《无机化学》课程教学大纲

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1、无机化学课程教学大纲课程代码： 0703316009课程名称： 无机化学 英文名称： Inorganic Chemistry学 分： 4 总 学 时： 64讲课学时： 48 实验学时： 16 适用对象： 全日制四年本科环境工程及相关专业先修课程： 高中化学学生自主学习时数建议：96一、课程性质、目的和任务无机化学课程具有较强的理论性和实用性。本课程系统讲授无机化学基本理论、基本无机化学反应、元素及其化合物的性质等，是后续化学学科其它课程及化学化工等相关专业课程的基础。本课程的任务是通过课堂理论知识讲授与实验密切配合，使学生在获得无机化学基础理论、基本知识的同时，能独立分析和处理无机化学问题，掌

2、握无机化学实验的基本操作技能。 二、教学基本要求本课程主要研究化学热力学、化学动力学、化学平衡等内容，是环境工程专业的一门必修基础课，它包括理论教学和实验教学。通过本门课程的教学，要使学生比较牢固地掌握化学热力学（包括化学反应热、化学反应方向、化学反应限度及化学反应速度）的基本理论；掌握三大类反应（酸碱反应、氧化还原反应及沉淀反应）的基本原理与计算；理解元素周期律和物质结构的基本理论和研究方法。初步培养学生应用所学知识去分析和解决问题的能力，以及应用科学方法来进行逻辑思维的能力。 三、教学内容及要求第一章 化学反应中的质量关系和能量关系1、教学内容 掌握化学反应中的计量，化学计量数、反应进度、

3、状态函数、标准态、反应焓变和盖斯定律等重要概念，掌握化学反应中的质量关系和能量关系；掌握反应热和反应焓变的计算。2、重点和难点 （1）重点：热化学反应方程式和物质的标准摩尔生成焓标准摩尔反应焓变。（2）难点：标准摩尔反应焓变计算。第二章 化学反应的方向、速率和限度1、教学内容 （1）了解化学反应中熵变及吉布斯变在一般条件下的意义。掌握化学反应的标准摩尔吉布斯变的近似计算，应用最小自由能原理（G 判据）判断反应进行的方向。（2）理解标准平衡常数的意义及其与标准摩尔吉布斯变的关系，并掌握有关计算。理解浓度、压力和温度对化学平衡的影响。（3）了解浓度、温度与反应速率的定量关系。了解基元反应和反应级数

4、的概念。能用阿伦尼乌斯公式进行初步计算。能用活化能和活化分子的概念，说明浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。2、重点和难点 （1）重点：最小自由能原理（G 判据）及其应用；化学平衡及有关计算；化学平衡的各种影 响因素；化学反应速率的影响因素。（2）难点：反应限度的判据与化学平衡；反应的标准摩尔吉布斯函数变的计算及应用；化学平衡的有关计算；有关阿伦尼乌斯公式的计算。第三章 酸碱反应和沉淀反应1、教学内容 （1）掌握酸碱的电离理论；水的解离反应和溶液的酸碱性；解离平衡和解离常数；解离度和稀释定律；弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算；多元弱酸的分步解离；解离平衡的移动；同离子效应；缓冲溶液；盐类的水

5、解反应和水解常数；盐溶液的 pH 的近似计算；影响盐类水解度的因素；盐类水解的抑制和利用。溶液的酸度及 pH 的计算。（2）掌握难溶电解质的溶度积和溶解度；溶度积规则；沉淀反应；沉淀的溶解和转化；沉淀反应的应用。2、重点和难点 （1）重点：一元弱酸和一元弱碱解离平衡计算，同离子效应和缓冲溶液的概念和计算，多元弱酸碱解离特点和逐级解离；溶度积和溶解度换算，溶度积规则及其应用。（2）难点：一元弱酸和一元弱碱解离平衡计算，溶液的酸度及 pH 的计算。溶度积的有关计算。第四章 氧化还原反应1、教学内容 （1）掌握氧化还原反应方程式的配平；原电池结构；电极电势的产生和测定；影响电极电势的因素；电极电势的

