无机及分析化学教学大纲

1、无机及分析化学教学大纲课程代码： BB1010067学分： 4.5学时： 81面向专业：农学、园艺、生物等( 本科)大纲执笔人：曲祥金大纲审定人：王日为一、说明1课程的性质、地位和任务无机及分析化学是农学、园艺生物等专业的必修基础课，也是上述专业学生学习的第一门基础化学课程。本课程在元素周期律、原子和分子结构理论及四大平衡（酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡）原理的基础上，讨论重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定的理论和方法。 上述内容与相关专业对化学基础的要求相结合， 为学生学习后继课程、写作毕业论文及从事专业实践打下必要的基础。2课程教学的基本要求本课程教学应

2、在充分了解中学化学教学内容的基础上展开，既要注意与中学教学内容的衔接，又要注意避免不必要的重复。 针对已习惯于中学教学的新生一时难以适应大学化学学习特点的情况，教师在本课程教学开始时就应注意学习方法的指导和教学内容的精炼，以使学生尽快适应。讲授中要力求使学生弄清基本概念、掌握基本内容，注意各章内容之间相联系，以提高知识的系统性。每章讲完之后应及时小结重点，以助学生理清思路，及时“消化” 。化学热力学部分的教学应引导学生逐渐学会用抽象的概念进行理性思维；物质结构教学应借助教学模型、挂图及多媒体手段；化学变化与滴定分析可做一些演示实验；仪器分析则可多利用实物，使所授内容形象、直观，便于学生理解。备

3、课、讲授、批改作业、指导自学、答疑与复习各教学环节应紧密配合。应及时了解学生在学习过程中反馈的信息，结合各部分教学内容的特点，及时调整教学方法或各环节的比重。3课程教学改革为适应学校教学改革要求，将无机、分析由原来的两门课合并为一门课。教学内容及学时数宜作以下调整：删去重复部分，增加“电势分析法”讲授内容，以加强基础仪器分析的理论和应用。无机部分仍为 45 学时，分析部分增加 9 学时（计 36 学时）。在教学内容安排上，使无机、分析两部分既较紧密地联系在一起，又能体现各自特点和相对独立性。教学方法上，提倡采用多媒体与黑板相结合方式，使两者优势融合，加大课堂教学容量；应努力使课堂气氛活跃、师生

4、互动，力求达到最佳授课效果。二、教学大纲内容上篇第一章溶液与胶体 (5学时 )11溶液组成量度的表示方法12非电解质稀溶液的依数性121溶液的蒸气压下降122溶液的沸点上升和凝固点下降123溶液的渗透压1. 3 胶体131 分散度与表面能132 气体在固体表面上的吸附133 溶液内固液界面上的吸附1分子吸附2离子吸附134溶胶的性质1光学性质丁达尔现象2动力学性质布朗运动3电学性质电泳和电渗135胶团结构136溶胶的双电层结构和电动电势137溶胶的稳定性和聚沉138高分子溶液及凝胶14表面活性物质和乳浊液141表面活性物质142乳浊液本章重点、难点:1.重点稀溶液的依数性，胶团结构2. 难点

5、水的相图建议教学方法：在讲清水的相图的基础上讲授稀溶液的依数性。讲授胶体部分时，避免与中学内容重复，重点放在中学没有学过的内容上。思考题：1表示溶液组成量度的物理量有哪几种？每类中常用的几种表示方法的名称、符号、定义及常用单位各是什么？2什么叫物质的沸点和凝固点？外界压强对它们有何影响？3什么叫稀溶液的依数性？它包括哪些性质？稀溶液的依数性与溶液中溶质粒子数的定量关系有哪些？这些定量关系的适用范围是什么？4解释稀溶液沸点上升和凝固点下降的原因。5什么叫渗透和渗透压？发生渗透的条件是什么？6分别用等质量的乙醇、甘油、葡萄糖作冷冻剂，哪一种有最大的冷冻效果？并加以解释。7解释下列现象：（ 1）施肥

