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1、无机及分析化学课程（09104）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:无机及分析化学课程代码：09104学分与学时：80学时,4学分课程性质：必修授课对象：生物工程二、课程教学目标与任务 本课程是是生物工程类专业本科生的必修基础课程，课程融合了无机化学及分析化学的相关内容，主要介绍化学学科中的基础知识。通过本课程的学习，使学生掌握无机化学中的一些基本原理和分析化学中的一些基本方法，初步培养学生分析问题和季节问题的能力。为学习后续课程及从事专业实践打下必要的基础。三、学时安排课程内容与学时分配表章 节课程内容学时第一章气体和溶液2第二章化学热力学初步4第三章化学平衡和化学反应速率6第四章解离平衡
2、4第五章氧化还原反应4+（1）第六章原子结构4第七章分子结构4第八章配位化合物2第九章s区元素主族元素选讲2第十章p区元素第十一章ds区元素副族元素选讲2+（1）第十二章d区元素和f区元素第十三章生命元素及其在生物体内的作用*第十四章环境污染和环境化学*第十五章核反应和放射性同位素的应用*第十六章分析化学概述 1第十七章定量分析的误差和分析结果的数据处理 5第十九章滴定分析法12第十八章重量分析法3第二十章比色法和分光光度法 3注：文中带“*”部分为选学内容，不占课堂教学时数；（）中为习题课。四、课程教学内容与基本要求 使学生理解近代物质结构理论，化学热力学，化学平衡理论，氧化还原和电化学的基
3、本原理以及元素化学的基础知识，以及物质组成的化学分析法及有关理论。要求学生掌握水溶液中化学平衡及其在分析化学中的应用，掌握重要的化学分析法（滴定分析法，重量分析法）。第一章 气体和溶液基本要求：1. 掌握理想气体状态方程式、道尔顿分压定律及其应用。2. 掌握稀溶液的依数性及其应用。3. 熟悉胶体的结构、性质、稳定性及聚沉作用。4. 了解大分子溶液与凝胶。本章重点：道尔顿分压定律、理想气体状态方程、稀溶液的依数性和溶胶的性质。本章难点：稀溶液的依数性。主要内容：第一节 气体一、理想气体状态方程式二、道尔顿分压定律第二节 溶液一、分散系二、稀溶液的通性第三节 胶体溶液一、溶胶的制备二、溶胶的性质三
4、、胶团结构和电动电势四、溶胶的稳定性与聚沉五、大分子溶液及凝胶第二章 化学热力学初步基本要求： 1了解热力学能、焓、熵和吉布斯自由能等状态函数的概念。2理解热力学第一定律、第二定律和第三定律的基本内容。3掌握化学反应的标准摩尔焓变、标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯自由能变的各种计算方法。4会用rG来判断化学反应的方向，并了解温度对rG的影响。本章重点：状态函数和熵的含义；应用rG判断化学反应的方向。本章难点：热力学第二定律和应用rG判断化学反应的方向。主要内容：第一节 热力学一些常用的术语第二节 热力学第一定律一、热和功二、热力学能三、热力学第一定律四、可逆过程与最大功第三节 热化学一、等容反应热
5、、等压反应热和焓的概念二、热化学方程式三、盖斯定律四、生成焓五、水合离子的标准生成焓六、键能与反应焓变关系第四节 热力学第二定律一、化学反应的自发性二、熵三、热力学第二定律四、标准摩尔熵第五节 吉布斯自由能及其应用一、吉布斯自由能二、标准生成吉布斯自由能三、rG与温度的关系四、范托夫等温方程第六节 习题课第三章 化学平衡和化学反应速率基本要求：1掌握标准平衡常数与标准吉布斯自由能变的关系。2掌握不同反应类型的标准平衡常数表达式和有关化学平衡的计算。3掌握化学平衡移动的定性判断以及移动程度的定量计算。4了解化学反应速率的概念及其实验测定方法。5掌握质量作用定律和反应的速率方程式。6掌握阿累尼乌斯
6、经验式，并能用活化分子、活化能等概念解释各种外界因素对反应速率的影响。本章重点：质量作用定律和速率方程式；阿累尼乌斯经验式及有关计算；化学平衡的表达式及有关计算本章难点：有关化学平衡的计算。主要内容：第一节 化学平衡一、化学平衡的特征二、标准平衡常数及有关计算三、多重平衡规则第二节 化学平衡的移动一、化学平衡移动方向的判断二、化学平衡移动程度的计算第三节 化学反应速率及其表示法第四节 浓度对反应速率的影响一、基元反应与非基元反应二、质量作用定律三、非基元反应速率方程式的确定*四、反应机理第五节 温度对反应速率的影响第六节 反应速率理论简介一、碰撞理论 二、过渡态理论第七节 催化剂对反应速率的影
7、响第四章 解离平衡基本要求：1了解近代酸碱理论和活度、离子强度等的基本概念。2掌握弱电解质解离平衡的计算。3理解缓冲作用原理以及缓冲溶液的组成和性质，掌握缓冲溶液pH值计算，能配置给定pH值的缓冲溶液。4理解难溶电解质沉淀溶解平衡的特点，会运用溶度积规则判断沉淀溶解平衡的移动以及有关计算。本章重点:缓冲溶液的原理和计算；沉淀溶解平衡的有关计算。本章难点:缓冲溶液的计算和沉淀溶解平衡的计算。主要内容:第一节 酸碱理论一、酸碱质子理论二、酸碱电子理论三、*软硬酸碱规则第二节 弱酸、弱碱的解离平衡一、一元弱酸、弱碱的解离平衡二、多元弱酸、弱碱的解离平衡三、两性物质的解离平衡四、同离子效应和盐效应第三
