无机化学教学大纲

1、无机化学 教学大纲一、说明： 1.课程的性质、地位和任务 无机化学是研究除碳氢化合物及其衍生物以外的其他元素和化合物的组成、结构、性质及变化规律的一门学科。它是应用化学和材料化学专业的主要专业基础课，通过无机化学的学习，使学生掌握牢固的无机化学基本知识，同时为后继课程的学习准备必要的基础知识。 本课程的主要任务是：使学生掌握元素周期律、分子结构、氧化还原、配合物、化学热力学、化学平衡、化学反应速率等基本原理基础知识，理解化学变化中物质的组成、结构与性质的关系，初步从宏观和微观的角度理解化学变化的特征，掌握常见元素及化合物主要性质、结构、存在、制备方法及应用。为以后学习、科研、工作打下牢固的专业

2、基本。 2课程教学的基本要求 本课程的对象是大学一年级的学生，从培养高等专业人才的整体要求出发，应体现无机化学在化学教学中的基础作用，教学中应遵循教学规律，注意与中学知识的衔接。加强理论知识与元素化合物知识的联系，体现与其它边缘学科的融合与交叉，充分反映学科发展的新成果。 在教学过程中培养学生学会对所学知识归纳总结能力，利用参考资料与网络途径的自学能力，及应用所学知识分析问题、解决问题能力与创新能力。 教师应广泛阅读有关参考资料，了解本学科的发展前沿，随时补充新内容，使学生了解到本学科的重要发展动向及成果；改变教育观念和教学方法，努力改善课堂教学效果，提高教学质量。 3课程教学改革 （1）增加

3、重要化合物在实际中的应用介绍，加强新知识应用介绍。 （2）注重与边缘科学知识的联系，扩大学生的知识面。 二、大纲内容（共计26课时）绪论 1学时 1 / 21第一章 原子结构和元素周期系 2学时 §1-1道尔顿原子论 §1-2相对原子质量 §1-3原子的起源和演化 §1-4 氢原子结构和波尔行星模型 1.氢原子光谱 2.玻尔理论 3.薛定谔方程与量子数,氢原子的基态,氢原子的激发态 §1-5 氢原子结构的量子力学模型 1.电子的波粒二象性 2.德布罗意关系式 3.森堡测不准原理 4.氢原子的量子力学模型 §1-6 基态原子电子组态 1

4、.构造原理 2.基态原子电子组态 §1-7 元素周期系 元素周期律，元素周期系，及元素周期表 §1-8元素周期性 1.原子半径 2.电离能 3.电子亲和势 4.电负性 难点、重点: 核外电子运动的波粒二象性,核外电子运动的状态描述,量子数,多电子的核外电子的排布,原子结构与元素周期律. 教学方法建议: 讲述法，利用多媒体,教具,模型等辅助教学手段,尽量增强学生的感性认识,使微观世界尽量具体化,减小学生对抽象知识认识的难度. 思考题: 1.氢光谱为什么是线状光谱？ 2.原子轨道、几率密度和电子云等概念有何联系和区别？ 3.下列说法是否正确？应如何改正？ (1) s电子绕核旋转

5、，其轨道为一圆圈，而p电子是走字形。 (2)主量子数为1时，有自旋相反的两条轨道。 (3)主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。 4.什么叫屏蔽效应，钻穿效应？如何解释下列轨道的能量差别？ E1sE2sE3sE4s；E3sE3pE3d；E4sE3d。 5.原子的电子层结构和元素性质的周期性是怎样的 ？ 第二章 分子结构 2学时 §2-1 价键理论 §2-2 价层电子互斥模型 §2-3 杂化轨道理论 1.杂化轨道理论基本要点 2.Sp3杂化 3.Sp2杂化 4.Sp杂化 §2-4 分子轨道理论 §2-5 共轭大键 §2-6

