《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》(環(huán)科用)教學(xué)大綱(無(wú)機(jī)化學(xué)部分)

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)（環(huán)科用）教學(xué)大綱（無(wú)機(jī)化學(xué)部分）無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)大綱無(wú)機(jī)化學(xué)部分（*為選講內(nèi)容）學(xué) 時(shí)：34學(xué)時(shí)學(xué)分：1.5適用專業(yè)：環(huán)境科學(xué)類各專業(yè)大綱執(zhí)筆人：翟慕衡大綱審定人：盛恩宏一、說(shuō)明：1.課程的性質(zhì)、地位和任務(wù)：無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是生命科學(xué)類各專業(yè)的第一門化學(xué)類課程，它既是一門獨(dú)立的課程， 同時(shí)也是為學(xué)習(xí)其它化學(xué)和生命類課程打下基礎(chǔ)和儲(chǔ)備知識(shí)。無(wú)機(jī)化學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容十 分豐富、廣泛，包括了無(wú)機(jī)化學(xué)原理和元素化學(xué)兩部分內(nèi)容?；瘜W(xué)原理主要包含化學(xué)熱力 學(xué)初步、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率、解離平衡、原子和分子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)以及配位 化合物等內(nèi)容；元素化學(xué)部分主要介紹無(wú)機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用等內(nèi)容。課 堂講授上以化學(xué)原理部分為主，元素化學(xué)部分以自學(xué)為主。2.課程教學(xué)的基本要求（1）通過(guò)教學(xué)使學(xué)生初步掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、反應(yīng)速率、原子結(jié)構(gòu)和元素 周期律關(guān)系及分子結(jié)構(gòu)和近代物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)、氧化還原反應(yīng)及應(yīng)用和配位化合物等內(nèi)容：（2）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用上述原理去理解有關(guān)無(wú)機(jī)化學(xué)中元素和化合物的基本知識(shí)、性質(zhì), 并具有對(duì)一般無(wú)機(jī)化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行理論分析和計(jì)算的能力：（3）通過(guò)教學(xué)使學(xué)生在科學(xué)思維能力上、自學(xué)能力上、利用參考文獻(xiàn)書(shū)籍上得到訓(xùn) 練和培養(yǎng)：（4）做好與后繼課程和中學(xué)化學(xué)的銜接問(wèn)題，為今后學(xué)習(xí)后繼課程和新理論、新實(shí) 驗(yàn)技術(shù)打下必要的無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)。3.課程教學(xué)指導(dǎo)思想及方法和手段：精選無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，突出現(xiàn)代化學(xué)理論，在保證傳授知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思 維方法、創(chuàng)新能力，分析解決問(wèn)題能力和自學(xué)能力。教學(xué)方法和手段采用教師講授課程的重要內(nèi)容、摒棄“滿堂灌”方法，教思維，教方 法，采用靈活多種方式，并將多媒體教學(xué)引入課堂輔助教學(xué)中。學(xué)生自學(xué)次要內(nèi)容，配有 練習(xí)題。二、課程的基本內(nèi)容和教學(xué)要求1 .氣體和溶液（建議學(xué)時(shí)數(shù)：2）教學(xué)要求：通過(guò)教學(xué)使學(xué)生掌握理想氣體狀態(tài)方程及其應(yīng)用；掌握混合氣體分壓定律。教學(xué)內(nèi) 容：（1）理想氣體狀態(tài)方程、混合氣體分壓定律；*（2）分散系、稀溶液的通性：*（3）膠體溶液的制備、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性。2 .化學(xué)熱力學(xué)初步（建議學(xué)時(shí)數(shù)：6）-1 -教學(xué)要求：了解幾個(gè)重要的熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)U、H、S、G及其變化!