《配位化学》课程教学大纲_配位化学教学大纲

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《无机化学》课程教学大纲

一、课程基本信息

1、课程代码：

2、课程名称：化学原理(含元素化学、配位化学两部分)

3、学时/学分：484、先修课程：无机及分析化学、有机化学、结构化学等。

5、面向对象：化学、应用化学、生物学、药学及化学相关专业。

6、开课院（系）、教研室：化学化工学院无机及分析化学教研室

7、教材、教学参考书：

《无机化学》下册 主编，北师大、华中师大、南京师大，高教出版社 《无机化学》下册 孟天佑主编，吉林大学出版社 《配位化学》（教材）刘伟生 主编,化学工业出版社, 2013。《配位化学》

罗勤慧 著,科学出版社, 2012。

《中级无机化学》 项斯芬 姚光庆 编著，北京大学出版社，2003。《配位化学－原理与应用》 章慧 等著，化学工业出版社,2010。

二、课程性质和任务

物质性质及反应的有关事实是化学中最为本质的东西，而元素化学则是阐述物质性质及其变化规律理论的基础学科。《配位化学》是无机化学中极为重要的分支学科,在化学基本理论研究及实际应用方面有着越来越重要的地位, 近年来它已渗透到生物、分离分析、医药、催化冶金、材料科学、环境科学等领域,与各学科有着日益广泛的联系，目前,文献上报道的新化合物绝大多数是配位化合物。配位化学的基础则是化学原理以及元素的基本性质。作为化学类相关专业学生的选修课, 本课程主要通过课堂教学使学生掌握元素性质递变规律及配位化学的基本知识、基本理论,了解单质的制备方法及各主族、副族元素化合物的性质，掌握配位化学的研究方法、应用及其发展趋势。

三、教学内容和基本要求

本课程分为两部分: 第一部分为元素化学部分，包括1—13章,主要研究元素周期表中原子的核外电子排布及元素化学的关系，要求学生能进一步地应用无机化学基本原理（主要是热力学原理及物质结构原理）去学习元素的单质及其化合物的存在、制备、性质及反应性的变化规律，进一步加深对无机化学基本原理的理解，也进一步学会运用有关原理去研究、讨论、说明、理解、预测相应的化学事实。第二分部分为配位化学部分，主要学习配位化合物的基本知识和基本理论, 如配位化学的发展简史, 配位化合物的命名、几何构型及异构现象, 配位化合物的结构理论及配位取代反应等；并介绍非经典配合物、原子簇配合物、生物无机配合物、超分子配合物等，使学生对配位化学基本理论、研究方法、应用及发展有较全面的认识。

具体安排如下： 元素化学部分（32学时）第一章 氢、稀有气体

1.了解稀有气体的性质和用途。2.了解氙的氟化物的性质。第二章 卤族元素

1.掌握卤族元素的概况。

2.掌握卤族单质的结构和性质。3.掌握卤化氢和氢卤酸的性质。4.了解氯的含氧酸及其盐的性质。

5.运用元素电位图判断卤素单质及其化合物的氧化还原性。第三章 氧族元素

1.掌握氧族元素的概况。

2.了解氧、硫单质的同素异形体。掌握氧和臭氧的性质。3.掌握硫化氢和过氧化氢的性质。

4.掌握亚硫酸、硫酸、硫代硫酸及它们盐的性质。5.了解金属硫化物的特性。第四章 氮族元素

1.掌握氮族元素的概况。2.掌握氨和铵盐的性质。

3.掌握硝酸、亚硝酸及它们相应盐的氧化性、热分解性。4.掌握磷酸的酸性、缩合性及磷酸盐的溶解性。

5.掌握砷、锑、铋的氧化物及水合物的酸碱性，盐类的水解作用。6.掌握亚砷酸的还原性，铋酸钠的氧化性。第五章 碳族元素

1.掌握碳族元素的概况。

2.掌握碳，一氧化碳、二氧化碳的结构和性质。3.掌握硅、锡、铅的氧化物和其水合物的酸碱性。4.掌握锡（Ⅱ）的还原性和铅（Ⅳ）的氧化性。第六章 硼族元素

1.掌握硼族元素的概况。

2.掌握硼的单质、乙硼烷、三氧化二硼、硼酸、硼砂的性质及乙硼烷的结构。3.掌握金属铝、氧化铝、氢氧化铝的性质；三氯化铝的结构和性质。第七章 s及p区元素

1.掌握各主族元素的主要氧化数、金属性及非金属性；单质的结构、熔点、沸点在周期系中的变化规律。

2.了解共价型氢化物酸碱性的变化规律。

3.掌握主族元素氯化物的键型、晶体结构、熔点、沸点的周期性变化规律及它们的水解作用。

4.掌握主族元素氧化物及其水合物的酸碱性的周期性变化规律。第八章 d区元素

1.掌握d区元素的电子层结构特征和氧化数变化规律。2.了解d区元素金属单质的性质。

3.了解d区元素氧化物及其水合物酸碱性的变化规律。第九章 d区元素

（一）1.了解钛和钒及其重要化合物的性质。

2.了解铬（Ⅲ）的还原性和铬（Ⅵ）的氧化性；铬酸盐和重铬酸盐的互变。3.掌握锰的氧化数＋2，＋4，＋6和＋7的氧化还原性及其介质的影响。4.钛的制备、铬和钨的冶炼、同多酸和杂多酸及其盐等列为选学。