6、共价分子的性质 1.键长 2.共价半径 3.键能 4.键角 5.键的极性与分子的极性 §2-7 分子间力 1.范德华力 2.氢键 重点、难点. 1.价键理论 、.杂化轨道理论 、.价层电子对互斥理论、分子轨道理论、分子轨道理论,与分子空间构型， 2. 分子间作用力和氢键3.晶体结构与特点. 教学建议: 讲述与模型演示及课堂讨论。 思考题: 1.什么叫原子轨道的杂化？举例说明s轨道和p轨道杂化的类型。 2.为什么氧分子具有顺磁性？氯分子、氮分子呢？ 3.氢键是怎样形成的，对物质的性质有何影响？ 4.为什么HF的沸点高于HI? 5.离子键、共价键、氢键的特点是什么？ 6.什么是离子极化、

7、分子极化？对化合物的性质有什么影响？ 第三章 晶体结构 2学时 §3-1 晶体 1.晶体的宏观性质 2.晶体的微观性质 §3-2 晶胞 §3-3 金属晶体 1.金属键 2.金属晶体的堆积模型 §3-4 离子晶体 1.离子 2.离子键： 3.晶格能 4.离子晶体的结构模型 §3-5 分子晶体与原子晶体 1.分子晶体 2.原子晶体 重点、难点. 1.晶体结构与特点。 教学建议: 讲述与模型演示及课堂讨论。 思考题: 1.晶体的特征有那些? 2.离子键特点是什么？ 3.什么是离子极化、分子极化？对化合物的性质有什么影响？第四章 配合物 2学时

8、67;41 配位化合物的基本概念 1.配位化合物的定义 2.配位化合物的组成、命名与书写 §4-2 配合物异构现象与立体结构 §4-3 配合物的价键理论 §4-4 配合物晶体场理论 1.d轨道能级分裂、晶体场分裂能 2.高自旋与低自旋，成对能 3.晶体场的稳定化能 重点、难点：1.配位化合物组成、命名、空间结构。 2.配合物的化学键理论及应用。 建议教学方法：利用讲授与启发式教学结合，使学生透彻理解空间结构、化学键理论。 思考题: 1.配合物价键理论的要点是什么? 2.晶体场理论要点是什么? 3.影响配合物稳定性的因素有那些? 4.如何判断配合物是内轨还是外轨型配

9、合物？ 第五章 化学热力学基础 2学时 §5-1 化学热力学研究的对象 §5-2 基本概念 : 系统与环境；浓度，物质的量，气体，相，热和功，状态与过程，状态函数。 §5-3 化学热力学 的四个重要状态函数 热力学能，焓 ，自由能，熵 §5-4 化学热力学的应用 1.盖斯定律及应用 2.生成焓与生成自由能及应用 3.利用焓变，熵变计算化学反应自由能变。 4.吉布斯亥姆霍兹方程 难点、重点: 热力学能，焓，熵，概念； 焓变，熵变，自由能变的计算；吉布斯亥姆霍兹方程及化学反应方向的判断 教学方法建议：采用讲述与归纳总结相结合的方法，尽量将抽象的概念具体化。减

10、少学生对抽象问题理解的难度。通过多练，让学生充分掌握所学内容。 思考题: 1.状态函数有什么特点？指出下列各物理量中哪些是状态函数？其中哪些是广度性质？哪些是强度性质？ T、P、V、Q、W、V、H、S、G、QP、QV、 mfH2.下列公式适应的条件： （1）V=QV， （2）H=QP（3）V=H （4）V=W （5） )()()(mrmrmrTSTTHTG=3如何表示化学反应进度？若物质的量变化相同时，用下列两个反应方程式表示的反应进度是否一样 3H2 (g) + N2 (g) =2NH3 (g) (g)NH(g)H(g)N3223221=+ 4.书写热化学反应方程式的注意事项？ 5.下列说法

