无机化学1教学大纲

发布时间：2024-11-08

无机化学大纲

《无机化学1》教学大纲

课程编号：B132001 课程类型：学科基础

课程名称：无机化学英文名称：Inorganic Chemistry 学分：3 适用专业：化学工程与工艺、应用化学

第一部分大纲说明

一、课程的性质、目的和任务

无机化学是化学系化学工程与工艺、应用化学专业(本科)的第一门专业基础课程。它对学生今后的化学专业理论和实验学习起着承前启后的作用。该课程讲授的内容是立足于学生已掌握的高中化学知识的基础上，使学生掌握化学热力学、化学平衡、化学动力学、近代物质结构理论、原子结构、元素周期律、分子结构和氧化还原等基本原理和基础知识；通过教学过程注重培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力；使学生掌握对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力；使学生在科学思维能力上得到良好训练和培养，为他们今后各门后继课程的学习准备必要的基础理论，并为他们今后的工作打下扎实的无机化学基础。

二、课程的基本要求

无机化学的基本要求是通过课堂讲授、自学与讨论，使学生初步掌握近代物质结构理论基础、化学热力学、化学反应速率、化学平衡、电离平衡、氧化还原和配位化学等基本理论。并在这些理论的指导下，理解化学变化中物质的组成、结构和性质的关系，掌握元素及其重要化合物的基本性质和特征反应。同时适当介绍现代化学的新发展和新特点。通过学习，帮助学生树立辩证唯物主义观点，训练科学思维，培养学生对一般化学问题进行理论分析计算、独立思考、归纳总结以及利用参考文献等方面的能力，逐步掌握解决化学问题的基本方法，为后继课程的学习打下基础。

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三、本课程与相关课程的联系

无机化学课程是大学化学专业的第一门专业基础课,是运用物理、数学等学科的基本理论、基本运算方法，对物质的组成、结构、性质及其变化规律进行研究的学科。它是有机化学、分析化学、物理化学等后续课程的基础，同时，也为化工专业的专业课程的学习准备了必需的化学基础知识。

四、学时分配

五、教材与参考书

1. 天津大学无机化学教研室编《无机化学》(第四版)，北京，高教出版社 2005.4

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2．大连理工大学无机化学教研室编《无机化学》(第四版)，北京，高教出版社 2001.6

3．北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编《无机化学》(第四版)，北京，高教出版社 2002.8

4．高等教育出版社麦格劳-希尔国际出版公司《化学》(影印版)， 2000.6

5．武汉大学、吉林大学等校编《无机化学》(第三版)，北京，高教出版社 1994.4

6. 天津大学无机化学教研室编《无机化学学习指导》，北京，高教出版社 2010.6

7. 大连理工大学无机化学教研室编《无机化学解疑与思考》(第一版)，大连，大连理工大学出版社 1990.6

8.相关学习网站

①.http:///jpkc/inorg/

②.http:///chem/wjhx/

③.http:///ChemEdu/Echemi/elaborate/wujihuaxue/

④.http:///pthx/eveluation/index.html

六、教学方法与手段建议

1．课堂主讲

采用现代教学手段——CAI电子课件、传统教学方式和无机化学实验相结合的多元教学模式进行课堂教学。一方面，多媒体电子课件既能使课堂教学突出和强调教学的重点和难点，增大课堂容量，同时又能增强教学内容的感染力和表现力，激发学生学习兴趣，其优势是传统教学方法无法比拟的。但另一方面，单纯使用课件讲课并不能很好地表达某些无机化学教学内容，因此同时辅以黑板图示、板书补充说明某些重点、难点问题等是必要的。对于元素部分教学内容，必须紧密与实验相结合，才能使学生的认知从感性认识上升为理性认识，同时又用所学到的理论知识去指导自己的实践，学会归纳总结，使知识系统化，培养和提高学生分析解决问题的能力以及应用能力。

