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1、无机化学教学大纲课程编码：0413100103课程名称：无机化学学时/学分：56/3先修课程：高中数学、化学和物理适用专业：制药工程开课教研室：无机教研室一、课程性质与任务1.课程性质：无机化学课程是四年制制药工程专业必修的业基础理论课程。它对中学化学和以后专业课程的学习起着承上启下的作用。无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质和变化规律的科学，无机化学在化学中处于基础和母体地位，随着现代化学内容的拓展和加深及与其它学科的融合与交叉，一个比较完整的、理论化的、定量化的和微观化的现代无机化学新体系正在迅速地建立起来。2.课程任务：通过无机化学的学习，理解和掌握元素周期律、分子结构、氧化还原反应
2、、配位化合物、化学热力学等初步知识，理解化学变化中物质的组成、结构和性质的关系，初步从宏观和微观不同的角度理解化学变化的基本特征。无机化学课程要求在学习过程中学会归纳总结，使知识系统化，培养自学能力，并应用所学过的理论知识分析问题、解决问题，提高创新思维能力。二、课程教学基本要求无机化学理论课程共56学时，其中可以安排讲授50学时，问题讨论、习题解答、期中考试6个学时。无机化学为考试课程，成绩以闭卷考试为主，期终成绩由30%的平时成绩和70%的期末成绩组成。三、课程教学内容绪论（一）主要内容1.化学研究的对象 2.无机化学的研究对象、发展和前景3.无机化学课程的任务（二）基本要求 1.了解化学
3、研究的对象和无机化学的研究对象、发展。2.了解无机化学课程的任务。第一章 气体（一）主要内容1.理想气体的状态方程2.气体混合物3.真实气体 （二）基本要求 1.理解理想气体的概念，掌握理想气体状态方程式及其应用。2.掌握混合气体中组分气体分压的概念和分压定律。3.了解真实气体的概念。第二章 热化学（一）主要内容1.热力学的术语和基本概念 （1）体系和环境（2）状态和状态函数（3）过程和途径（4）相（5）化学反应计量式和反应进度 2.热化学第一定律（1）热和功（2）热力学能（3）热力学第一定律3.化学应用的反应热（1）定容反应热（2）定压反应热（3）和 （4）热化学方程式（5）标准摩尔生成焓（
4、6）标准摩尔燃烧焓4.盖斯定律 5.热效应求算（1）由标准摩尔生成焓计算（2）由标准摩尔燃烧焓计算 （二）基本要求 1.了解系统、环境、相、功、热、热力学能和焓等概念。2.熟悉热力学第一定律。3.理解标准摩尔生成焓（），掌握化学反应的标准摩尔焓变（）和盖斯定律及有关计算。第三章 化学动力学基础（一）主要内容1.化学反应速率的概念（1）平均速率和瞬时速率（2）定容反应速率2.浓度对反应速率的影响（1）化学反应速率方程（2）由实验确定反应速率方程的简单方法初始速率法（3）浓度与时间的定量3.温度对化学反应速率的影响 （1）阿累尼乌斯方程（2）阿累尼乌斯方程的应用4.反应速率理论和反应机理简介 （1
5、）碰撞理论（2）过渡状态（活化配合物）理论（3）活化能与反应速率（4）反应机理与元反应5.催化剂与催化作用（1）催化剂和催化作用的基本特征（2）均相催化与多相催化（3）酶催化（二）基本要求 1.了解化学反应速率、元反应、复合反应、反应速率方程式、速率系数、反应级数等概念。2.掌握活化分子、活化能的概念，并能用其说明浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。第四章 化学平衡 熵和Gibbs函数（一）主要内容1.标准平衡常数（1）化学平衡的基本特征（2）标准平衡常数表达式（3）标准平衡常数的实验测定2.标准平衡常数的应用（1）判断反应程度（2）预测反应方向（3）计算平衡组成3.化学平衡的移动（1）浓度对
6、化学平衡的影响（2）压力对化学平衡的影响（3）温度对化学平衡的影响（4） Le Chatelier原理4.自发变化和熵（1）自发变化（2）焓和自发变化（3）混乱度、熵和微观状态数（4）热力学第三定律和标准熵（5）化学反应熵变和热力学第二定律5.Gibbs函数（1）Gibbs函数（变）判据（2）标准摩尔生成Gibbs函数（3）Gibbs函数与化学平衡(4)Vant Hoff 方程（二）基本要求 1.掌握化学平衡的概念、标准平衡常数、平衡组成的简单计算和多重平衡规则。2.熟悉反应商判据和Le Chaterlier原理，掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响及有关的简单计算。3.了解标准摩尔熵的概
7、念和的简单计算，了解标准摩尔生成Gibbs函数的概念、的简单计算、与和的关系、与的关系，初步会用和判断反应进行的方向和程度。第五章 酸碱平衡（一）主要内容1.酸碱质子理论概述(1)历史回顾(2)酸碱质子理论的基本概念(3)酸和碱的相对强弱2.水的解离平衡和pH(1)水的解离平衡(2)溶液的pH 3.弱酸、弱碱的解离平衡（1）一元弱酸、弱碱的解离平衡 （2）多元弱酸溶液的解离平衡 （3）盐溶液的酸碱平衡4.缓冲溶液（1）同离子效应（2）缓冲溶液（3）缓冲溶液的pH计算（*4）缓冲范围和缓冲能力5.酸碱指示剂6.酸碱电子理论 7.配位化合物（1）配合物的组成（2）配合物的命名（3）配合物的分类8.