6、过多会使作物枯萎；（ 2）海水鱼不能生活在淡水中；（ 3）冰和盐的混合物中，冰的温度远低于0；（ 4）浮在海面上的冰山其中含盐很少。8用硅酸溶胶和 Fe(OH) 3溶胶进行电泳实验时，胶粒各移向什么电极？若进行电渗实验，什么微粒进行移动，移动方向如何？9溶胶的扩散双电层结构是怎样形成的？10强电解质为何能使溶胶聚沉？对溶胶的聚沉规律是什么？习题：1要配制 w(Na2CO3)=3 ×10-2， =1.03g-33，求需 Na2CO3·10H2O的质量，并计算·cm的溶液 300cm该溶液的物质的量浓度。2溶解蔗糖（C 12H22O11）6.84g 于 50.0g 水

7、中，溶液的体积为51cm3，计算此蔗糖溶液的物质的量浓度、质量摩尔浓度和物质的量分数。3求下列常用试剂的 c(B) 和 b(B) 。（ 1）浓H2 SO4 =1.84g ·cm-3 w(H2SO4)=98%（ 2）浓氨水 =0.89g ·cm-3 w(NH3)=30%4现有一甲酸 (HCOOH)溶液， 其密度为 1.05g ·cm-3 ，质量分数为 20.0%，已知此溶液中含有 25.00g 甲酸，求此溶液的体积。231.5mg，求该溶液的 w(P) 和 w(P 2O5) 。51dm 某水样含磷6把 2.0g 硫溶解在40.0g 萘中，溶液的凝固点比纯萘低1.28

8、 ，求硫的摩尔质量和分子式。7今有两种溶液，一为 3.6g 葡萄糖溶于200g 水中；另一为 20g 未知溶液于 500g 水中，这两种溶液在同一温度结冰，求算未知物的摩尔质量。325时的渗透压为 0.306kPa，求蛋清蛋8将 5g蛋清蛋白溶解、制成 1dm溶液，测得该溶液在白的相对分子质量。9试分别比较 MgSO4、K3Fe(CN) 6 和AlCl 3三种电解质对下列两种溶胶的聚沉能力。（ 1）0.01mol ·dm -3 AgNO3溶液和 0.02mol ·dm-3 KCl溶液等体积混合制成 AgCl溶胶；（ 2）0.02mol ·dm -3 AgNO3溶液

9、和 0.01mol ·dm-3 KCl溶液等体积混合制成 AgCl溶胶10利用酒石酸锑钾 KSb(C 4H4O6) 2 的稀溶液与H 2S饱和溶液混合可制备 Sb 2 S3 溶胶，其反应过程为2KSb(C4H4O6) 2 + 3H 2S = Sb 2S3 + K 2C4H4O6 + 3H 2C4H4O6+-H2S=H+HS写出胶团结构式第二章化学变化的能量关系和反应方向（5学时）21基本概念211系统与环境212状态与状态函数213过程和途径214热、功和热力学能22焓和焓变221能量守恒与转化热力学第一定律222焓和焓变223盖斯定律23化学反应焓变的计算231标准生成焓法232标

10、准摩尔燃烧焓法24化学反应的方向241化学反应的自发性242熵243自由能244吉布斯亥姆霍兹方程*2.5生化标准状态本章重点、难点： 1.重点恒压反应热的计算吉布斯亥姆霍兹方程及其应用2. 难点 熵的含义建议教学方法：应教育学生不要只习惯于形象思维方式，要逐步学会用抽象的热力学函数去进行逻辑思维和解题。思考题：1解释下列名词：体系、环境、状态、状态函数、过程、途径。2下列情况各应划为什么体系？为什么？（ 1）在敞口容器中蒸发的水；（ 2）H2在绝热、密闭、无形变的容器中燃烧；（ 3）Zn与稀H2SO4溶液在敞口容器中反应。3状态函数有什么特点？指出下列各物理量中哪些是状态函数？其中哪些是广度

