.5液晶b) 离子晶体及其性质5.6离子晶体的特征和性质5.7离子晶体中最简单的结构类型：NaCl 型、CaCl 型、立方ZnS型c) 原子晶体和分子晶体5.8原子晶体5.9分子晶体d) 金属晶体5.10金属晶体的内部结构5.11金属键第六章 配位化合物a) 配合物的基本概念6.1配合物的定义6.2配合物的组成：形成体、配位个体、配体和配位原子、配位数、配离子的电荷6.3配合物的化学式及命名：化学式、配合物的命名b) 配合物在水溶液中的稳定性6.4配离子的解离平衡6.5配离子稳定常数的应用：计算配合物溶液中有关离子的浓度、判断配离子与沉淀之间转化的可能性、判断配离子之间转化的可能性c) 配位化学的应用和发展前景(自学)6.6在分析化学方面6.7在配位催化方面6.8在冶金工业方面6.9在电镀工业方面6.10在生物、医药学方面第7章 碱金属和碱土金属元素a) s区元素概述 7.1 s区元素概述b) 碱金属和碱土金属的性质7.2碱金属和碱土金属的性质c) 氧化物7.3正常氧化物7.4过氧化物和超氧化物d) 氢氧化物7.5碱性7.6溶解性e) 盐类7.7盐类的性质：晶体类型、颜色、热稳定性、溶解度7.8某些盐类的生产和应用：碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钙第8章 卤素和氧族元素a) p区元素概述8.1 p区元素概述b) 卤族元素8.2卤族元素通性8.3卤素单质8.4卤化氢和氢卤酸8.5卤化物8.6氯的含氧酸及其盐8.7氰、氢氰酸及其盐c) 氧族元素8.8氧族元素概述8.9氧气和臭氧：氧气、臭氧8.10水8.11过氧化氢8.12硫化氢、硫化物和多硫化物8.13硫的氧化物、含氧酸及其盐第9章 氮族和碳族元素a) 氮族元素9.1概述9.2氮气9.3氨及铵盐9.4氮的氧化物、含氧酸及其盐b) 碳族元素9.5概述9.6碳及其重要化合物：碳的同素异形体、碳的氧化物、碳酸及其盐9.7硅及其重要化合物：单质硅、硅烷、卤化物、二氧化硅、硅酸和硅胶、硅酸盐9.8锡、铅的重要化合物：锡、铅的氧化物和氢氧化物；锡和铅的盐类第10章 过渡元素a) 过渡元素概述10.1概述：过渡元素原子的特征、单质的物理性质、金属活泼性、氧化数、非整比化合物、水合离子的颜色、配位催化、磁性b) 铬族元素10.2概述：铬、钼、钨的性质和用途，铬的电势图10.3铬的重要化合物：Cr(III)化合物、Cr(VI)化合物c) 锰族元素10.4概述10.5锰的重要化合物：Mn(II)盐、二氧化锰、锰酸盐、高锰酸盐d) 铁系和铂系元素10.6概述：铁系元素、铂系元素10.7铁、钴、镍的化合物：氧化物和氢氧化物、盐类、配位化合物e) 铜族元素10.8概述：铜族元素通性、铜族元素单质10.9铜的重要化合物：氧化物和氢氧化物、盐类、配合物、Cu(I)和Cu(II)的相互转化10.10银的重要化合物：卤化银、硝酸银、配合物f) 锌族元素10.11概述：锌族元素通性、锌族单质10.12锌的重要化合物：氧化锌和氢氧化锌、氯化锌、硫化锌、配合物10.13汞的重要化合物：氧化汞、氯化汞和氯化亚汞、硝酸汞和硝酸亚汞、配合物、Hg(I)和Hg(II)的相互转化