大学无机化学教案全-2024鲜版

大学无机化学教案全2024/3/281CATALOGUE目录课程介绍与教学目标原子结构与元素周期律化学键与分子结构化学反应基本原理无机物性质与应用无机合成与材料制备实验技能培养与实验操作规范2024/3/28201课程介绍与教学目标2024/3/283本课程主要介绍无机化学的基本概念、原理和方法，包括原子结构、化学键、分子结构、晶体结构、酸碱反应、氧化还原反应、配位化合物等内容。通过本课程的学习，学生将掌握无机化学的基本知识和实验技能，为后续专业课程的学习打下坚实基础。无机化学是化学学科的重要分支，研究无机物质的组成、结构、性质、变化规律和制备方法。无机化学课程简介2024/3/284知识目标掌握无机化学的基本概念、原理和方法，了解无机物质的组成、结构、性质和变化规律。能力目标具备无机化学实验的基本技能和独立解决问题的能力，能够运用无机化学知识分析和解决实际问题。素质目标培养学生的科学思维、创新意识和实践能力，提高学生的综合素质和可持续发展能力。教学目标与要求2024/3/285《无机化学》（上、下册），高等教育出版社。教材《无机化学例题与习题》、《无机化学学习指导》等。同时，鼓励学生阅读相关的学术论文和专著，以拓宽视野和深化理解。参考书目教材及参考书目2024/3/28602原子结构与元素周期律2024/3/287卢瑟福模型在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。汤姆生模型提出原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，发现了电子。波尔模型电子只能在一些特定的轨道上运动，在不同的轨道上运动时电子具有不同的能量，因而处于不同的运动状态。原子结构模型2024/3/288将化学元素按照原子序数（即核电荷数）从小到大进行排序的表格。元素周期表元素的性质随着原子序数的增加呈现周期性变化。周期律具有相似内层电子构型的一列元素称为一个族。周期表中的族元素周期表及周期律2024/3/289原子性质与元素性质关系同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。金属性与非金属性同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。原子半径同周期主族元素从左到右最高正化合价逐渐升高，最低负化合价逐渐降低。同主族元素最高正化合价相同，最低负化合价也相似。元素化合价2024/3/281003化学键与分子结构2024/3/2811离子键的形成通过电子转移形成正、负离子，由静电引力结合成离子键。离子晶体的结构离子晶体中离子间通过离子键结合，形成空间网状结构。离子晶体的性质高熔点、硬度大、脆性、导电性差等。离子键及离子晶体2024/3/2812共价键的形成通过共用电子对形成共价键。分子结构分子中原子间通过共价键结合，形成特定的空间构型。分子的性质由分子构成的物质具有不同的物理和化学性质，如熔沸点、溶解度、化学反应活性等。共价键及分子结构2024/3/281303金属晶体的性质良好的导电性、导热性、延展性和可塑性等。01金属键的形成金属原子间通过自由电子形成金属键。02金属晶体的结构金属晶体中金属原子间通过金属键结合，形成紧密堆积的结构。金属键及金属晶体2024/3/281404化学反应基本原理2024/3/2815热力学基本概念系统、环境、状态函数、热力学能、焓、熵等热力学第一定律能量守恒与转化定律在化学反应中的应用热化学方程式表示化学反应中物质变化和能量变化的关系式盖斯定律定量计算化学反应的热效应化学反应热力学基础2024/3/2816化学反应速率决定反应速率的重要因素，与反应物分子结构和化学键强度有关活化能碰撞理论过渡态理论01020403描述反应过程中的能量变化和分子结构变化，解释反应机理表示反应快慢的物理量，与浓度、温度、催化剂等因素有关解释反应速率与浓度的关系，以及活化能对反应速率的影响化学反应动力学基础2024/3/2817定义酸碱和酸碱反应的本质，以及酸碱强度的比较酸碱质子理论酸碱平衡常数沉淀溶解平衡溶度积常数表示酸碱反应平衡时各组分的浓度关系，用于计算溶液pH值描述难溶电解质在溶液中的溶解平衡，以及沉淀的生成和溶解条件表示难溶电解质在溶液中的溶解能力，用于计算沉淀的溶解度酸碱反应及沉淀溶解平衡2024/3/281805无机物性质与应用2024/3/2819卤素化合物的性质如卤化氢、卤化物、卤素氧化物等的性质，包括稳定性、溶解性、反应活性等。