11、性质？哪些是强度性质？3T、 P、 V、 Q、W、 U、 H、 S、G、 Qp、 ? f H m 、 n、 m4写出热力学第一定律的数学表达式，说明其中各物理量的意义及该公式的使用条件。5热和功的正负号是如何规定的？这种规定与体系内能的变化之间有什么联系？第三章化学反应速率（3学时）31化学反应速率311化学反应速率的表示方法312基元反应与非基元反应32反应速率理论简介321双分子反应的碰撞理论322过渡状态理论33影响化学反应速率的因素331浓度对化学反应速率的影响332温度对化学反应速率的影响333催化剂对化学反应速率的影响本章重点、难点1. 重点质量作用定律及其应用2. 难点 阿仑尼乌

12、斯公式建议教学方法：扣住定律解释与定量计算两条主线进行三个因素影响反应速率的教学。思考题习题第四章化学平衡（4学时）41化学平衡和平衡常数411化学平衡412平衡常数413自由能变与平衡常数414化学平衡中的有关计算42化学平衡的移动421浓度或压力对化学平衡的影响422温度对化学平衡的影响本章重点、难点： 1. 重点 化学平衡常数及其应用影响化学平衡的因素2. 难点 范特霍夫方程及其变换形式的应用和意义建议教学方法： 在重点讲述标准平衡常数的基础上，将 G判据贯穿于化学平衡移动教学的全过程中。思考题习题第五章原子结构与元素周期系（5学时）51玻尔理论（简要提及，因中学已学过）511氢原子光谱

13、512玻尔理论52核外电子运动的特殊性及运动状态的描述521微观粒子的波粒二象性522波函数和原子轨道523几率密度和电子云524四个量子数4525波函数和电子云的空间图象53多电子原子核外电子排布531屏蔽效应和钻穿效应532多电子原子的原子轨道近似能级图533多电子原子核外电子排布54原子结构与元素周期系541原子的电子层结构与元素周期系542原子结构与元素性质的周期性变化本章重点、难点:1. 重点:S、 P轨道的角度分布图与四个量子数; 周期表中元素的价电子层结构。2. 难点: 对原子轨道概念的理解和两种角度分布图的异同建议教学方法： 鉴于本章前一部分篇幅大且内容抽象，第一次课 ( 学时

14、 ) 组织好教学极为重要。建议先以简介方式，从不连续的氢原子光谱引出轨道能级的概念，从波动方程引出波涵数，进而简明阐述两种角度分布图，略提径向分布图，然后详尽阐述个量子数的物理意义及其组合关系；并使用几何模型及多媒体手段使抽象的数学函数形象化、直观化。熟悉元素周期表是化学知识要求的基本功，要求明确周期表中各区元素的价电子结构特点，并能够熟练地排列出前号元素的核外电子排布式。思考题习题第六章化学键和分子结构（5学时）61离子键611离子键的形成特点612离子的结构特征62共价键621现代价键理论622杂化轨道理论623分子轨道理论简介1分子轨道理论基本要点2分子轨道能级图和键级3应用实例63分子

15、的极性和离子的极化631分子的极性632分子的极化633离子的极化64分子间力和氢键641分子间力642氢键65 晶体651离子晶体652原子晶体653分子晶体654金属晶体本章重点、难点： 1. 重点杂化轨道理论2. 难点：杂化轨道理论与分子的空间构型5建议教学方法: 1. 充分利用结构模型增强杂化轨道教学的直观性，减轻由于抽象导致的理解困难。2. 限于学时，分子轨道与离子极化不作为重点要求。思考题习题第七章酸碱平衡（5 学时）71电解质溶液711 强电解质与弱电解质712活度*7. 1. 3离子强度72水溶液中的酸碱平衡721酸碱定义722酸碱反应和共轭酸碱对73水溶液中酸碱平衡的处理方法