、AS, ZG的概 念和意義、理解熱力學(xué)第一定律、第二定律、第三定律的基本內(nèi)容；會(huì)運(yùn)用蓋斯定律求出 H、ZXG?、$?的值；初步學(xué)會(huì)用4G及4G?判斷化學(xué)反應(yīng)的方向；理解化學(xué)反應(yīng)等溫式 的含義；了解溫度對(duì)4G的影響。教學(xué)內(nèi)容：（1）幾個(gè)基本概念：體系、環(huán)境、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)、過(guò)程和途徑、廣度性質(zhì)和強(qiáng)度 性質(zhì)。（2）熱力學(xué)第一定律內(nèi)能、功和熱、熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式（3）熱化學(xué)幾種化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)；烯和婚變，焰變與反應(yīng)熱關(guān)系，內(nèi)能變化與反應(yīng)熱關(guān)系；熱化學(xué)方程式，蓋斯定律，標(biāo)準(zhǔn)生成烯，化學(xué)反應(yīng)熱的求算。（4）熱力學(xué)第二定律化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性及其影響因素端的初步概念，混亂度與烯的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫌，爆變的計(jì)算（5）吉布斯白由能及其應(yīng)用吉布斯自由能，標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能，吉布斯自由能變化的計(jì)算，反應(yīng)白發(fā)性的判 據(jù)，溫度與4G的關(guān)系。3.化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速度（建議學(xué)時(shí)數(shù)：4）教學(xué)要求：了解化學(xué)平衡的概念，理解平衡常數(shù)的意義，了解4G?與K?的關(guān)系，掌握 有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算，熟悉有關(guān)化學(xué)平衡移動(dòng)原理；了解化學(xué)反應(yīng)速度及其表示和基元反 應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)級(jí)數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)等概念，掌握濃度、速度、壓力、催化劑對(duì)反應(yīng)速 度的影響，掌握速率方程和阿累尼烏斯公式的應(yīng)用和計(jì)算，理解活化能概念和對(duì)應(yīng)速度的 影響。教學(xué)內(nèi)容：（1）化學(xué)平衡化學(xué)平衡的特征和平衡定律，平衡常數(shù)的物理意義，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)及有關(guān)計(jì)算多重 平衡規(guī)則（2）化學(xué)平衡的移動(dòng)濃度對(duì)平衡的影響、壓力對(duì)平衡的影響、溫度對(duì)平衡的影響及相關(guān)計(jì)算勒夏特列原 理。（3）化學(xué)反應(yīng)速度及表示方法平均速度、瞬時(shí)速度（4）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響基元反應(yīng)、非基元反應(yīng)的概念、速度方程及其表達(dá)式和確定，速度常數(shù)及意義反應(yīng) 級(jí)數(shù)及其實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系*反應(yīng)機(jī)理（5）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響阿累尼烏斯公式活化能概念及碰撞理論-2 -9 （6）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響4 .水溶液中的解離平衡（建議學(xué)時(shí)數(shù)：4）教學(xué)要求：了解近代酸堿理論的基本概念和發(fā)展概況；能應(yīng)用化學(xué)平衡原理，分析水、 一元和多元弱酸堿的電離平衡及pH值的計(jì)算；掌握同離子效應(yīng)，鹽效應(yīng)等影響電離平衡 移動(dòng)的因素： 了解離子氛、活度、離子強(qiáng)度等概念；了解緩沖溶液的組成、性質(zhì)、緩沖作 用原理及緩沖溶液的PH值計(jì)算。掌握Ksp的意義及溶度積規(guī)則；掌握沉淀生成，溶解或 轉(zhuǎn)化的條件，熟悉有關(guān)沉淀，溶解的計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容：（1）酸堿理論酸堿電離理論、酸堿質(zhì)子理論、酸堿電子理論及軟硬酸堿規(guī)則（2）弱電解質(zhì)的解離一元弱酸、弱堿的解離平衡及影響因素利用解離平衡式和解離常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算電 離度的概念。