《無機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、無機(jī)化學(xué)教學(xué)大綱說 明適用專業(yè)環(huán)境科學(xué)先修課程總學(xué)時48總學(xué)分3（一）本課程的目的、要求 無機(jī)化學(xué)是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門主要基礎(chǔ)課，也是一門必修的學(xué)位課。學(xué)生通過學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)理論和實踐知識，使學(xué)生掌握無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論、知識和實驗基本技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本課程的基礎(chǔ)理論和實驗知識，還可使學(xué)生掌握元素周期律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速度、化學(xué)平衡及氧化-還原等基礎(chǔ)知識和基本原理，并掌握重要的元素化合物的主要性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、自然界中存在形式、制法及用途；特別是對學(xué)生多種能力培養(yǎng)、思維方式訓(xùn)練等方面具有極大的促進(jìn)作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，要

2、求學(xué)生能初步適應(yīng)并掌握大學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法、具有一定的自學(xué)能力，從而逐步減少對教師的依賴心理，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及從事環(huán)境科學(xué)專業(yè)實踐打下必要的基礎(chǔ)。（二）內(nèi)容選取和實施中注意的問題（1）本課程以講授基本的化學(xué)原理和元素化學(xué)知識為主，適當(dāng)?shù)亟榻B一些無機(jī)化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢?；瘜W(xué)原理部分重點在利用基本化學(xué)原理解決實際問題，元素化學(xué)部分重點在于介紹元素性質(zhì)的規(guī)律性。（2）注意處理好與中學(xué)化學(xué)的銜接，避免不必要的重復(fù)。（3）通過本課程的教學(xué)應(yīng)有意識地培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方式，使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)的理論來源于實踐而又高于實踐，通過實踐反復(fù)檢驗理論并發(fā)展理論。（三）教學(xué)方法本課程的特點是：原理部分中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論有相

3、當(dāng)?shù)纳疃群碗y度，往往令大一新生望而生畏；而元素部分中描述性的內(nèi)容較多，易給人以松散零亂之感而抓不住要領(lǐng)，有時讓學(xué)生感到枯燥厭煩。針對這些特點，并考慮到大一學(xué)生的特殊性，教學(xué)中應(yīng)該始終緊扣備、講、輔、改、考、實各個環(huán)節(jié)，注重引導(dǎo)學(xué)生探尋適合自己的學(xué)習(xí)方法。原理部分系統(tǒng)性、理論性、邏輯性強(qiáng)，堅持講授為主、練講結(jié)合的教學(xué)方法。元素部分則堅持以講帶學(xué)、以點帶面、自學(xué)為主的教學(xué)模式。課堂講授采用ppt幻燈片教學(xué)，輔之以課堂討論和課外自學(xué)。為了培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力，應(yīng)講授適當(dāng)?shù)睦}，安排適當(dāng)?shù)牧?xí)題，以幫助學(xué)生正確理解概念，牢固掌握知識。（四）考核方式每學(xué)期成績評定由平時成績和期末閉卷考試兩部分

4、組成，其中平時成績占總分的20%，期末閉卷考試占總分的80%。（五）教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配教學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時安排備注1化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系和能量關(guān)系22化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度83酸堿反應(yīng)和沉淀反應(yīng)64氧化還原反應(yīng)與應(yīng)用電化學(xué)55原子結(jié)構(gòu)和元素周期性46分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)47固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)*08配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)59氫、稀有氣體*010堿金屬和堿土金屬元素111鹵素和氧族元素312氮族、碳族和硼族元素413過渡元素（一）414過渡元素（二）217生態(tài)環(huán)境與無機(jī)化學(xué)*0帶*為自學(xué)內(nèi)容。二、大 綱 內(nèi) 容第一章 化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系和能量關(guān)系1化學(xué)中的計量化學(xué)中計量的一些概念，理想氣體狀態(tài)方程、分壓

