無機(jī)及分析化學(xué)課程

1、無機(jī)及分析化學(xué)課程教 學(xué) 大 綱課程名稱：無機(jī)及分析化學(xué)英文名稱：Inorganic and Analytical Chemistry總學(xué)時(shí)： 92 理論學(xué)時(shí)：92 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 另設(shè) 總學(xué)分：5一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù) 無機(jī)及分析化學(xué)課程是高等工業(yè)學(xué)校化工、輕工、食品科學(xué)和工程、生物化學(xué)與生物工程、材料科學(xué)、應(yīng)用化學(xué)等有關(guān)專業(yè)及農(nóng)林醫(yī)等院校相近專業(yè)必修的第一門化學(xué)基礎(chǔ)課。它是培養(yǎng)上述幾類專業(yè)工程技術(shù)人才的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)及能力結(jié)構(gòu)的重要組成部分，同時(shí)也是后繼化學(xué)課程的基礎(chǔ)。 本課程的基本任務(wù)，是通過課堂講授，并與無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程密切結(jié)合，使學(xué)生掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論、化學(xué)反應(yīng)的基本原理及其

2、應(yīng)用、元素化學(xué)的基本知識(shí)、化學(xué)分析的基本原理與方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用無機(jī)及分析化學(xué)的理論去解決一般無機(jī)及分析化學(xué)問題的能力，初步具有查閱和自學(xué)一般無機(jī)及分析化學(xué)書刊、選擇正確的分析測試方法，以及正確判斷、表達(dá)分析測試結(jié)果的能力，為解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)研究的實(shí)際問題打下一定的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)基本要求1.物質(zhì)結(jié)構(gòu) 初步了解原子能級(jí)、波粒二象性、原子軌道（波函數(shù)）和電子云等原子核電子運(yùn)動(dòng)的近代概念，熟悉四個(gè)量子數(shù)對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述，熟悉s、p、d原子軌道的形狀和伸展方向，掌握原子核外電子分布的一般規(guī)律及主族元素、過渡元素價(jià)電子層結(jié)構(gòu)的特征。會(huì)從原子半徑、電子層構(gòu)型和有效核電荷來了解元素的性質(zhì)，熟

3、悉電離能、電子親合能、電負(fù)性的周期性變化。 從價(jià)鍵理論理解化學(xué)鍵的形成、特性（方向性、飽和性）和類型（鍵、鍵）。熟悉雜化軌道類型（sp、sp2、sp3、dsp2、d2sp3、sp3d2）與分子或離子構(gòu)型的關(guān)系，了解分子軌道的概念，并用以說明一些物質(zhì)的穩(wěn)定性及磁性。 從自由電子概念理解金屬鍵的形成和特性（無方向性、無飽和性）。用金屬鍵說明金屬的共性（光澤、延展性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性）。 理解不同類型晶體的特性。熟悉三種典型離子晶體的結(jié)構(gòu)特征，理解晶格能對(duì)離子化合物熔點(diǎn)、硬度的影響。 了解分子間力、氫鍵、離子極化及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 掌握配合物的基本概念，熟悉配合物的價(jià)鍵理論。2.化學(xué)反應(yīng)的基本原理（

4、1）化學(xué)反應(yīng)中的能量關(guān)系 能用fHmÈ計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)，學(xué)會(huì)用fGm判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。（2）化學(xué)反應(yīng)速率 了解化學(xué)反應(yīng)速率方程（質(zhì)量作用定律）和反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念，能用活化能和活化分子概念說明濃度、分壓、溫度、催化劑對(duì)均相反應(yīng)速率的影響，了解影響多相反應(yīng)速率的因素。 （3）化學(xué)平衡 掌握化學(xué)平衡及平衡移動(dòng)規(guī)律，能用平衡常數(shù)（K）計(jì)算平衡的組成。理解反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在實(shí)際應(yīng)用中需綜合考慮的必要性。 掌握酸堿質(zhì)子理論、酸堿及其共軛關(guān)系、酸堿強(qiáng)弱及其衡量、Ka與Kb的關(guān)系、溶液的酸堿性和pH值、離解平衡（含分級(jí)的離解平衡）及其影響因素（解離度、稀釋定律、同離子效應(yīng)及鹽效應(yīng)）。了

