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1、无机及分析化学（环科用）教学大纲（无机化学部分）无机及分析化学教学大纲无机化学部分（*为选讲内容）学 时：34学时学分：1.5适用专业：环境科学类各专业大纲执笔人：翟慕衡大纲审定人：盛恩宏一、说明：1.课程的性质、地位和任务：无机及分析化学是生命科学类各专业的第一门化学类课程，它既是一门独立的课程， 同时也是为学习其它化学和生命类课程打下基础和储备知识。无机化学部分的教学内容十 分丰富、广泛，包括了无机化学原理和元素化学两部分内容。化学原理主要包含化学热力 学初步、化学平衡和化学反应速率、解离平衡、原子和分子结构、氧化还原反应以及配位 化合物等内容；元素化学部分主要介绍无机化合物的组成、结构、
2、性质、应用等内容。课 堂讲授上以化学原理部分为主，元素化学部分以自学为主。2.课程教学的基本要求（1）通过教学使学生初步掌握化学热力学、化学平衡、反应速率、原子结构和元素 周期律关系及分子结构和近代物质结构知识、氧化还原反应及应用和配位化合物等内容：（2）培养学生运用上述原理去理解有关无机化学中元素和化合物的基本知识、性质, 并具有对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力：（3）通过教学使学生在科学思维能力上、自学能力上、利用参考文献书籍上得到训 练和培养：（4）做好与后继课程和中学化学的衔接问题，为今后学习后继课程和新理论、新实 验技术打下必要的无机化学基础。3.课程教学指导思想及方法和手
3、段：精选无机化学教学内容，突出现代化学理论，在保证传授知识的同时，培养学生的思 维方法、创新能力，分析解决问题能力和自学能力。教学方法和手段采用教师讲授课程的重要内容、摒弃“满堂灌”方法，教思维，教方 法，采用灵活多种方式，并将多媒体教学引入课堂辅助教学中。学生自学次要内容，配有 练习题。二、课程的基本内容和教学要求1 .气体和溶液（建议学时数：2）教学要求：通过教学使学生掌握理想气体状态方程及其应用；掌握混合气体分压定律。教学内 容：（1）理想气体状态方程、混合气体分压定律；*（2）分散系、稀溶液的通性：*（3）胶体溶液的制备、性质、结构、稳定性。2 .化学热力学初步（建议学时数：6）-1
4、-教学要求：了解几个重要的热力学状态函数U、H、S、G及其变化!、AS, ZG的概 念和意义、理解热力学第一定律、第二定律、第三定律的基本内容；会运用盖斯定律求出 H、ZXG?、$?的值；初步学会用4G及4G?判断化学反应的方向；理解化学反应等温式 的含义；了解温度对4G的影响。教学内容：（1）几个基本概念：体系、环境、状态和状态函数、过程和途径、广度性质和强度 性质。（2）热力学第一定律内能、功和热、热力学第一定律的表达式（3）热化学几种化学反应的热效应；烯和婚变，焰变与反应热关系，内能变化与反应热关系；热化学方程式，盖斯定律，标准生成烯，化学反应热的求算。（4）热力学第二定律化学反应自发性
5、及其影响因素端的初步概念，混乱度与烯的关系，标准摩尔嫌，爆变的计算（5）吉布斯白由能及其应用吉布斯自由能，标准生成吉布斯自由能，吉布斯自由能变化的计算，反应白发性的判 据，温度与4G的关系。3.化学平衡和化学反应速度（建议学时数：4）教学要求：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义，了解4G?与K?的关系，掌握 有关化学平衡的计算，熟悉有关化学平衡移动原理；了解化学反应速度及其表示和基元反 应、复杂反应、反应级数、反应分子数等概念，掌握浓度、速度、压力、催化剂对反应速 度的影响，掌握速率方程和阿累尼乌斯公式的应用和计算，理解活化能概念和对应速度的 影响。教学内容：（1）化学平衡化学平衡的特征和
6、平衡定律，平衡常数的物理意义，标准平衡常数及有关计算多重 平衡规则（2）化学平衡的移动浓度对平衡的影响、压力对平衡的影响、温度对平衡的影响及相关计算勒夏特列原 理。（3）化学反应速度及表示方法平均速度、瞬时速度（4）浓度对化学反应速度的影响基元反应、非基元反应的概念、速度方程及其表达式和确定，速度常数及意义反应 级数及其实验测定反应物浓度对化学反应时间的关系*反应机理（5）温度对化学反应速度的影响阿累尼乌斯公式活化能概念及碰撞理论-2 -9 （6）催化剂对化学反应速度的影响4 .水溶液中的解离平衡（建议学时数：4）教学要求：了解近代酸碱理论的基本概念和发展概况；能应用化学平衡原理，分析水、 一
7、元和多元弱酸碱的电离平衡及pH值的计算；掌握同离子效应，盐效应等影响电离平衡 移动的因素： 了解离子氛、活度、离子强度等概念；了解缓冲溶液的组成、性质、缓冲作 用原理及缓冲溶液的PH值计算。掌握Ksp的意义及溶度积规则；掌握沉淀生成，溶解或 转化的条件，熟悉有关沉淀，溶解的计算。教学内容：（1）酸碱理论酸碱电离理论、酸碱质子理论、酸碱电子理论及软硬酸碱规则（2）弱电解质的解离一元弱酸、弱碱的解离平衡及影响因素利用解离平衡式和解离常数进行有关计算电 离度的概念。（3）多元弱酸的解离多元弱酸解离的特点多元弱酸解离平衡及有关计算*两性物质的解离同离子效应和盐效应（4）强电解质溶液强、弱电解质的区别和
