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文档简介

-PAGE183-《无机化学》课程教学大纲课程名称:无机化学(InorganicChemistry)课程类别:专业基础课适用专业(方向):应用化学、环境工程、化学工程与工艺总学时数:56学分:3.5编制部门:化学化工学院无机化学教研室修订日期:2006年7月一、课程的性质与任务无机化学是研究元素的单质和化合物(碳氢化合物及衍生物除外)的结构、性质、资源、制备和用途的学科,是应用化学、环境工程、化学工程与工艺等专业的第一门专业基础课,是学习有机化学、分析化学、物理化学、结构化学、仪器分析及化工和环境类课程的重要基础,对化学化工和环境类专业的学生的专业学习起着承前启后的作用。本课程的主要任务包括知识学习和能力培养两个部分。知识学习:帮助学生初步掌握元素周期律、近代物质结构基础、化学热力学基础、电化学基础、化学平衡、反应速率、配位化学等基础理论;理解和掌握重要元素的单质及其重要化合物的结构、性质、资源、制备和用途。能力培养:培养学生对一般无机化学问题进行理论分析和运算的能力;训练和培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力。二、课程教学基本要求总体要求:要求学生初步掌握元素周期律、近代物质结构基础、化学热力学基础、电化学基础、化学平衡、反应速率、配位化学等理论,理解和掌握重要元素的单质及其重要化合物的结构、性质、资源、制备和用途,并在教学过程中训练和培养学生的相关能力。具体教学要求:(一)基本化学理论1.初步掌握化学热力学基础知识。2.掌握化学反应速率和化学平衡的基本概念和基本理论。3.熟悉配位化学理论和电化学基础知识。(二)近代物质结构1.初步掌握原子结构基础和元素周期律的基本概念和基本理论。2.了解分子结构、晶体结构和配合物结构基础知识。(三)元素和化合物1.理解和掌握重要元素的单质及其重要化合物的结构和性质。2.掌握重要元素的单质及其重要化合物的制备方法。3.了解重要元素的单质及其重要化合物的资源和用途。三、课程教学内容与学时分配第一章绪论1学时教学要求1.了解无机化学的研究内容。2.了解无机化学的发展历程及其地位。第二章热力学4学时1.热力学的术语和基本概念2.热力学第一定律教学要求1.了解系统、环境、状态、状态函数等基本概念。2.了解热、功、热力学能、焓的概念及热力学第一定律的基本内容。3.熟悉热化学方程式的书写。4.掌握恒压反应热和焓变的关系。5.掌握Hess定律及反应热的计算。第三章化学动力学基础4学时1.化学反应速率的概念2.浓度对反应速率的影响3.温度对反应速率的影响4.催化剂与催化作用教学要求1.了解反应速率的概念。2.掌握浓度对反应速率影响的定量关系——反应速率方程式。3.熟悉Arrhenius方程式及其应用。4.了解催化剂对反应速率的影响。第四章化学平衡2学时1.标准平衡常数2.标准平衡常数的应用3.化学平衡的移动教学要求1.掌握标准平衡常数表达式的书写。2.能够根据标准平衡常数判断反应程度,掌握平衡组成的计算。3.掌握化学平衡的特征和化学平衡移动的规律,熟练掌握有关计算。第五章酸碱平衡4学时

1.酸碱质子理论概述2.水的离解平衡和pH

3.弱酸弱碱的解离平衡4.缓冲溶液5.配合物概述教学要求1.掌握酸碱质子理论的基本内容,特别是对共轭酸碱对概念的理解。2.熟悉水的离子积和pH。3.熟练掌握弱酸、弱碱、盐溶液的解离平衡和pH的计算。4.熟练掌握缓冲溶液pH的计算。5.掌握配合物的基本概念、化学式的书写及命名。第六章沉淀-溶解平衡2学时

1.溶解度和溶度积2.沉淀的生成和溶解3.两种沉淀间的平衡教学要求1.掌握溶解度和溶度积的概念及其相互关系。2.掌握溶度积规则及其应用。3.会分析多重体系之间的平衡关系及进行相关计算。第七章氧化还原反应电化学基础4学时

1.氧化还原反应的基本概念2.电化学电池3.电极电势4.电极电势的应用教学要求1.熟练掌握离子-电子法配平氧化还原反应方程式。2.了解电化学电池基本内容。3.了解电极电势的有关概念。4.会用电极电势判断氧化剂、还原剂的相对强弱和氧化还原反应的方向。第八章原子结构3学时

1.氢原子结构2.多电子原子结构3.元素周期律教学要求1.了解原子结构理论的演变过程和核外电子运动状态的描述方式。2.了解四个量子数的物理意义,能够用四个量子数对核外电子的运动状态进行描述。3.了解s、p、d原子轨道的形状和伸展方向。4.掌握原子及离子的核外电子排布的规律。5.掌握原子的核外电子排布与元素周期律的关系。6.了解元素的一些典型性质的周期性变化规律。第九章分子结构3学时1.价键理论2.价层电子对互斥理论3.键参数教学要求1.掌握共价键的本质和特征;熟悉分子空间构型与杂化类型的关系。2.了解价层电子对互斥理论及其在判断分子空间构型中的应用。3.掌握键长、键角、键能等键参数的概念,了解相关键参数的应用。第十章固体结构2学时1.离子极化2.分子间的相互作用教学要求1.理解离子极化的概念,并掌握其应用。2.熟悉有关键的极性和分子极性的概念。3.了解分子间的相互作用和氢键产生的原因,掌握它们对物质性质的影响。第十一章配合物结构2学时

1.配合物的空间构型和磁性教学要求1.了解配合物的常见空间构型及其磁性产生的原因。第十二章s区元素5学时1.s区元素概述2.s区元素的单质3.s区元素的化合物4.锂铍的特殊性和对角线规则教学要求1.了解s区元素的通性。2.熟悉典型s区元素单质的物理性质和化学性质。3.掌握s区元素的氧化物和氢氧化物的性质及其变化规律。4.了解s区元素盐类的热稳定性及溶解性。5.了解锂、铍的特殊性;熟悉对角线规则。第十三章p区元素(一)4学时1.p区元素概述2.硼族元素3.碳族元素教学要求1.熟悉p区元素通性。2.熟悉硼族元素的缺电子特性。3.熟悉硼酸及其盐的性质。4.熟悉三氧化铝的结构和性质。5.熟悉碳酸、硅酸及其盐的性质。6.掌握锡的还原性和铅的氧化性。7.熟悉CO32-、SiO32-、Sn2+、Pb2+的鉴定。第十四章p区元素(二)4学时1.氮族元素2.氧族元素教学要求1.掌握氨的结构、性质和铵盐的热稳定性。2.掌握硝酸及其盐的结构、性质和硝酸盐的热稳定性。3.掌握铋酸盐的氧化性和砷酸盐的氧化性与溶液酸度的关系。4.掌握过氧化氢的性质。5.掌握金属硫化物的溶解性及其分类。6.掌握硫的含氧酸及其盐的性质。7.掌握S2-、SO32-、S2O32-、SO42-的鉴定。第十五章p区元素(三)4学时1.卤素2.p区元素化合物性质的递变规律教学要求1.掌握卤素氧化性和卤素离子的还原性及递变规律。2.掌握卤化氢和氢卤酸的性质。3.掌握卤化物性质变化规律与键型的关系。4.掌握氯的含氧酸及其盐的性质。5.了解p区元素化合物性质的递变规律。第十六章d区元素(一)4学时1.d区元素概述2.钛和钒3.锰4.铁、钴、镍教学要求1.了解d区元素通性,掌握过渡元素电子层结构的特征。2.了解钛单质及其重要化合物二氧化钛的性质。3.了解钒单质及其重要化合物的性质。4.掌握Cr(=6\*ROMANVI)在酸性溶液中的氧化性。5.掌握重金属铬酸盐的难溶性。6.掌握CrO42-和Cr2O72-之间的相互转变。7.掌握KMnO4、MnO2的氧化性。8.掌握MnO42-的歧化反应及Mn2+的鉴定。9.掌握Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性。10.Fe2+和Fe3+的水解性。第十七章d区元素(二)4学时1.铜族元素2.锌族元素教学要求1.掌握Cu(=1\*ROMANI)和Cu(=2\*ROMANII)的相互转化。2.掌握AgX的难溶性、感光性,AgNO3的不稳定性。3.掌握银镜反应。4.掌握Cu2+、Ag+的鉴定。5.了解Cu(=1\*ROMANI)和Cu(=2\*ROMANII)的氧化物、氢氧化物的性质及变化规律。6.掌握Hg(=1\*ROMANI)和Hg(=2\*ROMANII)之间的转化。7.了解Hg(=1\*ROMANI)和Hg(=2\*ROMANII)的氧化物、氢氧化物的性质及变化规律。四、有关说明1.后续课程:分析化学、有机化学、物理化学、环境化学等。2.教学方式与手段:讲授与多媒体相结合。3.考核方式:闭卷考试。4.成绩评定:总评成绩=考试成绩(70~80)%+平时成绩(30~20)%5.有关学时不包括习题课、测验和考试。五、教学参考书1.无机化学丛书(第一——第十卷),科学出版社,1984,第一版2.周公度等,结构化学基础,北京:北京大学出版社,1995,第二版3.刘长增等,无机化学教程,南海出版公司,1995,第一版4.大连理工大学无机化学教研室,无机化学实验,高等教育出版社,1990,第一版5.武汉大学,分析化学,高等教育出版社,1994,第三版6.迟玉兰等,无机化学释疑与习题解析,高等教育出版社,2002,第一版7.傅献彩等,大学化学,高等教育出版社,1999,第一版8.傅献彩等,物理化学,高等教育出版社,1990,第四版

