无机化学课程教学大纲

无机化学课程教学大纲课程代码：10011370课程名称：无机化学/Inorganicchemistry学时：64学分：4适用专业：材料物理开课学期：2开课部门：化学与生物工程学院先修课程：中学化学考核要求：闭卷笔试使用教材及主要参考书：大连理工大学无机化学教研室编，《无机化学》（第五版），高等教育出版社，2006北师大等校主编，《无机化学》（第四版），高等教育出版社，2002武汉大学、吉林大学等编，曹锡章、宋天佑等修订，《无机化学》（第三版），高等教育出版社，1994大连理工大学无机化学教研室编，《无机化学学习指导》（配高教第五版），大连理工大学出版社，2010一、课程的性质和任务《无机化学》是应用化学专业本科生第一门重要的化学基础课，它是培养化学人才的整体知识结构和能力结构的重要组成部分，同时也是后继化学课程的基础。它对学生的专业学习起着承先启后的作用。本课程的任务是，使学生较牢固地掌握无机化学基本理论、基本无机化学反应、元素及其化合物的性质等，培养学生正确的学习和研究方法，提高学生分析问题和解决问题的能力，并使学生树立初步辩证唯物主义和历史唯物主义的观点，在科学思维、分析问题、解决问题的能力上得到训练，逐渐完成从中学到大学在学习方法上的过渡，使学生在听课、查阅参考书，自学等方面有一个突跃。为学生学习后续课程、了解相关学科的发展和进一步掌握新的科学技术打下良好的基础。二、教学的目的与要求通过教学，使学生理解元素周期律、近代物质结构理论、化学热力学、反应速度、化学平衡、氧化还原反应及配位化学等基础理论知识，掌握元素和化合物的主要性质、结构、变化规律和用途。熟练掌握有关化学方程式及化学基本计算，规范地使用化学符号和化学语言。三、学时分配章节课程内容学时1气体22热化学43化学动力学基础44化学平衡熵和Gibbs函数45酸碱平衡66沉淀溶解平衡67氧化还原反应电化学基础68原子结构69分子结构610固体结构411配合物结构412S区元素213P区元素（一)214P区元素（二)315d区元素（一）316d区元素（二）2合计64四、教学中应注意的问题1、讲授内容应分清主次，贯彻“精讲多练”的原则；在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点；化学理论部分重点是原子和分子结构，化学热力学，化学平衡；元素部分重点是主族元素及第一过渡系元素其化合物的结构和性质。本章程的难点是结构理论、化学热力学、电极电势及其相关知识。2、教学方法以教师课堂讲授为主，学生课堂讨论为辅，对某些章节中的部分内容可通过自学来达到教学要求；教学手段采用传统教学手段与多媒体教学手段相结合。3、鼓励学生从互联网查找：苯、甲醛、乙醇或任意一种物质的各种热力学参数（标准摩尔生成焓，标准摩尔熵）；有关燃料电池及电池的回收和再利用资料；自己感兴趣的几个元素的较为详细的性质介绍和新元素的合成时间和合成人；金属材料中一些处于发展最前沿的材料；玻璃科学和特种玻璃纤维、纳米技术的资料；未来新能源的发展趋势等。五、教学内容第一章气体1.基本内容：1.1理想气体状态方程1.2气体混合物1.3真实气体2.教学基本要求：（1）掌握理想气体状态方程式及其应用。（2）掌握道尔顿分压定律。3.教学重点难点：（1）理想气体状态方程。（2）道尔顿分压定律。4.教学建议：在高中有关理论基础上，导出理想气体状态方程。第二章热化学1.基本内容：2.1热力学的术语和基本概念2.2热力学第一定律2.3化学反应的热效应2.4Hess定律2.5反应热的求算2.教学基本要求：（1）熟悉热力学第一定律及相关概念；（2）掌握化学反应热效应，等容化学反应热和等压反应热的概念及关系；（3）掌握热化学方程式；反应热、反应焓变的计算；盖斯定律及有关计算。3.教学重点难点：重点：（1）热力学第一定律和热化学方程式。（2）反应热和反应焓变的计算。（3）盖斯定律及有关计算。难点：（1）热化学方程式。（2）盖斯定律及其应用。4.教学建议：讲授过程中，注意对概念的辨析，让同学能更好的理解。第三章化学动力学基础1.基本内容：3.1化学反应速率的概念3.2浓度对反应速率的影响—速率方程3.3温度对反应速率的影响—Arrhenius方程3.4反应速率理论和反应机理简介3.5催化剂和催化作用2.教学基本要求：（1）熟悉化学反应速率、催化剂、反应机理等相关概念。（2）掌握各种动力学方程。3.教学重点难点：重点：（1）速率方程。（2）Arrhenius方程。