在无机化学理论课程的主讲过程中，要注重以学生为主体，以“结构-性能-原理-应

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用”为主线进行教学。无机化学理论原理部分以“设疑-精讲-讨论-总结”为基本教学方法；无机元素化学部分以“课堂引导-实验-讨论归纳-实验报告”作为基本教学方法，强调理论知识与实验相结合的综合运用能力培养，同时将本学科的学科新进展融入其中，增强化学知识的应用性和实用性特点。

2．作业

课堂练习和课外作业是加深理解概念、掌握各种公式、熟悉有关化学反应方程式，以达到消化掌握所学知识的重要手段。教师应根据教学要求精选习题，做到难易适中、题量适度、认真批改、及时解惑；学生应独立完成作业，巩固所学知识。

3．考试

期末考试是对教和学的一次全面验收，是不可缺少的重要教学环节。根据课程性质，命制考题应严格按教学大纲要求进行，考试内容既要体现知识面，又要突出重点，题量适度、难易适中。考试内容不能超越大纲要求和教材内容。

七、课程考核方式与成绩评定办法

考核方式考试、闭卷笔试

成绩评定办法

考核形式：考试（闭卷）。成绩评定办法：课堂表现10%，作业20%，考试70%。

八、其它

（空一行）

第二部分课程内容大纲

第0章绪论（1课时）

一、本章的教学目的和要求：

了解化学发展简史；了解21世纪无机化学发展方向和前沿课题；了解学习无机化学的方法。

二、教学内容及要求：

化学是研究物质化学变化的科学；21世纪化学的特点；无机化学的研究对象、发展和前景；学习无机化学的方法。

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第1章化学反应中的质量关系和能量关系(4课时)

一、本章的教学目的和要求：

了解热力学中的常用术语；掌握状态函数的特点；掌握焓变及几种重要热效应的概念；掌握盖斯定律；掌握化学反应热效应的计算方法。1．掌握气体的特点、理想气体状态方程式及其应用；

二、教学内容及要求：

热力学中常用的术语：体系和环境；体系的性质；状态和状态函数；过程和途径。化学反应的热效应：热力学第一定律；热化学；几种热效应；化学反应焓变的计算。本章重点：热力学第一定律、盖斯定律、化学反应焓变的计算。

本章难点：状态函数的理解、化学反应焓变的计算。

第2章化学反应的方向、速率和限度（7课时）

一、本章的教学目的和要求：

了解热力学的常用术语和基本概念：系统和环境、过程和途径、状态函数及其性质、掌握ΔG与ΔH及ΔS的关系，并会用ΔG判断化学反应方向；掌握化学反应速率的概念及表示方法；初步掌握反应速率理论；掌握影响反应速率的因素（浓度与压力、温度、催化剂）。了解化学平衡的概念；掌握化学平衡常数、标准平衡常数，掌握一般的化学平衡的计算；掌握化学平衡的移动（浓度、温度、催化剂的影响）。

二、教学内容及要求：

化学反应的方向：自发过程；熵的初步概念；吉布斯自由能和吉布斯-亥姆霍兹公式。化学反应速度：化学反应速度及其表示方法；化学反应速度的实验测定。反应速度理论：碰撞理论；过渡状态理论。影响化学反应速度的因素：浓度对化学反应速度的影响；温度对化学反应速度的影响；催化剂对化学反应速度的影响。化学平衡：可逆反应与不可逆反应；化学平衡的建立；平衡常数；有关化学平衡的计算。化学平衡的移动：浓度对化学平衡的影响；压力对化学平衡的影响；温度对化学平衡的影响；勒夏特理原理。

本章重点：反应方向的判断、质量作用定律、影响反应速率的因素、平衡常数、化学平衡的移动。

本章难点：反应速率理论、化学平衡的移动和计算。

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第3章酸碱反应和沉淀反应（6课时）

一、本章的教学目的和要求：

了解离子氛、离子强度的概念；掌握弱电解质的电离平衡；了解缓冲溶液的组成及原理，并能计算其pH值；理解溶度积的意义，掌握溶度积规则；了解沉淀转化和分步沉淀的计算方法；了解酸碱理论。

