《无机及分析化学》教学大纲

1、无机及分析化学 课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：化学工程与工艺、制药、生物专业名称课程代码：无机及分析化学，41E00111/41E00112学时分配：72赋予学分：4先修课程：无后续课程：有机化学、物理化学二、课程性质与任务无机及分析化学是生物工程、制药工程、化学工程与工艺等工程类专业的必修基础课，也是这些专业学生学习的第一门基础化学课程。本课程重点要求学生掌握化学反应的一般原理、四大平衡（酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡）原理、原子和分子结构基础理论，通过上述理论的学习，掌握重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定的理论和方法。上述内容与相关专业对化学基

2、础的要求相结合，为学生学习后继课程、写作毕业论文及从事专业实践打下必要的理论基础。三、教学目的与要求本课程教学应在充分了解中学化学教学内容的基础上展开，既要注意与中学教学内容的衔接，又要注意避免不必要的重复。针对已习惯于中学教学的新生一时难以适应大学化学学习特点的情况，教师在本课程教学开始时就应注意学习方法的指导和教学内容的精炼，以使学生尽快适应。讲授中要力求使学生弄清基本概念、掌握基本内容，注意各章内容之间相联系，以提高知识的系统性。每章讲完之后应及时小结重点，以助学生理清思路，及时“消化”。化学热力学部分的教学应引导学生逐渐学会用抽象的概念进行理性思维；物质结构教学应借助教学模型、多媒体手

3、段；化学变化与滴定分析可做一些演示实验；仪器分析则可多利用实物，使所授内容形象、直观，便于学生理解。备课、讲授、批改作业、指导自学、答疑与复习各教学环节应紧密配合。应及时了解学生在学习过程中反馈的信息，结合各部分教学内容的特点，及时调整教学方法或各环节的比重。通过本课程的学习，使学生牢固掌握化学反应一般原理、四大平衡、化学定量分析等有关的化学基本理论和基本知识；并以定量分析为重点，掌握有关四大滴定的基本知识与基本理论；并具备初步的实验技能，培养学生严谨、务实的科学作风。四、教学内容与安排本课程安排在一年级两个学期完成教学内容的学习，每学期安排36课时。第一学期的教学内容为第一至五章，第二学期的

4、教学内容为第六至十二章。第一章 溶液与胶体(6学时)1.1 分散系1.2 溶液浓度的表示方法1.3 非电解质稀溶液的依数性1.3.11.3.21.3.31. 4 胶体溶液1.4.11.4.21.4.3 1.光学性质丁达尔现象2.动力学性质布朗运动3.电学性质电泳和电渗1.4.4 1.5 高分子溶液及凝胶1.5.1 1.5.2 1.5.3 本章重点、难点: 1. 重点 稀溶液的依数性，胶团结构第二章 化学反应的一般原理（10 学时）2.1 基本概念2.1.1 化学反应进度2.12.12.12.12.1.6 热力学能与热力学第一定律2.2 热化学2.22.2.2.3 化学反应的方向和限度2.32.

5、32.3.3 化学反应方向的判据2.3.4 标准摩尔生成吉布斯函数与标准摩尔反应吉布斯函数变2.4 化学平衡2.42.42.42.42.5 化学反应速率2.5.1 化学反应速率的概念2.5.2 反应历程与基元反应2.5.3 反应速率理论2.5.4 影响化学反应速率的因素本章重点、难点：1. 重点 恒压反应热的计算，吉布斯亥姆霍兹方程及其应用，质量作用定律及其应用，化学平衡常数及其应用，影响化学平衡的因素。2. 难点 熵的含义，阿仑尼乌斯公式，范特霍夫方程及其变换形式的应用和意义。第三章 定量分析基础（4 学时）3.1 分析化学的任务和作用3.2 定量分析方法的分类3.2.1 化学分析方法3.2

6、.2 仪器分析方法3.3 定量分析的一般过程3.3.1 定量分析的一般过程3.3.2 分析结构的表示方法3.4 定量分析中的误差3.4.13.4.3.4.33.5 分析结构的数据处理3.5.1 3.5.23.5.33.3.43.6 有效数字及其运算规则3.6.13.6.23.7 滴定分析法的分类3.7.1 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式3.7.2基准物质和标准溶液3.7.3 滴定分析中的计算本章重点、难点：1.重点：分析化学的任务和作用；误差的种类和来源 准确度、精密度及其关系2.难点：各种分析方法的理解；系统误差、偶然误差与准确度、精密度的关系第四章 酸碱平衡与酸碱滴定（8学时）4.1