5、解活度與離子強(qiáng)度，理解弱電解質(zhì)在溶液中的分布及平衡組成計(jì)算（分布系數(shù)與分布曲線），并能分析多重平衡系統(tǒng)中的成分及其相互影響。熟悉質(zhì)子條件，能計(jì)算一元弱酸（堿）、多元酸（堿）、兩性物質(zhì)、弱酸及其共軛堿混合體系的pH值。掌握緩沖溶液的基本原理，理解緩沖能力及緩沖溶液選擇。 掌握沉淀生成與溶解平衡、溶解度與溶度積的相互換算、溶度積規(guī)則及應(yīng)用。理解影響沉淀溶解度的主要因素（同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、酸效應(yīng)等），了解條件溶度積。掌握分步沉淀與沉淀轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。熟悉沉淀形成機(jī)理、影響沉淀純度的因素及提高純度的措施。 能用離子-電子法配平氧化還原反應(yīng)方程式，能正確書寫原電池符號(hào)，能通過計(jì)算說明濃度（含酸度）、分壓

6、對(duì)電極電勢的影響，會(huì)用電極電勢來判斷氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱和氧化還原反應(yīng)的方向；理解條件電極電勢；會(huì)用元素標(biāo)準(zhǔn)電勢圖討論元素的有關(guān)性質(zhì)，理解影響氧化還原反應(yīng)速率及反應(yīng)定量完成的因素。 掌握配位平衡（含分級(jí)配位平衡）、溶液中配合物穩(wěn)定性衡量（不穩(wěn)定常數(shù)與穩(wěn)定常數(shù)、逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)、累積穩(wěn)定常數(shù)）及其應(yīng)用。理解影響配位平衡的主要因素（酸效應(yīng)與酸效應(yīng)系數(shù)，配位效應(yīng)與配位效應(yīng)系數(shù)）。理解條件穩(wěn)定常數(shù)，能計(jì)算配體過量時(shí)配位平衡的組成。3.元素化學(xué)部分熟悉主族元素（鹵素、氧、硫、氮族元素、碳、硅、錫、鉛、硼、鋁、堿金屬、堿土金屬）的單質(zhì)和重要化合物（氧化物、鹵化物、氫化物、硫化物、氫氧化物、含氧酸及其鹽等）

7、的典型性質(zhì)，了解元素酸堿性、氧化還原性在周期表中的變化規(guī)律。過渡元素側(cè)重學(xué)習(xí)鈦、鉻、錳、鐵系、銅、銀、以及鋅族等內(nèi)容，在討論中應(yīng)突出其通性、重要配合物及重要離子在水溶液中的性質(zhì)。通過元素化學(xué)的學(xué)習(xí)，應(yīng)會(huì)判斷一般化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，并能正確書寫反應(yīng)方程式。4.化學(xué)分析了解無機(jī)化學(xué)分析的性質(zhì)和任務(wù)，分析方法的分類和進(jìn)展，一般分析過程的基本步驟（取樣、預(yù)處理、測定、結(jié)果計(jì)算）。掌握物質(zhì)組成的量度（物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、滴定度）及其應(yīng)用，以及化學(xué)反應(yīng)中的計(jì)量關(guān)系及其應(yīng)用。掌握滴定分析的基本（滴定終點(diǎn)、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、指示劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液、基準(zhǔn)物）。明確樹立“量”的概念，掌握誤差的基本知識(shí)、誤差產(chǎn)生的原因及其減免

