《無機及分析化學(xué)選論》課程教學(xué)大綱

《無機及分析化學(xué)選論》教學(xué)大綱課程編號：11140810英文名稱：SelectedTopicsinInorganicandanalyticalChemistry學(xué)分：2學(xué)時：總學(xué)時32學(xué)時，其中理論32學(xué)時，實踐0學(xué)時先修課程：無機化學(xué)1、無機化學(xué)2、分析化學(xué)課程類別：專業(yè)拓展課程授課對象：新能源材料與器件專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標無機及分析化學(xué)選論是高等師范院?；瘜W(xué)/應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門理論選修課，是本科生學(xué)完無機和分析化學(xué)等基礎(chǔ)理論課后的提高型課程。因此，本課程的目的和任務(wù)是選擇性地介紹和論述無機、分析化學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展方向、各研究領(lǐng)域的最新研究動向以及相關(guān)知識在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用技術(shù)，既開拓學(xué)生的思維、激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究熱情，又在無機和分析化學(xué)知識與生產(chǎn)實踐的結(jié)合中進一步學(xué)習和鞏固相關(guān)知識的新發(fā)展、新應(yīng)用，并學(xué)習和了解無機、分析理論知識在生產(chǎn)實踐中具體應(yīng)用的各種實例。課程目標1：專業(yè)知識方面：“無機及分析化學(xué)選論”是全校專業(yè)拓展類選修課，是對無機化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)課程的升華，它介紹和銜接了基礎(chǔ)無機及分析化學(xué)課程和高等無機及分析化學(xué)課程兩個層次的內(nèi)容，在理論上有一定的高度。課程目標2：專業(yè)能力方面:本課程選擇性地介紹和論述無機化學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域的最新發(fā)展方向和最新研究動向，既開拓了學(xué)生的思維、激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究熱情，又進一步學(xué)習和鞏固了原有的知識。課程目標3：綜合能力方面：使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握無機及分析化學(xué)的基本原理、方法與技能，初步具有分析和解決一些化學(xué)專業(yè)實際問題的能力，為學(xué)習其它有關(guān)專業(yè)課程以及畢業(yè)后從事化學(xué)專業(yè)研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重指標點1-1.能夠?qū)?shù)學(xué)與物理的知識、方法與思想，用于化學(xué)與化工相關(guān)領(lǐng)域中所需要的抽象思維和邏輯分析。課程目標1L指標點12-1.具有持續(xù)更新知識、提升能力與素質(zhì)的終身學(xué)習意識。課程目標2M指標點12-2.具有跟蹤理論發(fā)展、技術(shù)進步，增強自我競爭力、適應(yīng)持續(xù)發(fā)展所需的自主學(xué)習能力。課程目標3M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標1熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；熱化學(xué)及幾種熱效應(yīng)，Hess定律，Kirchhoff定律；自發(fā)過程的共同特征－不可逆性，變化的方向與平衡條件；熱力學(xué)第二定律的表達和本質(zhì)；熵的概念、計算和統(tǒng)計意義，熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵；熱力學(xué)基本方程，熱力學(xué)函數(shù)間的關(guān)系。