6、应用；氧化还原反应的方向和限度；标准电极电势图及其应用。能斯特方程的应用。2、重点和难点 （1）重点：氧化还原反应方程式的配平，电极电势的概念及影响因素，电极电势计算，能斯特方程的应用。（2）难点：氧化化学反应配平；电极电势应用和计算。第五章 原子结构与元素周期性1、教学内容 （1）联系原子核外电子运动的特征，了解波函数、四个量子数和电子云的基本概念，了解波函数和电子云的角度分布示意图。（2）掌握周期系元素原子的核外电子分布的一般规律及其与周期表的关系，明确原子、离子的外层电子分布和元素分区的情况。联系原子结构了解元素的某些性质的一般递变规律情况。2、重点和难点（1）重点：四个量子数的意义及取

7、值规律，多电子原子的近似能级和核外电子分布规律；元素周期表分区及各区元素电子结构特征。（2）难点：波函数；原子轨道等近代原子结构概念。 第六章 分子的结构与性质1、教学内容 掌握价键理论主要内容，理解共价键的形成，共价键的饱和性和方向性及 键和 键的区别；掌握杂化轨道理论的要点，并说明一些分子的构型。掌握分子轨道理论的基本要点；掌握分子轨道理论基本要点，分子轨道的形成，成键分子轨道和反键分子轨道；掌握分子的极化，分子间力（取向力、诱导力、色散力、范德华力）及氢键的要领并解释物质的性质。价键理论：离子键，共价键；分子的几何构型；杂化轨道理论；分子轨道的形成和能级；分子轨道理论的应用；分子的极性和

8、变形性；分子间力；氢键2、重点和难点 （1）重点：价键理论、杂化轨道理论及其对简单分子空间构型的解释，共价键的特征， 键和 键。（2）难点：杂化轨道理论的应用，分子轨道的概念。第七章 固体的结构与性质1、教学内容 掌握晶体的特征、内部结构；金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体；离子极化及其对物质性质的影响。2、重点和难点 （1）重点：晶体结构，不同晶体的区别，离子极化。（2）难点：晶体结构特征，离子极化。第八章 配位化合物1、教学内容 （1）掌握配位化合物的基本概念：配合物的定义、组成、命名。（2）理解配合物的化学键理论：价键理论。（3）掌握配位化合物的稳定性；配位平衡及其平衡常数；配离子稳

9、定常数的应用； 配合物的类型和制备。2、重点和难点 （1）重点：配位化合物的基本概念，配位平衡及其平衡常数。（2）难点：配位化合物组成、命名，配位平衡及其平衡常数的计算。第九章 元素概论1、教学内容 （1）了解元素的发现、分类、存在形态和其自然资源。（2）掌握单质的晶体结构和物理性质、制备方法；氢的成键特征，氢的性质和用途，氢的制备，氢化物；稀有气体的特征，稀有气体化合物及其结构。2、重点和难点 （1）重点：氢的成键特征；氢的制备、性质和用途；氢化物类型（2）难点：晶体结构第十章 碱金属和碱土金属元素1、教学内容 掌握碱金属和碱土金属的单质及主要化合物物理性质和化学性质；氧化物：正常氧化物、过

10、氧化物、超氧化物和臭氧化物；碱金属和碱土金属氢氧化物的碱性和溶解性；盐类的性质及某些盐类的生产和应用。2、重点和难点 （1）重点：碱金属和碱土金属及它们形成的各种氧化物、氢氧化物和盐类的主要性质。（2）难点：碱金属和碱土金属及它们形成的各种氧化物、氢氧化物和盐类的主要性质。第十一章 卤素和氧族元素1、教学内容 （1）了解卤素和氧族元素的通性。（2）掌握卤素单质及其化合物：包括卤素单质、卤化氢、氢卤酸和卤化物等物质的性质。氧族元素介绍；氧气和臭氧；水；过氧化氢；硫化氢、硫化物和多硫化物；硫的氧化物、和含氧酸及其盐等物质的性质。（3）氧族元素介绍；掌握氧气和臭氧；水；过氧化氢；硫化氢、硫化物和多硫

