《無機及分析化學(xué)》(環(huán)科用)教學(xué)大綱(無機化學(xué)部分)

1、無機及分析化學(xué)（環(huán)科用）教學(xué)大綱（無機化學(xué)部分）無機及分析化學(xué)教學(xué)大綱無機化學(xué)部分（*為選講內(nèi)容）學(xué) 時：34學(xué)時學(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、說明：1.課程的性質(zhì)、地位和任務(wù)：無機及分析化學(xué)是生命科學(xué)類各專業(yè)的第一門化學(xué)類課程，它既是一門獨立的課程， 同時也是為學(xué)習(xí)其它化學(xué)和生命類課程打下基礎(chǔ)和儲備知識。無機化學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容十 分豐富、廣泛，包括了無機化學(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)部分主要介紹無機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、

2、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、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)生運用上述原理去理解有關(guān)無機化學(xué)中元素和化合物的基本知識、性質(zhì), 并具有對一般無機化學(xué)問題進行理論分析和計算的能力：（3）通過教學(xué)使學(xué)生在科學(xué)思維能力上、自學(xué)能力上、利用參考文獻書籍上得到訓(xùn) 練和培養(yǎng)：（4）做好與后繼課程和中學(xué)化學(xué)的銜接問題，為今后學(xué)習(xí)后繼課程和新理論、新實 驗技術(shù)打下必要的無機化學(xué)基礎(chǔ)。3.課程教學(xué)指導(dǎo)思想及方法和手

3、段：精選無機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，突出現(xiàn)代化學(xué)理論，在保證傳授知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生的思 維方法、創(chuàng)新能力，分析解決問題能力和自學(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)時數(shù)：2）教學(xué)要求：通過教學(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)時數(shù)：6）-1

4、-教學(xué)要求：了解幾個重要的熱力學(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；會運用蓋斯定律求出 H、ZXG?、$?的值；初步學(xué)會用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4G的影響。教學(xué)內(nèi)容：（1）幾個基本概念：體系、環(huán)境、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)、過程和途徑、廣度性質(zhì)和強度 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

5、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)平衡的計算，熟悉有關(guān)化學(xué)平衡移動原理；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)級數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)等概念，掌握濃度、速度、壓力、催化劑對反應(yīng)速 度的影響，掌握速率方程和阿累尼烏斯公式的應(yīng)用和計算，理解活化能概念和對應(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

6、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)計算多重 平衡規(guī)則（2）化學(xué)平衡的移動濃度對平衡的影響、壓力對平衡的影響、溫度對平衡的影響及相關(guān)計算勒夏特列原 理。（3）化學(xué)反應(yīng)速度及表示方法平均速度、瞬時速度（4）濃度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響基元反應(yīng)、非基元反應(yīng)的概念、速度方程及其表達式和確定，速度常數(shù)及意義反應(yīng) 級數(shù)及其實驗測定反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)時間的關(guān)系*反應(yīng)機理（5）溫度對化學(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

7、元和多元弱酸堿的電離平衡及pH值的計算；掌握同離子效應(yīng)，鹽效應(yīng)等影響電離平衡 移動的因素： 了解離子氛、活度、離子強度等概念；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)進行有關(guān)計算電 離度的概念。（3）多元弱酸的解離多元弱酸解離的特點多元弱酸解離平衡及有關(guān)計算*兩性物質(zhì)的解離同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)（4）強電解質(zhì)溶液強、弱電解質(zhì)的區(qū)別和

8、強電解質(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值的計算、配制和緩沖對的選擇。（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 度對沉淀溶解的影響：氧化還原對沉淀和溶解的影響：配合物的生成對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)時數(shù)：4）教學(xué)要求：理解標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的意義，能運用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢來判斷氧化劑、還原劑的 強弱、氧化還原反應(yīng)的方向和計算平衡常數(shù)，會用能斯特方程式來討論離子濃度變化時電 極電勢的改變和對氧化還原反應(yīng)的影響：能熟

9、練地運用元素電勢圖。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）電極電勢氧化還原反應(yīng)和原電池電極電勢的產(chǎn)生和影響因素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢及其確定、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表影響電極電勢的因素和奈斯特方程及其應(yīng) 用電極電勢的應(yīng)用（3）元素電勢圖及其應(yīng)用6 .原子結(jié)構(gòu)和元素周期律（建議學(xué)時數(shù)：5）教學(xué)要求：了解核外電子運動的特殊性，會看波函數(shù)和電子云圖形：了解四個量子數(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、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

10、電子運動的狀態(tài)*氫原子光譜和玻爾理論核外電子運動的特點：電子衍射實驗，測不準(zhǔn)原理，波粒二象性及對電子衍射圖象的 解釋（2）氫原子核外電子運動狀態(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量子數(shù)及意義、與核外電子運動狀態(tài)描述的關(guān)系（3）多電子原子的核外電子運動狀態(tài)屏蔽效應(yīng)、鉆穿效應(yīng)、近似能級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、電子親和勢、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)時數(shù)：6）教學(xué)要求：掌握離子健和共價鍵的基本特征以及它們的區(qū)別；能用雜化軌道理論來解 釋一般的分子結(jié)構(gòu)；

11、能用價層電子對互斥理論來預(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、影響因素離子型化合物生成過程的能量變化和晶格能及玻恩一哈伯循環(huán)。（2）共價鍵-4 -現(xiàn)代價鍵理論及其理論要點、共價鍵的形成及本質(zhì)、共價鍵的特點、共價鍵的類型（3）雜化軌道理論雜化軌道理論基本要點、業(yè)化類型與分子的空間構(gòu)型關(guān)系（4）價層電子對互斥理論（VSEPR）簡介（5）分子軌道理論簡介分子軌道的含義及分子軌道

12、理論要點、分子軌道的形成、分子軌道中能級次序和電子 排布、分子軌道的應(yīng)用舉例、鍵級（6）金屬鍵金屬的形成和金屬晶格金屬健理論簡介（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（8）離子極化離子的極化作用和變型性離子極化對化學(xué)鍵型和對物質(zhì)溶解性、熔沸點、顏色、導(dǎo)電性等性質(zhì)的影響（9）氫鍵氫鍵的產(chǎn)生和特點及對物質(zhì)性質(zhì)的影響8 .配位化合物（建議學(xué)時數(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）和配位鍵的本質(zhì); 了解螯合物的特點；掌握配合物的價犍理論的主要論點及應(yīng)用，了解晶體場理論的主要論 點；掌握配離子穩(wěn)定常數(shù)的意義和應(yīng)用及有

13、關(guān)計算。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* 晶體場理論：中心離子d軌道在配體場中以能極分裂，分裂能，晶體場穩(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和穩(wěn)定常數(shù)的應(yīng)用及與K穩(wěn)有關(guān)的計算：計算溶液中有關(guān)離子 的濃度，判斷難溶化合物的生成或溶解的可能性，配合物的生成對電極電勢的影響，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)參考書目：教材：無機及分析化學(xué) 第四版 南京大學(xué)無機及分析化學(xué)編寫組 高等教育出版社 2021教學(xué)參考書目：1.武漢大學(xué)，吉林大學(xué)等校編，無機化學(xué)（上、下冊）第三版，高等教育