《无机及分析化学》教学大纲

无机及分析化学教学大纲 云南科技信息职业学院 YUNNAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY & INFORMATION 化 学 课程教学大纲 应用技术学部 园艺系 云南科技信息职业学院 应用技术学部 园艺技术专业化学课程教学大纲 【课程名称】 化学 【课程类别】 专业必修课 【课 时】 68学时 【学 分】 4学分 【课程性质、目标和要求】 （课程性质）：化学是研究物质的组成、结构、性质、变化及变化过程中能量关系的一门基础课 程。 （教学目标）：通过本课程的学习，使学生牢固掌握原子分子结构、元素周期律、氧化还原反应和四大平衡等有关的化学基本理论和基本知识。 （教学要求）：由该课程的地位、性质、教学目的以及我校的实际情况所决定，在教学活动中应坚持以课堂教学为主，课后作业、答疑为辅。 本课程计2 学分，68 学时，学时分配如下： 【】 第一章溶液和胶体 一、学习目的要求 1熟练掌握物质的量、摩尔质量等概念及溶液组成的常用方法； 2掌握溶液组成不同表示方法间的换算； 3了解稀溶液的依数性及其在本专业中的应用。 二、主要教学内容 第一节 分散系 第二节 溶液浓度的表示方法 1物质的量及其导出量； 2溶液浓度的表示方法； 3几种溶液浓度表示方法间的转换； 4等物质的量规则。 第三节 稀溶液的依数性 1溶液的蒸汽压下降； 2溶液的沸点升高； 3溶液的凝固点下降； 4溶液的渗透压。 三、课堂讨论题 例1-1 、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6。 四、课外作业选题 习题 p19：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。 第二章 电解质溶液 一、学习目的要求 1熟练掌握一些基本概念，Ki、pH、同离子效应、盐效应和缓冲溶液等； 2掌握一元弱酸、弱碱溶液值的计算方法； 3掌握缓冲溶液的组成、pH值的计算、缓冲原理； 4掌握盐类水解的原理及水解平衡的移动； 5熟练掌握平衡常数的概念及有关计算； 6掌握平衡移动的原理。 二、主要教学内容 第一节 化学平衡及其移动 1化学反应的可逆性和化学平衡； 2平衡常数及其意义； 3化学平衡的移动。 第二节 弱电解质的电离平衡 1水的电离和溶液的酸碱性； 2一元弱酸弱碱的电离平衡； 3同离子效应和盐效应； 4多元弱酸的电离平衡。 第三节 缓冲溶液 1缓冲溶液的组成及缓冲溶液； 2缓冲溶液Phd的计算； 3缓冲溶液的配制。 第四节 盐类的水解 1盐的水解平衡和溶液的酸碱度； 2影响盐类水解的因素。 三、课堂讨论题 例2-1 、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6 、2-7、2-8、2-9、2-10。 四、课外作业选题 习题 p47： 3、4、6、7、8、9、10。 第三章 沉淀溶解平衡 一、学习目的要求 1掌握溶度积常数的概念； 2掌握溶度积常数和溶解度之间的换算； 3用溶度积原理判断沉淀溶解平衡移动的方向； 4掌握沉淀的生成过程与沉淀溶解的方式。 二、主要教学内容 1、第一节 溶度积原理 1溶度积常数； 2溶度积和溶解度的关系； 3溶度积规则。 第二节 沉淀的生成和溶解 1沉淀的生成； 2沉淀的溶解。 三、课堂讨论题 例2-11、2-12 、2-13。 四、课外作业选题 习题 p48： 9。 第四章 氧化还原反应 一、学习目的要求 1熟练掌握氧化数、氧化还原反应的功能基本概念； 2掌握电极电势的概念； 3掌握电极电势在判断氧化还原反应进行方向、次序方面的应用。 