《分析化学》课程教学大纲课程名称:分析化学(AnalyticalChemistry)课程类别:专业基础课适用专业(方向):应用化学总学时数:48学分:3.0编制部门:化学化工学院应用化学系修订日期:2007年1月一、课程的性质与任务分析化学是应用化学专业的一门专业基础课。开设本课程的目的,在于使学生在已开设的无机化学基础上,学习和掌握分析化学的基本原理、基本知识和基本操作技能,培养严谨的科学态度、分析问题和解决问题的能力,为学习后续课程和将来从事与化学有关的工作及科学研究工作打好基础。二、课程教学基本要求1.了解分析化学的基本知识、基本理论、基本分析方法。2.理解各类分析及仪器的测量原理,并建立起严格的“量”的概念。3.掌握各类分析方法的特点、应用范围及局限性。4.能够根据实际问题选择合适分析方法的能力,与实验课程配合,初步具有解决具体问题的能力。三、课程教学内容、要求与学时分配第一章绪论(2学时)[教学内容]1.分析化学的任务和作用。2.分析化学的分类。3.分析化学的发展趋势。[教学要求]1.了解分析化学的分类、任务与作用。2.了解分析化学的发展趋势。第二章误差和分析数据的处理(4学时)[教学内容]1.误差及其产生的原因。2.测定值的准确度与精密度。3.随机误差的正态分布。4.有限测定数据的统计处理。5.有效数字及其运算规则6.提高分析结果准确度的方法[教学要求]1.了解定量分析中误差的来源和性质。2.理解准确度和精密度的含义、表示方法以及两者的关系。3.了解有效数字的概念、记录和运算规则4.了解对有限测定数据进行统计处理的初步方法。5.了解提高分析结果准确度的方法第三章滴定分析法概论(2学时)[教学内容]1.滴定分析简介。2.标准溶液浓度的表示方法。3.标准溶液的配制和浓度的标定。4.滴定分析中的计算。[教学要求]1.了解滴定分析的过程、方法特点、分类、滴定方式和对滴定反应的要求等。2.理解标准溶液浓度的两种表示方法。3.掌握配制标准溶液的两种方法。4.了解对基准试剂的要求,各类滴定法中常用的基准试剂。5.掌握滴定分析中的定量计算公式及其应用。第四章酸碱滴定法(10学时)[教学内容]1.酸碱质子理论。2.水溶液中弱酸(碱)各型体的分布。3.酸碱溶液中氢离子浓度的计算。4.酸碱缓冲溶液。5.酸碱指示剂。6.强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定。7.多元酸碱的滴定。8.酸碱滴定法的应用。[教学要求]1.了解酸碱质子理论。2.掌握水溶液中弱酸(碱)的各型体的分布系数的计算。3.掌握酸碱溶液中氢离子浓度的计算。。4.了解酸碱缓冲溶液理论。5.了解酸碱滴定法的基本原理。6.掌握酸碱滴定法的应用、测定原理和计算方法。第五章络合滴定法(8学时)[教学内容]1.概述。2.溶液中各级络合物型体的分布。3.络合滴定中的副反应和条件形成常数。4.EDTA滴定曲线。5.络合滴定指示剂。6.终点误差和准确滴定的条件。7.提高络合滴定选择性的方法。8.络合滴定的方式和应用[教学要求]1.理解络合平衡及副反应的影响。2.掌握副反应系数及条件稳定常数和终点误差的计算。3.掌握滴定原理和准确滴定条件并会选择滴定的适宜酸度范围。4.理解金属指示剂的变色原理及应用。5.理解混合离子的选择性滴定并能结合实际进行简单的分析方案的设计。第六章氧化还原滴定法(8学时)[教学内容]1.氧化还原平衡。2.氧化还原反应的速率。3.氧化还原滴定曲线。4.氧化还原滴定中的指示剂。5.氧化还原滴定前的预处理。6.常用的氧化还原滴定方法。7.氧化还原滴定结果的计算。[教学要求]1.了解氧化还原法的特点,注意反应条件的重要性。2.了解条件电位的含义,掌握电极电位的计算方法。3.掌握各类型指示剂的应用。4.掌握高锰酸钾法和碘量法的内容和计算。第七章重量分析法和沉淀滴定法(8学时)[教学内容]1.重量分析法的特点和分类。2.重量分析对沉淀和称量形式的要求。3.沉淀的溶解度及其影响因素。4.沉淀的形成条件及影响因素。5.有机沉淀剂。6.重量分析结果的计算。7.沉淀滴定法基本原理。8.确定终点的方法。9.沉淀滴定法应用示例。[教学要求]1.了解重量分析法的基本原理。2.掌握沉淀溶解度及其影响因素。3.了解沉淀带入杂质的原因。4.掌握重量分析结果的计算。5.了解沉淀滴定法基本原理。6.掌握各种银量法的区别、指示剂、反应条件及应用范围。第八章常用的分离和富集方法(4学时)[教学内容]1、分离效果指标(回收率、分离率)2、沉淀分离法3、溶剂萃取分离法(基本原理、重要萃取体系)4、离子交换分离法5、液相色谱分离法[教学要求]1、了解沉淀分离法。2、掌握溶剂萃取分离法。3、了解离子交换分离法。4、了解液相色谱分离法。第九章定量分析的一般步骤(2学时)[教学内容]1、试样的采集和制备2、试样的分解3、复杂物质的分析示例[教学要求]1、理解试样全分析的基本原理和一般步骤。2、了解试样的采取、制备和分解方法。3、了解选择分离方法和选择测定方法的原则。四、有关说明1.本课程与其它课程衔接关系:本课程是在无机化学等课程的基础上进行学习,是后续课程物理化学、结构化学、仪器分析及其它化工、环境类课程的基础。由于课内学时的进一步压缩,本课程的起点也相应提高,要求学生具有较扎实的无机化学基础。2、课程教学方式与手段:1)明确教学目的和要求,帮助学生掌握水溶液中化学平衡理论及其在分析化学中的应用;掌握常见离子的个性、共性及其系统的化学定性分析方法;掌握滴定分析、重量分析和吸光光度分析的基本原理和方法,学会分析化学中数据处理的基本方法。2)采取课堂讲授教学方式,加强理论内容与实验操作的联系。3)结合无机化学和中学课程内容进行实例分析。3.课程考核方式与成绩评定:本课程为考试科目,平时成绩不少于6次,占总成绩的20%,期末考试占总成绩的80%,成绩评定采用百分制,60分为及格。五、教学参考书:1、华中师范大学等主编,《分析化学》(第三版),高等教育出版社,2001年。2、武汉大学主编,《分析化学》(第五版),高等教育出版社,2006年。3、林树昌,胡乃非主编,《分析化学-化学分析部分》,高等教育出版社,1993年。4、武汉大学主编:《分析化学》(第三版),高等教育出版社,1995。5、江万全等主编,《分析化学》,中国科学技术大学出版,2003年。6、刘志广主编,《分析化学》,大连理工大学出版社,2002年。7、分析化学,张正奇主编,科学出版社,2006.8、FundamentalsofAnalyticalChemistry,DouglasA.Skoog,etal.Brooks/Cole,THOMSON,2004.9、21世纪的分析化学,汪尔康主编,科学出版社,1999。10、分析化学教程,李克安主编,北京大学出版社,2005。