8、方法、數(shù)據(jù)處理的基本方法、有效數(shù)字的應(yīng)用、可疑數(shù)據(jù)的取舍和分析結(jié)果的正確表達(dá)。 掌握酸堿滴定法的基本原理、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的計(jì)算、影響pH突躍的主要因素。掌握酸堿指示劑作用原理，理解變色范圍及其影響因素。了解混合指示劑。掌握指示劑的選擇原則、實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定的條件以及終點(diǎn)誤差的分析。了解多元酸（堿）滴定的特點(diǎn)，理解分步滴定的條件與原理，掌握酸堿滴定的應(yīng)用與結(jié)果計(jì)算。 了解莫爾法與佛爾哈德法的基本原理及其影響因素。了解重量分析法的特點(diǎn)、基本原理和步驟，理解恒重概念與化學(xué)因數(shù)及其應(yīng)用。掌握氧化還原滴定法的基本原理、對(duì)反應(yīng)限度的要求、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的計(jì)算以及影響電勢突躍范圍的主要因素，熟悉指示劑的分類及選擇。掌握

9、常用的滴定方法原理（KMnO4法及碘量法）及其應(yīng)用，掌握KMnO4法滴定條件及選擇、碘量法主要誤差來源及主要防范措施，了解KMnO4、Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的性質(zhì)及特點(diǎn)。掌握配位滴定法的基本原理、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的計(jì)算及影響pM突躍的主要因素、實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定的條件、最高酸度（酸效應(yīng)曲線）與最低酸度的確定及應(yīng)用。掌握實(shí)現(xiàn)選擇性滴定的條件及措施（酸度控制、掩蔽與解蔽）。了解配位滴定方式及其應(yīng)用。5.光度分析與分離、富集 掌握物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收（吸收光譜、最大吸收波長）、光吸收的基本定律（定律、加和性、及其影響因素、偏離定律的主要原因），了解目視比色法，掌握可見光分光光度法基本儀器的組成及作用，理解顯色條

10、件和光度測量條件的選擇，了解提高靈敏度和準(zhǔn)確度的方法。掌握組成測定的基本方法（標(biāo)準(zhǔn)曲線法、示差法、多組分測定），了解其它應(yīng)用（回歸法、酸堿解離常數(shù)測定、配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)測定）。 了解萃取分離及富集法的基本原理（分配系數(shù)與分配比、萃取效率），了解萃取體系的分類及選擇。了解離子交換分離及富集法的基本原理（離子交換樹脂、離子交換親和力），了解離子交換分離及富集操作。了解層析分離及富集法的基本原理。三課程教學(xué)基本內(nèi)容第1章 緒論1.1化學(xué)研究的對(duì)象與內(nèi)容1.2“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的主要內(nèi)容1.3“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)第2章 化學(xué)中的基本計(jì)量2.1化學(xué)的計(jì)量與化學(xué)計(jì)算2.2誤差與有效數(shù)字2.

11、3有限實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理第3章 化學(xué)反應(yīng)的基本原理3.1化學(xué)反應(yīng)中的能量關(guān)系3.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向3.3化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素3.4化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度第4章 酸堿平衡與酸堿滴定法4.1酸堿質(zhì)子理論與酸堿平衡4.2酸堿平衡的移動(dòng)4.3酸堿平衡中組分的分布及濃度計(jì)算4.4溶液酸度的計(jì)算4.5溶液酸度的控制與檢測4.6酸堿滴定法第5章 沉淀平衡與沉淀測定法5.1沉淀的生成與溶解平衡5.2沉淀的溶解、分步沉淀與沉淀的轉(zhuǎn)化5.3沉淀的形成與純度5.4沉淀測定法第6章 氧化還原平衡與氧化還原滴定法6.1氧化還原反應(yīng)與電極電勢6.2影響電極電勢的主要因素6.3電極電勢的應(yīng)用6.4氧化還原滴定法第7章 配

