《普通化学》课程教学大纲

《普通化学》课程教学大纲(参考学时：72学时)一、课程性质、目的和任务化学是研究物质的组成,结构和性质及其变化的科学。普通化学是非化学化工类理工科专业必不可少的基础知识结构课程，对专业的后续课程学习及今后的发展都有十分重大的作用。本教学大纲适用于资源勘查工程、勘查技术与工程、宝石与材料工艺学、环境工程、给排水科学与工程、水文与水资源工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、土木工程等专业的《普通化学》课程教学。课程通过对物质结构理论基础、化学动力学、化学反应的基本规律与工程实际密切有关的重要元素和化合物、新技术、新材料等基本知识的学习以及化学实验，使学生了解近代化学的基本理论，具有必要的基本知识和一定的基本技能，为以后的学习和工作提供必要的化学基础，能在工程技术中以化学的观点观察物质变化的现象，对一些涉及化学有关的工程技术的实际问题，有初步分析问题和解决问题的能力。本课程总学时不低于72学时，其中实验24学时。二.各章教学内容和基本要求第一章热化学与能源1．授课内容化学概论；讨论如何用实验方法测量化学反应的热效应；讲授如何从理论上计算化学反应的热效应；适当介绍能源中的燃烧。2.基本要求了解化学学科对与本专业的关系；了解用弹式热量计测量等容热效应（Qv）的原理，熟悉Qp的实验计算法，了解状态函数的意义，了解化学反应中的焓变的关系；了解Qv与化学反应的内能的关系；初步掌握化学反应的标准摩尔焓变（△rHmθ）的近似计算，适当了解能源中的燃料燃烧反应的热效应。化学反应的基本原理与大气污染控制1．讲授内容讲授并介绍反应进行的方向，程度和速率，并适当介绍大气污染及防治。基本要求了解化应中的熵变及吉布斯函数变在一般条件下的意义；初步掌握化学反应的标准摩尔吉布斯函数变（△rGmθ）的近似计算；能应用△rGm或△rGmθ判断反应进行的方向；理解标准平衡常数（Kθ）的意义及其与△rGmθ的关系，并初步掌握有关计算；理解浓度，压力和温度对化学元素反应的影响；了解浓度，温度与反应速率的定量关系，了解基元反应和反应级数概念；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，催化剂对化学元素反应速率的影响；了解环境化学元素中大气主要污染物及其防治。第三章水溶液化学授课内容简述溶液的通性及应用，进而讨论可溶电解质在水溶液中的单相离子平衡；再讨论难溶电解质的多相离子平衡；最后介绍水的污染及其处理。基本要求了解溶液的通性（蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降及渗透压）；明确酸碱的解离平衡，分级解离和缓冲溶液的概念，能进行溶液pH的基本计算，能进行同离子效应，等离子平衡如缓冲溶液的计算，了解配离子（络离子）的解离平衡移动；初步掌握溶度积和溶液解的基本计算；了解溶度积规则及其应用；了解环境化学中水的主要污染物及其某些处理方法的原理。电化学与金属腐蚀1．授课内容从氧化还原反应出发，介绍原电池的组成，半反应式，电极电势的概念；讨论浓度对电极电势的影响以及电势的应用；介绍电解池中电极产物及电解的应用，电化学腐蚀及其防护的原理。2.基本要求了解电极电势的概念，能用能斯特方程式进行有关计算；能应用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度；了解摩尔吉布斯函数△rGmθ与原电动势，△rGmθ与氧化还原反应平衡常数的关系；联系电极电势概念，了解电解的基本原理，了解电解在工程实际中的某些应用；了解金属腐蚀及防护原理。第五章物质结构基础授课内容讲授电子在核外的运动状态和核外电子分布的一般规律，以及周期系与原子结构的关系；并介绍化学键，分子的空间构型及晶体的基本类型等有关分子结构和晶体结构的基础知识。2．基本要求联系原子核外电子运动的特征（量子化，波泣二象性，统计性），了解波函数，四个量子数和电子云的基本概念，了解s，p，d波函数和电子云的角度分布示意图；掌握周期系元素的原子的核外电子分布的一般规律及其与长周期表的关系，明确原子（及离子）的外层电子分布和元素按s,p,d,ds,f分区的情况；联系原子结构了解元素的某些性质的一般递变情况，了解共价键的价键理论的基本要点以及键长，键角和键能的概念；了解分子电偶极矩的概念及其应用于区分极性分子与非极性分子，能联系杂化轨道理论（s-p型）说明一极性分子典型分子的空间构型；在明确化学键，分子间力（以及氢键）的本质及特性的基础上，了解晶体结构及其对物质性质的影响。