二、教学内容： 第一节 氧化还原反应的基本概念 1氧化数； 2氧化与还原； 3氧化还原反应方程式的配平。 无机及分析化学教学大纲与课程简介 课程号：061B0450 课程名称：无机及分析化学 周学时： 4-0 学分：4 课程类别：大类课程 预修课程：面向对象：理、工、农、医近化类专业 教学方式： 课堂教学和教师课后指导相结合完成该课程的全部教学任务。课堂教学以老师讲授为主， 讨论课与习题课为辅，同时采用多媒体和网络课堂等辅助教学手段，并以课外辅导答疑等形 式完成教学工作。 教学目的与基本要求： 介绍现代无机化学和分析化学的基础理论和基本知识, 培养学生具有独立分析和解决有 关化学问题的能力，为学习后续化学课程及其他基础课和专业课打好基础。要求掌握化学反 应的一般原理、近代物质结构理论、溶液化学平衡、电化学等基础知识；分析误差和数据处 理的基本概念、滴定分析、分光光度分析和电位分析等常用的仪器分析方法。 课程简介： 无机及分析化学是理、工、农、医近化类专业必修的大类课程。通过对化学反应的基本 原理、物质结构基础理论、溶液化学平衡、定量分析基本方法、常用的仪器分析方法的学习， 使学生了解近代无机化学和分析化学的基本理论，为今后的学习和工作提供必要的化学基础， 同时在科学思维能力方面获得应有的训练和培养。与其配套的实验课程是大学化学实验G。 主要内容及学时分配：(学时供参考，任课教师可根据教学实际调整) 一、物质的聚集状态 4学时 1分散系 2. ?理想气体状态方程式；?分压定律 3溶液浓度的表示方法 4?稀溶液的通性 蒸气压的下降；沸点上升和疑固点下降；渗透压 5胶体溶液 胶体溶液的性质；胶团的结构；溶胶的稳定性和聚沉 6高分子溶液和乳状液 二、化学反应的一般原理 8学时 1基本概念 2热化学 等容反应热；等压反应热；?焓；热化学方程式；?盖斯定理；?化学反应热的计算 3化学反应的方向 ?混乱度和熵；?吉布斯函数；?化学反应方向的判据；吉布斯函数变与温度的关系 4化学平衡及其移动 可逆反应与化学平衡；标准平衡常数与标准摩尔反应吉布斯函数变；平衡移动原理； 5化学反应速率 化学反应速率的概念；?化学反应速率方程式；半衰期；一、二级和零级反应；?反应速 率理论；?影响反应速度的因素； 6化学反应原理的应用 三、定量分析基础4学时 1分析化学的任务和作用 2定量分析方法的分类 3 定量分析的一般过程和结果的表示 4 ?定量分析中的误差 准确度和精密度；误差产生的原因及减少误差的办法 5 ?分析结果的数据处理 平均偏差和标准偏差；平均值的置信区间；可疑值的取舍；分析结果的处理与报告 6 ?有效数字及其运算规则 7 滴定分析法概述 滴定分析法分类及对化学反应的要求；基准物质和标准溶液；滴定分析的计算 四、酸碱平衡与酸碱滴定 8学时 1电解质的解离 强电解质与弱电解质；活度与活度系数的概念 2酸碱理论 ?酸碱质子理论；电子理论 3溶液酸度计算 ?质子平衡式；?溶液的pH值及其计算；酸碱平衡的移动 4缓冲溶液 缓冲作用原理；?缓冲溶液酸度的计算；缓冲溶液的缓冲能力 5酸、弱碱溶液中各型体的分布 6酸碱滴定法 ?酸碱滴定曲线与指示剂；酸碱标准溶液的配制与标定；?酸碱滴定的应用 五、沉淀溶解平衡及沉淀滴定法 4学时 1 ?溶度积原理 溶度积常数；溶度积与溶解度换算；溶度积原理 ? 2沉淀溶解平衡的移动 3多种沉淀之间的平衡 分步沉淀；沉淀的转化 4?