第十章 d区元素

（二）1.了解铁、钴、镍金属单质的性质和用途。

2.掌握铁、钴、镍的氧化物、氢氧化物和盐的主要性质。3.了解铁系元素的重要络合物。4.羰基络合物列为选学。第十一章 ds区元素

1.了解ⅠB族和ⅡB族原子的电子结构特征和一般性质。2.了解ⅠB族和ⅡB族金属的性质和用途。

3.掌握铜、银、锌和汞的氧化物、氢氧化物和重要盐类的性质。4.了解铜、银、锌和汞的重要络合物。5.铜（Ⅰ）和铜（Ⅱ）、汞（Ⅰ）和汞（Ⅱ）的相互转化。第十二章 f区元素

1.掌握镧系元素的电子层结构的特征和原子的基本性质。单质的性质和用途。2.了解镧系元素氧化数为＋3的重要盐类的溶解性。

3.掌握锕系元素的电子层结构的特征和原子的基本性质。4.钍和铀的重要化合物性质列为选学。

第十三章 碱金属和碱土金属（自学）1.了解单质氢的性质和用途。2.掌握各类氢化物的性质。

3.掌握s区金属的金属性、熔点、沸点、密度及其虽原子序数变化的递变规律，它们与空气、水中的作用。

4.掌握s区金属的氧化物与水、酸的作用以及它们的盐类在水中的溶解性。

配位化学部分（32学时）

第一章 配合物的基本知识（3）1.配位化合物的特征及其发展 2.配位化合物的分类及命名

3.配位化合物的立体化学及异构现象

要求：掌握配合物定义、分类及命名；了解配位化学发展过程；掌握多种异构现象。

第二章 配位化合物的化学键理论（3）1.价键理论 2.晶体场理论 3.分子轨道理论 要求：掌握配合物价键理论和晶体场理论的基本要点，会用两种理论解释配合物的成键问题及解释配合物的稳定性； 了解分子轨道理论；

第三章 配位化合物性质（4）1.配位化合物稳定性及稳定常数 2.影响配位化合物稳定常数的因素 3.配位化合物的电子光谱

要求：掌握配合物稳定性及稳定常数的意义；了解影响配位化合物稳定常数的因素；了解螯合效应及熵效应解释；冠醚配合物的特性；掌握配合物电子光谱产生的机理，会解释配合物的光谱。（配位化合物的电子光谱放在最后一节课讲解）

第四章 配位化合物的反应动力学（4）1.配位取代反应

2.电子迁移的内层机理和外层机理 要求：掌握八面体配合物取代反应的SN1和SN2机理及其生成的取代反应产物；掌握四面体配合物取代反应的反位效应及其应用；了解配合物氧化还原反应及电子迁移的内层机理和外层机理。

第五章 配体的反应性及配位催化（2）1.配体的反应性 2.配位催化

要求：掌握配合物的形成对配体的影响，了解配位催化的应用。

第六章 金属有机化合物简介（4）1.18和16电子规则

2.主族元素的金属有机配合物 3.金属茂配合物 4.羰基配合物 5.氰根配合物

要求：掌握非经典配合物的18和16电子规则，掌握主族元素的金属有机配合物、金属茂配合物、羰基配合物、氰根配合物等的常见合成方法、结构特点和性质。

第七章 原子簇配合物（4）1.过渡金属羰基簇合物

2.非羰基金属簇合物(M-M键)3.原子簇化合物研究新进展

要求：掌握过渡金属羰基原子簇配合物的常见合成方法、结构特点和性质；了解非羰基金属簇合物M-M多重键的存在，了解原子簇化合物研究的前沿领域。

第八章 生物无机配合物（4）1.生命的必需元素

2.几种金属酶的活性中心

3.金属酶和金属蛋白的模拟研究

要求：了解生命的必需元素及其在体内的作用；掌握几种金属酶的活性中心的结构、作用原理及其模拟研究。

第九章 超分子配合物（4）1.超分子配合物的基本概念 2.超分子配合物与功能材料 3.超分子配位化学研究前沿简介

要求：了解超分子配合物的基本概念；了解超分子配合物与功能材料研究的前沿领域。

四、实验（上机）内容和基本要求

本课程无实验(上机)要求。

五、对学生能力培养的要求

本课程要求学生能进一步地应用无机化学基本原理（主要是热力学原理及结构原理）去学习元素的单质及其化合物的存在、制备、性质及反应性的变化规律，从而进一步加深对无机化学基本原理的理解，也进一步运用有关原理去研究、讨论、说明、理解、预测相应的化学事实。本课程主要通过课堂教学的形式使学生掌握配位化学的基本知识、基本理论,熟悉配位化学的研究方法、应用及其发展趋势，使学生对配位化学基本理论、研究方法、应用及发展有较全面的认识。

六、其它说明

推荐以下内容：

1、课程教学网站、教学参考网站

2、基于学业规范的要求（道德行为规范、作业规范、实验规范等）。不得迟到，上课期间，不得使用手机。

3、考试成绩除了笔试外，还包括平时的考勤、作业和讨论。

撰写人：陈虹锦、舒谋海

院（系）公章：

院（系）教学主管签字（盖章）： 时 间：