11、化物；硫的氧化物、和含氧酸及其盐等物质的性质。2、重点和难点 （1）重点：卤素单质及其化合物主要性质，氧气和臭氧；水；过氧化氢；硫化氢、硫化物和多硫化物；硫的氧化物、和含氧酸及其盐等物质的性质。（2）难点：卤素、氧单质和化合物化学性质记忆和应用第十二章 氮族、碳族和硼族元素1、教学内容 （1）了解氮族元素通性。（2）掌握氮及其化合物主要性质：包括氨及铵盐的性质；氮的含氧化合物、含氧酸及其盐的性质；磷的含氧酸及其盐的性质；（3）掌握碳族元素通性；碳及其重要化合物。（4）了解硅及其重要化合物；硼族元素通性；硼的氢化物、硼酸及其盐、氧化铝和氢氧化铝、铝盐的性质。2、重点和难点 （1）重点：氮、碳单质

12、及其化合物主要性质。（2）难点：氮、碳单质和化合物化学性质记忆和应用 四、实践环节无机化学实验安排在无机化学课程内，开设 16 个学时实验：实验一 硫酸亚铁铵的制备 4 学时实验二 硫酸铜的制备 4 学时实验三 酸碱反应与缓冲溶液 2 学时实验四 配合物的生成、性质和应用 2 学时实验五 化学反应速率和化学平衡 4 学时实验六 氧化还原反应 2 学时 五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于 60 题。六、教学方法与手段本课程课堂教学采用板书与多媒体教学结合的方式进行。 七、各教学环节学时分配章节（或内容）讲课实验习题课讨论课自主学习1 化学反应中的质量

13、关系和能量关系482 化学反应的方向、速率和限度64123 酸碱反应和沉淀反应64124 氧化还原反应4885 原子结构与元素周期性6106 分子结构与性质667 固体的结构与性质448 配位化合物449 元素概论2810 碱金属和碱土金属元素2811 卤素和氧族元素2812 氮族、碳族和硼族元素28合 计481696八、学生自主学习要求根据教学进度，要求学生做好课前预习和课后复习，通过独立完成课本上习题，理解和掌握本课程的理论知识；通过查阅相关教材和资料，深入或拓宽了解无机化学在各自专业上的应用和发展。九、考核方式与成绩评定1、考核方式：本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试。2、成绩评定:

14、总评成绩由平时成绩（35%）和期末考试成绩（65%）两部分构成，平时成绩中实验成绩占 20%，出勤、作业、课堂测验、学习主动性等占 15%。 十、推荐教材和教学参考书教材：无机化学 ， 天津大学无机化学教研室主编，高等教育出版社，2010 年，第四版。参考书：1、 基础化学 ，李保山编，科学出版社。2、 无机化学实验 ，袁天佑等编，华东理工大学出版社，2005 年版。大纲制订人：环境工程教研室大纲审定人： 刘廷凤 制订日期：2014 年5 月 20 日无机化学实验教学大纲一、实验教学目标与基本要求无机化学实验是为环境工程专业本科生开设的基础化学实验。学生在学习无机化学课程的基础上，通过本实验课

15、程的学习和操作，使学生巩固和加深所学的无机化学基本知识，训练学生正确掌握无机化学实验操作技能，培养学生分析和解决问题的能力；养成严肃认真，实事求是的科学态度和严谨的工作作风。 二、本实验课程的基本理论与实验技术知识无机化学实验属专业基础实验课，本实验课程主要依据的是本课程所涉及的化学热力学、化学动力学、化学平衡等的理论原理。本课程主要熟悉掌握无机化合物合成的原理及方法；无机化学实验常用仪器和设备；无机化学实验常用反应装置；以及实验基本操作技能。 三、实验方法、特点与基本要求化学是一门实验科学， 无机化学实验是理工类与化学相关的各个专业必修的基础课程和专业课程。通过本课程的教学，使学生加深对化学基本概念和基本理论的理解，正确掌握无机化学的基本操作，学习化学实验的基本知识。开设无机化学实验是学好无机化学的必要手段，并为后续课程的理论和实验教学以及学生日后工作打好坚实的基础。 四、实验主要仪器设备常用化学玻璃仪器，电子天平，水循环气泵，pH 计及化学药品和试剂等 五、实验项目的设置与内容提要选做 16 个课时实验。序 号实验项目内 容 提 要实验 学时实验