8、节 强电解质溶液 *一、离子氛概念二、活度和活度系数第四节 缓冲溶液二、缓冲作用原理和计算公式三、缓冲容量和缓冲范围第五节 沉淀溶解平衡一、溶度积和溶度积规则二、沉淀的生成和溶解三、分步沉淀和沉淀的转化第六节 习题课第五章 氧化还原反应基本要求：1掌握氧化还原反应的基本概念，能配平氧化还原反应式。2理解电极电势的概念，能用能斯特公式进行有关计算。3掌握电极电势在有关方面的应用。4了解原电池电动势与吉布斯自由能变的关系。5掌握元素电势图及其应用。本章重点:用标准电极电势比较氧化剂、还原剂强弱，判断反应方向和计算反应程度；基于能斯特公式的计算；元素电势图及其应用。本章难点:元素电势图及其应用和用能
9、斯特公式进行计算。主要内容:第一节 氧化还原反应的基本概念一、氧化和还原二、氧化数第二节 氧化还原方程式配平一、* 氧化数法二、离子电子法第三节 电极电势一、原电池 二、电极电势 三、能斯特方程式四、原电池的电动势与rG的关系第四节 电极电势的应用一、计算原电池的电动势二、判断氧化还原反应进行的方向三、选择氧化剂和还原剂四、判断氧化还原反应进行的次序五、测定某些化学常数第五节 元素电势图及其应用第六章 原子结构基本要求：1. 了解核外电子运动的特殊性波粒二象性。2. 能理解波函数角度分布图，电子云角度分布图和电子云径向分布图。3. 掌握四个量子数的量子化条件及物理意义，掌握电子层、电子亚层、能
10、级、轨道等含义。4. 能用不相容原理、能量最低原理、洪特规则写出一般元素的原子核外电子排布式和价电子构型。5. 理解原子结构和元素周期表的关系，元素若干性质与原子结构的关系。本章重点四个量子数的量子化条件及其物理意义和电子层、电子亚层、能级、轨道等的含义，写出一般元素的原子核外电子排布式和价电子构型。本章难点:原子核外电子排布的三个原则及书写一般元素的价电子构型。主要内容:第一节 微观粒子的波粒二象性一、氢光谱和玻尔理论二、微观粒子的波粒二象性第二节 氢原子核外电子的运动状态一、波函数和薛定谔方程二、波函数和电子云图形三、四个量子数第三节 多电子原子核外电子的运动状态一、屏蔽效应和钻穿效应二、
11、原子核外电子排布第四节 原子结构和元素周期律一、核外电子排布和周期表的关系二、原子结构与元素基本性质第七章 分子结构基本要求：1. 掌握离子键理论要点，理解决定离子化合物性质的因素及离子化合物的特征。2. 掌握电子配对法及共价键的特征。3. 能用轨道杂化理论来解释一般分子的构型。4. 了解离子极化、分子间力的概念及其对物质性质的影响，掌握氢键的形成和特征及其对性质的影响。本章重点:离子键理论，现代共价键理论，分子轨道理论的基本要点，用轨道杂化理论解释一般分子的构型。本章难点:轨道杂化理论及其应用。主要内容:第一节 离子键一、离子键理论的基本要点二、决定离子化合物性质的因素离子的特征三、晶格能第
12、二节 共价键一、价键理论二、共价键的特征第三节 轨道杂化理论一、轨道杂化理论的基本要点二、杂化轨道的类型第四节 价层电子对互斥理论*第五节 分子轨道理论简介*一、理论要点二、能级图第六节 金属键*一、金属晶格二、金属键第七节 分子的极性和分子间力一、分子的极性二、分子间力第八节 离子极化*第九节 氢键第十节 习题课第八章 配位化合物基本要求：1. 掌握配位化合物的组成、定义、类型和结构特点。2. 理解配位化合物价键理论的主要论点，并能解释一些实例。3. 理解配位离解平衡的意义及有关计算。4. 掌握螯合物的特点及应用。本章重点:配位化合物的组成、类型、结构特点和螯合物的特点；配位平衡的移动。本章
13、难点:配合物价键理论的主要论点。主要内容:第一节 配位化合物的组成和定义第二节 配位化合物的类型和命名一、配合物的类型二、配合物的命名第三节 配位化合物的异构现象*第四节 配位化合物的化学键本性一、价键理论二、*晶体场理论第五节 配位解离平衡一、配位解离平衡和平衡常数二、配位解离平衡的移动第六节 螯合物的稳定性第七节 配合物在生物、医药等方面的应用第九章 s区元素基本要求：1. 理解s区元素的电子构型与性质递变规律的关系。2. 掌握s区元素的氧化物类型和性质及氢化物的性质。3. 掌握s区元素氢氧化合物的碱性及变化规律。4. 掌握s区元素盐类的溶解性及含氧酸盐热稳定性的一些规律。5. 了解Li、Be的特殊性和对角线规则。本章重点:氢氧化合物的碱性及变化规律和盐类的溶解性及含氧酸盐热稳定性的一些规律。本章难点: 以上三条规律和对角线规则。主要内容:第一节 s区元素概述第二节 单质的化学性质第三节 氧化物和氢氧化物第四节 盐类第五节 锂铍的特殊性和对角线规则第十章 p区元素基本要求：1. 理解p区元素的基本性质与其电子层结构的关系。2. 熟悉p区元素各化合物的主要化学性质及其变化规律。3. 了解某些单质、常见氧化物、含氧酸及含氧酸根的结构。4. 熟悉本区元素各主要氧化态的氧化还原性。本章重点:锡铅、砷锑铋单质及化合物的性质