二、教学内容及要求：

电解质溶液：强电解质和弱电解质；强电解质溶液。弱电解质的电离平衡：水的电离平衡；弱酸弱碱的电离平衡。缓冲溶液：概念和组成；缓冲原理；缓冲溶液pH值的计算；缓冲溶液的选择和配制。盐类的水解：盐类的水解；影响盐类水解的因素。沉淀溶解平衡：溶度积常数；溶度积规则及其应用。酸碱理论：阿仑尼乌斯酸碱电离理论；酸碱的质子理论；酸碱的电子理论。

本章重点：溶液中的单相离子平衡、水的电离及溶液PH值的计算、弱电解质中离子浓度的计算、同离子效应、盐类水解及一般计算、溶度积规则的应用、沉淀生成、溶解、分步沉淀的计算。

本章难点：溶液pH值的计算、缓冲溶液、盐的水解、分步沉淀及沉淀转化的计算。

第4章氧化还原反应（6课时）

一、本章的教学目的和要求：

掌握氧化还原反应方程式的配平及氧化数的概念。了解原电池的构成、表示；电极电势的产生及一般理论计算；掌握能斯特方程，了解电极电势的应用。利用电极电势判断氧化还原反应的方向和极限。初步掌握标准电极电势图及其应用。

二、教学内容及要求：

氧化还原的基本概念：氧化数；氧化-还原电对。氧化还原方程式的配平：氧化数法；离子电子法。原电池与电极电势：原电池；电极电势；电极电势与自由能的关系；影响电极电势的因素。电极电势的应用：判断氧化剂和还原剂的相对强弱；判断氧化还原反应的方向和限度；元素电势图及其应用。

本章重点：电极电势、氧化还原反应的方向和限度的判定、元素标准电极电势图及其应用。

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本章难点：利用能斯特方程计算电极电势。

第5章原子结构与元素周期性（6课时）

一、本章的教学目的和要求：

了解玻尔的原子模型。了解微观粒子的运动特性，原子轨道的简单概念及表示方法、量子数。了解基本原子中电子分布原理，多电子轨道的能级，掌握基本原子中电子的分布，元素周期律与核外电子分布的关系。了解原子的原子半径、电离能、电子亲和能、电负性、金属和非金属性及它们的同期性。

二、教学内容及要求：

原子的组成：电子的发现；原子核的发现；核电荷的确定；原子的组成。核外电子运动的特点：能量量子化与波尔理论；电子运动的波粒二象性。核外电子运动状态的描述：薛定谔波动方程；四个量子数；波函数和原子轨道；几率密度和电子云；径向分布图。核外电子的排布与元素周期表：原子轨道的能级；核外电子的排布。元素性质的周期性变化：原子半径；电离能；电子亲合能；元素的电负性。

本章重点：原子轨道、核外电子分布及其与元素周期律的关系。

本章难点：原子轨道的概念及表示方法。

第六章分子的结构与性质（8课时）

一、本章的教学目的和要求：

了解共价键的形成、特征及类型，价键理论。掌握键长、键角、键能的概念。了解杂化轨道理论，掌握sp、sp2、sp3杂化及简单分子的几何构型。了解价层电子对互斥理论，能用其推测简单分子或离子的几何构型。了解分子轨道理论，并能进行简单的应用。了解分子间力和氢键。

二、教学内容及要求：

共价键：价键理论；分子轨道理论。共价分子的空间结构：杂化轨道理论，价层电子对互斥理论。分子轨道理论。共价分子间的作用力：范德华引力；氢键。

本章重点：价键理论、键参数，杂化轨道理论、分子轨道理论、分子间力和氢键。本章难点：杂化轨道理论、分子轨道理论、分子间力。

第七章固体的结构与性质（4课时）

一、本章的教学目的和要求：

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熟悉晶体的类型和特征。了解离子键的形成和特征，离子的结构特征。了解晶体及其内部结构。掌握离子晶体的特征和性质、离子晶体中最简单的结构类型，晶格能。了解原子晶体的特征和性质。了解金属晶体的内部结构和金属键的形成。了解和掌握离子极化的概念及离子极化对物质结构和性质的影响。