7、 电解质的电离4.1.1 强电解质和弱电解质4.1.2 活度和活度系数4.2 酸碱质子理论4.2.1 酸碱质子理论4.2.2 酸碱的相对强弱4.3 酸碱平衡4.3.1 溶液的pH与指示剂4.3.2 酸碱溶液的pH计算4.3.3 酸碱平衡的移动4.4 缓冲溶液4.4.1 缓冲作用原理4.4.2 缓冲溶液pH的计算4.4.3 缓冲容量4.4.4 重要缓冲溶液4.5 弱酸（碱）溶液中各型体的分布4.5.1 一元弱酸（碱）溶液4.5.2 多元若酸溶液中各种型体的分布4.6 酸碱滴定法4.6.1 酸碱滴定曲线4.6.2 酸碱标准溶液的配制和标定4.6.3 酸碱滴定应用示例本章重点、难点：1.重点： 弱酸

8、、弱碱的解离平衡；酸碱滴定曲线与滴定条件；酸碱标准溶液的配制与测定计算。2.难点： 各类酸（碱）溶液pH 的计算；多元酸、多元碱的滴定。第五章 沉淀溶解平衡及在分析化学中的应用（6学时）5.1 沉淀溶解平衡5.1.1 溶度积常数5.1.2 溶度积及溶解度的相互换算5.2 溶度积原理的应用5.2.1 溶度积原理5.2.2 同离子效应和盐效应5.2.3 沉淀的溶解5.2.4 分步沉淀和沉淀的转化5.3 重量分析法5.3.1 重量分析法概述5.3.2 重量分析法对沉淀的要求5.3.3 沉淀的形成和沉淀的纯度5.3.4 沉淀条件的选择5.3.5 重量分析结果的计算5.4 沉淀滴定法5.4.1 莫尔法5

9、.4.2 福尔哈德法5.4.3 法杨司法本章重点、难点：1.重点： 沉淀溶解平衡；莫尔法、佛尔哈德法及其应用条件2.难点： 多重平衡的计算；对佛尔哈德法测Cl-、I-所存在的问题的理解及解决方法。第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法（8学时）6.1 氧化还原反应的基本概念6.1.1 氧化值6.1.2 氧化与还原6.2 氧化还原反应方程式的配平6.3 电极电势6.3.1 原电池6.3.2 电极电势6.3.3 标准电极电势6.3.4 原电池电动势的理论计算6.3.5 影响电极电势的因素能斯特方程式6.3.6 条件电极电势6.4 电极电势的应用6.4.1 计算原电池的电动势6.4.2 判断氧化还原反

10、应进行的方向6.4.3 确定氧化还原反应的平衡常数6.4.4 计算和pH6.5 元素电极电势图及其应用6.5.1 元素电势图6.5.2 元素电势图的应用6.6 氧化还原反应的速率及其影响因素6.6.1 氧化还原反应的复杂性6.6.2 影响氧化还原反应速率的因素6.7 氧化还原滴定法6.7.1 氧化还原滴定曲线6.7.2 氧化还原指示剂6.7.3 氧化还原滴定前的预处理6.8 常用氧化还原滴定方法6.8.1 重铬酸钾法6.8.2 高锰酸钾法6.8.3 碘量法6.8.4 氧化还原滴定结果的计算本章重点、难点：1. 重点： 标准电极电势的应用，Nernst公式及其应用；三种标准溶液的配制，滴定反应，

11、条件及计算。2. 难点： Nernst公式的应用；K2Cr2O7法测Fe2+中H3PO4的作用；碘量法的测定条件。第七章 物质结构基础（10学时）7.1 核外电子的运动状态7.1.1 原子的组成7.1.2 微观粒子（电子）的运动特征7.1.3 核外电子运动状态描述7.1.4 原子轨道和电子云的图像7.2 多电子原子结构7.2.1 核外电子排不规则7.2.2 电子层结构与元素周期律7.2.3 原子性质的周期性7.3 化学键理论7.3.1 离子键理论7.3.2 价键理论7.3.3 分子轨道理论7.3.4 共价键的键型7.3.5 共价键参数7.4 多电子分子的空间构型7.4.1 价层电子对互斥理论7

12、.4.2 杂化轨道理论7.5 共价型物质的晶体7.5.1 晶体的类型7.5.2 金属晶体7.5.3 分子晶体7.6 离子型晶体7.6.1 离子的电子层结构7.6.2 离子晶体7.6.3 离子极化作用7.7 多键型晶体本章重点、难点: 1.重点: S、P轨道的角度分布图与四个量子数;周期表中元素的价电子层结构；杂化轨道理论。2.难点: 对原子轨道概念的理解和两种角度分布图的异同；杂化轨道理论与分子的空间构型；第八章 配位化合物与配位滴定（8 学时）8.1 配位化合物的基本概念8.1.1 配位化合物的组成8.1.2 配位化合物的命名8.2 配位化合物的化学键理论8.2.1 配位化合物的价键理论8.

