《无机及分析化学》(环科用)教学大纲(无机化学部分)_无机化学教学大纲

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《无机及分析化学》教学大纲无机化学部分

（*为选讲内容）

学

时：34学时

学分：1.5 适用专业：环境科学类各专业

大纲执笔人：翟慕衡

大纲审定人：盛恩宏

一、说明：

1．课程的性质、地位和任务：

无机及分析化学是生命科学类各专业的第一门化学类课程，它既是一门独立的课程，同时也是为学习其它化学和生命类课程打下基础和储备知识。无机化学部分的教学内容十分丰富、广泛，包括了无机化学原理和元素化学两部分内容。化学原理主要包含化学热力学初步、化学平衡和化学反应速率、解离平衡、原子和分子结构、氧化还原反应以及配位化合物等内容；元素化学部分主要介绍无机化合物的组成、结构、性质、应用等内容。课堂讲授上以化学原理部分为主，元素化学部分以自学为主。2．课程教学的基本要求

（1）通过教学使学生初步掌握化学热力学、化学平衡、反应速率、原子结构和元素周期律关系及分子结构和近代物质结构知识、氧化还原反应及应用和配位化合物等内容；

（2）培养学生运用上述原理去理解有关无机化学中元素和化合物的基本知识、性质，并具有对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力；

（3）通过教学使学生在科学思维能力上、自学能力上、利用参考文献书籍上得到训练和培养；

（4）做好与后继课程和中学化学的衔接问题，为今后学习后继课程和新理论、新实验技术打下必要的无机化学基础。3．课程教学指导思想及方法和手段：

精选无机化学教学内容，突出现代化学理论，在保证传授知识的同时，培养学生的思维方法、创新能力，分析解决问题能力和自学能力。

教学方法和手段采用教师讲授课程的重要内容、摒弃“满堂灌”方法，教思维，教方法，采用灵活多种方式，并将多媒体教学引入课堂辅助教学中。学生自学次要内容，配有练习题。

二、课程的基本内容和教学要求

1．气体和溶液（建议学时数：2）

教学要求：

通过教学使学生掌握理想气体状态方程及其应用；掌握混合气体分压定律。教学内容：

（1）理想气体状态方程、混合气体分压定律； *（2）分散系、稀溶液的通性；

*（3）胶体溶液的制备、性质、结构、稳定性。

2．化学热力学初步（建议学时数：6）

教学要求：了解几个重要的热力学状态函数U、H、S、G及其变化△H、△S、△G的概念和意义、理解热力学第一定律、第二定律、第三定律的基本内容；会运用盖斯定律求出△H、△Gø、△Sø的值；初步学会用△G及△Gø判断化学反应的方向；理解化学反应等温式的含义；了解温度对△G的影响。

教学内容：

（1）几个基本概念：体系、环境、状态和状态函数、过程和途径、广度性质和强度性质。（2）热力学第一定律

内能、功和热、热力学第一定律的表达式

（3）热化学

几种化学反应的热效应；

焓和焓变，焓变与反应热关系，内能变化与反应热关系；

热化学方程式，盖斯定律，标准生成焓，化学反应热的求算。

（4）热力学第二定律

化学反应自发性及其影响因素

熵的初步概念，混乱度与熵的关系，标准摩尔熵，熵变的计算

（5）吉布斯自由能及其应用

吉布斯自由能，标准生成吉布斯自由能，吉布斯自由能变化的计算，反应自发性的判据，温度与△G的关系。

3．化学平衡和化学反应速度（建议学时数：4）

教学要求：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义，了解△Gø与Kø的关系，掌握有关化学平衡的计算，熟悉有关化学平衡移动原理；了解化学反应速度及其表示和基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数等概念，掌握浓度、速度、压力、催化剂对反应速度的影响，掌握速率方程和阿累尼乌斯公式的应用和计算，理解活化能概念和对应速度的影响。

教学内容：（1）化学平衡

化学平衡的特征和平衡定律，平衡常数的物理意义，标准平衡常数及有关计算 多重平衡规则

（2）化学平衡的移动

浓度对平衡的影响、压力对平衡的影响、温度对平衡的影响及相关计算 勒夏特列原理。

（3）化学反应速度及表示方法

平均速度、瞬时速度

（4）浓度对化学反应速度的影响

基元反应、非基元反应的概念、速度方程及其表达式和确定，速度常数及意义 反应级数及其实验测定

反应物浓度对化学反应时间的关系 *反应机理

（5）温度对化学反应速度的影响

阿累尼乌斯公式 活化能概念及碰撞理论

（2）电极电势

氧化还原反应和原电池 电极电势的产生和影响因素

标准电极电势及其确定、标准电极电势表 影响电极电势的因素和奈斯特方程及其应用 电极电势的应用

（3）元素电势图及其应用

6．原子结构和元素周期律（建议学时数：5）

教学要求：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云图形；了解四个量子数的含义和取值，能按核外电子排布原理，写出若干常见元素的电子构型，并掌握各类元素电子构型特征；理解原子结构和元素周期律的关系，了解电离势、电负性等概念的意义及与原子结构的关系。

教学内容：

（1）原子核外电子运动的状态

*氢原子光谱和玻尔理论

核外电子运动的特点：电子衍射实验，测不准原理，波粒二象性及对电子衍射图象的解释

（2）氢原子核外电子运动状态及描述

薛定谔方程及其解、波函数（ψ）的概念 波函数和电子云的图形

四个量子数及意义、与核外电子运动状态描述的关系

（3）多电子原子的核外电子运动状态

屏蔽效应、钻穿效应、近似能级图 核外电子排布三原则和电子的排布

（4）原子的电子层结构与元素周期系

原子结构与元素周期系的关系 元素周期表

元素的性质（电离势、电子亲和势、电负性）及与原子结构的关系

7．分子结构（建议学时数：6）

教学要求：掌握离子键和共价键的基本特征以及它们的区别；能用杂化轨道理论来解释一般的分子结构；能用价层电子对互斥理论来预言一般主族元素的分子结构；了解物质的性质与分子结构和健参数的关系；定性了解同核双原子分子的分子轨道理论；初步了解离子极化的概念和分子间作用力、氢键及应用；了解金属键的形成；了解晶体的结构类型与物质性质的关系。

教学内容：（1）离子键

离子键的形成、本质、特点、影响因素

离子型化合物生成过程的能量变化和晶格能及玻恩—哈伯循环。

（2）共价键

四、教材及教学参考书目：

教材：

无机及分析化学 第四版 南京大学《无机及分析化学》编写组 高等教育出版社2006 教学参考书目：

1.武汉大学，吉林大学等校编，无机化学（上、下册）第三版，高等教育出版社，1994 2.北京师范大学等校编，无机化学（上、下册）（第三版），高等教育出版社，1992 3.傅献彩主编，大学化学（上、下册）（第一版），高等教育出版社，1999 4.申泮文主编，近代化学导论（上、下册）（第一版），高等教育出版社，2002 5.竺际舜主编，无机化学习题精解，科学出版社，2001 6．徐家宁、史苏华、宋天佑编，无机化学例题与习题，高等教育出版社，2001