沉淀滴定法 莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法 六、氧化还原平衡与氧化还原滴定10学时 1氧化还原反应的基本概念 氧化值；氧化与还原 2氧化还原反应方程式的配平 3?电极电势 原电池；电极电势；?标准电极电势；?原电池电动势的计算；?能斯特方程；条件电极 电势的概念 4?电极电势的应用 计算原电池电动势；判断反应方向；计算平衡常数、Ksp及溶液pH值 5元素电势图及其应用 6氧化还原反应速率及其影响因素 7氧化还原滴定法 氧化还原滴定曲线；氧化还原指示剂 8 ?常用氧化还原滴定方法 重铬酸钾法；高锰酸钾法；碘量法；氧化还原滴定结果的计算 七、物质结构基础 12学时 1 核外电子的运动状态 ?微观粒子的波粒二象性；核外电子的运动状态描述；?原子轨道与电子云 2多电子原子结构 ?核外电子排布规律；电子构型与元素周期律；?元素性质的周期性变化 3化学键理论 离子键理论；?价键理论；?分子轨道理论；共价键的类型与键参数 4?多原子分子的空间构型 价层电子对互斥理论；杂化轨道理论 5共价性物质的晶体 晶体类型；金属晶体；?分子晶体；?分子间力 6离子型晶体 离子的电子层结构；离子晶体；?离子极化作用 八、配位化合物与配位滴定8学时 1配合物的组成与命名 2?配位化合物的化学键理论 价键理论；晶体场理论 3配合物的类型与异构化 ?螯合物；螯合效应 4?配离子在溶液中的解离平衡 配位平衡常数；配位平衡的移动 5配位滴定法及EDTA的性质 配位滴定法的特点；EDTA在溶液中的解离平衡；EDTA与金属离子的配位平衡 6?配位滴定曲线 滴定曲线；配位滴定所允许的最低pH值；酸效应曲线 7金属指示剂 ?金属指示剂的变色原理；常用金属指示剂；指示剂使用中存在的问题 8配位滴定的应用 九、仪器分析法选介 6学时 1紫外可见分光光度法 概述；?光吸收的基本定律；?显色反应及其影响因素；紫外可见分光光度计；?紫外可见分光光度测定方法；?紫外可见分光光度法的误差与测量条件的选择；应用实例 3电势分析法 概述；?离子选择性电极；?直接电势法；电势滴定法； 说明：带*号的为重点掌握内容 相关教学环节安排： 可安排1-2次习题课或讨论课，期中可根据各专业情况自行安排测验，每周末课程组统一安排答疑。 方式及要求： 根据学生的学习态度、作业完成情况、到课率等给予平时成绩，占20-30%。 期末以统考方式进行，可采用闭卷或半开卷（允许带一页4A纸的资料）的形式，成绩占70-80%。各主讲教师可根据具体情况采用期中考试以了解学生的学习情况。 教材： 无机及分析化学浙江大学编，xx.6(二版)高等出版社 主要参考书: 无机及分析化学学习指导浙江大学编, 高等教育出版社二版 无机及分析化学(第四版), 南京大学编, 高等教育出版社 无机及分析化学教程倪静安主编，高等教育出版社 大学化学傅献彩主编, 高等教育出版社 无 机 及 分 析 化 学 (Inorgaic and Analytical Chemistry ) 一、简要说明： 本课程为我校蜂学、植物保护、中药资源与开发、农学、动科等专业本科生的必修基础课。该课程全面、系统地介绍了化学的基础知识，为学生进一步学习后续专业基础课和专业课打下基础。每年秋季开课，周学时为4。 二、课程的性质、地位和任务 本课程主要介绍对其他化学课程和专业课有普遍意义的基本化学理论，是化学科学的导论。作为农学类、生物类本科学生化学的入门课程，其教学目的就是通过教学使学生掌握化学的基本原理、规律及研究方法，一方面为进一步学好后续课程打下必要的理论基础，另一方面也让学生懂得如何运用普遍的化学原理去解决广泛的化学实际问题。 