8、配位反应和配位平衡（1）配合物的解离常数和稳定常数（*2）配合物的稳定性（二）基本要求 1.了解酸碱质子理论的基本概念。2.掌握水的解离平衡、水的离子积常数、强酸、强碱溶液有关离子浓度和pH的计算。了解常见酸碱指示剂的变色范围。3.掌握一元弱酸（碱）的解离平衡、解离常数和平衡、组成的计算。熟悉多元弱酸的分步解离平衡，了解其平衡组成的计算。4.掌握一元弱酸强碱盐和一元强酸弱碱盐的水解平衡、水解常数和平衡组成的计算。熟悉多元弱酸强碱盐的分步水解及其平衡组成的计算。了解酸式盐溶液pH值的近似计算。5.掌握同离子效应和缓冲溶液的概念，能熟练的计算缓冲溶液的pH值。了解缓冲能力的概念。6.了解酸碱电子理
9、论的基本概念，掌握配合物的基本概念。了解配合物的命名。掌握配合物的解离反应和生成反应、配合物的不稳定常数和稳定常数。会计算配体过量时配位平衡的组成。能用多重平衡原理计算酸碱反应与配合反应共存时溶液的平衡组成。第六章 沉淀溶解平衡（一）主要内容1.溶解度和溶度积（1）溶解度（2）溶度积（3）溶解度和溶度积之间的关系2.沉淀的生成和溶解（1）溶度积规则（2）同离子效应与盐效应（3）pH对沉淀溶解平衡的影响（4）配合物的生成对溶解度的影响3.两种沉淀之间的平衡（1）分步沉淀（2）沉淀的转化（二）基本要求 1.熟悉难溶电解质的沉淀溶解平衡，掌握标准溶度积常数及其与溶解度之间的关系和有关计算。2.掌握溶
10、度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。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。熟悉沉淀的配位溶解及其简单计算。3.了解分步沉淀和两种沉淀间的转化及有关计算。第七章 氧化还原反应 电化学基础（一）主要内容1.氧化还原反应的基本概念（1）氧化值（2）氧化还原反应方程式的配平2.电化学电池（1）原电池的构造（2）原电池电动势的测定（3）原电池的最大功与Gibbs函数3.电极电势（1）标准氢电极和甘汞电极（2）标准电极电势（3）Nernst方程4.电极电势的应用（1）判断氧化剂和还原剂的相对强弱（2）判断氧化还原反应进行的方向（3）判断氧化还原反应进行的限度（4）
11、元素电势图（二）基本要求 1.熟悉氧化还原反应的基本概念，能熟练地配平氧化反应方程式。2.了解原电池的基本概念和电池电动势的概念。3.掌握电极电势的概念及其影响因素、Nernst方程式及其有关的简单计算、电极电势的应用。4.掌握元素电势图及其应用。第八章 原子结构（一）主要内容1.原子结构的Bohr理论（1）历史的回顾（2）氢原子光谱（3）Bohr原子结构理论2.微观粒子运动的基本特征（1）微观粒子的波粒二象性（2）不确定原理与微观粒子运动的统计规律3.氢原子结构的量子力学描述（1）Schrodinger方程与波函数（2）量子数（3）概率密度与电子云（4）原子轨道与电子云的空间图像4.多电子原
12、子结构（1）多电子原子轨道能级（2）核外电子的排布规律5.元素周期律（1）元素的周期（2）元素的族（3）元素的分区6.元素性质的周期性（1）原子半径（2）电离能（3）电子亲和能（4）电负性（二）基本要求 1.了解氢原子光谱、Bohr原子结构理论、电子的波粒二象性、量子化和能级等概念。2.了解原子轨道、概率密度、概率、电子云等概念。熟悉四个量子数的名称、符号、取值和意义。熟悉s、p、d原子轨道与电子云的形状和空间伸展方向。3.掌握多电子原子轨道近似能级图和核外电子排布的规律。能熟练写出常见元素原子的核外电子排布；并能确定他们在周期表中的位置。4.掌握周期表中元素的分区、结构特征、熟悉原子半径、电
13、离能、电子亲和能和电负性的变化规律。第九章 分子结构（一）主要内容1.Lewis 理论2.价键理论（1）共价键的形成与本质（2）价键理论的基本要点与共价键的的特点 （3）共价键的键型3.杂化轨道理论（1）杂化轨道的概念（2）杂化轨道的类型4.价层电子对互斥理论（1）价层电子对互斥理论的基本要点（2）分子几何构型的预测（3）判断分子（离子）几何构型的实例5.分子轨道理论（1）分子轨道理论的要点（2）分子轨道能级图及其应用6.键参数键级、键能、键长、键角、键矩与部分电荷（二）基本要求 1.熟悉化学键的分类、共价键价键理论的基本要点、共价键的特征和类型。了解键能、键长、键角等概念。2.熟悉杂化轨道理
14、论的概念和类型，能用杂化轨道理论解释简单分子和离子的几何构型。3.了解价层电子对互斥理论的要点和用该理论推测简单分子或离子的几何构型的方法。4.了解分子轨道的概念、第二周期同核双原子分子的能级图核电子在分子轨道中的分步，并推测其磁性核稳定性（键级）。第十章 固体结构（一）主要内容1.晶体结构和类型（1）晶体结构的特征与晶格理论（2）晶体缺陷（3）非晶体、准晶体（4）晶体类型2.金属晶体（1）金属晶体的结构（2）金属键理论3.离子晶体（1）离子晶体的结构（2）晶格能（3）离子极化4.分子晶体（1）分子的偶极矩和极化率（2）分子间的吸引力（3）氢键5.层状晶体（二）基本要求 1.熟悉晶体的类型、特
15、征和组成晶体的微粒间的作用力。2.了解金属晶体的结构特征。理解金属键的形成和特征。3.熟悉离子晶体的结构特征。理解晶格能的概念和离子电荷、半径对晶格能的影响；熟悉晶格能对离子化合物熔点、硬度的影响；了解晶格能的热化学计算方法。4.了解离子半径及其变化规律、离子极化及其对键型、晶格类型、溶解度、熔点、颜色的影响。5.熟悉键的极性和分子的极性；了解分子的偶极矩和变形性及其变化规律，了解分子间力的产生及其对某些物性的影响。第十一章 配合物结构（一）主要内容1.配合物的空间构型、异构现象和磁性（1）配合物的空间构型（2）配合物的异构现象（3）配合物的磁性2.配合物的化学键理论（1）价键理论（2）晶体场