《分析化学》课程教学大纲课程名称:分析化学(AnalyticalChemistry)课程类别:专业基础课适用专业(方向):化学工程与工艺、环境工程总学时数:32(理论)+16(实验)学分:2.5编制部门:化学化工学院应用化学系修订日期:2007年7月一、课程的性质与任务分析化学课程是化学工程与工艺、环境工程专业的专业基础课之一。分析化学是一门人们赖以获得物质的组成和结构的信息的科学。在许多自然科学研究领域,只要涉及化学现象,分析化学就要作为一种手段运用到其研究工作中。化学理论的研究、新产品的开发、化学生产过程的质量控制、环境质量监测和环境治理工程都离不开分析化学。所以本课程是化学、化工及相关类专业的一门极其重要的基础课,是化学学科的重要分支。通过本课程的学习,使学生了解分析化学在工业生产、国防建设、医药保健、社会法制、环境保护、能源开发、生命科学等领域中的应用和发展,了解其他学科发展对分析科学的作用,了解分析科学发展的方向。在知识的传授过程中使学生建立起严格的“量”的概念和严谨的科学作风,掌握分析化学处理问题的方法,培养学生运用分析化学的知识解决实际问题的能力,培养学生进一步获取知识的能力和创新思维的习惯。二、课程教学基本要求课程包括数据处理、滴定分析法、重量分析法和分析化学中的分离与富集等基本内容,其中以滴定分析法、数据处理为重点。通过本课程的学习,要求学生掌握分析化学的的基本知识、基本理论、基本分析方法,并在此基础上掌握测定物质有关成分含量的原理及方法,初步具有分析解决具体问题的能力。三、课程教学内容、要求与学时分配第一章绪论2学时1.1分析化学的任务和作用1.2分析方法的分类1.3分析化学的发展趋势教学要求:了解(l)分析化学的任务;(2)分析方法的分类;(3)分析化学的发展趋势第二章误差与分析数据处理4学时2.1定量分析中的误差2.2分析结果的数据处理2.3有效数字及运算规则教学要求:1.掌握(l)下列概念的含义,彼此间的相互关系及计算:算术平均值,绝对偏差与相对偏差,平均偏差与相对平均偏差,标准偏差与相对标准偏差(变异系数)。(2)应用t分布表计算平均值的置信区间。(3)可疑值的取舍的意义与方法:Q检验法与格鲁布斯法。(4)有效数字的意义,数字修约规则及有效数字的运算规则。2.理解(1)系统误差和随机误差的性质和特点。(2)准确度与误差、精密度与偏差的含义以及准确度与精密度的关系。(3)置信度、置信区间的概念。(4)提高分析结果准确度的重要性。3.了解(1)随机误差的分布特征——正态分布。(2)误差及其产生的原因及提高分析结果准确度的方法。第三章滴定分析概论2学时3.1滴定分析概述3.2滴定分析法的分类与滴定反应的条件3.3标准溶液3.4标准溶液的表示法3.5滴定分析结果的计算教学要求:1.掌握(l)物质的量浓度和滴定度的概念,表示方法及其相互换算。(2)用反应式中系数比的关系(或物质的量之比或摩尔比关系)解决滴定分析中的有关量值计算:试样或基准物质称取量的计算;标准溶液浓度的计算;各种滴定分析结果的计算。2.理解(1)下列名词的含义标准溶液、基准物质、滴定分析法、滴定反应、指示剂、化学计量点(或称等量点)、滴定终点、终点误差(滴定误差)。(2)滴定分析法对化学反应的要求和基准试剂(基准物质)应具备的条件。(3)滴定分析的方式。3.了解滴定分析法的滴定过程和方法特点。第四章酸碱滴定法8学时4.1酸碱反应及其平衡的理论基础4.2不同pH溶液中酸碱存在形式的分布情况——分布曲线4.3酸碱溶液pH的计算4.4酸碱滴定终点的指示方法4.5一元酸碱的滴定4.6多元酸和多元碱的滴定4.7酸碱滴定法应用示例4.8酸碱标准溶液的配制和标定4.9酸碱滴定法结果计算示例教学要求:1.掌握(1)酸碱质子理论的酸碱定义,酸碱的强度及其表示方法(Ka、Kb)。共轭酸碱对的概念及其共轭酸碱对的Ka与Kb的关系。(2)酸碱平衡体系中酸碱各型体分布分数的计算。(3)水溶液中酸碱质子转移关系的处理方法——物量守衡式:物料平衡、电荷平衡以及质子条件的含义与书写方法。(4)强酸、强碱、一元弱酸、一元弱碱、多元酸、多元碱、混合酸碱、简单的两性物质以及缓冲等溶液中氢离子浓度的计算。(5)缓冲范围的大小、缓冲容量的意义。(6)强酸、强碱、一元弱酸、一元弱碱被滴定时化学计量点与滴定突跃的pH值的计算;滴定曲线的绘制以及影响滴定突跃大小的因素。(7)弱酸、弱碱直接滴定的条件。(8)酸碱指示剂指示终点的原理;理论变色点,变色范围的意义以及选择指示剂的依据。(9)常用酸碱指示剂及其变色范围。(10)酸碱标准溶液的配制和标定。(11)酸碱滴定法的应用示例[混合碱、铵盐中氮的测定(甲醛法)]的测定原理、步骤和测定结果的计算。2.理解(1)多元酸碱直接滴定时化学计量点的pH值的计算。(2)影响酸碱指示剂变色范围的各种因素。酸碱混合指示剂的变色原理及其优点。3.了解(1)弱酸强化的方法。(2)CO2对酸碱滴定(HCl滴定Na2CO3或NaHCO3时)的影响。第五章配位滴定法6学时5.1概述5.2EDTA与金属离子的配合物及其稳定性5.3外界条件对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响5.4滴定曲线5.5金属指示剂及其他指示终点的方法5.6混合离子的分别滴定5.7配位滴定的方式和应用教学要求:1.掌握(l)稳定常数、逐级稳定常数、积累稳定常数等概念的含义及彼此间的相互关系和计算。(2)金属指示剂指示终点的原理,理论变色点,变色范围的意义以及指示剂的选择原则。常用金属指示剂及其使用条件(包括使用时溶液的酸度与测定哪些金属离子时使用)。(3)配位平衡中主副反应的概念。EDTA滴定反应中αY(αY(H)、αY(N))、αM(αM(L)、αM(OH))等效应分数的含义及其计算方法。(4)配位化合物的条件稳定常数K形'的含义与计算方法。在溶液中的离解平衡。(5)单一金属直接配位滴定的条件,混合金属离子分别配位滴定的条件。(6)配位掩蔽剂的意义及其作用。(7)EDTA标准溶液的配制和标定。(8)配位滴定法的应用实例(Pb、Bi合金、水的硬度)的测定原理、条件、步骤和测定结果的计算。2.理解(1)影响配位滴定曲线突跃长短的因素。(2)金属指示剂的封闭现象及其消除方法。(3)单一金属离子直接配位滴定时溶液酸度的控制(适宜酸度的含义及其计算)。(4)共存离子存在时配位滴定溶液酸度的控制(适宜酸度的含义及其计算)。(5)配位滴定中使用缓冲溶液严格控制溶液酸度的重要性。(6)提高配位滴定选择性的其他方法。3.了解(1)乙二胺四乙酸的性质及其与金属离子的配位能力和特点。(2)酸效应曲线。第六章氧化还原滴定法4学时6.1氧化还原反应平衡6.2氧化还原反应进行的程度6.3氧化还原反应的速率与影响因素6.4氧化还原滴定曲线及终点的确定6.5氧化还原滴定法中的预处理6.6高锰酸钾法6.7重铬酸钾法6.8碘量法6.9其他氧化还原滴定法6.10氧化还原滴定结果的计算教学要求:1.掌握(1)标准电位、条件电位和Nerst公式的意义及其应用。影响条件电位的因素。(2)氧化还原反应条件平衡常数的含义(衡量反应完全程度的尺度)与计算方法。(3)氧化还原指示剂指示终点的原理、理论变色点、变色范围的意义以及正确选用指示剂的依据。(4)高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的原理与应用条件。(5)高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的特点以及有关标准溶液(KMnO4、K2Cr2O7、Na2S2O3和I2溶液)的配制和标定。(6)氧化还原滴定法的应用示例(高锰酸钾法测Ca2+和MnO2;重铬酸钾法测Fe2+;碘量法测Cu2+等)的测定原理、条件、步骤以及测定结果的计算。2.理解(1)影响氧化还原滴定曲线突跃大小的因素。(2)影响氧化还原反应进行方向的各种因素。反应条件对氧化还原反应进行程度的影响。(3)氧化还原滴定前待测组分预处理的重要性以及预处理时常用的氧化剂和还原剂。3.了解(1)影响氧化还原反应速度的各种因素及采取的措施。(2)其他氧化还原滴定法的测定原理、条件和应用实例。第七章重量分析法和沉淀滴定法4学时7.1重量分析法概述7.2重量分析对沉淀的要求7.3沉淀完全的程度与影响沉淀溶解度的因素7.4影响沉淀纯度的因素7.5沉淀的形成与沉淀的条件7.6重量分析的计算和应用示例7.7沉淀滴定法概述7.8银量法滴定终点的确定教学要求:1.掌握(l)条件溶度积常数Ksp'的意义。(2)影响沉淀溶解度的各种因素及其计算方法(重点是酸效应和络合效应的有关计算)。(3)沉淀完全应控制的条件。(4)影响沉淀纯度的各种因素和提高沉淀纯度的措施。(5)晶形沉淀和无定形沉淀沉淀条件的选择。(6)重量分析结果的计算(包括化学因数的概念和计算)。(7)分步沉淀与难溶化合物转化的原理。(8)摩尔法和佛尔哈德法所用指示剂及其确定滴定终点的原理。(9)摩尔法和佛尔哈德法的原理、测定对象应用条件。(10)沉淀滴定法常用标准溶液(AgNO3、NH4SCN)的配制与标定。2.理解(1)重量分析对沉淀形式和称量形式的要求。(2)沉淀的形成过程和沉淀条件对于沉淀类型的影响。3.了解(1)沉淀形成的有关理论的要点。(2)均匀沉淀法和有机沉淀剂在重量分析中的应用。(3)沉淀洗涤、烘干和灼烧温度的选择原则。(4)法扬斯法所用指示剂及其确定终点的原理、测定对象与应用条件。第八章分析化学中常用的分离方法1学时8.1沉淀分离法8.2萃取分离法8.3离子交换分离法8.4液相色谱分离法教学要求:1.理解(1)沉淀分离法的原理及其应用。(2)溶剂萃取分离法的基本原理和方法。(3)分配系数KD、分配比D的物理意义和萃取百分率(E%)的计算。2.了解(1)离子交换分离法的原理及其应用。(2)离子交换树脂的交换平衡与亲和力。(3)液相色谱分离法的原理和分类。(4)比移值Rf的物理意义和测定方法。第九章复杂物质的分析步骤1学时9.1试样的采取和制备9.2试样的分解9.3测定方法的选择9.4分析结果准确度的保证和评价教学要求:1.理解试样全分析的基本原理和一般步骤。2.了解(1)试样的采取、制备和分解方法。(2)选择分离方法和选择测定方法的原则。四、实验内容实验序号题目学时一分析天平的称量练习4二双指示剂法测定混合碱含量4三EDTA标准溶液的配制、标定及水的硬度测定4四KMnO4溶液的配制标定和H2O2含量的测定4实验一分析天平的称量练习【实验目的要求】1.使学生熟悉分析天平的构造、性能及使用方法,了解分析天平各部件所处的位置。2.掌握天平的使用规则,通过练习熟练掌握固定质量法和递减法的称量操作技术。3.培养准确、整齐、简明地记录实验原始数据的习惯。实验二双指示剂法测定混合碱含量【实验目的要求】1.了解双指示剂法测定混合碱中各组分的原理和方法。2.掌握强酸滴定二元弱碱的滴定过程,突跃范围及指示剂的选择。3.掌握定量转移操作的基本要点。实验三EDTA标准溶液的配制、标定及水的硬度测定【实验目的要求】1.了解EDTA标准溶液的配制和标定原理,了解水的硬度的测定意义和常用的硬度表示方法。2.掌握常用的标定EDTA的方法,EDTA测定水的硬度的原理和方法。3.熟悉金属指示剂的性质和使用方法,了解配位滴定的特点。理解酸度条件、干扰离子对配位滴定的影响。实验四KMnO4溶液的配制标定和H2O2含量的测定【实验目的要求】1.掌握高锰酸钾标准溶液的配制和标定的方法。2.掌握高锰酸钾法测定过氧化氢的原理及方法。3.对自动催化反应有所了解,对自身指示剂的特点有所体会。五、有关说明1.本课程是在无机化学等课程的基础上进行学习,是后续课程物理化学、结构化学、仪器分析及其它化工、环境类课程的基础。由于课内学时的进一步压缩,本课程的起点也相应提高,要求学生具有较扎实的无机化学基础。同时在教学加强理论与实际的结合,在不同专业中体现与科学研究、生产实际密切相关的内容,并通过毕业论文进一步培养学生的实际应用能力。2.教学方式:课堂教学与学生自学相结合。3.考核方式:考试。4.成绩评定:总成绩=考核成绩(70%)+平时成绩(10%)+实验成绩(20%)六、教学参考书1.华东理工大学、四川大学编.分析化学(第五版).北京:高等教育出版社,20032.华中师范大学等三校编.分析化学实验(第三版).北京:高等教育出版社,20013.华中师范大学等三校编.分析化学(第三版).北京:高等教育出版社,20014.胡娟、唐江宏、程永华主编.分析化学.北京:地质出版社,1999.125.武汉大学主编.分析化学(第四版).北京:高等教育出版社,20016.武汉大学主编.分析化学实验(第三版).北京:高等教育出版社,19947李克安主编.分析化学教程.北京:北京大学出版社,20058.湖南大学化学化工学院编.分析化学(第二版).北京:科学出版社,20069.邵令娴编.分离及复杂物质分析(第二版).北京:高等教育出版社,199410.KellnerR,MermetJ-M,OttoM,WidmerHM编著,李克安,金钦汉等译,《分析化学》,北京:北京大学出版社,2001