三、课程教学的基本要求和方法 1、教学方法：以教师授课内容为主要教学材料，参考其他书目，来组织教学内容；以Powerpoint为主要教学手段；以课堂讲授和习题讨论、讲解相结合的教学方式；部分章节加“*”定为选学或自学内容。 2、成绩评定：课程总成绩的评定权重为： 期末考试（闭卷）：60% 出勤：10% 平时作业：10%半期考试：20% 四、授课教材及主要参考书目 授课教材：无机及分析化学蒋疆 等主编，厦门大学出版社，xx.5 主要参考书： 1.无机及分析化学南京大学无机及分析化学编写组。第四版，高等教育出版社xx. 2.无机化学（第四版）大连理工大学无机化学教研室编。高等教育出版社xx.6 3. 分析化学上册（第三版）北京师范大学、华中师范大学编。高等教育出版社xx.6 五、学分和学时分配： 本课程共78学时，分上下两学期完成：上学期46学时，下学期32学时，共 5学分 六. 课程教学大纲及学时分配（重点*，难点#，自学） 无机及分析化学I（46学时） 绪论（1学时） 了解“无机及分析化学”课程的主要内容及其相互关系，掌握“无机及分析化学”课程的学习方法。 第一章 物质结构基础（11学时） 1、目的要求： （1）了解电子的运动特性、测不准原理的意义和电子波粒二象性的统计解释，理解波函数、量子数的物理意义，掌握量子数的取值规则。理解四个量子数对核外电子运动状态的描述，熟悉s、p、d原子轨道的形状和方向。 （2）了解原子轨道图形表示和电子云图，了解径向分布图的意义。 （3）了解单电子原子内轨道能级和简并轨道的概念，了解有效核电荷的概念，粗知屏蔽作用、钻穿效应对轨道能级的影响。了解原子核外电子排布的三个原则和能级组等概念，掌握原子核外电子排布规律及主族元素、过渡元素价电子结构的特征。 （4）了解元素原子核外电子结构周期性变化规律与周期表结构的关系，掌握周期表中各区元素原子的结构特点，主、副族元素原子结构的差异及主要性质的差异。 （5）了解电子层结构、原子半径、有效核电荷与元素性质（电离能、电子亲合能、原子的电负性、氧化数等）变化基本规律的关系。 （6）了解离子键理论的要点和离子晶格能的概念，了解同类型离子晶体中离子半径、电子构型、离子电荷对晶格能及离子晶体重要物理性质的影响。 （7）了解共价键理论、价层电子对互斥理论和杂化轨道理论要点，了解杂化轨道与分子空间构型的关系，能正确判断简单分子的空间构型和分子的极性。 （8）理解离子极化、分子间力、氢键及对物质性质的影响。 2、要点： 第一节 核外电子的运动特性 1. 核外电子的量子化特征 2. 核外电子的波粒二象性 第二节 核外电子的运动状态 1. 薛定谔方程 2. 波函数和原子轨道（*，#） 3. 量子数（*，#） 4. 波函数和电子云的图像 第三节 多电子原子核外电子的排布规律 1. 原子能级 2. 基态原子电子排布（*，#） 第四节 原子的电子层结构和元素周期律 1. 周期表的结构 2. 元素重要性质的周期性（*） 第五节 离子键理论 1. 离子键的形成 2. 离子键的特点 3. 离子键的强度与晶格能 4. 离子的特征及对离子键的强度的影响（*，#） 第六节 共价键理论 1. 价键理论（*） 2. 杂化轨道理论（*，#） 第七节 价层电子对互斥理论 1. 价层电子对理论的基本要点（*） 2. 分子几何构型的判断（*，#） 第八节 分子间力和氢键和离子的极化 1. 分子间力（*，#） 2. 氢键（*） 第九节 晶体结构简介（） 1. 晶体的基本概念与结构特征 2. 晶体分类 第二章 化学反应的基本原理（10学时） 1、目的要求： （1）了解状态函数及其特征、功、热等基本概念，理解热力学第一定律和热力学能概念，掌握定压热与焓变、定容热与热力学能变的关系。 （2）掌握化学反应定容热、定压热概念及其与反应的摩尔热力学能变、摩尔焓变的关系，理解并能熟练应用热化学定律，掌握化学反应热的基本计算方法。 （3）理解自发过程的的两个趋势，粗知熵与混乱度概念。能用吉布斯自由能判据判断化学 反应的自发方向。 （4）熟练吉布斯自由能的有关计算。熟练运用吉布斯-亥姆霍兹公式进行有关计算。 （5）理解化学平衡的意义，掌握标准平衡常数及其与反应的标准摩尔吉布斯自由能变的关系。 （6）掌握化学平衡计算基本方法和多重平衡原理及应用。 （7）掌握化学平衡移动的主要影响因素，能通过Q与的比较判断反应进行的方向。 （8）掌握化学反应速率的表示方法以及基元反应、复杂反应等基本概念。 （9）了解浓度对反应速率的影响；理解质量作用定律、速率方程及速率常数、反应级数等概念。 （10）了解温度对反应速率的影响；掌握阿仑尼乌斯方程的简单应用。 （11）了解催化作用原理。 （12）了解反应速率的碰撞理论和过渡态理论要点。 2、要点： 第一节 化学反应的能量变化 1. 热力学基本概念与定律 2. 化学反应热（*，#） 第二节 化学反应的方向 1. 化学反应的自发性 2. 混乱度和熵（*，#） 3. 化学反应方向判断（*，#） 第三节 化学反应的限度-化学平衡 1. 可逆反应与化学平衡状态（*） 2. 标准平衡常数 3. 重平衡规则 4. 化学反应方向的判断（*，#） 5. 化学平衡的移动（*，#） 第四节 化学反应速率 1. 化学反应速率的表示方法 2. 影响化学反应速率的因素（*，#） 3. 反应速率理论简介（） 第三章 溶液和胶体（6学时） 1、目的要求： （1）了解均相分散系、多相分散系的概念。 （2）熟练掌握各种溶液的组成标度及有关计算。 （3）掌握稀溶液的通性、有关计算及应用。 （4）了解胶体溶液的基本性质和比表面、表面能概念，理解溶胶为热力学不稳定系统。 （5）了解胶团结构，溶胶的稳定性、溶胶的保护和破坏。 2、要点： 第一节 气体 1. 理想气体状态方程 2. 气体分压定律 第二节 溶液 1. 物质的量浓度（*） 2. 质量摩尔浓度（*） 3. 摩尔分数（*） 4. 质量分数（*） 5. 质量浓度（*） 第三节 稀溶液的依数性 1. 溶液的蒸气压下降（*） 2. 溶液沸点升高和凝固点下降（*） 3. 溶液的渗透压（*） 第四节 强电解质理论 第五节 胶体溶液 1. 分散度和表面吸附 2. 胶体溶液的性质（*） 3. 胶团结构（*） 4. 溶胶的稳定性和聚沉 第四节 高分子溶液、表面活性物质和乳浊液（） 1. 高分子溶液 2. 表面活性物质 3. 乳浊液 第四章 定量化学分析基础知识（6学时） 1、目的要求： 本章在了解定量分析各类误差产生的原因及特点和有效数字的正确使用的基础上，掌握提高分析结果准确度的方法、准确度和精密度的正确表示和定量分析数据的统计处理方法。在了解滴定分析的方式、方法，掌握化学计量点、滴定终点、滴定误差、基准物质、标准溶液等概念的基础上，掌握滴定分析对化学反应的要求及常用的滴定方式，标准溶液浓度的表示和配制、标定方法以及滴定分析的有关计算。 2、要点： 第一节 分析化学概述 1. 分析化学的分类 2. 分析化学的方法 3. 定量分析的一般程序 第二节 定量分析的误差 1. 误差的和分类（*） 2. 准确度与精密度（*） 3. 提高分析结果准确度的方法（*） 第三节 有效数字及运算规则 1. 有效数字 2. 有效数字的运算和修约规则（*） 第四节 有限次分析数据的处理 1. （*） 2. 分析结果的数据处理（*） 第