1、无机化学与化学分析（ Inorganic chemistry and Chemical analysis ）教学大纲一、 课程地位、意义及其要求课程类型：学科核心课；学分： 7 ；学时： 126 ；开课学时；第1 学期周学时为 4 ，第 2 学期周学时为 3 ；授课方式：课堂；授课手段：多媒体课件；课外活动：适当组织研究所或工厂的参观及参加学术讲座；辅导：分班每周集体辅导一次；学年论文； 每学期各进行一次小论文写作（ 10-20 个题目，由学生自选，教师指导） ；考核方式：每学期进行一次笔试，并进行平时考查，计成绩 20% 。二、教学大纲（总学时 126）本大纲适应于化学系化学、应用化学和材料
2、化学专业本科生“无机化学与化学分析”课程，分章、节、知识点、教学要求和讲座。第1章 原子结构和元素周期表 （ Atomic Structure and Periodic Table of Elements ） （ 8学时 ）第 1 节 亚原子粒子（Subatomic）第 2 节 波粒二象性 赖以建立现代原子模型的量子力学概念（Wave-particle parallelismthe quantum mechanics theory by which model atomic model has been established）第 3 节 关于氢原子结构的玻尔模型（Bohrs model of
3、 the hydrogen atom）第 4 节 波动力学模型（Wave mechanics model）第 5 节 轨道概念的图形描述（Representations of the orbital）第 6 节 多电子原子轨道的能级和基态原子的核外电子排布（ Energy level and the ground state of the orbital in many-electron atoms electron configurations）第 7 节 周期表与原子结构（The periodic table and atomic structure）第 8 节 原子参数（Atomic p
4、arameters）知识点 ：亚原子粒子 , 原子能级，波粒二象性，核外电子运动，量子数，波函数的图形，电子云图象，近似能级图，屏蔽效应，钴穿效应，能级交错，周期表，原子半径，电子亲合能，电负性。教学要求 ：1初步了解原子核外电子运动的近代概念、原子能级、波粒二象性、原子轨道（波函数）和电子云概念；2了解四个量子数对核外电子运动状态的描述，掌握四个量子数的物理意义、取值范围；3 熟悉 s 、 p 、 d 原子轨道的形状和方向；4 理解原子结构的近似能级图，掌握原子核外电子排布的一般规则和 s 、 p 、 d 、 f 区元素的原子结构特点；5会从原子的电子层结构了解元素性质，熟悉原子半径、电离能
5、、电子亲合能和电负性的周期性变化。第2章 化学键与分子结构 （ Chemical Band and Molecular Structure ） （ 8 学时 ）第 1 节 化学键的定义（Definition of chemical bonding）第 2 节 离子键理论及离子极化（Ionic bond theory and ionic polarization）第 3 节 共价键的概念与路易斯结构式（Concept of the covalent bond theory and Lewis structure formula）第 4 节 用以判断共价分子几何形状的价层电子对互斥理论（VSEPR
6、 for judging the configuration of the covalence molecular）第 5 节 原子轨道的重叠 价键理论（Superposition of atomic orbital valence bond theory）第 6 节 分子轨道理论（Molecular orbital theory）第 7 节 金属键理论（Metallic bond theory ）第 8 节 分子间作用力和氢键（Intermolecular forces and hydrogen bonding）知识点： 化学键，离子键，离子的特征，离子极化理论，价键理论，共价键的特点，价电
7、子对互斥理论，杂化轨道理论，分子轨道理论，金属键，能带理论，分子间作用力，氢键。教学要求 ：1认识化学键的本质；2掌握离子键的形成及其特点；3掌握离子的特征，离子极化概念；4掌握价键理论的内容；会用价键理论解释共价键的特征，会用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释简单的分子结构；5初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道特点；6理解金属键理论，特别是能带理论，会用能带理论解释固体分类；7认识分子间作用力和氢键的本质，会用其解释对物质性质的影响。第3章 化学热力学的初步概念与化学平衡 （ Primary Conception of Chemical Thermodynamics 2了解水溶液中
8、酸碱各种组分的分布系数概念 ;3 掌握各类酸、碱及缓冲溶液 pH 值的计算方法 ;4了解各类离子与水的作用机理 ;5了解酸碱指示剂的作用原理、变色点和变色范围等概念 ;6掌握强酸（碱）滴定强碱（酸）或弱碱（酸）的滴定曲线、滴定突跃大小及其影响因素、指示剂的选择原则7了解滴定方式及应用实例。第 9章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定 （ Precipitation Dissolution Equilibrium and Precipitation Titration ） （ 8 学时 ）第 1 节 沉淀溶解平衡（Precipitation dissolution equilibrium）第 2 节 沉淀滴