《有机化学》课程教学大纲课程名称:有机化学(OrganicChemistry)课程类别:专业基础课适用专业(方向): 应用化学专业、化学工程与工艺专业总学时数:72学分:4.5编制部门:化学化工学院有机化学教研室修订日期:2007年7月一、课程的性质与任务有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、合成、应用及相关理论的学科。有机化学课程是应用化学专业必修的基础课。通过本课程的学习使学生对有机化学基础知识、基础理论的掌握符合课程基本教学要求。在教学过程中,应注重培养学生科学思维能力、自学能力和运用知识能力,为学生学习后续专业课程,从事中等职业教育和科技工作奠定必要的基础。二、课程教学内容与基本要求1.掌握有机化合物的分类和常见有机化合物的命名2.有机化合物的结构和性质(1)深刻理解结构和性质的关系(2)了解各类有机化合物的物理性质的典型变化规律(3)掌握重要官能团化合物典型反应及其转换的常用方法,分析推导一般有机化合物的合成路线,鉴别常见官能团和推导典型未知有机物的结构3.掌握各类同分异构现象(着重是碳干异构、顺反异构、光学异构、官能团异构)4.熟悉自由基取代反应、掌握亲电取代反应、亲电加成反应、亲核加成反应等反应历程以及电子效应、立体效应、立体化学等有机化学基本理论。第一章绪论1学时§1有机化学的研究对象1.1有机化合物的含义1.2有机化合物的特点1.3有机化合物的分类§2有机化合物的结构2.1碳的正四面体结构2.2共价键及其属性§3有机化学反应的基本类型§4有机化学及其地位第二章烷烃4学时§1链烷烃1.1烷烃的构造和构造异构(掌握构造式的写法,包括几种不同的表示方法,如蛛网式、缩写式和键线式)1.2烷烃的命名(掌握系统命名法,了解衍生物命名法,尽可能地多了解一些有机物的俗名)1.3烷烃的结构(深入了解烷烃的sp3杂化及其杂化导致的四面体结构)1.4烷烃的构象(掌握构象及表示法,锯架式和Newmann投影式;要会判断不同构象的稳定性,深刻理解不同构象之间的转换方式)1.5烷烃的物理性质(从结构上理解mp、bp随分子量的变化关系及规律)1.6烷烃的化学性质(掌握卤代反应,从有机物易燃的角度了解氧化反应)1.7烷烃的卤代反应机理,各种氢的反应活性(充分了解卤代反应的机理为自由基机理,引发反应的条件,常用的引发剂)1.8、烷烃的几种制备方法(认识到有机物骨架的常用合成方法)(1)Wurtz反应,用于制备对称烷烃(2)铜锂试剂法,用于合成不对称烷烃第三章对映异构6学时§1.异构体的分类:构造异构和立体异构§2.物质的旋光性和比旋光度(了解物质产生旋光性的原因,掌握旋光度和比旋光度的关系)§3.对称因素:对称面和对称中心§4.含有一个不对称碳原子化合物的对映异构§5.构型的表示法、构型的确定和标记(掌握R/S构型标记的原则和对Fischer投影式的规定)§6.含有两个不对称碳原子化合物的对映异构(深入了解两个手性碳相同与否与立体异构体个数间的关系,了解对映体、非对映体、内消旋体和外消旋体及其在物理、化学和生物活性上的差别)§7.不含手性碳原子化合物的对映异构(掌握它们产生立体异构的条件,旋光性的判断)第四章单烯烃8学时§1.烯烃的结构和命名1.1烯烃的结构(深入了解烯烃的sp2杂化及导致的立体化学特点,掌握产生顺反异构的条件)1.2烯烃的同分异构和命名(认识并能写出指定名称的同分异构体,掌握烯烃的系统命名法,包括立体化学、顺反与Z/E命名法的适用范围,了解普通命名法)§2.烯烃的物理性质:(从结构上理解mp、bp随分子量的变化关系及规律,了解顺反式对烯烃偶极矩的影响)§3.烯烃的化学性质3.1亲电加成反应及机理(由此充分了解到与烷烃卤代反应机理的不同,条件的差别,要能写出常见反应的基本机理过程;碳正离子的稳定性;逐步了解不同稳定性碳正离子之间的重排)3.2自由基加成、过氧化物效应(掌握HX中只有HBr才有此效应)3.3烯烃的氧化:臭氧化裂解规律及其在烯烃结构推测上的应用;生成二醇的氧化反应(掌握以下两个反应生成醇的立体化学特点及KMnO4氧化在区别烷烃和烯烃上的用途)(1)生成顺式二醇;(2)生成反式二醇3.4硼氢化—氧化(掌握其顺式同面的立体化学特点和反马氏规则的区位选择性)、硼氢化还原3.5催化加氢(掌握加氢反应的顺式立体化学和知道须有过渡金属催化)3.6烯烃的聚合反应(了解简单的应用)3.7烯烃的α-H卤代(要会区分什么是α-氢,掌握这一反应的位置专一性,了解不同稳定性碳自由基之间的重排)§4.烯烃的制法(掌握常见的制备烯烃双键的反应,了解不同方法的差别)4.1醇脱水—查依采夫规律(深入了解它是要生成取代较多的双键,一般要发生骨架的重排)4.2卤代烃脱卤化氢,消除反应的立体化学(尽可能地掌握不同卤代烃与产物间的关系)§5.烯烃的工业来源和用途第五章环烷烃3学时5.1脂环烃的分类、异构和命名5.2脂环烃的化学性质(掌握环大小导致的不同反应活性,如加氢和加溴)5.3脂环烃的结构5.4脂环烃的制备第六章炔烃和二烯烃4学时§1.炔烃1.1炔烃的结构和命名(掌握系统命名法,了解普通命名法)1.2炔烃的物理性质1.3炔烃的化学性质(要掌握炔化物在定性及合成上的应用,了解加氢成烷烃)(1)炔化物的生成及应用,炔烃同系物的合成(熟知该反应对所用卤代烃级别的要求)(2)炔键的还原,顺反式烯的合成(掌握Lindlar催化与Na/NH3(l)还原产物立体化学的不同及在合成双键上的应用)(3)亲电加成反应(加卤素、卤化氢)(4)亲核加成:了解加成反应的位置选择性(5)炔键的氧化:了解高锰酸钾氧化在定性上的应用、硼氢化氧化及还原、α-氢的氧化(丙烯腈的制备)、臭氧化(6)炔键的水合,甲基酮的制备(了解除甲基酮外只适于由对称的炔来合成酮,否则产物为混合物)1.4炔烃的制法§2.共轭烯烃(主要介绍二烯烃)2.1二烯烃的分类和命名、累积二烯烃的立体化学2.2共轭二烯烃的结构(了解常见的共轭形式p-π共轭和π-π共轭及二者的异同;共振论简介)2.3Diels-Alder反应(掌握双烯体和亲双烯体,熟悉对亲双烯体结构的要求,掌握双烯合成反应的立体化学特点及不同取代二烯所得产物的区位选择性)2.41,2-加成和1,4-加成(掌握1,2-和1,4-加成的条件,熟悉不对称二烯加成时的位置选择性)第七章卤代烃6学时§1.卤代烷烃1.1卤代烃的分类、同分异构和命名(掌握系统命名法和常见的俗名,掌握不同级别卤代烃的分类)1.2卤代烃的制备[掌握醇的卤代、深入了解用SOCl2(注意有无碱存在)、HX酸(SN1过程)及PBr3卤代(SN2过程)时的立体化学差别]1.3卤代烃的物理性质1.4卤代烷的化学性质[掌握亲核取代的类型,不同级别卤代烃亲核取代时的限制,以及不同级别卤代烃的反应活性(重点是硝酸银醇溶液对三级卤代烃的检测)](1)亲核取代反应:水解、醇解、氨解、与羧酸盐反应、CN-取代、与硝酸银醇溶液的反应(掌握两种不同的机理:伯仲卤代烃的SN2机理,叔卤代烃的SN1机理)(2)消除反应及其立体化学(掌握双分子机理及其立体化学:反式共平面过程及其不同卤代烃生成烯烃时的立体专一性)(3)与金属的反应(掌握与Mg生成格氏试剂,与Cu生成铜锂试剂,与Zn生成Reformatsky试剂的反应)§2.