掌握熱力學(xué)第一定律和內(nèi)能的概念，熟練運用熱力學(xué)第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱過程中的△H、Ｑ、Ｗ。明確熱力學(xué)第二定律的意義，了解自發(fā)變化的共同性質(zhì)。理解克勞修斯不等式的重要性，注意在導(dǎo)出熵函數(shù)過程中公式推導(dǎo)的邏輯推理。了解熱力學(xué)函數(shù)的意義，明確△G在特殊條件下的物理意義及其判斷條件。熟練計算一些簡單過程中的△S、△G、△H。了解熵的物理意義，了解熱力學(xué)第三定律，明確規(guī)定熵的意義、計算、應(yīng)用。4集中講授課程目標1、2、32化學(xué)反應(yīng)的平衡條件；化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和等溫方程式；溫度、壓力及惰性氣體對化學(xué)平衡的影響了解化學(xué)反應(yīng)等溫式的推導(dǎo)及應(yīng)用。理解△Gm的意義以及與標準平衡常數(shù)的關(guān)系，熟悉標準平衡常數(shù)與經(jīng)驗平衡常數(shù)間的關(guān)系，掌握△Gm的求算和應(yīng)用。熟悉溫度，壓力的關(guān)系和惰性氣體對平衡組成的影響3集中講授課程目標1、2、33化學(xué)反應(yīng)速率，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)，化學(xué)反應(yīng)速率方程。具有簡單級數(shù)的反應(yīng)特征及其速率方程的應(yīng)用。典型復(fù)雜反應(yīng)的特征。催化反應(yīng)動力學(xué)。光化學(xué)反應(yīng)。掌握宏觀動力學(xué)中的一些基本概念，了解基元反應(yīng)及非基元反應(yīng)的概念、反應(yīng)速率的表示法。掌握具有簡單級數(shù)反應(yīng)（一級、二級和零級）的特點，能熟練利用速率方程計算速率常數(shù)、半衰期等。掌握溫度對反應(yīng)速率的影響，熟練掌握Arrhenius經(jīng)驗式的各種表示形式，理解活化能的含義及求算辦法。了解對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)的特點，以及復(fù)雜反應(yīng)速率的近似處理法。了解催化反應(yīng)特別是酶催化反應(yīng)的特點、催化劑改變反應(yīng)的本質(zhì)和常用催化劑的類型。了解光化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律。3集中講授課程目標1、2、34分子、原子、元素、核素、原子量、原子質(zhì)量、平均原子質(zhì)量、分子量等概念。電子的發(fā)現(xiàn)，α-粒子散射與帶核的原子模型、氫原子光譜與玻爾理論。微觀粒子運動的特點：波粒二象性，德布羅依預(yù)言，電子衍射實驗，測不準原理。氫原子核外電子運動狀態(tài)的描述：波函數(shù)和原子軌道，電子云，徑向分布，角度分布四個量子數(shù)。核外電子排布原理和基態(tài)原子的電子組態(tài)（電子排布）。原子結(jié)構(gòu)與元素周期性的關(guān)系：原子的電子層結(jié)構(gòu)與周期、族的劃分，原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素的分區(qū)，元素周期律。元素的周期性：電離勢，電子親合勢，原子半徑，元素電負性。掌握原子、分子、元素、核素、同位素、原子質(zhì)量、平均原子質(zhì)量、分子量、式量等基本概念，了解相似概念間的區(qū)別。建立定態(tài)、激發(fā)態(tài)、量子數(shù)和電子躍遷等基本概念。初步理解量子力學(xué)對核外電子運動狀態(tài)的描述方法，初步理解核外電子運動狀態(tài)，掌握核外電子可能狀態(tài)數(shù)的推算。掌握確定基態(tài)原子電子組態(tài)的構(gòu)造原理，在給定原子序數(shù)時能寫出基態(tài)原子的電子組態(tài)，特別是價電子組態(tài)，懂得近似能級圖的意義，切實把握核外電子排布的三個原則的正確含義。建立元素周期律、周期系、周期表、周期性的基本概念，學(xué)會周期表位置與電子組態(tài)的相互確定。掌握電離能、電子親合能和電負性等概念的物理意義。