《無機化學》課程教學大綱

1、無機化學教學大綱說 明適用專業(yè)環(huán)境科學先修課程總學時48總學分3（一）本課程的目的、要求 無機化學是環(huán)境科學專業(yè)的一門主要基礎課，也是一門必修的學位課。學生通過學習無機化學的基礎理論和實踐知識，使學生掌握無機化學基礎理論、知識和實驗基本技能，為學生學習有機化學、分析化學、物理化學等后續(xù)課程打下必要的基礎。學習本課程的基礎理論和實驗知識，還可使學生掌握元素周期律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學熱力學、化學反應速度、化學平衡及氧化-還原等基礎知識和基本原理，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；特別是對學生多種能力培養(yǎng)、思維方式訓練等方面具有極大的促進作用。通過本課程的學習，要

2、求學生能初步適應并掌握大學化學的學習方法、具有一定的自學能力，從而逐步減少對教師的依賴心理，為學習后續(xù)課程及從事環(huán)境科學專業(yè)實踐打下必要的基礎。（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原理和元素化學知識為主，適當?shù)亟榻B一些無機化學的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢?；瘜W原理部分重點在利用基本化學原理解決實際問題，元素化學部分重點在于介紹元素性質(zhì)的規(guī)律性。（2）注意處理好與中學化學的銜接，避免不必要的重復。（3）通過本課程的教學應有意識地培養(yǎng)學生正確的思維方式，使學生認識化學的理論來源于實踐而又高于實踐，通過實踐反復檢驗理論并發(fā)展理論。（三）教學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?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，有時讓學生感到枯燥厭煩。針對這些特點，并考慮到大一學生的特殊性，教學中應該始終緊扣備、講、輔、改、考、實各個環(huán)節(jié)，注重引導學生探尋適合自己的學習方法。原理部分系統(tǒng)性、理論性、邏輯性強，堅持講授為主、練講結(jié)合的教學方法。元素部分則堅持以講帶學、以點帶面、自學為主的教學模式。課堂講授采用ppt幻燈片教學，輔之以課堂討論和課外自學。為了培養(yǎng)學生的分析問題解決問題的能力，應講授適當?shù)睦}，安排適當?shù)牧曨}，以幫助學生正確理解概念，牢固掌握知識。（四）考核方式每學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）教學內(nèi)容與學時分配教學章節(jié)教學內(nèi)容學時安排備注1化學反應中的質(zhì)量關系和能量關系22化學反應的方向、速率和限度83酸堿反應和沉淀反應64氧化還原反應與應用電化學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)境與無機化學*0帶*為自學內(nèi)容。二、大 綱 內(nèi) 容第一章 化學反應中的質(zhì)量關系和能量關系1化學中的計量化學中計量的一些概念，理想氣體狀態(tài)方程、分壓

5、定律。2化學反應中的質(zhì)量關系化學中的質(zhì)量關系的有關概念（化學計量數(shù)、反應進度）。3化學反應中的能量關系恒壓反應熱、熱化學方程式、物質(zhì)標準生成焓和標準摩爾反應焓變的基本概念，赫斯定律和由標準生成焓計算化學反應熱。說明和要求：（1）基本要求：了解功和熱、狀態(tài)函數(shù)、反應熱、反應焓變和物質(zhì)標準生成焓的基本概念，能量守恒定律、赫斯定律及反應熱的計算。（2）重點：掌握狀態(tài)函數(shù)、反應焓變和物質(zhì)標準生成焓基本概念，熟練進行有關能量守恒方程、赫斯定律和反應熱的計算。（3）難點：準確地理解狀態(tài)函數(shù)和標準生成焓的基本概念，正確掌握能量守恒方程中熱和功的符號規(guī)定。第二章 化學反應的方向、速率和限度1化學反應方向和吉布

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

7、自由能變化、進而判斷化學反應的方向和計算平衡常數(shù)。（2）重點：正確地計算化學反應的吉布斯自由能變化，進而正確判斷化學反應的方向和計算平衡常數(shù)。（3）難點：準確了解物質(zhì)的標準摩爾熵和標準摩爾生成吉布斯自由能，熟練計算化學反應吉布斯自由能變化及平衡常數(shù)。第三章 酸堿反應和沉淀反應1水的解離反應和溶液的酸堿性酸堿的電離理論，水的解離反應和溶液的酸堿性。2弱電解質(zhì)的解離反應解離平衡、解離常數(shù)、解離度、同離子效應、緩沖溶液的基本概念，弱酸弱堿溶液中離子濃度的計算。3鹽類的水解反應水解反應和水解常數(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，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、同離子效應的基本概念，正確進行弱酸弱堿溶液、鹽溶液pH及溶解平衡的計算。（3）難點：準確地理解緩沖溶液作用機理。第四章 氧化還原反應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，標準氫電極，電極電勢的產(chǎn)生及標準電極電勢的測定，影響電極電勢的因素。能斯特方程式的計算，電極電勢的應用。3氧化還原反應的方向和限度氧化還原反應的方向和氧化還原反應的限度。4電勢圖及其應用元素標準電極電

9、勢圖的概念和應用。說明和要求：（1）基本要求：了解氧化數(shù)、電極電勢及標準電極電勢、電動勢、元素標準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)、進而判斷氧化還原反應方向和計算平衡常數(shù)，元素標準電極電勢圖的應用。（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)、進而判斷氧化還原反應方向和計算平衡常數(shù)。（3）難點：標準電極電勢圖的應用第五章 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、電負性等基本概念，玻爾原子模型和量子力學原子模型的區(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系。（2）重點：掌握微觀粒子運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、關系。 （3）難點：準確理解微觀粒子運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)型關系。（3）難點：準確理解共價鍵形成、軌道雜化的條件。第七章 固體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(自學)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式，配合物的命名。2配合物的化學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)的有關計算及應用。說明和要求：（1）基本要求：了解配合物的定義、組成、化學式及其命名，理解雜化軌道方式與分子空間構(gòu)型的

13、關系、配合物穩(wěn)定常數(shù)的有關計算，螯合物物概念及特性。（2）重點：掌握配合物的化學鍵理論及其應用、配合物穩(wěn)定常數(shù)的有關計算及應用。（3）難點：準確理解雜化方式與空間構(gòu)型的關系，熟練地進行配合物穩(wěn)定常數(shù)的有關計算。第九章 氫、稀有氣體 （自學）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)律進行解釋。要求學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)及有關的化學反應方程式。（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氮族元素氮氣、氨及其銨鹽、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對角關系說明和要求：（1）基本要求：要求學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：掌握氮氣、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，應特別突出掌握過渡元素的通性，還應側(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)；要求學生掌握溶液中汞鹽和亞汞鹽的平衡關系，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)和化合物的化學性質(zhì)。鑭系收縮的實質(zhì)及其對化合物性質(zhì)的影