16、731物料平衡式（ MBE）732电荷平衡式（ CBE）733质子条件（ PBE）74酸碱型体的分布和分布分数741一元酸（碱）各型体的分布742多元酸（碱）各型体的分布75酸碱解离平衡及溶液的pH751强酸（碱）溶液752一元弱酸（碱）溶液753多元弱酸（碱）溶液754两性物质溶液7.6 酸碱解离平衡的移动解离度及其与解离平衡常数的关系同离子效应与异离子效应7.7 缓冲溶液缓冲溶液的组成与缓冲作用原理缓冲溶液pH 的计算缓冲容量和缓冲范围缓冲溶液的配制本章重点、难点： 1. 重点弱酸、弱碱的解离平衡2. 难点各类酸（碱）溶液pH 的计算建议教学方法：以弱酸、弱碱的电离平衡原理指导缓冲溶液与各

17、类酸（碱）溶液pH的计算教学思考题习题第八章沉淀溶解平衡（3学时）81沉淀溶解平衡811溶度积812溶度积和溶解度6* 813 溶度积与自由能82 沉淀的生成和溶解821 溶度积规则822沉淀的生成和分步沉淀823沉淀的溶解824沉淀的转化83沉淀反应及其应用831沉淀反应与无机物制备832沉淀反应用于定性分析833沉淀反应用于沉淀滴定及重量分析本章重点、难点： 1. 重点沉淀溶解平衡2. 难点 多重平衡的计算建议教学方法 :以溶度积和溶度积规则贯穿沉淀溶解平衡及其多重平衡的计算教学过程。思考题习题第九章氧化还原反应（5学时）91氧化还原反应911氧化数912氧化还原反应的基本概念913氧化还

18、原反应方程式的配平92原电池和电极电势921原电池922电极电势923标准电极电势93影响电极电势的因素931能斯特方程932浓度对电极电势的影响933酸度对电极电势的影响94电极电势的应用941氧化还原反应自由能变与原电池电动势942判断氧化还原反应进行的方向943判断氧化还原反应进行的程度944选择合适的氧化剂或还原剂95元素的标准电极电势图951元素的标准电极电势图952标准电极电势图的应用本章重点、难点： 1.重点 标准电极电势的应用， Nernst 公式及其应用2. 难点 Nernst 公式的应用本章教学建议 :Nernst 公式的应用宜从教材中介绍的几种电极中各举若干电极反应实例，

19、写出其电极电势表达式。思考题习题第十章配位化合物（5学时）101配位化合物的基本概念71011配合物的定义和组成1012配合物的化学式和命名102配位化合物的价键理论1021配合物价键理论的基本要点1022配合物的空间构型1023外轨型配合物与内轨型配合物1024配合物的磁性103晶体场理论简介1031晶体场理论的基本要点1032中心原子d 轨道在晶体场中的能级分裂*1033晶体场理论的应用104价层电子对互斥理论1确定中心原子价层电子对数2根据中心原子价层电子对数确定相应的电子对排布3把配位原子按相应的几何构型排布在中心原子周围，每一对电子连接一个配位原子，剩下未结合配位原子的电子对便是孤对

20、电子105配离子的配合解离平衡1051常见的配位反应1052配位平衡和配位平衡常数1053配合平衡的移动106螯合物1061螯合物的形成1062螯合物的稳定性107配（螯）合物的应用在生命科学中的应用在分析化学中的应用本章重点、难点： 1. 重点配合物的价键结构，配位离解平衡计算。2. 难点 内、外轨型配合物的形成，多重平衡计算。建议教学方法： 1. 以杂化轨道理论指导配合物价键结构的教学，并以几何模型增强教学的直观性。2. 关于多重平衡的教学，应与前面已学过的此方面的内容相联系，至此应归纳解决多重平衡计算问题的基本规律，供学生把握运用。思考题习题第十一章元素及其化合物选述（以自学为主）111