13、2.2 晶体场理论简介8.3 配离子在溶液中的解离平衡8.3.1 配位平衡常数8.3.2 配位平衡的移动8.4 螯合物8.4.1 螯合物的形成8.4.2 螯合效应8.5 配位滴定法8.5.1 配位滴定法的特征8.5.2 乙二胺四乙酸在溶液中的解离平衡8.5.3 乙二胺四乙酸与金属离子的配位平衡8.5.4 乙二胺四乙酸配合物的条件稳定常数8.6 配位滴定曲线8.6.1 配位滴定曲线8.6.2 配位滴定所允许的最低pH和酸效应曲线8.7 金属指示剂8.7.1 金属指示剂的变色原理8.7.2 常用的金属指示剂8.7.3 使用指示剂时存在的问题8.8 配位滴定的应用8.8.1 滴定方式8.8.2 提高

14、配位滴定选择性的方法8.8.3 配位滴定的应用本章重点、难点：1.重点： 配合物的价键结构，配位离解平衡计算；条件稳定常数的计算；滴定条件的计算；EBT、NN用于测定Ca2+、Mg2+的条件。2.难点： 内、外轨型配合物的形成；多重平衡计算；、Y(H) M(L) 的计算；滴定条件的计算。 第九章 现代仪器分析法选介（4学时） 本章主要介绍紫外-可见分光光度法，其它内容自学。具体内容为：光的基本性质、物质的颜色与光的关系、光的吸收定律朗伯比尔定律、紫外可见分光光度计及测定方法、显色反应及其影响因素、紫外可见分光光度法的误差和测量条件的选择。本章重点与难点 1.重点： 朗伯比耳定律的意义及其应用，

15、测量误差与测定条件的选择。2.难点： 偏离朗伯比耳定律的原因，光度计的读数误差第十章 元素化学（2学时自学）11.1 元素概述11.2 s区元素11.3 p区元素11.4 d区元素11.5 ds区元素建议教学方法：元素部分采用讲座的方法讲授两学时，其余内容由学生自学，但主要内容要求学生掌握。第十一章 分离与富集（4学时）12.1 沉淀分离法12.1.1 无机沉淀剂沉淀分离法12.1.2 有机沉淀剂沉淀分离法12.1.3 共沉淀分离和富集12.2 液液萃取分离法12.2.1 萃取分离的基本原理12.2.2 重要的萃取体系12.3 离子交换分离法12.3.1 离子交换树脂的种类和性质12.3.2

16、离子交换亲和力12.3.3 离子交换分离操作过程12.3.4 离子交换分离法的应用12.4 薄层色谱分离法12.4.1 方法原理12.4.2 薄层的制备和展开12.4.3 薄层色谱法的定性和定量分析12. 5 新的分离和富集方法简介 12.5.1 超临界萃取分离法12.5.2 膜分离第十二章 文献检索（自学）五、教学设备和设施多媒体教学六、课程考核与评估课程考核由两部分组成，一部分为平时成绩，占30，另一部分期末进行闭卷考试，占70。平时成绩由课堂随机提问的答题评价、平时作业、考勤三部分组成，各占10。七、附录教学参考文献目录：无机化学 武汉大学等校合编，获国家优秀教材一等奖，高等教育出版社。

17、内容覆盖面较广，知识点讲解详细，条理清晰，有利于学生自学，有利于学生今后报考综合性大学研究生时，用做复习资料。无机化学 (第二版、第三版)北京师范大学等校编，获优秀教材一等奖，高等教育出版社。针对高等师范院校编写的教材，理论阐述深度适当，讲解清楚；并注意运用基本理论去解释无机物质的变化规律。无机化学与化学分析史启祯 主编，高等教育出版社1992年由教育部化学教学指导委员会立项, 列为国家“八五”重点教材.1998年由高教社出版, 2000年被列为国家面向21世纪课程教材.近代化学导论南开大学申泮文主编2001，高等教育出版社。面向21世纪课程教材. 共有四部分: 基本化学原理；溶液平衡和化学分

18、析；元素化学；近代化学热点。大学化学南京大学傅献彩主编，高等教育出版社. 面向21世纪课程教材.将无机化学和化学分析的教学内容融合，上册以化学原理为主，将定量分析纳入化学平衡；下册以元素化学为主。无机化学申泮文主编，2002，化学工业出版社. 面向21世纪课程教材. 编写者均为名校专家，以专题形式撰写无机化学的近代成就与发展现状，各专题选录文献水平为当代国际前沿。中级无机化学唐宗熏主编，2003，高等教育出版社普通高等教育“十五”国家级规划教材， 介于无机化学和高等无机化学之间的中级水平的无机化学教材。系统介绍了现代无机化学所涉及的新理论、新领域、新知识和无机新型化合物。外文原版教材 Inorganic ChemistryD F Shriver，P Atkins，C H Lsngford，W H Freeman and Company，1999，New York .CHEMISTRY