9、定法（Precipitation titration）知识点 ：溶解度，溶度积，溶度积常数，分步沉淀，同离子效应，盐效应，多重平衡原理，沉淀滴定法，共沉淀，后沉淀，银两法，莫尔法， 佛尔哈德法，法扬司法教学要求 ：1了解沉淀的溶解度和溶度积常数 ;2掌握微溶化合物溶解度的计算 ;3熟悉影响条件溶度积和沉淀溶解度的因素 ;4熟悉几种重要的银量法的原理、特点和应用 。第 10章 条件稳定常数和络合滴定（ Conditional stability constant and complexometric titration ） （ 8 学时 ）第 1 节 EDTA :络合滴定最重要的滴定剂（EDTA
10、 most important titration in complexometric titration）第 2 节 条件稳定常数（Conditional stability constant）第 3 节 络合滴定原理（Principle of complexometric titration）第 4 节 滴定干扰的消除（Wipe-out of disturbance in complexometric titration）第 5 节 络合滴定方式（Titration methods employing EDTA）知识点 ：逐级稳定常数，不稳定常数，累积稳定常数，副反应系数，酸效应和酸效应系
11、数，条件稳定常数，金属指示剂，络合滴定曲线，突跃，滴定干扰及消除，掩蔽和络合掩蔽剂，返滴定，置换滴定教学要求 ：1了解分析化学中 EDTA 及其螯合物的分析特性；2掌握络合平衡的副反应系数和条件稳定常数的计算；3了解金属离子指示剂的作用原理、指示剂的选择原则及常用的金属离子指示剂的使用条件；4 熟悉络合滴定曲线、化学计量点和滴定突跃；5了解络合滴定的应用及计算。第 11章 条件电势和氧化还原滴定 （ Conditional electric potential and oxidation- reduction Titration ）（ 8 学时 ）第 1 节 氧化还原反应的条件电势（Condi
12、tional electric potential of oxidation-reduction reaction）第 2 节 滴定曲线和指示剂（Titration curves and indicators）第 3 节 重要的氧化还原滴定法（Important oxidation- reduction titration）知识点 ：条件电势，离子强度，氧化还原滴定曲线，可逆电对，不可逆电对，对成电对，不对成电对，自身指示剂，专用指示剂，高锰酸钾法，重铬酸钾法，碘量法教学要求 ：1了解条件电势的概念及影响因素。2氧化还原滴定指示剂的类型及应用。3熟悉各种副反应对条件电势的影响。4掌握氧化还原滴
13、定法中的高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的条件及应用。第 12章 s 区元素 （ s-Block Elements ） （ 4 学时 ）第 1 节 单质（Elementary Substance）第 2 节 化合物（Compounds）知识点 ：IA 、 IIA 族元素及其化合物。教学要求：1了解 s 区元素的物理性质和化学性质，能够解释 Li 的标准电极电势为什么最低，能解释碱金属与水、醇和液氨反应的不同；2了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法，特别注意钾和钠制备方法的不同；3了解 s 区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，特别注意氢氧化物的碱性变化规律；4了解 s 区元素的重要盐类化合物
14、，特别注意盐类溶解性的热力学解释；5会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律；6了解对角线规则和锂、铍的特殊性。第 13 章 p 区元素（一） （ p-Block Elements (First) ） （ 9 学时）第 1 节 概述（General description ）第 2 节 天然资源、单质的提取和用途（Natural resource, extraction for elements and application）第 3 节 硼的单质和化合物（Element boron and compounds）第 4 节 金属键及其化合物（Metal bond and the related co
15、mpounds）第 5 节 碳的单质及其化合物（Element carbon and the related compounds）第 6 节 硅及其化合物（Element silicon and the related compounds）第 7 节 氮及其化合物（Nitrogen and the related compounds）第 8 节 磷及其化合物（Phosphorus and the related compounds）第 9 节 长周期元素和惰性电子对效应（Long periodic elements and inert electron pair effecting）知识点：
16、硼，碳，硅，氮，磷，单质，制备，化合物，三中心二电子键，硼烷，碳纤维，高能燃料，人造金刚石，半导体硅，硅烷，分子筛，惰性电子对效应。教学要求：1了解 p 区元素的特点；2了解 p 区元素的存在、制备及用途；3掌握重点元素硼、铅、碳、硅、氮和磷的单质及其化合物的性质，会用结构理论和热力学解释它们的某些化学现象；4从正硼烷的结构了解缺电子键和硼烷结构；5了解一些无机材料的制备和用途；6了解惰性电子对效应概念及其应用。第14章 p 区元素 （二） （ p-Block Elements （ Second ） （ 6 学时 ）第 1 节 16-18 族元素概述（General description t