难点：（1）速率方程。（2）Arrhenius方程。4.教学建议：在讲授反应机理过程中，引入打比方的方式，从一些实际事例进行解释，让同学们能感性的角度认识和理解抽象的理论。第四章化学平衡熵和Gibbs函数1.基本内容：4.1标准平衡常数4.2标准平衡常数的应用4.3化学平衡的移动4.4自发变化和熵4.5Gibbs函数2.教学基本要求：（1）了解化学反应的可逆性，掌握化学平衡和平衡常数的概念。（2）掌握标准平衡常数；吉布斯自由能变和化学反应方向的判断。（3）掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响；了解从热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件。3.教学重点难点：重点：（1）标准平衡常数和吉布斯自由能变，反应商、标准平衡常数及其有关计算；利用反应商和标准平衡常数判断反应进行的方向；（2）浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响；（3）吉布斯自由能和化学反应的方向，吉布斯-姆霍兹公式：ΔG=ΔH-TΔS公式。难点：（1）标准平衡常数和吉布斯自由能变，反应商、标准平衡常数及其有关计算；（2）吉布斯自由能和化学反应的方向，吉布斯-姆霍兹公式：ΔG=ΔH-TΔS公式。4.教学建议：注意有关概念的辨析，让同学们能理解彼此间的差异，重点讲解标准平衡常数和吉布斯自由能变等内容。第五章酸碱平衡1.基本内容：5.1酸碱质子理论概述5.2水的解离平衡和溶液的pH5.3弱酸、弱碱的解离平衡5.4缓冲溶液5.5酸碱指示剂5.6酸碱电子理论5.7配位化合物5.8配位反应与配位平衡2.教学基本要求：（1）掌握酸碱质子理论。（2）掌握一元弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡和近似计算；熟悉多元酸、多元碱、两性物质的质子转移平衡和近似计算。（3）掌握同离子效应的概念。（4）掌握缓冲溶液的作用和组成、缓冲作用机制、能熟悉地计算缓冲溶液pH值。（5）掌握配位化合物的基本概念，组成，命名，分类。（6）掌握配位平衡，配合物的稳定常数和不稳定常数的概念。3.教学重点难点：重点：（1）酸碱质子理论。（2）弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡和近似计算。（3）同离子效应和缓冲溶液。（4）配位平衡，配合物的稳定常数和不稳定常数的概念以及配合物的有关计算。难点：（1）弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡的近似计算。（2）多元酸、多元碱、两性物质的质子转移平衡和近似计算。4.教学建议：重点讲解弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡、同离子效应和缓冲溶液，有关近似处理需要做说明。第六章沉淀溶解平衡1.基本内容：6.1溶解度和溶度积6.2沉淀的生成和溶解6.3两种沉淀之间的平衡2.教学基本要求:（1）熟悉难溶电解质溶液的沉淀溶解平衡、掌握溶度积原理与溶解度的关系。（2）掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和沉淀的溶解，了解两种沉淀间的转化、分步沉淀。（3）熟悉pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。3.教学重点难点重点：（1）溶度积原理、溶度积规则。（2）用溶度积规则判断沉淀的生成与溶解以及两种沉淀间的转化和分步沉淀。（3）pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。难点：pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。4.教学建议：讲授重点放在沉淀的生成和溶解内容上。第七章氧化还原反应电化学基础1.基本内容：7.1氧化还原反应的基本概念7.2电化学电池7.3电极电势7.4电极电势的应用2.教学基本要求:（1）理解氧化还原反应的实质，掌握配平氧化还原方程式的方法。（2）理解电极电势的概念，以及浓度、沉淀、酸度对电极电势的影响。（3）掌握应用电极电势判断氧化还原反应进行的方向和限度及其计算。