卤素及其化合物的应用如氯化物在食盐、漂白粉等中的应用，氟化物在牙膏、氟利昂等中的应用，以及碘化物在医疗、照相等领域的应用。卤素单质的物理和化学性质包括颜色、气味、密度、熔沸点、电负性等。卤素及其化合物性质与应用2024/3/2820氧族元素及其化合物性质与应用包括氧、硫、硒、碲等元素的物理和化学性质，如电负性、氧化态、还原性等。氧族元素化合物的性质如氧化物、硫化物、硒化物等的性质，包括稳定性、溶解性、反应活性等。氧族元素及其化合物的应用如氧化物在陶瓷、玻璃等领域的应用，硫化物在橡胶、染料等领域的应用，以及硒化物在光电材料等领域的应用。氧族元素的性质2024/3/2821氮族元素化合物的性质如氨、磷酸、砷酸等的性质，包括稳定性、溶解性、反应活性等。氮族元素及其化合物的应用如氨在合成氨、尿素等领域的应用，磷酸在肥料、食品等领域的应用，以及砷化物在半导体材料等领域的应用。氮族元素的性质包括氮、磷、砷等元素的物理和化学性质，如电负性、氧化态、还原性等。氮族元素及其化合物性质与应用2024/3/282206无机合成与材料制备2024/3/2823水热法在高温高压的水溶液中进行化学反应，利用水热条件下的特殊性质合成无机材料。电解法利用电解原理，在电场作用下使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应，从而得到目标产物。溶胶-凝胶法通过溶胶的制备、凝胶的形成以及后续处理，得到无机材料的一种方法。沉淀法通过向溶液中加入沉淀剂，使目标离子以沉淀形式析出，再经过滤、洗涤、干燥等步骤得到目标产物。无机合成方法简介2024/3/2824粉末冶金技术通过粉末的制备、成型和烧结等步骤，制备无机非金属材料的一种方法。陶瓷制备技术采用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。薄膜制备技术通过物理或化学方法在基体表面形成一层或多层薄膜的技术。纳米材料制备技术利用纳米技术制备无机材料，包括纳米粉末、纳米线、纳米片等。无机材料制备技术2024/3/2825用于制造餐具、卫生洁具、建筑装饰材料等。陶瓷材料用于建筑、道路、桥梁等基础设施建设。水泥和混凝土用于制造窗户、瓶罐、眼镜等。玻璃无机材料在生活和工业中的应用2024/3/2826无机涂料用于金属防锈、木材防腐、建筑内外墙装饰等。无机颜料用于油漆、塑料、橡胶等制品的着色。催化剂及载体用于石油化工、环保等领域中的催化反应。无机纳米材料在生物医学、光电子学、催化剂等领域具有广泛应用前景。无机材料在生活和工业中的应用2024/3/282707实验技能培养与实验操作规范2024/3/2828实验技能培养目标和要求01掌握无机化学实验的基本技能，包括实验设计、实验操作、数据分析和实验报告撰写等。02培养学生的实验动手能力和独立思考能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。培养学生的创新意识和团队协作精神，提高学生的综合素质。032024/3/2829实验操作规范和安全注意事项使用仪器时要轻拿轻放，避免损坏；使用完毕后要及时清洗、晾干并归位。实验时要严格遵守实验室规章制度，保持实验室安静、整洁。实验前必须认真预习，明确实验目的、原理和步骤，了解所用仪器的使用方法。实验过程中要注意安全，遵守安全操作规程，如遇意外情况要及时报告老师并采取相应措施。实验结束后要认真整理实验数据，撰写实验报告，并按要求提交。2024/3/2830试剂的取用和保存演示试剂的取用方法、保存条件及注意事项。仪器的洗涤和使用演示常见仪器的洗涤方法、使用注意事项及保养措施。加热和冷却操作演示加热和冷却操作的