11、是否正确？为什么？ （1）放热反应均自发？ （2）混乱度减小的反应均不自发。 （3）某反应，表明此反应在任何情况下均自发。 0(298.15K)mr<G6试比较标准摩尔生成焓，标准摩尔生成自由能，及标准熵的规定的异同。 第六章 化学平衡常数 1学时 §6-1 化学平衡状态 §6-2 化学平衡常数 1.标准平衡常数 2.经验平衡常数 3.偶联反应平衡常数 §6-3. 浓度对化学平衡的影响 §6-4压强对化学平衡的影响 §6-5.温度对化学平衡的影响 难点、重点：标准平衡常数,等温方程式,化学平衡移动。 教学方法建议:利用启发与讨论式教学,通

12、过多练加强对知识的理解。 思考题: 1.化学反应的平衡状态具有什么特征？ 2.化学平衡常数的意义是什么？书写平衡常数表达式时应注意哪些事项？ 3.在式中, Kmrln)(KRTTG=为标准平衡常数, 所以式中是反应达到平衡时的标准摩尔自由能变。这种说法是否正确？ )(mrTG4.理想气体反应的K 与Kp关系如何？稀溶液中反应的K 与Kc关系如何？ 5.什么叫平衡转化率？它与那些因素有关？ 6.化学平衡发生移动时, 其平衡常数是否一定改变？若某化学反应的平衡常数发生了变化, 平衡是否一定发生移动？ 第七章 化学动力学基础 2学时 §7-1 化学反应速率 1.概述 2.平均速率与瞬时速率

13、 3.反应进度 §7-2 浓度对化学反应速度的影响 1.速率方程 2.反应级数 3.速率常数： 4.用实验数据建立速率方程 5.利用速率方程进行计算 §7-3 温度对化学反应速度的影响及阿仑尼乌斯公式 §7-4 反应历程 基元反应与反应分子数 §7-5 碰撞理论和过渡状态理论 1.碰撞理论 2.过渡状态理论 §7-6 催化剂对反应速度的影响 难点、重点: 浓度,温度对化学反应速度的影响, 教学方法建议:利用讲授与讨论式教学, 通过做题多练,加深对知识的理解。 思考题: 1什么叫化学反应级数？如何确定反应的级数？ 2什么叫活化能？影响化学反应活化

14、能的因素有哪些？ 3影响化学反应速率的因素有哪些？反应速率受浓度影响的原因是什么？受温度影响的原因是什么？ 4催化剂为什么会改变反应速率？使反应速率增大的根本原因是什么？ 5酶催化的特点是什么？ 第八章 水溶液 2学时 §8-1 溶液的浓度和溶解度. 1.溶液的浓度 （1）质量浓度 （2）物质的量的浓度 （3）质量摩尔浓度 （4）质量分数（5）摩尔分数 （6）体积分数 2.溶液的溶解度 §8-2 非电解质稀溶液的通性 1.溶液蒸气压下降 （1）蒸气压 （2）溶液蒸气压下降-拉乌尔定律（3）溶液蒸气压下降的应用 2.溶液沸点升高 （1）纯液体的沸点 （2）溶液的沸点上升（3）

15、应用 3.溶液凝固点下降, （1）纯液体的凝固点 （2）溶液的凝固点下降（3）应用 4.溶液的渗透压 （1）溶液的渗透压（3）应用 §8-3 电解质溶液 重点、难点： 稀溶液的依数性 。 教学建议：可采取启发式方法,精讲多练,促进学生对知识的掌握和理解. 思考题: 1难挥发物质的溶液，在沸腾过程中沸点将怎样变化？在凝固过程中凝固点将怎样变化？为什么？ 2将冰放入0的水中和将冰放入0盐水中，各会出现怎样的现象？为什么？ 3在同一钟罩内放一杯纯水和一杯浓糖水，会出现怎样的现象？ 4什么是溶液的依数性？稀溶液依数性与溶液中溶质的粒子数定量关系有哪些？它们适应的范围是什么？ 5施肥过多会使作