卤代烯烃和卤代芳烃2.1乙烯基型卤和烯丙基型卤的结构2.2双键位置对卤原子活性的影响:格氏试剂的制备和与硝酸银醇溶液反应第八章芳香烃8学时§1.单环芳烃1.1芳烃的分类、来源(自学)1.2芳烃的命名(掌握系统命名法和常见的普通命名,了解苯环上不同官能团作母体时的选择顺序)1.3苯的分子结构(苯的Kekúle式,离域π键,分子轨道理论对苯的结构解释)1.4芳烃的化学性质(1)亲电取代反应(着重掌握卤代、硝化、磺化及应用、Friedel-Crafts反应)及机理(2)亲核取代反应(加成-消除机理和消除-加成机理)(3)芳烃侧链的α-H的卤代反应(4)氧化和还原(熟悉侧链氧化反应在合成和结构测定上的应用,Birch反应及注意事项)(5)苯环上亲电取代反应的定位规则(掌握什么是邻对位定位基和间位定位基,不同种类取代基存在于苯环上时的定位控制)§2.稠环芳烃2.1萘(1)了解萘的结构;(2)亲电取代反应(卤代、硝化、磺化、Friedel-Crafts反应、取代萘的定位效应)2.2蒽、菲(自学)§3.非苯芳烃3.1芳香性(了解Hückel4n+2芳香性规则)3.2常见的非苯芳烃§4.富勒烯(了解)第九章醇、酚和醚8学时§1.醇1.1醇的分类、同分异构和命名(掌握系统命名法和常见的俗名,掌握不同级别醇的分类)1.2醇的制备(掌握最常见的烯烃的水合、卤代烃的水解,羰基化合物的还原、烯烃的硼氢化氧化、环氧烷的水解、格氏反应)1.3醇的结构和物理性质(最主要的是形成氢键及导致沸点升高的性质)1.4醇的化学性质(羟基氢的酸性及醇钠的应用、醇的卤代及三级醇的鉴别、与无机含氧酸的反应、脱水反应、Wagner-Meerwein重排及其立体化学、氧化、多元醇的性质及片呐醇重排)§2.酚2.1酚的分类和命名2.2酚的制备(掌握碱熔法,芳卤衍生物的水解,重氮盐法、异丙苯氧化法)2.3酚的结构、物理性质和光谱性质2.4酚的化学性质(酸性及其比较、酚酯和酚醚的生成、Claisen重排、卤代反应及条件、磺化、硝化)§3.醚3.1醚的分类和命名3.2醚的制备(掌握对称醚的合成和不对称醚的Williamson合成法)3.3醚的结构和物理性质(掌握其不溶于水和易燃的性质)3.4醚的化学性质(生成鎓盐、Zeisel醚链裂解、过氧化物的生成及检查和除去)3.5环醚和冠醚[环氧烷的开环及注意事项(反应条件对不对称环氧烷开环位置的影响)、冠醚作为相转移催化剂]第十章醛和酮9学时§1.醛和酮的分类和命名(掌握系统命名法)§2.醛和酮的制备(主要掌握由炔烃的水合、烯烃的氧化、芳烃的Friedel-Crafts酰化、醇的氧化,深入了解由酰氯、取代酰胺还原制备法)§3.醛和酮的结构和物理性质§4.醛和酮的化学性质4.1羰基的亲核加成反应(加HCN、NaHSO3、氨及其衍生物及Beckmann重排、RMgX及水解条件、Reformatsky反应,加成反应的Cram规则、缩醛的生成及应用、Wittig反应在生成烯烃中的应用)4.2羰基的还原(还原成醇、还原成烃、酮双分子还原和片呐醇合成)4.3羰基α-H的反应(碘仿反应、相同分子间和不同分子间的羟醛缩合、羟醛缩合反应机理)4.4醛和酮的氧化反应(区别醛酮的反应、Baeyer-Villiger氧化、Cannizzaro反应)第十一章羧酸8学时§1.羧酸1.1羧酸的分类和命名(掌握系统命名法和常见的俗名)1.2羧酸的制备[主要掌握腈的水解、格氏试剂与CO2的反应、醇的氧化、了解烃的氧化的适用范围(芳烃及对称的环烷烃)]1.3羧酸的结构和物理性质(主要是气味和熔点变化的奇偶规律)1.4羧酸的化学性质(掌握羧酸的酸性及其大小的变化规律,羧酸衍生物的生成、羧酸的还原、α-H的卤代)1.5酯化反应机理(了解酯化反应是可逆的这一特点)第十二章羧酸衍生物§2.羧酸衍生物2.1羧酸衍生物的命名2.2羧酸衍生物的物理性质2.3羧酸衍生物的化学性质(掌握水解反应、醇解及酯交换、氨解,酯缩合反应,酯与格氏试剂的反应、酯的单分子及双分子还原,酰氯的还原反应,酰胺的酸碱性、酰胺的Hoffmann降级、二取代酰胺的还原)§3.β-二羰基化合物(乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯)3.1酸性、互变异构、烯醇式含量3.2丙二酸二乙酯制备及其在有机合成中的应用(掌握其在合成取代乙酸方面的应用和在合成环上的特殊用途)3.3乙酰乙酸乙酯制备及其在有机合成中的应用(掌握其在合成甲基酮方面的应用以及两种不同的分解方式)第十三章有机含氮化合物8学时§1.硝基化合物1.1硝基化合物的分类、结构和命名(了解常见的脂肪族硝基化合物的分类和命名)1.2硝基化合物的制备(主要掌握卤代烃与亚硝酸盐的反应)1.3硝基化合物的物理性质1.4硝基化合物的化学性质(1)脂肪族硝基化合物的化学性质(深入了解α-氢的酸性及其应用,硝基对α-氢酸性的影响)(2)芳香族硝基化合物的化学性质(掌握硝基对酸性的影响,对卤素活性的影响)§2.胺2.1胺的分类和命名(掌握三级胺的分类,掌握系统命名法)2.2胺的制备(掌握Gabriel伯胺合成,醛酮的还原氨化,酰胺的Hoffmann降级和还原,硝基化合物的还原、了解氨或胺的烃基化)2.3胺的结构和物理性质2.4胺的化学性质:碱性、烃基化、酰基化、磺酰化及三级胺的Hinsberg鉴别法和分离过程、与亚硝酸的反应、芳香胺的亲电取代(卤代、硝化、磺化)2.5季铵盐和季铵碱(熟悉季铵盐作为相转移催化剂的应用,掌握季铵碱的Hoffmann消除反应)§3.重氮化合物和偶氮化合物3.1重氮盐的制备——重氮化反应(掌握反应必需的低温、强酸条件)3.2重氮盐的化学反应及其在有机合成上的应用(掌握重氮基被取代的基本反应:被H、OH、CN、卤原子取代;掌握偶联反应)3.3偶氮化合物和偶氮染料(自学)三、学时分配第一章绪论2学时第二章烷烃4学时第三章对映异构5学时第四章烯烃7学时第五章脂环烃3学时第六章炔烃和二烯烃6学时第七章卤代烃7学时第八章芳香烃6学时第九章醇、酚和醚8学时第十章醛和酮8学时第十一章羧酸4学时第十二章羧酸衍生物6学时第十三章有机含氮化合物6学时四、有关说明本课程是化学各专业的主干基础课,采用课堂讲授的形式;授课时适当采用多媒体方式,将不易板书表达的内容直观、形象地介绍给学生,以此弥补学时的不足,提高教学效果。但不宜完全用ppt,只能让ppt来辅助教学,必须采用必要的板书,给学生以思维的时间,否则只能适得其反,影响教学效果;在学校课题的支持下,对考试考查方式进行适当的改革尝试。主要是改变学生作业的方式,指定作业范围,但不规定具体内容,让学生参与到自主学习当中;增加小考次数,督促学生学习,调整期末考试在总成绩中所占的比例。五、教学参考书1.MorrisonandBoyd,OrganicChemistry,4thEdition2.StreitwieserandClayton:IntroductiontoOrganicChemistry.ThirdEdition3.GrahamSolomonsandCraigFryhle:OrganicChemistry.EighthEdition4.邢其毅等,基础有机化学,第三版,高等教育出版社5.王积涛编,有机化学,南开大学,19986.徐寿昌主编,有机化学,第二版,高等教育出版社