（3）多元弱酸的解離多元弱酸解離的特點(diǎn)多元弱酸解離平衡及有關(guān)計(jì)算*兩性物質(zhì)的解離同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)（4）強(qiáng)電解質(zhì)溶液強(qiáng)、弱電解質(zhì)的區(qū)別和強(qiáng)電解質(zhì)電離及表現(xiàn)電離度離子氛概念活度及活度系數(shù)。（5）緩沖溶液緩沖溶液的組成和緩沖原理緩沖溶液PH值的計(jì)算、配制和緩沖對(duì)的選擇。（6）沉淀溶解平衡溶度積常數(shù)、溶度積與溶解度的相互換解、溶度積規(guī)則沉淀溶解平衡的移動(dòng)以及影響因素一一沉淀的生成和溶解：同離子效應(yīng)：鹽效應(yīng)：酸 度對(duì)沉淀溶解的影響：氧化還原對(duì)沉淀和溶解的影響：配合物的生成對(duì)沉淀溶解的影響沉淀的轉(zhuǎn)化及分步沉淀5 .氧化還原反應(yīng)（建議學(xué)時(shí)數(shù)：4）教學(xué)要求：理解標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的意義，能運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)判斷氧化劑、還原劑的 強(qiáng)弱、氧化還原反應(yīng)的方向和計(jì)算平衡常數(shù)，會(huì)用能斯特方程式來(lái)討論離子濃度變化時(shí)電 極電勢(shì)的改變和對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響：能熟練地運(yùn)用元素電勢(shì)圖。教學(xué)內(nèi)容：（1）氧化還原的基本概念氧化數(shù)、氧化還原的基本概念*氧化還原反應(yīng)方程式的配平（2）電極電勢(shì)氧化還原反應(yīng)和原電池電極電勢(shì)的產(chǎn)生和影響因素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)及其確定、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表影響電極電勢(shì)的因素和奈斯特方程及其應(yīng) 用電極電勢(shì)的應(yīng)用（3）元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用6 .原子結(jié)構(gòu)和元素周期律（建議學(xué)時(shí)數(shù)：5）教學(xué)要求：了解核外電子運(yùn)動(dòng)的特殊性，會(huì)看波函數(shù)和電子云圖形：了解四個(gè)量子數(shù) 的含義和取值，能按核外電子排布原理，寫出若干常見(jiàn)元素的電子構(gòu)型，并掌握各類元素 電子構(gòu)型特征；理解原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的關(guān)系，了解電離勢(shì)、電負(fù)性等概念的意義及 與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容：（1）原子核外電子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)*氫原子光譜和玻爾理論核外電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：電子衍射實(shí)驗(yàn)，測(cè)不準(zhǔn)原理，波粒二象性及對(duì)電子衍射圖象的 解釋（2）氫原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及描述薛定謂方程及其解、波函數(shù)（力）的概念波函數(shù)和電子云的圖形四個(gè)量子數(shù)及意義、與核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述的關(guān)系（3）多電子原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)屏蔽效應(yīng)、鉆穿效應(yīng)、近似能級(jí)圖核外電子排布三原則和電子的排布（4）原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期系原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系元素周期表元素的性質(zhì)（電離勢(shì)、電子親和勢(shì)、電負(fù)性）及與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7 .