第六章元素化学与无机材料授课内容讨论金属单质的物理与化学性质，并适当联系物质结构作简要解释；介绍某些工程上常见的金属和合金材料的性能与用途，以及为改善材料某些性能或防止金属腐蚀而进行的表面加工处理中的有关化学原理。2.基本要求联系物质结构基础知识，了解金属单质的熔点，硬度以及导电性等物质性质的一般规律和典型实例；联系化学热力学基础知识，了解金属单质的还原性以及在常温和高压下与氧结合能力的变化情况；了解金属的配合特性以及一般配合物的组成，命名和某些特殊配合物的概念，了解配合物的价键理论的基本要点以及配合物的一些实际应用；联系周期系和物质结构，了解工程上某些金属及合金材料与化学有关的特性及应用；了解金属材料表面加工与处理过程中和有关化学原理。 三、实验教学内容与基本要求普通化学实验是课程的重要组成部分，是巩固、扩大和加深所学普通化学的基本理论与基本知识，培养学生独立操作、观察记录、分析归纳、撰写报告等多方面能力的重要环节。实验教学内容实验教学内容包括下列五个方面，可根据各专业的实际要求选择具体内容。(详见下表)序号实验名称时数

化学原理实验1化学实验基本知识和基本操作技术实验3(必做)2化学反应热的测定33过氧化氢分解热的测定34化学反应速率与活化能的测定3(必做)5化学平衡常数的测定3(必做)6醋酸电离度和电离平衡常数的测定3(必做)7解离平衡3(必做)8沉淀溶解平衡3(必做)9分光光度法测定碘酸铜溶度积常数310氧化还原反应3(必做)11原电池电动势和电极电势的测定312配合物形成时性质的改变313分光光度法测定、和(Cr-EDTA)-的分裂能△(10Dq)3元素化学实验1S区元素实验32硼、碳、硅33氮、磷34氧、硫35铬、锰36铁、钴、镍37铜、银3化合物的制备和提纯实验1固体释氧剂过氧化钙的制备和产品质量分析32固体碱熔氧化法制备重铬酸钾的微型实验33氯化铵的制备34硫酸亚铁铵的制备3(必做)5三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备及组成测定36硫酸铝钾（明矾）的制备及其单晶的培养37三氯化六氨合钴（Ⅲ）的合成38微型实验法制备十二钨磷酸39五水硫酸铜的制备及结晶水的测定310硝酸钾的制备与提纯311甲酸铜的制备312硫代硫酸钠的制备和纯度检验3综合应用与设计实验1银氨配离子配位数的测定32水的纯化及其纯度测定33常见电化学过程实验34基本离子的鉴定35卤素元素36碱式碳酸铜的制备37希夫碱及其过渡元素合成38从印刷电路腐蚀废液中回收铜和氯化亚铁39废干电池的综合应用3仿真实验1无水二氯化锡的制备32阿佛加德罗常数的测定33络合物的生成和性质32.基本要求：1）掌握常用的普通化学实验常用仪器如容量瓶、移液管、滴定管、酸度计、分光光度计、离心机、真空泵、干燥器、烘箱、气体分析器、电导仪等的正确使用方法和实验操作的基本技巧。2）掌握无机物制备、分离、提纯方法，加深对化学基本原理和基础知识的理解和掌握。3）掌握某些物质化学常数的测定方法。4）培养正确观察和记录化学反应现象，正确处理实验数据和表达实验结果的能力。四、课程学时分配学时分配章节内容学时第一章第二章第三章第四章第五章第六章热化学与能源化学反应的基本原理与大气污染控制水溶液化学电化学与金属腐蚀物质结构基础无机化合物实验合计6108810624７2五、教材和主要参考书浙江大学普通化学教研室组编《普通化学》第六版,北京：高等教育出版社,2011.余彩莉、刘峥编《大学化学实验教程》,北京:冶金工业出版社，2009.同济大学普通化学及无机化学教研室主编《普通化学》，北京：高等教育出版社，2004.赵士铎主编《普通化学》（第3版），北京：中国农业大学出版社，2007.北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编《无机化学》(四版),北京:高等教育出版社，2002.大连理工大学无机化学教研室编《无机化学》(五版)，北京:高等教育出版社，2006.曲保中、朱炳林、周伟红主编《新大学化学》(二版)，北京:科学出版社，2007.张勇，胡忠鲠主编《现代化学基础实验》，北京:科学出版社，2000.钟福新,余彩莉