《有机化学》课程教学大纲课程名称:有机化学(Organicchemistry)课程类别: 专业基础课适用专业: 环境工程总学时数: 32学分:2编制部门: 化学化工学院有机化学教研室修订日期:2006年7月一、课程的性质与任务有机化学是研究有机化合物的组成、结构、物理性质、化学性质、合成、应用及其相互转化规律的学科。有机化学课程是环境工程专业必修的基础课,系统地讲授各类有机化合物结构和性质的关系及其相互转化的方法。要求学生掌握有机化学的基本概念、基本理论,并能运用基础知识综合解析有机反应、有机合成中的一些问题,了解有机化学的最新成果和发展趋势。在教学过程中,应注重培养学生科学思维能力、自学能力和运用有机化学知识分析问题、解决问题的能力,为其他后续课程奠定必要的理论基础。二、课程教学基本要求(一)掌握1.有机化合物的分类和常见有机化合物的命名2.各类同分异构现象3.鉴别常见官能团和推导典型未知有机物的结构4.重要官能团化合物典型反应及其转换的常用方法,分析推导一般有机化合物的合成路线5.有机化学反应的基本类型(二)理解1.各类有机化合物的结构与物理性质、化学性质的关系2.典型有机反应的机理(三)了解1.有机化学的价键理论2.电子效应、立体效应、构象等有机化学基本理论3.典型有机化合物的应用三、课程教学内容、要求与学时分配第一章绪论2学时教学内容1.有机化合物和有机化学2.有机化合物的特点及有机化学在国民经济中的地位和作用3.有机化合物构造式的表示方法,价键理论,轨道的杂化(sp3、sp2、sp杂化)4.共价键的属性5.共价键的断裂和有机反应的类型,有机反应中间体的概念,试剂的分类教学要求1.了解:有机化合物和有机化学;有机化合物的特点及有机化学在国民经济中的地位和作用。2.掌握:有机化合物构造式的表示方法;价键理论;轨道的杂化(sp3、sp2、sp杂化);共价键的属性;共价键的断裂和有机反应的类型;有机反应中间体的概念;试剂的分类。第二章有机化合物的分类及命名2学时教学内容