16、物枯萎的原因是什么？ 6浮在海面上的冰山中含盐量很少，为什么？ 第九章 酸碱平衡 2学时 §9-1 酸碱质子理论 §9-2水的离子积和pH §9-3酸碱盐的电离平衡 1 强电解质 2 弱电解质 3 拉平效应与区分效应 §9-4 水溶液中化学平衡的计算 1.一元弱酸 2.一元弱碱 3.同离子效应 4.多元弱酸弱碱的电离 §7-5 缓冲溶液 重点、难点: 1.弱酸弱碱的解离平衡和pH的计算, 2缓冲溶液, 教学方法的建议: 重点讲解酸碱质子理论、解离平衡、缓冲溶液和pH的计算、及溶度积规则，指导学生练习应用，加深对知识的理解。 思考题: 1.解离度

17、与浓度有什么关系？为什么？ 2.在酸碱质子理论中，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？ 3.在酸碱质子理论中，有无盐这个概念？酸碱电离理论中的“盐”在酸碱质子理论中应属于什么物质？ 4.电解质溶液的解离度和解离平衡常数有何关系？ 5.什么是同离子效应和异离子效应？当二者共存时，何者为主？ 6.缓冲溶液为什么对外加酸、碱及稀释有缓冲作用？ 第十章：沉淀平衡 1学时 §10-1溶度积原理 1 溶度积常数 2 溶度积原理 3 溶度积和溶解度 4 同离子效应 5 影响难溶物的其他原因 §10-2 沉淀与溶解 1.沉淀的生成和溶解 2.沉淀转化 重点、难点: 1.溶度积原理 2

18、.沉淀的生成和溶解 教学方法的建议: 讲述与讨论法 思考题: 1.什么是溶度积原理？溶解度和溶度积的关系是什么？ 2.根据难溶氢氧化物的溶度积，讨论如何利用控制溶液的pH值，有选择地沉淀出各种难溶氢氧化物。 3在含有相同浓度的Cl-、Br-和I-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，问AgCl、AgBr和AgI能否分步沉淀完全？若能分步沉淀，其顺序如何？ 第十一章 电化学基础1学时 §11-1 氧化还原反应 1 氧化值和氧化态 2 氧化还原半反应 3 氧化还原反应方程式的配平 （1）氧化数法 （2）离子-电子法 §12-2原电池 1.原电池简介 2.半电池、原电池符号、电极的分

19、类 3.电动势、标准氢电极和标准电极电势 4.能斯特方程 5.能斯特方程的应用 6.电极电势的计算 §11-3 实用原电池 难点、重点：1.电极电势 2.电动势与反应自由能的关系 3.影响电极电势的因素 教学建原理 华彤文议：利用讲述与讨论的教学方法,精讲多练,加强记忆。 思考题: 1.影响电极电势的因素有那些?关系怎样? 2.电池电动势与自由能的关系是怎样的? 3.如何利用电极电势的相对大小选择合适的氧化剂与还原剂. 4.如何利用元素电势图 、氧化态图、电势-pH图判断物质的稳定性？ 第十二章 配位平衡 1学时 §12-1 配合物的稳定常数 1.稳定常数和不稳定常数 2.

20、配离子逐级形成常数 §12-2 影响配合物在溶液中的稳定性的因素 1.中心原子的结构和性质的影响 2.配体性质的影响 §12-3配合物的性质 1 溶解度 2 氧化与还原 3 酸碱性 难点与重点：1.稳定常数 2. 影响配合物在溶液中的稳定性的因素，3有关计算。 教学建议：利用讲述与讨论的教学方法,精讲多练,加强记忆 思考题: 1.配合物稳定常数表示什么意义? 2.中心原子的结构和性质对配合物的稳定性的影响是怎样的? 3.配体性质对配合物的稳定性的影响是怎样的?. 第十三章 氢 稀有气体 1学时 §13-1氢 §13-2稀有气体 难点与重点：1.氢的性质与

21、用途 2.稀有元素的性质与用途. 教学建议:可采取讨论法,自学指导法. 思考题: 1.为什么氢是理想的二级能源？ 2.那种稀有气体可作低温制冷剂,那种稀有气体最便宜. 3.比较VB法和MO法对XeF2分子结构的处理. 4.氢和稀有气体结构有什么特点？ 5.氢和稀有气体各有那些主要性质？ 第十四章 卤素元素 1学时 §141 卤素的通性 1.卤素的结构与化学特性 2.卤素的成键特征 §142 卤素单质及其化合物 1.单质的物理性质 2.单质的化学性质 3.单质的制备和用途 §143 氟氯溴碘的化合物 1.卤化氢和氢卤酸：物理性质与化学性质、制备、性质比较 2.卤化物