8、强电解质电离及表现电离度离子氛概念活度及活度系数。（5）缓冲溶液缓冲溶液的组成和缓冲原理缓冲溶液PH值的计算、配制和缓冲对的选择。（6）沉淀溶解平衡溶度积常数、溶度积与溶解度的相互换解、溶度积规则沉淀溶解平衡的移动以及影响因素一一沉淀的生成和溶解：同离子效应：盐效应：酸 度对沉淀溶解的影响：氧化还原对沉淀和溶解的影响：配合物的生成对沉淀溶解的影响沉淀的转化及分步沉淀5 .氧化还原反应（建议学时数：4）教学要求：理解标准电极电势的意义，能运用标准电极电势来判断氧化剂、还原剂的 强弱、氧化还原反应的方向和计算平衡常数，会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电 极电势的改变和对氧化还原反应的影响：能熟
9、练地运用元素电势图。教学内容：（1）氧化还原的基本概念氧化数、氧化还原的基本概念*氧化还原反应方程式的配平（2）电极电势氧化还原反应和原电池电极电势的产生和影响因素标准电极电势及其确定、标准电极电势表影响电极电势的因素和奈斯特方程及其应 用电极电势的应用（3）元素电势图及其应用6 .原子结构和元素周期律（建议学时数：5）教学要求：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云图形：了解四个量子数 的含义和取值，能按核外电子排布原理，写出若干常见元素的电子构型，并掌握各类元素 电子构型特征；理解原子结构和元素周期律的关系，了解电离势、电负性等概念的意义及 与原子结构的关系。教学内容：（1）原子核外
10、电子运动的状态*氢原子光谱和玻尔理论核外电子运动的特点：电子衍射实验，测不准原理，波粒二象性及对电子衍射图象的 解释（2）氢原子核外电子运动状态及描述薛定谓方程及其解、波函数（力）的概念波函数和电子云的图形四个量子数及意义、与核外电子运动状态描述的关系（3）多电子原子的核外电子运动状态屏蔽效应、钻穿效应、近似能级图核外电子排布三原则和电子的排布（4）原子的电子层结构与元素周期系原子结构与元素周期系的关系元素周期表元素的性质（电离势、电子亲和势、电负性）及与原子结构的关系7 .分子结构（建议学时数：6）教学要求：掌握离子健和共价键的基本特征以及它们的区别；能用杂化轨道理论来解 释一般的分子结构；
11、能用价层电子对互斥理论来预言一般主族元素的分子结构：了解物质 的性质与分子结构和健参数的关系：定性了解同核双原子分子的分子轨道理论：初步了解 离子极化的概念和分子间作用力、氢键及应用；了解金属键的形成；了解晶体的结构类型 与物质性质的关系。教学内容：（1）离子键离子键的形成、本质、特点、影响因素离子型化合物生成过程的能量变化和晶格能及玻恩一哈伯循环。（2）共价键-4 -现代价键理论及其理论要点、共价键的形成及本质、共价键的特点、共价键的类型（3）杂化轨道理论杂化轨道理论基本要点、业化类型与分子的空间构型关系（4）价层电子对互斥理论（VSEPR）简介（5）分子轨道理论简介分子轨道的含义及分子轨道
12、理论要点、分子轨道的形成、分子轨道中能级次序和电子 排布、分子轨道的应用举例、键级（6）金属键金属的形成和金属晶格金属健理论简介（7）分子的极性和分子间作用力及氢键分子的极性及与化学健的关系分子间作用力及其产生和种类以及特点（8）离子极化离子的极化作用和变型性离子极化对化学键型和对物质溶解性、熔沸点、颜色、导电性等性质的影响（9）氢键氢键的产生和特点及对物质性质的影响8 .配位化合物（建议学时数：3）教学要求：掌握配合物的基本概念（组成、定义、类型、结构特点）和配位键的本质; 了解螯合物的特点；掌握配合物的价犍理论的主要论点及应用，了解晶体场理论的主要论 点；掌握配离子稳定常数的意义和应用及有
13、关计算。教学内容：（1）配合物的概念定义、组成、命名、分类等（2）配合物中的化学键理论价键理论：中心原子（离子）的杂化轨道类型与配合物的空间构型关系，内、外轨型 配合物及性质比较，配合物的异构现象* 晶体场理论：中心离子d轨道在配体场中以能极分裂，分裂能，晶体场稳定化能， 应用举例（3）配合物在溶液中的离解平衡配位解离平衡和配离子的稳定常数及影响稳定常数的因素配位解离平衡的移动和稳定常数的应用及与K稳有关的计算：计算溶液中有关离子 的浓度，判断难溶化合物的生成或溶解的可能性，配合物的生成对电极电势的影响，判断 配合反应的方向等（4）螯合物介绍* （5）配合物的重要性及在生物、医药等方面的应用介
14、绍三、课程的考核方式、方法：建议采用闭卷考试方法考试。* 5 -四、教材及教学参考书目：教材：无机及分析化学 第四版 南京大学无机及分析化学编写组 高等教育出版社 2021教学参考书目：1.武汉大学，吉林大学等校编，无机化学（上、下册）第三版，高等教育出版社, 1991 2.北京师范大学等校编，无机化学（上、下册）（第三版），高等教育出版社，1992 3.傅献彩主编，大学化学（上、下册）（第一版），高等教育出版社，1999 4.申泮 文主编，近代化学导论（上、下册）（第一版），高等教育出版社，2002 5.竺际舜主编, 无机化学习题精解，科学出版社，20016徐家宁、史苏华、宋天佑编，无机化学例题与习题，高等教育出版社，2001一 6 一感谢您的阅读，祝您生活愉快。