21、非金属元素及其化合物1111卤素1112氧、硫1113氮、磷1114碳、硅112金属元素及其化合物1121钠、钾、钙、镁1122铜、银、锌、汞1123矾、铬、钼、锰81124铁钴1125稀土元素113一些常见离子的分别鉴定1131阳离子的分别鉴定1132阴离子的分别鉴定建议教学方法：元素部分采用讲座的方法讲授两学时，其余内容由学生自学，但主要内容要求学生掌握。思考题习题下篇第十二章分析化学概论（1学时）121分析化学的任务和作用122分析方法的分类123定量分析的一般过程124分析化学的发展趋势本章重点、难点： 1. 重点分析化学的任务和作用2. 难点 各种分析方法的理解建议教学方法：结合实际

22、，引导学生入门思考题习题第十三章定量分析的误差和数据处理（4学时）131有效数字及其运算规则1311有效数字1312有效数字位数的确定13. 1. 3 有效数字的修约规则有效数字的计算规则132误差的种类和来源1321系统误差1322随机误差（偶然误差）1323准确度和精密度133提高分析结果准确度的方法13. 3. 1选择合适的分析方法1332检验并消除系统误差1333减小随机误差1334减小测量的相对误差134分析数据的处理1341置信区间与分析结果的表示1342可疑值的取舍1343显著性检验法1344回归分析本章重点、难点： 1. 重点误差的种类和来源准确度、精密度及其关系2. 难点 系

23、统误差、偶然误差与准确度、精密度的关系建议教学方法：提高分析结果准确度的方法宜结合学生实验中的实际问题讲解。分析数据的处9理可作选学内容，以适应程度较高的学生学习的需要。有效数字要严格强调。思考题习题第十四章滴定分析法概述（2学时）141滴定分析对化学反应的要求及滴定方式1411滴定分析对化学反应的要求1412滴定方式142滴定分析的标准溶液1421标准溶液和基准物质1422标准溶液浓度的表示方法143滴定分析的计算1431滴定分析计算的依据和基本公式1432计算实例本章重点、难点 1.重点滴定分析的定量依据及计算通式基准物质2. 难点 运用计算通式进行各种计算且严格遵从有效数字规则建议教学方

24、法：滴定分析对化学反应的要求结合无机化学部分的基本理论讲解。滴定分析法的滴定方式多利用实例。基准物质应符合的条件应分析、说明之所以这样要求的原因。思考题习题第十五章酸碱滴定法（6学时）151酸碱指示剂1511酸碱指示剂的作用原理1512酸碱指示剂的变色点和变色范围1513影响指示剂变色范围的因素1514混合指示剂152酸碱滴定曲线和指示剂的选择1521强碱强酸的滴定1522强碱滴定一元弱酸1523强酸滴定一元弱碱1524多元酸的滴定1525多元碱的滴定1526酸碱滴定中 CO 2 的影响153酸碱滴定法的应用1531酸碱标准溶液的配制和标定1532应用实例本章重点、难点： 1.重点：酸碱滴定曲

25、线与滴定条件，酸碱标准溶液的配制与测定计算2. 难点 : 多元酸、多元碱的滴定建议教学方法： 1.强碱滴定强酸、强碱滴定弱酸的滴定曲线计算，要仔细分析讲解，而强酸滴定强碱、强酸滴定弱碱的滴定曲线计算则可通过对比简略讲述。2. 多元酸滴定判据的应用、终点 pH的计算均应要求掌握。思考题习题第十六章配位滴定法（5学时）10161概述162 EDTA 及其与金属离子的配位反应1621 EDTA 的性质及其解离平衡1622 EDTA 与金属离子配位反应的特点163配位反应的副反应系数和条件稳定常数1631酸效应和酸效应系数1632配位效应和配位效应系数1633条件稳定常数164配位滴定法的基本原理16

26、41配位滴定曲线1642影响滴定突跃的主要因素1643直接准确滴定的判据和最高酸度165金属指示剂1651金属指示剂的作用原理1652金属指示剂应具备的条件1653金属指示剂的选择16. 5. 4常用的金属指示剂*1655金属指示剂的封闭、僵化及氧化变质现象166提高配位滴定选择性的方法1661控制溶液的酸度1662利用掩蔽和解蔽1663用其他配位剂滴定1664预先分离167配位滴定法的应用1671EDTA标准溶液的配制和标定1672配位滴定方式及应用本章重点、 难点： 1. 重点 : 条件稳定常数的计算；滴定条件的计算；2+2+EBT、NN用于测定 Ca、Mg的条件。2.难点: (1) 、