16、理论（二）基本要求 1.熟悉配合物价键理论的基本要点、配合物的几何构型与中心离子杂化轨道的关系。了解内轨型、外轨型配合物的概念、中心离子价电子排布与配离子稳定性、磁性的关系。2.了解配合物晶体场理论的基本要点；了解八面体中d电子的分步和高自旋、低自旋配合物等概念。推测配合物的稳定性、磁性。了解配合物的颜色与dd跃迁的关系。注 ：带*号的为选学内容四、学时分配表章序内容课时备注绪论21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47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2问题讨论、 习题解答6总学时56五、教
17、材及参考书教材：无机化学 主编：大连理工大学无机化学教研室 出版社：高等教育出版社 2006年，第5版参考书：无机化学（上册） 主编：吉林大学，武汉大学，南开大学出版社：高等教育出版社 2009年，第2版无机化学（下册） 主编：吉林大学，武汉大学，南开大学出版社：高等教育出版社 2010年，第2版无机化学（上册） 主编：北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学出版社：高等教育出版社 2002，第4版无机化学（下册） 主编：北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学出版社：高等教育出版社 2003年，第4版无机化学 主编：天津大学无机化学教研室 出版社：高等教育出版社 2004年，第3版审定： 韩
18、虹 徐绍红urban traffic structure in the urban public transport system, rail traffic with a fast, large capacity, low pollution and high efficiency, become an indispensable part of urban traffic structure, is the contradiction between supply and demand of the growing metropolis, cities, effective means t
19、o meet the needs of urban traffic. The following table is a rail transport and other modes of urban passenger transport capacity, transportation speed and resource consumption, and so on. Comparison of urban passenger traffic characteristics table 5.1-2 traffic volume (human/h) transport speed (km/p
20、eople) Road area occupied (M2/people) scope bike 2,000 10-15 3,000 short car 20-50 10-20 wide bus 6,000-9,000 1-2 40-60 0.25-0.5 from the Metro light rail of 10,000-30,000 in long-distance line 3 More than 0,000 40-60 do not occupy an area both in terms of transport over long distances, transport ef
21、ficiency, or from the level of resource consumption and environmental pollution, rail transport is undoubtedly an effective means to solve the problem of traffic congestion in cities. Especially in urban population strength enormous traffic demand on the route to ease traffic pressure, rail transpor
22、tation has incomparable advantages. Washington, DC, area of 177km2, and a population of 600,000, is a United States political center. For the Washington Metro system United States second-busiest subway, second only to the New York subway, opened in 1976. Current rail sizes for 5, station 86, total 1
23、71.6km, net annual passenger volume reached 223 million people. According to statistics, from 2000 to 2009 vehicle trip down 12.7%, bus travel has increased by 12%. Objectives of the Washington Metro system boils down to the following three points: by driving onto the tracks at the station transfer mode in order to alleviate traffic congestion; For those who will not or cannot drive the person with a better option than conventional public transit; Block highway11