17、o 16-18 groups）第 2 节 工业资源、单质的制备和用途（Industrial resource, preparation of elements and applications）第 3 节 过氧化氢和臭氧（Hydrogen peroxide and ozone）第 4 节 硫的重要化合物（The key compounds of sculpture）第 5 节 卤素（The halogens ）第 6 节 稀有气体（The Nobel gases）知识点： 氧、臭氧、过氧化氢，单质制备，硫、卤素，稀有气体教学要求：1了解 16-18 族元素的特点；2了解重点元素的存在、制备和用
18、途；3掌握重点元素硫、卤素的单质及其化合物的性质，会用结构理论和热力学解释它们的某些化学现象；4了解第 1 个稀有气体化合物的诞生及其对化学发展的贡献。第 15章 d 区元素 （ d-Block Elements ） （ 10 学时 ）第 1 节 d 区元素的通性（General characteristics ）第 2 节 金属钛及其化合物（Titanium and the related compounds）第 3 节 金属铬及其化合物（Chromium and the related compounds）第 4 节 钼和钨（Molybdenum and Tungsten ）第 5 节 锰
19、及其化合物（Manganese and the related compounds）第 6 节 铁、钴、镍及其化合物（Iron, cobalt, nickel and the related compounds）第 7 节 铜 及其化合物（Copper and the related compounds）第 8 节 贵金属元素的不活泼性和催化性能（Non-active and catalytical properties for the noble elements）第 9 节 锌、镉、汞及其化合物（Zinc, cadmium, mercury and the related compound
20、s）第 10 节 过渡元素与 CO 形成的化合物（Compounds of transitional metal with CO）知识点： d 区元素通性，钛，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，镉，汞，单质性质和制备，化合物， 贵金属元素，催化性能，羰基化合物教学要求：1了解 d 区元素的通性，即 d 电子化学的特征；2掌握钛单质、 TiO 2 、 TiCl 4 的性质和制备，钛合金的应用；3掌握铬单质的特性与制备，三价铬与六价铬的转变；4了解钼和钨的简单化合物及同多酸、杂多酸的概念；5掌握从软锰矿制备单质锰，锰的变价及其氧化性；6了解铁、钴、镍氧化还原性变化规律，掌握其氧化物和氢氧化物性质；7掌握
21、铜单质及其常见化合物，着重了解其歧化反应；8了解锌、镉、汞的单质及重要化合物。第16章 f 区元素 （ f-Block Elements ） （ 4 学时 ）第 1 节 镧系元素的存在，提取和应用（Occurrence, extraction and uses of lanthanide elements）第 2 节 镧系元素的相互分离（Isolation of lanthanide elements）第 3 节 锕系元素简介（Instruction to Actinide elements ）知识点： 镧系元素，稀土元素，镧系收缩，特征氧化态，氧化物，氢氧化物，配合物，溶剂萃取法，离子交换法
22、，锕系元素。教学要求：1熟悉镧系元素电子结构、名称，镧系收缩概念及其产生原因和影响；2了解镧系元素的存在，制备及用途；3重点掌握镧系元素氧化物，氢氧化物的性质；4了解镧系元素的分离方法，特别注意溶剂萃取法及离子交换法的原理；5简单了解锕系元素电子结构、名称及与镧系元素的相似性。第 17 章 氢（ Hydrogen ） （ 4 学时）第 1 节 氢的存在、制备及用途（Occurrence, preparation and use of hydrogen）第 2 节 二元氢化物的分类（Classification of binary hydrogen compounds）第 3 节 氢能源（Hyd
23、rogen energy ）知识点： 氢，制备，用途，同位素，氢化物分类，氢能源教学要求：1了解氢在周期表中的特殊位置；2了解氢的存在和用途，掌握氢的主要工业和实验室制法；3认识氢的三种同位素；4掌握二元氢化物的分类及其特点；5了解氢能源（发生、储存、利用） 。第 18 章 核化学简介（ Introduction to Nuclear Chemistry ） （ 4 学时）第 1 节 放射性核素和放射性衰变（Radioactive nuclide and radioactive decay ）第 2 节 核能和核能利用（Nuclear energy and use of nuclear ene
24、rgy）第 3 节 人工核反应和超铀元素的合成（Artificial nuclear reaction and syntheses of transuranium elements ）知识点： 放射性衰变 , 放射系 , 核化学方程式，半衰期，放射性活度，盖革计数器，放射性碳 -14 测定年代法，核能和核能利用 ， 平均结合能 ， 核裂变，核聚变，核反应堆，自持链反应，人工核反应 ，超铀元素的合成，射线疗法，放射性示踪剂教学要求：1了解有关放射性核素和放射性衰变的概念；2会正确书写核化学方程式；3了解放射性碳 -14 测定年代法；4了解核能和核能利用的基本概念；5简单了解人工核反应和超铀元素合成的基本内容。讲座 4 无机材料 （ Inorganic material ） （ 2 学时）内容：了解晶体结构、晶体缺陷和晶体材料的基本概念；介绍无机金属材料和无机非金属材料的基本知识。讲座 5 生物体中某些重要无机化学过程 （ Some important Processes of Inorganic Chemistry in Life ） （ 2 学时）内容：了解生物体中化学元素的分类和主要功能；了解氨基酸、蛋白质及其与金属的配位作用；了解与输氧和钠钾跨膜传递有关的化学过程。