22、 卤素互化物 多卤化物：卤化物的成键特征、卤素互化物的类型与水解特征、多卤化物的结构 3.拟卤素及拟卤化合物：拟卤素、氰及氰化物 4.卤素的氧化物：OF2、ClO2、I2O5的制备与性质 5.卤素的含氧酸及其盐：次卤酸及其盐，亚卤酸及其盐，卤酸及其盐，高卤酸及其盐，卤素含氧酸及其变化规律 重点、难点：1.卤素单质、氢卤酸、含氧酸及其盐的性质、制备和应用。 2.含氧酸的氧化还原性 建议教学方法：1.对于元素电势图、氧化态自由能图、水合离子热等每一章都涉及的内容一次讲透，以便以后学生自学。 2.讲授与启发式教学方法 思考题： 1以过量的HClO3处理I2的现象是什么？写出方程式。 2为什么I2难溶

23、于水，却易溶于KI中？ 3失去标签的白色固体KClO，KClO3和 KClO4，用什么方法加以鉴别？ 4.卤素含氧酸的氧化性的规律是怎样的？ 5.卤素元素结构有什么特点？主要化学性质有那些？ 第十五章 氧族元素 1学时 §151 氧族元素的通性 §152 氧及其化合物 1.氧、臭氧：制备、结构、性质、氧化物、用途 2.氧的成键特征 3.氧、臭氧在自然界中的存在与作用 4.过氧化氢：过氧化氢的结构、性质、制备、用途 §153 硫及其化合物 1.单质硫：同素异形体，硫在自然界的存在与转化、单质硫的制备、结构与性质 2.硫化物与多硫化物 3.硫的含氧化合物：氧化物：二氧

24、化硫、三氧化硫。硫的含氧酸及其盐：亚硫酸、连二亚硫酸、硫酸及其盐、焦硫酸、硫代硫酸、过硫酸及其盐、连硫酸及其盐 4.硫的其它化合物 §154 硒和碲 硒和碲单质、氢化物、含氧酸等性质及应用 重点、难点：1.臭氧的结构，过氧化氢的结构、性质、制备. 2.硫的氢化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质制备与用途。 建议教学方法：启发与讨论式教学方法，讨论硫的各种盐的性质、应用。 思考题： 1.为什么油画久置后，会发暗、发黑？ 2.为什么向FeCl3溶液中加入H2S没有Fe2S3生成？ 3.氧族氢化物酸性变化规律是怎样的？ 4.氧族氢化物热稳定性变化规律是怎样的？ 5.为什么O2是顺磁性物质

25、，而O3却是反磁性的 ？ 6.过氧化氢的结构特点是怎样的？主要化学性质有那些？ 第十六章 氮、磷、砷 1学时 §161 元素的基本性质 §162 氮和氮的化合物 1.氮：制备、性质 2.氮的氢化物:氨、联氨、羟氨、氢叠氮酸及铵盐 3.氮的含氧化合物：氮的氧化物、氮的含氧酸 4.氮的其它化合物 §163 磷及其化合物 1.单质磷、：结构、制备、性质、用途 2.磷化氢磷的氢化物、磷的卤化物、磷的硫化物 3.磷的含氧化物：三氧化二磷、五氧化二磷。磷的含氧酸及其盐：正磷酸、焦磷酸、磷酸盐、亚磷酸、次磷酸 §164 砷 1.单质 2.砷的化合物：氢化物、氧化物、氯化物、硫化物 难点、重点：1.氮和磷的氢化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质制备、应用。 2.砷的化合物的性质与应用。 建议教学方法：利用讲授、讨论、教学方法。用多媒体与模具演示的