（4）了解元素电势图及其应用。3.教学重点难点重点：（1）电极电势的概念，能及浓度、沉淀、酸度等对电极电势的影响；（2）电极电势的应用；（3）元素电势图及其应用。难点：电极电势的应用。4.教学建议：在有关实际电池的事例上，引入同学们对本章进行学习。第八章原子结构1.基本内容：8.1原子结构的Bohr理论8.2微观粒子运动的基本特征8.3氢原子结构的量子力学描述8.4多电子原子结构8.5元素周期表8.6元素性质的周期性2.教学基本要求：（1）了解原子结构的Bohr理论及微观粒子的波粒二象性。（2）掌握近代理论在解决核外电子运动状态问题上的重要结论：电子云概念，四个量子数的意义，s、p、d原子轨道和电子云分布的图象。（3）了解屏蔽效应和钻穿效应对多电子原子能级的影响，掌握核外电子的排布。（4）从原子结构与元素周期系的关系，了解元素某些性质的周期性。3.教学重点难点：重点：（1）量子力学对核外电子运动状态的描述。（2）基态原子电子组态的构造原理。（3）元素的位置、结构、性质之间的关系。难点：（1）核外电子的运动状态。（2）元素原子的价电子构型。4.教学建议：采用多媒体教学，让同学们对陌生的原子轨道有感性的认识，便于更好的理解。第九章分子结构1.基本内容：9.1Lewis理论9.2价健理论9.3杂化轨道理论9.4价层电子对互斥理论9.5分子轨道理论9.6键参数2.教学基本要求：（1）掌握离子键和共价键的基本特征和它们的区别，。（2）掌握价键理论，分子轨道理论，杂化轨道理论。3.教学重点难点：重点：共价键理论，分子轨道理论，杂化轨道理论。难点：分子轨道理论，杂化轨道理论。4.教学建议：采用多媒体教学，便于同学们更好的理解分子轨道理论和杂化轨道理论。第十章固体结构1.基本内容：10.1晶体结构和类型10.2金属晶体10.3离子晶体10.4分子晶体10.5层状晶体2.教学基本要求：掌握各种类晶体的结构。3.教学重点难点：重点：掌握各种类晶体的结构。难点：掌握各种类晶体的结构。4.教学建议：重点讲解金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构。第十一章配合物结构1.基本内容：11.1配合物的空间构型、异构现象和磁性11.2配合物的化学键理论2.教学基本要求：（1）掌握配合物的空间构型、异构现象，了解磁性概念。（2）了解配合物的化学键理论。3.教学重点难点重点：掌握配合物的空间构型、异构现象和磁性。难点：掌握配合物的空间构型、异构现象和磁性。4.教学建议：联系第五章有关内容，进行讲解，重点放在配合物的空间构型、异构现象和磁性上。第十二章s区元素1.基本内容：12.1s区元素的概述12.2s区元素的单质12.3s区元素的化合物12.4锂、铍的特殊性对角线规则2.教学基本要求：（1）了解碱金属和碱土金属的通性。（2）掌握碱金属和碱土金属的氢化物及氧化物的性质和用途。（3）掌握碱金属和碱土金属氢氧化物及其盐类的性质和用途。3.教学重点难点：重点：碱金属和碱土金属的单质及其重要化合物的性质变化规律。难点：碱金属和碱土金属的单质及其重要化合物的性质变化规律。4.教学建议：重点讲解碱金属和碱土金属的单质及其重要化合物的性质变化规律。第十三章p区元素(一)1.基本内容：13.1p区元素的概述13.2硼族元素13.3碳族元素2.教学基本要求：（1）掌握碳的氧化物、碳酸及其盐类的性质。（2）掌握氧化硼、硼酸、硼砂的性质和用途。（3）了解硅、铝的化合物。3.教学重点难点：重点：碳、硅、硼的单质、氢化物、卤化物和含氧化合物的制备、性质和用途。难点：硼的多中心少电子键。4.教学建议：重点讲解碳、硅、硼的单质、氢化物、卤化物和含氧化合物的性质。第十四章p区元素(二)1.基本内容：1.1卤族元素1.2氮族元素1.3氧族元素2.教学基本要求:(1)掌握卤素单质、氢化物、金属卤化物和非金属卤化物、重要含氧酸及其结构、性质、制备和用途。(2)初步了解元素电势图的意义及应用。(3)了解氟的特殊性。(4)初步了解拟卤素性质、卤素互化合物和多卤化物的概念。（5）掌握氮的氧化物、含氧酸及其盐类的性质和用途。（6）掌握磷的氧化物、含氧酸及其盐类的性质和用途。（7）了解砷、锑、铋的化合物。（8）掌握臭氧、过氧化氢的结构和性质。（9）掌握硫的氧化物、含氧酸及其盐的结构、一般性质及用途。3.教学重点难点重点：（1）氮和磷的单质及重要化合物的结构和性质。（2）氧的单质及双氧水的结构、制备和性质。（3）硫的单质及重要化合物的结构、