1.有机化合物的分类2.基的命名3.普通命名法和衍生物命名法;系统命名法的基本原则和次序规则;烃的命名(烷烃、不饱和烃、单环脂肪烃、单环芳烃和稠环芳烃);烃类衍生物的命名(单官能团化合物和混合官能团化合物)教学要求1.了解:普通命名法和衍生物命名法。2.掌握:有机化合物的分类;基的命名;系统命名法的基本原则和次序规则;烃的命名(烷烃、不饱和烃、单环脂肪烃、单环芳烃和稠环芳烃);烃类衍生物的命名(单官能团化合物和混合官能团化合物)。第三章有机化合物的同分异构现象2学时教学内容1.构造异构(碳架异构、官能团位置异构、官能团异构和互变异构)2.顺反异构和Z/E命名法3.光学异构(手性和对称性、透视式和Fischer投影式、D/L、R/S标记法、含多个手性碳原子的光学异构);构象异构(乙烷的构象、透视式和Newman投影式、环己烷的构象)教学要求1.理解:光学异构(手性和对称性、透视式和Fischer投影式、D/L、R/S标记法、含多个手性碳原子的光学异构);构象异构(乙烷的构象、透视式和Newman投影式、环己烷的构象)。

2.掌握:构造异构(碳架异构、官能团位置异构、官能团异构和互变异构);顺反异构和Z/E命名法。第四章饱和烃2学时教学内容1.链烷烃的物理性质:沸点、熔点、相对密度等2.链烷烃的化学性质:卤代反应及其反应机理——自由基反应历程、卤代反应的取向与自由基的稳定性、反应活性与选择性3.环烷烃的结构与稳定性4.环烷烃的化学性质:取代反应、氧化反应、加成反应(加氢、加卤素、加卤化氢)教学要求1.掌握:链烷烃的物理性质;链烷烃的化学性质——卤代反应2.理解:自由基反应历程、卤代反应的取向与自由基的稳定性、反应活性与选择性。

3.理解:环烷烃的结构与稳定性。4.了解:环烷烃的化学性质——取代反应、氧化反应、加成反应(加氢、加卤素、加卤化氢)。第五章不饱和烃4学时教学内容1.烯烃的物理性质

2.烯烃的化学性质:催化加氢、氢化热与烯烃的稳定性;亲电加成反应(加X2、加HX、加H2O、加H2SO4、硼氢化氧化反应);亲电加成反应历程(碳正离子历程)、亲电加成反应的取向(Markovnikov规则、碳正离子的稳定性);过氧化物效应(自由基加成);聚合反应3.亲核加成:加HCN、加ROH、加CH3COOH4.氧化反应:高锰酸钾氧化、臭氧化、催化氧化5.α-氢原子的反应:卤代、氧化6.炔烃的物理性质

7.炔烃的化学性质:酸性、金属炔化物的生成

8.二烯烃的结构与共轭效应(π,π-共轭)9.共轭二烯烃的化学性质:1,2-加成和1,4-加成反应教学要求1.掌握:烯烃和炔烃的物理性质。

2.掌握:烯烃的化学性质——催化加氢、氢化热与烯烃的稳定性;亲电加成反应(加X2、加HX、加H2O、加H2SO4、硼氢化氧化反应)、亲电加成反应历程(碳正离子历程)、亲电加成反应的取向(Markovnikov规则、碳正离子的稳定性);过氧化物效应(自由基加成);聚合反应。3.了解:烯烃的亲核加成——加HCN、加ROH、加CH3COOH。4.掌握:烯烃的氧化反应(高锰酸钾氧化、臭氧氧化、催化氧化);α-氢原子的反应(卤代、氧化)。5.掌握:炔烃的化学性质——酸性、金属炔化物的生成。6.理解:二烯烃的结构与共轭效应(π,π-共轭)。7.掌握:共轭二烯烃的化学性质——1,2-加成和1,4-加成反应。第六章芳香烃3学时教学内容1.苯的结构2.芳香烃的物理性质3.单环芳烃的化学性质:亲电取代反应(卤代、硝化、磺化、F-C烷基化和F-C酰基化、氯甲基化)、加成反应(加氢、加氯)、氧化反应、芳烃侧链上的反应;两类定位基及定位规律在合成上的应用

4.稠环芳烃:萘的结构、萘的化学性质(卤代、硝化、磺化、F-C酰基化、氧化反应、还原反应);萘环上二元取代反应的定位规律教学要求1.掌握:苯的结构;芳香烃的物理性质;单环芳烃的化学性质——亲电取代反应(卤代、硝化、磺化、F-C烷基化和F-C酰基化、氯甲基化)、加成反应(加氢、加氯)、氧化反应、芳烃侧链上的反应;两类定位基及定位规律在合成上的应用。2.理解:稠环芳烃萘的结构;萘的化学性质——卤代、硝化、磺化、F-C酰基化、氧化反应、还原反应;萘环上二元取代反应的定位规律。第七章卤代烃2学时教学内容1.卤代烃的结构与分类2.卤代烃的制备方法3.卤代烃的物理性质:沸点、熔点、相对密度4.卤代烷的化学性质:亲核取代反应(水解、醇解、氨解、氰解、卤离子交换、与AgNO3作用)、与金属的反应(Grignard试剂)、消除反应的取向5.亲核取代反应历程(SN1、SN2)6.卤代烯烃和卤代芳烃的结构与性质的关系:氯乙烯聚合反应、氯苯与金属镁的反应、烯丙型和苄基型卤化物与AgNO3作用7.氟代烃、氟里昂的应用及其对环境的影响教学要求1.掌握:卤代烃的结构与分类;卤代烃的制备方法;卤代烃的物理性质。2.掌握:卤代烷的化学性质:亲核取代反应(水解、醇解、氨解、氰解、卤离子交换、与AgNO3作用)、与金属的反应(Grignard试剂)、消除反应的取向。3.理解:亲核取代反应历程(SN1、SN2)。4.掌握:卤代烯烃和卤代芳烃的结构与性质的关系(氯乙烯聚合反应、氯苯与金属镁的反应、烯丙型和苄基型卤化物与AgNO3作用)。5.了解:氟代烃,氟里昂的应用及其对环境的影响。第八章醇、酚、醚3学时教学内容

1.醇的结构与分类2.醇的制备方法3.醇的物理性质(氢键对沸点和水溶性的影响、相对密度)4.醇的化学性质:醇的酸性和碱性、卤代烃的生成、酯的生成、脱水反应(分子内脱水及反应取向、分子间脱水);氧化和脱氢反应5.酚的结构和物理性质6.酚的制备方法7.酚的化学性质:酚羟基上的反应(酸性及影响酸性强度的因素、成醚反应、与FeCl3的显色反应)、芳环上的反应(卤代、硝化、磺化)、氧化反应8.醚的结构9.醚的制备方法10.醚的化学性质:碱性、醚的氧化、醚键的断裂教学要求1.掌握:醇的结构与分类;醇的制备方法;醇的物理性质(氢键对沸点和水溶性的影响、相对密度);醇的化学性质——醇的酸性和碱性、卤代烃的生成、酯的生成、脱水反应(分子内脱水及反应取向、分子间脱水);氧化和脱氢反应。2.了解:酚的结构和制备方法。3.掌握:酚的物理性质;酚的化学性质——酚羟基上的反应(酸性及影响酸性强度的因素、成醚反应、与FeCl3的显色反应)、芳环上的反应(卤代、硝化、磺化)、氧化反应。4.掌握:醚的结构;醚的制备方法;醚的化学性质——碱性、醚的氧化、醚键的断裂。第九章醛、酮3学时教学内容1.醛和酮的结构2.醛和酮的制备方法3.醛和酮的物理性质4.醛和酮的化学性质:亲核加成反应(加HCN、与氨及其衍生物的加成、与Grignard试剂的加成);α-氢的反应(卤仿反应);醛和酮的氧化反应(Fehling试剂和Tollens试剂)和还原反应(Clemmenson反应和Wolff-Kishner-黄鸣龙反应)5.亲核加成反应历程教学要求1.掌握:醛和酮的结构、制备方法、物理性质。2.掌握:醛和酮的化学性质——亲核加成反应(加HCN、与氨及其衍生物的加成、与Grignard试剂的加成);α-氢的反应(卤仿反应);醛和酮的氧化反应(Fehling试剂和Tollens试剂)和还原反应(Clemmenson反应和Wolff-Kishner-黄鸣龙反应)。3.了解:亲核加成反应历程。第十章羧酸及其衍生物2学时教学内容1.羧酸的结构2.羧酸的制备方法3.羧酸及其衍生物的物理性质4.羧酸的化学性质:羧酸的酸性及影响酸性强度的因素(诱导效应);羧酸衍生物的生成;脱羧反应。5.羧酸衍生物的化学性质:酰基上的亲核取代反应(水解、醇解、氨解);酰胺氮原子上的反应(脱水反应、Hofmann降解反应)。教学要求1.了解:羧酸的结构。2.掌握:羧酸的制备方法;羧酸及其衍生物的物理性质;羧酸的化学性质——羧酸的酸性及影响酸性强度的因素(诱导效应);羧酸衍生物的生成;脱羧反应。3.掌握:羧酸衍生物的化学性质——酰基上的亲核取代反应(水解、醇解、氨解);酰胺氮原子上的反应(脱水反应、Hofmann降解反应)。第十一章有机含氮化合物3学时教学内容1.硝基化合物的结构2.硝基化合物的物理性质3.硝基化合物的化学性质:α-氢的活泼性、还原反应、硝基对苯环的影响