5、定律。2化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系化學(xué)中的質(zhì)量關(guān)系的有關(guān)概念（化學(xué)計量數(shù)、反應(yīng)進(jìn)度）。3化學(xué)反應(yīng)中的能量關(guān)系恒壓反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式、物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變的基本概念，赫斯定律和由標(biāo)準(zhǔn)生成焓計算化學(xué)反應(yīng)熱。說明和要求：（1）基本要求：了解功和熱、狀態(tài)函數(shù)、反應(yīng)熱、反應(yīng)焓變和物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成焓的基本概念，能量守恒定律、赫斯定律及反應(yīng)熱的計算。（2）重點：掌握狀態(tài)函數(shù)、反應(yīng)焓變和物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成焓基本概念，熟練進(jìn)行有關(guān)能量守恒方程、赫斯定律和反應(yīng)熱的計算。（3）難點：準(zhǔn)確地理解狀態(tài)函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)生成焓的基本概念，正確掌握能量守恒方程中熱和功的符號規(guī)定。第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布

6、斯自由能變化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性、物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能的基本概念。由物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵和標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能分別計算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵變和標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變化。吉布斯公式的計算，由吉布斯自由能變化判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。2 化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)速率的定義，過渡狀態(tài)理論及活化能。濃度(壓力)、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響及其解釋。3化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)概念和化學(xué)平衡常數(shù)的表示方法?；瘜W(xué)平衡的計算，多重平衡規(guī)則。4化學(xué)平衡的移動濃度、壓力、溫度等化學(xué)平衡的影響及其解釋。說明和要求：（1）基本要求：了解物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵和標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能的基本概念，并能計算化學(xué)反應(yīng)的吉布斯

7、自由能變化、進(jìn)而判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和計算平衡常數(shù)。（2）重點：正確地計算化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變化，進(jìn)而正確判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和計算平衡常數(shù)。（3）難點：準(zhǔn)確了解物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵和標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能，熟練計算化學(xué)反應(yīng)吉布斯自由能變化及平衡常數(shù)。第三章 酸堿反應(yīng)和沉淀反應(yīng)1水的解離反應(yīng)和溶液的酸堿性酸堿的電離理論，水的解離反應(yīng)和溶液的酸堿性。2弱電解質(zhì)的解離反應(yīng)解離平衡、解離常數(shù)、解離度、同離子效應(yīng)、緩沖溶液的基本概念，弱酸弱堿溶液中離子濃度的計算。3鹽類的水解反應(yīng)水解反應(yīng)和水解常數(shù)，鹽溶液pH值的計算，影響鹽類水解度的因素。4沉淀反應(yīng)溶解度，溶度積及溶度積規(guī)則，沉淀生成，沉淀溶解。說明和

8、要求：（1）基本要求：了解溶液酸堿性，解離常數(shù)，解離度，同離子效應(yīng)，緩沖溶液，難溶電解質(zhì)的溶解度，溶度積及溶度積規(guī)則，沉定的生成與溶解、分步沉淀及沉淀轉(zhuǎn)化。（2）重點：掌握緩沖溶液、同離子效應(yīng)的基本概念，正確進(jìn)行弱酸弱堿溶液、鹽溶液pH及溶解平衡的計算。（3）難點：準(zhǔn)確地理解緩沖溶液作用機(jī)理。第四章 氧化還原反應(yīng)1氧化還原方程式的配平氧化數(shù)的概念，氧化還原方程式的配平方法。2電極電勢原電池的組成，標(biāo)準(zhǔn)氫電極，電極電勢的產(chǎn)生及標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的測定，影響電極電勢的因素。能斯特方程式的計算，電極電勢的應(yīng)用。3氧化還原反應(yīng)的方向和限度氧化還原反應(yīng)的方向和氧化還原反應(yīng)的限度。4電勢圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電

9、勢圖的概念和應(yīng)用。說明和要求：（1）基本要求：了解氧化數(shù)、電極電勢及標(biāo)準(zhǔn)電極電勢、電動勢、元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖的基本概念。能配平氧化還原方程式和用能斯特方程計算電極電勢(電動勢)、進(jìn)而判斷氧化還原反應(yīng)方向和計算平衡常數(shù)，元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖的應(yīng)用。（2）重點：配平氧化還原方程式和用能斯特方程計算電極電勢(電動勢)、進(jìn)而判斷氧化還原反應(yīng)方向和計算平衡常數(shù)。（3）難點：標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖的應(yīng)用第五章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期性1 原子和元素原子的組成和元素，軌道能級的概念。2原子結(jié)構(gòu)的近代概念微觀粒子運(yùn)動、原子軌道、電子云、量子數(shù)的基本概念，原子軌道角度分布圖和電子云的角度分布圖。3原子中電子的分布基態(tài)原子中電