12、位平衡與配位滴定法7.1配合物與螯合物7.2配位平衡及其影響因素7.3配位滴定法第8章 原子結(jié)構(gòu)和元素周期系8.1原子結(jié)構(gòu)的基本模型8.2多電子原理結(jié)構(gòu)8.3元素周期律第9章 分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)9.1離子鍵、離子晶體與離子極化9.2共價(jià)鍵與分子的幾何構(gòu)型9.3配合物的價(jià)鍵理論9.4分子間力和氫鍵9.5非離子型晶體和實(shí)際晶體第10章 p區(qū)常見元素及其主要化合物10.1鹵素及其主要化合物10.2氧族元素及其主要化合物10.3氮族元素及其主要化合物10.4碳、硼族元素及其主要化合物第11章 s區(qū)、ds區(qū)、d區(qū)常見元素及其主要化合物11.1 s區(qū)常見元素及其主要化合物11.2 ds區(qū)常見元素及其主要化

13、合物11.3 d區(qū)常見元素及其主要化合物11.4常見金屬離子的分離與鑒定第12章 可見光分光光度法12.1可見光分光光度法基本原理12.2可見光分光光度法12.3可見光分光光度法應(yīng)用第13章 一般無機(jī)物制備、分離及富集、分析步驟13.1一般無機(jī)物制備方法13.2萃取分離及富集法13.3離子交換分離及富集法13.4層析分離及富集法13.5一般物質(zhì)的分析步驟四學(xué)時(shí)分配表（見下頁）五教材及教學(xué)參考書教 材：無機(jī)及分析化學(xué)，倪靜安等編，化學(xué)工業(yè)出版社，1998年主要參考書：無機(jī)及分析化學(xué)，南京大學(xué)等編，高等教育出版社（第三版），1998年 大學(xué)化學(xué)，傅獻(xiàn)彩等編，高等教育出版社，1999年 大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)

14、，樊行雪等編，化學(xué)工業(yè)出版社，2000年 無機(jī)及分析化學(xué)解題與思考，張敬乾等編，大連海事大學(xué)出版社，1999年 無機(jī)與分析化學(xué)題解，趙中一等編，華中科技大學(xué)出版社，2000年 無機(jī)化學(xué)，大連理工大學(xué)編，高等教育出版社（第四版），2001年 分析化學(xué)，華東理工大學(xué)等編，高等教育出版社（第四版），1995年六有關(guān)說明1 先修課程： 無要求。2 培養(yǎng)目標(biāo)、適用專業(yè)：培養(yǎng)目標(biāo)：使學(xué)生掌握必要的無機(jī)及分析化學(xué)基礎(chǔ)理論、基本概念、基本計(jì)算，具備解決一般無機(jī)及分析化學(xué)問題的能力。適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝、食品科學(xué)與工程、生物工程、生物科學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、高分子材料科學(xué)與工程、環(huán)境工程、輕化工程等。3雙語教學(xué)的要

15、求與比例： 不要求采用雙語教學(xué)，但要求在教學(xué)中介紹相關(guān)的化學(xué)專業(yè)英語術(shù)語。4對(duì)學(xué)生培養(yǎng)能力的要求，需學(xué)生自學(xué)而不占用學(xué)時(shí)部分的內(nèi)容與要求，考核形式：內(nèi)容與要求：化學(xué)研究的對(duì)象與內(nèi)容、沉淀滴定法、實(shí)際晶體、一般無機(jī)物制備方法、層析分離及富集法、一般物質(zhì)的分析步驟等內(nèi)容自學(xué)，不作要求。 考核形式：閉卷統(tǒng)考5大綱的使用說明：實(shí)際執(zhí)行教學(xué)時(shí)可以在課程教學(xué)基本要求的范圍內(nèi)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配、教學(xué)順序等。6大綱的制訂說明，撰稿人等。 制訂說明：大綱的制訂從中學(xué)化學(xué)的實(shí)際出發(fā)，參照高等工業(yè)學(xué)?！盎瘜W(xué)課程教學(xué)基本要求”中無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)基本要求和分析化學(xué)課程教學(xué)基本要求（1993年修訂版），結(jié)合本校專業(yè)實(shí)際。撰稿人：倪靜安、商少明。附：學(xué)時(shí)分配表：教 學(xué) 內(nèi) 容講課時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)踐學(xué)時(shí)上機(jī)時(shí)數(shù)自學(xué)時(shí)數(shù)習(xí)題課討