4.胺的结构5.胺的制备方法:氨或胺的烃基化、腈和酰胺的还原、酰胺的降解、硝基化合物的还原6.胺的化学性质:碱性及影响碱性强度的因素、烃基化、酰基化、磺酰化、芳环上的取代反应7.季铵盐和季铵碱8.重氮盐的制备方法及重氮盐的结构9.重氮盐的化学性质(放氮反应、保留氮的反应)及在合成上的应用教学要求1.了解:硝基化合物的结构。2.掌握:硝基化合物的物理性质和化学性质——α-氢的活泼性、还原反应、硝基对苯环的影响。3.了解:胺的结构。4.掌握:胺的制备方法——氨或胺的烃基化、腈和酰胺的还原、酰胺的降解、硝基化合物的还原;胺的化学性质——碱性及影响碱性强度的因素、烃基化、酰基化、磺酰化、芳环上的取代反应。5.了解:季铵盐和季铵碱。6.了解:重氮盐的制备方法及重氮盐的结构;重氮盐的化学性质(放氮反应、保留氮的反应)及在合成上的应用。第十二章杂环化合物2学时教学内容1.杂环化合物的命名;五元和六元杂环化合物的结构与芳香性2.五元杂环化合物的化学性质及重要化合物——呋喃和糠醛、吡咯、噻吩3.六元杂环化合物的化学性质及重要化合物——吡啶教学要求1.掌握:杂环化合物的命名;五元和六元杂环化合物的结构与芳香性。2.掌握:五元杂环化合物的化学性质及重要化合物——呋喃和糠醛、吡咯、噻吩。3.掌握:六元杂环化合物的化学性质及重要化合物——吡啶。四、有关说明1.学时分配:新课讲授30学时,习题课2学时,共计32学时;2.考核方式:闭卷考试。作业占总成绩的20%、期末占总成绩的80%,采用百分制计分。3.先修课程:无机化学。五、教学参考书1.有机化学(第一版)钱旭红、高建宝、焦家俊、徐玉芳编.化学工业出版社.20022.有机化学(第三版)高鸿宾主编.高等教育出版社.19993.大学有机化学基础荣国斌、苏克曼编著.华东理工大学出版社.化学工业出版社.2000

《物理化学》教学大纲课程名称:物理化学(PhysicalChemistry)课程类别:专业基础课适用专业(方向):应用化学、化学工程与工艺总学时数:80学分:5编制部门:物理化学教研室修订日期:2007年7月一、课程的性质与任务

物理化学主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化的速率规律,是化学、化工、轻工、食品、材料、制药、生物、环境等专业及部分机械类专业的一门必修基础课,它是从物质的物理现象和化学现象入手,主要运用物理学的原理和方法研究化学现象和化学过程的一门学科,它包括理论教学及实验教学,实验教学单独开课。

通过本门课程的学习,学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养应贯穿在课程教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。具体从内容上来讲,通过本课程的学习应使学生:理解热力学的基本原理,初步掌握热力学研究方法的特点,能应用热力学基本原理处理溶液、相平衡、化学平衡方面的一些基本问题。理解化学动力学的意义,初步掌握动力学的基本内容,了解浓度、温度等各种因素对反应速率的影响,了解反应速率理论的大意,了解催化剂的特征。了解表面现象和胶体分散体系的一些基本特性,并能运用热力学及有关理论,初步讨论其某些性质。理解化学反应与电现象的联系和化学能相互转变的规律及热力学关系,初步掌握可逆电池热力学的内容和不可逆电极过程的一些情况。二、课程教学基本要求

总要求:使学生能掌握教材的重点内容,并对教材中各章节的内容以及所掌握的深度有全面、基本的了解。首先对所学过的物理化学中的基本概念、名词、定义、基本理论和公式有所认识和一般性的了解,并能理解其基本内容。其次在前一层次的基础上,掌握所学物理化学中的基本理论、重要公式以及通过图示所建立的实验基础,了解它们的运用范围,并能理解其物理意义,能够正确判断和区分容易混淆的概念。最后在上层次的基础上,能熟练运用物理化学的重要公式进行有关的运算,并能从物理化学的基本原理出发,运用演绎、归纳、类比等方法,分析和论证具体问题,综合掌握物理化学各部分内容之间的内在联系,解决化学中的问题。下面按化学热力学、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学五个部分列出基本要求。基本要求按深入的程度分了解、理解(或明了)和掌握(或会用)三个层次。(Ⅰ)化学热力学1.热力学基础

理解下列热力学基本概念:平衡状态、状态函数、可逆过程。

理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式。明了热力学能、焓、熵、霍姆兹函数和吉布斯函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵和标准生成吉布斯函数等概念。

掌握在物质的pVT变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统时,会应用状态方程(主要是理想气体状态方程)和物性数据(热容、相变热、蒸气压等)。

掌握熵增原理和各种平衡判据,明了热力学公式的适用条件。

理解热力学基本方程和麦克斯韦关系式。

2.溶液和相平衡

理解偏摩尔量和化学势的概念。

会从相平衡条件推导克拉佩龙和克拉佩龙—克劳修斯方程,并能应用这些方程进行有关的计算。

掌握拉乌尔定律和亨利定律以及它们的应用,理解理想系统(理想液态混合物及理想稀溶液)中各组分化学势的表达式。

理解逸度和活度的概念。

理解相律的推导和意义。

掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和应用。能用杠杆规则进行计算。能用相律分析相图。3.化学平衡

明了标准平衡常数的定义。了解等温方程的推导。掌握用等温方程来判断化学反应的方向和限度。

会用热力学数据计算标准平衡常数。理解温度对标准平衡常数的影响。会计算不同温度下的标准平衡常数。

了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响。(Ⅱ)化学动力学

明了化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方法。

掌握零级、一级和二级反应的速率方程及其应用。

理解对行反应、连串反应和平行反应的动力学特征。

理解基元反应及反应分子数的概念。掌握由反应机理建立速率方程的近似方法。了解链锁反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系。

了解多相反应的步骤。了解催化作用、光化学反应的特征。

掌握阿伦尼乌斯方程及其应用。明了活化能及指前因子的物理意义。

了解简单有效碰撞理论的基本思想和结果。理解经典过渡状态理论的基本思想、基本公式及有关概念。(Ⅲ)电化学

了解电解质溶液的导电机理。理解离子迁移数和法拉第定律。

理解表征电解质溶液导电能力的物理量(电导率、摩尔电导率)。

理解电解质活度和离子平均活度因子的概念。

了解离子氛的概念和德拜—休克尔极限公式。

理解原电池电动势与热力学函数的关系。掌握能斯特方程及其计算。

掌握各种类型电极的特征和电动势测定的主要应用。

理解产生电极极化的原因和超电势的概念。(Ⅳ)界面现象

理解表面张力和表面吉布斯函数的概念。

理解曲面的附加压力概念和拉普拉斯公式。

理解开尔文公式及其对亚稳状态的解释。

了解铺展和铺展系数。了解润湿与接触角的关系和杨氏方程。

了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用。理解吉布斯吸附等温式及其计算。

了解物理吸附与化学吸附的含义和区别。掌握朗缪尔单分子层吸附模型和吸附等温式。(Ⅴ)胶体化学

了解胶体的制备方法。

理解胶体的重要性质:丁达尔效应、布朗运动、沉降平衡、电泳和电渗。

理解胶团的结构和扩散双电层概念。

了解憎液溶胶的DLVO理论。理解电解质对高分子溶液稳定性的作用。

了解乳状液的类型及稳定和破坏的方法。三、课程教学内容、要求与学时分配第一章绪论与气体性质(5学时)1.了解物理化学的研究对象、方法和学习目的。2.掌握理想气体状态方程和混合气体的性质(分压定律、分体积定律)。3.了解实际气体的状态方程(范德华方程)。4

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