27、、M(L)的计算(2) 滴定条件的计算。Y(H)建议教学方法 : 1.、 、M(L)的数学推导，既多又抽象，宜作简明描述，不要求死记Y(H)公式，应重点讲清条件稳定常数的意义，并要求熟练计算。2. 滴定条件的选择与计算既是重点又是难点，应精心组织教学过程。思考题习题第十七章氧化还原滴定法（5学时）171条件电极电势17. 2 滴定分析对氧化还原电势差的要求17. 3 氧化还原滴定法的基本原理17. 3. 1滴定曲线17. 3. 2滴定突跃174氧化还原滴定的指示剂1741自身指示剂111742特殊指示剂1743氧化还原型指示剂175高锰酸钾法1751概述1752高锰酸钾标准溶液的配制和标定17

28、53应用实例176重铬酸钾法1761概述1762应用实例177碘量法1771概述1772标准溶液的配制和标定1773应用实例178氧化还原滴定法的预处理本章重点、难点： 1.重点三种标准溶液的配制，滴定反应，条件及计算2. 难点 K 2Cr2O7 法测 Fe2+中H3PO4的作用，碘量法的测定条件建议教学方法： 1. 滴定曲线计算略讲 2. 碘量法内容较多、较细，讲述时宜作简明、条理的归纳思考题习题第十八章沉淀滴定法（2学时）181沉淀滴定曲线182莫尔法18. 2. 1原理18. 2. 2滴定条件18. 2. 3莫尔法的适用范围和应注意的问题18. 3 佛尔哈德法18. 3. 1原理18.

29、3. 2滴定条件18. 3. 3佛尔哈德法的适用范围和应注意的问题184法扬司法185沉淀滴定法的应用18. 5. 1可溶性氯化物中氯的测定18. 5. 2银合金中银含量的测定18. 5. 3有机卤化物中卤素含量的测定本章重点、难点： 1.重点莫尔法、佛尔哈德法及其应用条件- -2. 难点 对佛尔哈德法测 Cl 、I所存在的问题的理解及解决方法建议教学方法：滴定曲线简讲 莫尔法、佛尔哈德法滴定原理详细分析，法杨司法自学思考题习题第十九章吸光光度法（5学时）191概述19. 1. 1吸光光度法的基本属性19. 1. 2吸光光度法的特点12192吸光光度法的基本原理1921光的基本性质1922溶液

30、对光的选择性吸收和吸收曲线1923光的吸收定律19. 2. 4朗伯比耳定律的应用条件19. 2. 5吸光度的加和性193显色反应1931对显色反应的要求1932影响显色反应的因素1933常用的显色剂194吸光光度法的测定方法和仪器1941目视比色法与吸光光度法1942吸光光度法的定量测定方法19. 4. 3分光光度计195吸光光度法的测量误差和测量条件的选择1951有色溶液偏离朗伯比耳定律所引入的误差1952仪器本身引入的误差19. 5. 3测量吸光度的误差所引起的浓度测量的误差19. 5. 4测量吸光度条件的选择196吸光光度法的应用1961多组分含量的测定1962示差吸光光度法1963配合物组成的测定本章重点与难点1. 重点朗伯比耳定律的意义及其应用，测量误差与测定条件的选择。2. 难点 偏离朗伯比耳定律的原因，光度计的读数误差建议教学方法：突出偏离朗伯比耳定律与测量条件的选择教学，影响显色反应的因素内容较多，宜作简明介绍。偏离朗伯比耳定律的原因应作必要的逻辑分析。思考题习题第二十章电势分析法（6学时）201电极及其分类2011参比电极2012离子选择电极202直接电势法2021 pH的测定2022离