4集中講授課程目標1、2、35元素周期性及反常現(xiàn)象。p區(qū)元素。d區(qū)元素。稀土元素。掌握單質(zhì)的性質(zhì)及周期性遞變規(guī)律，周期性的反?，F(xiàn)象。掌握p區(qū)元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)。了解d區(qū)第一、第二、第三過渡系元素的性質(zhì)。了解稀土元素電子結(jié)合及特征和鑭系元素的重要化合物。3集中講授課程目標1、2、36配合物的基本概念：定義、組成、配位數(shù)、命名。配合物的化學(xué)鍵理論：價鍵理論（配位鍵的本質(zhì)、中心原子的雜化軌道和配位離子的空間構(gòu)型、高自旋和低自旋配合物、離域π鍵、電中性原理），價鍵理論的應(yīng)用和局限性。螯合物：定義，穩(wěn)定性，溶解性，顏色；螯合劑：乙二胺、EDTA等。配合物的穩(wěn)定性：穩(wěn)定常數(shù)，逐級穩(wěn)定常數(shù)，穩(wěn)定常數(shù)的應(yīng)用。配合物形成時的性質(zhì)變化：顏色、溶解度、電極電勢、酸堿度等性質(zhì)的變化。掌握配合物的基本概念和配位鍵的本質(zhì)。掌握配合物價鍵理論的主要論點，并能用此解釋一些實例。了解螯合物的性質(zhì)。掌握配合物穩(wěn)定常數(shù)的意義、應(yīng)用和有關(guān)計算。掌握配合物形成時的性質(zhì)變化。3集中講授課程目標1、2、37酸堿質(zhì)子理論：酸堿定義，酸堿反應(yīng)實質(zhì)，酸堿強度；酸度對平衡體系中各型體分布系數(shù)的影響；酸堿溶液中酸堿度計算；酸堿指示劑變色原理和變色范圍；酸堿滴定：強酸堿互滴，一元弱酸(堿)滴定，多元弱酸(堿)滴定；酸堿滴定法的計算示例掌握各種酸堿溶液中pH值的計算；指示劑選擇原則；酸堿滴定條件判斷；酸堿滴定結(jié)果計算；熟悉酸堿質(zhì)子理論；酸堿平衡中各型體的分布3集中講授課程目標1、2、38乙二胺四乙酸及其二鈉鹽；配合物在溶液中的離解平衡；副反應(yīng)系數(shù)和配合物的條件穩(wěn)定常數(shù)；金屬指示劑的作用原理和指示劑的變色范圍；配位滴定法的基本原理：滴定曲線；影響突躍范圍大小的主要因素及準確滴定條件；配位滴定的最低pH值及酸效應(yīng)曲線；提高配位滴定選擇性的方法掌握條件穩(wěn)定常數(shù)計算；金屬離子能夠被準確滴定的判別式；根據(jù)酸效應(yīng)曲線掌握滴定金屬離子最低pH的計算；配位滴定結(jié)果的計算；熟悉滴定曲線；了解EDTA配合物的特點；各級配合物分布；副反應(yīng)系數(shù)；金屬指示劑作用原理；分步滴定條件；提高配位滴定選擇性的方法3集中講授課程目標1、2、39氧化還原滴定方法特點及分類；氧化還原平衡；條件電極電位及影響因素；氧化還原滴定曲線；氧化還原指示劑；常用的氧化還原滴定方法：KMnO4法，K2Cr2O7法，碘量法掌握KMnO4法，K2Cr2O7法，碘量法的原理及應(yīng)用；掌握化學(xué)計量點電位的計算；熟悉氧化還原反應(yīng)進行的程度，突躍范圍及影響因素，氧化還原滴定曲線；了解條件電極電位的意義及應(yīng)用3集中講授課程目標1、2、310沉淀滴定法概述；常用銀量法的滴定原理及終點確定：莫爾法；佛爾哈德法；法揚司法掌握摩爾法、佛爾哈德法的原理和應(yīng)用；沉淀滴定結(jié)果計算；了解法揚司法的原理和應(yīng)用3集中講授課程目標1、2、3合計32四、課程教學(xué)方法如集中講授、小組討論等教學(xué)方式五、學(xué)業(yè)評價和課程考核采用過程性和結(jié)果性相結(jié)合的方式，學(xué)生的考核成績?yōu)槠綍r成績（40%）和期末考試成績（60%）的總評。平時成績包括出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)。期末考試采用閉卷考試，可提供參考圖表和復(fù)雜公式?？己艘罁?jù)建議分值考核/評價細則對應(yīng)課程目標平時成績40%作業(yè)20%根據(jù)作業(yè)獨立完成情況與質(zhì)量進行評價：優(yōu)15-20分、良10-14分、中5-9分、差0-4分課程目標1，2課堂表現(xiàn)20%每曠課1次或遲到2次扣1分，根據(jù)課堂聽講、回答問題等情況進行評價：優(yōu)15-20分、良10-14分、中5-9分、差0-4分課程目標2，3期末考試60%由期末卷面成績按百分制