10、子分布及簡單基態(tài)陽離子的電子分布。元素周期系與核外電子分布的關(guān)系。元素周期表。4原子性質(zhì)的周期性原子性質(zhì)原子半徑、電離能、電子親合能和電負(fù)性等基本概念，原子性質(zhì)的周期性。說明和要求：（1）基本要求：了解微觀粒子運(yùn)動、原子軌道、電子云、量子數(shù)、基態(tài)原子、軌道能級、原子半徑、電離能、電負(fù)性等基本概念，玻爾原子模型和量子力學(xué)原子模型的區(qū)別，原子軌道角度分布圖和電子云角度分布圖，電子分布原理及電子分布，原子性質(zhì)的周期性和核外電子分布關(guān)系。（2）重點：掌握微觀粒子運(yùn)動的特征及四個量子數(shù)和原子軌道角度分布圖及電子云角度分布圖的物理意義，原子軌道能級、電子分布原理和電子分布，原子性質(zhì)的周期性和核外電子分布的

11、關(guān)系。 （3）難點：準(zhǔn)確理解微觀粒子運(yùn)動特征及四個量子數(shù)及原子軌道角度分布圖、電子云角度分布圖的物理意義，熟練地進(jìn)行原子軌道中電子分布，正確地指出原子性質(zhì)的周期性和核外電子分布關(guān)系。第六章 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1鍵參數(shù)鍵能、鍵角、鍵長的基本概念。2價健理論共價鍵的特點和成鍵條件及共價鍵類型。離子鍵特點及鍵型過渡。3分子的幾何構(gòu)型雜化軌道理論、軌道雜化的條件，雜化軌道類型與分子的幾何構(gòu)型關(guān)系。4分子間力和氫鍵分子極性和變形性概念，分子間力的類型，氫鍵的形成條件和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。說明和要求：（1）基本要求：了解共價鍵和離子鍵的特點，原子軌道雜化的條件、類型及與分子幾何構(gòu)型的關(guān)系，分子軌道形成、能

12、級、電子在分子軌道中的分布，分子間力的類型、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響。（2）重點：掌握共價鍵的成鍵條件及類型，軌道雜化的條件、類型及其與分子幾何構(gòu)型關(guān)系。（3）難點：準(zhǔn)確理解共價鍵形成、軌道雜化的條件。第七章 固體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(自學(xué))第八章 配位化合物1配合物的基本概念配合物的定義、配合物的組成及化學(xué)式，配合物的命名。2配合物的化學(xué)鍵理論價鍵理論要點，配合物的幾何構(gòu)型和配位鍵，配合物的穩(wěn)定性、磁性與鍵型的關(guān)系；3配合物在水溶液中的穩(wěn)定性配離子的配位平衡的基本概念，配離子穩(wěn)定常數(shù)的有關(guān)計算及應(yīng)用。說明和要求：（1）基本要求：了解配合物的定義、組成、化學(xué)式及其命名，理解雜化軌道方式與分子空間構(gòu)型的

13、關(guān)系、配合物穩(wěn)定常數(shù)的有關(guān)計算，螯合物物概念及特性。（2）重點：掌握配合物的化學(xué)鍵理論及其應(yīng)用、配合物穩(wěn)定常數(shù)的有關(guān)計算及應(yīng)用。（3）難點：準(zhǔn)確理解雜化方式與空間構(gòu)型的關(guān)系，熟練地進(jìn)行配合物穩(wěn)定常數(shù)的有關(guān)計算。第九章 氫、稀有氣體 （自學(xué)）第十章 堿金屬和堿土金屬元素1氧化物正常氧化物、過氧化物、超氧化物。 2氫氧化物堿金屬和堿土金屬氫氧化物的堿性和溶解性。說明和要求：（1）基本要求：熟悉堿金屬、堿土金屬單質(zhì)和重要化合物性質(zhì)，特別是某些單質(zhì)的性質(zhì)在周期系中的變化規(guī)律。（2）重點：掌握堿金屬的離子型氫化物、氧化物和超氧化物的性質(zhì)。第十一章 鹵素和氧族元素1p區(qū)元素概述2鹵族元素鹵素、鹵化氫、氫鹵