分子結(jié)構(gòu)（建議學(xué)時(shí)數(shù)：6）教學(xué)要求：掌握離子健和共價(jià)鍵的基本特征以及它們的區(qū)別；能用雜化軌道理論來(lái)解 釋一般的分子結(jié)構(gòu)；能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)預(yù)言一般主族元素的分子結(jié)構(gòu)：了解物質(zhì) 的性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)和健參數(shù)的關(guān)系：定性了解同核雙原子分子的分子軌道理論：初步了解 離子極化的概念和分子間作用力、氫鍵及應(yīng)用；了解金屬鍵的形成；了解晶體的結(jié)構(gòu)類型 與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容：（1）離子鍵離子鍵的形成、本質(zhì)、特點(diǎn)、影響因素離子型化合物生成過(guò)程的能量變化和晶格能及玻恩一哈伯循環(huán)。（2）共價(jià)鍵-4 -現(xiàn)代價(jià)鍵理論及其理論要點(diǎn)、共價(jià)鍵的形成及本質(zhì)、共價(jià)鍵的特點(diǎn)、共價(jià)鍵的類型（3）雜化軌道理論雜化軌道理論基本要點(diǎn)、業(yè)化類型與分子的空間構(gòu)型關(guān)系（4）價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPR）簡(jiǎn)介（5）分子軌道理論簡(jiǎn)介分子軌道的含義及分子軌道理論要點(diǎn)、分子軌道的形成、分子軌道中能級(jí)次序和電子 排布、分子軌道的應(yīng)用舉例、鍵級(jí)（6）金屬鍵金屬的形成和金屬晶格金屬健理論簡(jiǎn)介（7）分子的極性和分子間作用力及氫鍵分子的極性及與化學(xué)健的關(guān)系分子間作用力及其產(chǎn)生和種類以及特點(diǎn)（8）離子極化離子的極化作用和變型性離子極化對(duì)化學(xué)鍵型和對(duì)物質(zhì)溶解性、熔沸點(diǎn)、顏色、導(dǎo)電性等性質(zhì)的影響（9）氫鍵氫鍵的產(chǎn)生和特點(diǎn)及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響8 .配位化合物（建議學(xué)時(shí)數(shù)：3）教學(xué)要求：掌握配合物的基本概念（組成、定義、類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）和配位鍵的本質(zhì); 了解螯合物的特點(diǎn)；掌握配合物的價(jià)犍理論的主要論點(diǎn)及應(yīng)用，了解晶體場(chǎng)理論的主要論 點(diǎn)；掌握配離子穩(wěn)定常數(shù)的意義和應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容：（1）配合物的概念定義、組成、命名、分類等（2）配合物中的化學(xué)鍵理論價(jià)鍵理論：中心原子（離子）的雜化軌道類型與配合物的空間構(gòu)型關(guān)系，內(nèi)、外軌型 配合物及性質(zhì)比較，配合物的異構(gòu)現(xiàn)象* 晶體場(chǎng)理論：中心離子d軌道在配體場(chǎng)中以能極分裂，分裂能，晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能， 應(yīng)用舉例（3）配合物在溶液中的離解平衡配位解離平衡和配離子的穩(wěn)定常數(shù)及影響穩(wěn)定常數(shù)的因素配位解離平衡的移動(dòng)和穩(wěn)定常數(shù)的應(yīng)用及與K穩(wěn)有關(guān)的計(jì)算：計(jì)算溶液中有關(guān)離子 的濃度，判斷難溶化合物的生成或溶解的可能性，配合物的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響，判斷 配合反應(yīng)的方向等（4）螯合物介紹* （5）配合物的重要性及在生物、醫(yī)藥等方面的應(yīng)用介紹三、課程的考核方式、方法：建議采用閉卷考試方法考試。* 5 -四、教材及教學(xué)參考書(shū)目：教材：無(wú)機(jī)及分析化學(xué) 第四版 南京大學(xué)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)編寫組 高等教育出版社 2021教學(xué)參考書(shū)目：1.武漢大學(xué)，吉林大學(xué)等校編，無(wú)機(jī)化學(xué)（上、下冊(cè)）第三版，高等教育出版社, 1991 2.北京師范大學(xué)等校編，無(wú)機(jī)化學(xué)（上、下冊(cè)）（第三版），高等教育出版社，1992 3.傅獻(xiàn)彩主編，大學(xué)化學(xué)（上、下冊(cè)）（第一版），高等教育出版社，1999 4.申泮 文主編，近代化學(xué)導(dǎo)論（上、下冊(cè)）（第一版），高等教育出版社，2002 5.竺際舜主編, 無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題精解，科學(xué)出版社，20016徐家寧、史蘇華、宋天佑編，無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題，高等教育出版社，2001一 6 一感謝您的閱讀，祝您生活愉快。