14、酸、鹵化物的制備和性質(zhì)，氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)遞變規(guī)律。3氧族元素氧氣、臭氧、水、過氧化氫、硫化氫、氫硫酸和硫化物、多硫化物的性質(zhì)。硫的氧化物和含氧酸及其鹽的性質(zhì)。說明和要求：（1）基本要求：要求學(xué)生掌握鹵素、鹵化氫、氯的含氧酸及其重要化合物的遞減規(guī)律，并對其性質(zhì)的遞變規(guī)律進(jìn)行解釋。要求學(xué)生了解含氧酸根離子的結(jié)構(gòu)，掌握氫化物的電離方式；了解過氧化物的分子結(jié)構(gòu)，并掌握其性質(zhì)；掌握硫化氫、亞硫酸、硫代酸鹽及它們的性質(zhì)。（2）重點：掌握鹵素、鹵化氫、氫鹵酸、鹵化物的制備和性質(zhì)，氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)遞變規(guī)律。掌握過氧化氫、硫化氫和硫化物、硫的氧化物和含氧酸及其鹽的性質(zhì)及有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。（2）難

15、點：氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)遞變規(guī)律。第十二章 氮族、碳族和硼族元素1氮族元素氮?dú)狻奔捌滗@鹽、氮的氧化物、含氧酸及其鹽。磷的含氧酸及其鹽、砷、銻、鉍單質(zhì)及重要化合物的性質(zhì)。2碳族元素碳的氧化物，碳酸及其鹽，硅、硅烷、硅的鹵化物和硅酸，錫、鉛氧化物、氫氧化物、鹽類、硫化物。3硼族元素硼的氫化物、硼酸及其鹽的性質(zhì)。氧化鋁、氫氧化鋁和鋁鹽的性質(zhì)。4對角關(guān)系說明和要求：（1）基本要求：要求學(xué)生了解硝酸根的離子結(jié)構(gòu)，掌握磷酸及其鹽的性質(zhì)；了解二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)和碳酸鹽的熱穩(wěn)定性，了解乙硼酸、氯化鋁的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，硼酸及其鹽的性質(zhì)，并要求了解對角線規(guī)則。（2）重點：掌握氮?dú)?、氨及其銨鹽、氮的氧化物、含氧酸及

16、其鹽，磷的含氧酸及其鹽、砷、銻、鉍單質(zhì)及重要化合物的性質(zhì)。掌握單質(zhì)硅、硅烷、硅的鹵化物和錫、鉛氧化物、氫氧化物、鹽類、硫化物及硼的氫化物、硼酸及其鹽的性質(zhì)。（3）難點：硝酸的化學(xué)鍵。硅烷、硼烷的性質(zhì)、硼烷的成鍵特征及二價錫的還原性和四價鉛的氧化性。第十三章 過渡元素（一）1過渡元素概述2鉻族元素3錳族元素錳的重要化合物的性質(zhì)。4鐵系和鉑系元素鐵、鈷、鎳的化合物的性質(zhì)。說明和要求：（1）基本要求：除了與主族元素具有相同的基本要求外，應(yīng)特別突出掌握過渡元素的通性，還應(yīng)側(cè)重于掌握配合物及重要離子在水溶液中的性質(zhì)。要求學(xué)生掌握鐵、鈷、鎳的重要化合物的性質(zhì)。（2）重點：鐵、鈷、鎳單質(zhì)及其重要化合物的化學(xué)性質(zhì)（3）難點：過渡元素的價電子構(gòu)型和氧化態(tài)及原子半徑的變化規(guī)律；鐵、鈷、鎳配合物的性質(zhì)。第十四章 過渡元素（二）1銅族元素銅的重要化合物的性質(zhì)。銀的重要化合物的性質(zhì)。2鋅族元素鋅，鎘和汞的重要化合物的性質(zhì)。3鑭系元素和錒系元素概述說明和要求：（1）基本要求：銅、銀、鋅等元素的氧化物及它們成鹽化合物的性質(zhì)；要求學(xué)生掌握溶液中汞鹽和亞汞鹽的平衡關(guān)系，熟悉銅、銀、鋅、汞的重要化合物性質(zhì)。（2）重點：銅族和鋅族元素重要單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)。鑭系收縮的實質(zhì)及其對化合物性質(zhì)的影