060368 无机化学.docx
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060368无机化学
《无机化学（含实验）》
《无机化学（含实验）》课程教学大纲
课程编码：
060368
课程性质：
专业必修课
教学对象：
食品科学与工程本科
学时学分：
54学时（理论36学时，实验18学时），3学分
编写单位：
铜仁学院生化系制药工程教研室
编写人：
李刚凤
审定人：
陈仕学
编写时间：
2013年7月
一、课程说明
1、课程简介
无机化学是食品科学与工程专业一门重要的基础课，它对学生的知识结构和能力培训有着及其重要的作用。
基本化学理论知识和基本实验操作技能的学习，不仅能够培养独立思考、独立解决问题的能力，也为后续课程的学习和今后从事专业工作打下基础。
2、教学目的要求
培养学生运用上述原理掌握有关无机化学教学中元素的单质及其化合物的基本知识，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、教学重点难点
教学中要重视讲授重要元素单质及其化合物的性质、结构和用途，为今后学习后继课程的新理论、新实验打下必要的无机化学基础。
4、教学手段及教学方法建议
提出适合本课程进行课堂教学所运用的主要教学手段、方法和原则性教学建议（如教材库、案例库建设）。
5、考核方式
考试课。
考核方式采取闭卷考试+平时作业+课堂练习，三者所占总分数的百分比依次分别为70%，10%和20%。
考试内容中基础理论和知识的概念占60%，综合分析和计算题占40%。
6、选用教材
天津大学无机化学教研室主编，无机化学（第4版），高等教育出版社，2010年．
7、教学参考书
[1]大连理工大学无机化学研究室编著，无机化学，高等教育出版社，2003年.
[2]武汉大学等校编著，无机化学，高等教育出版社，2003年.
[3]北京师范大学等校编著，无机化学，高等教育出版社，2003年.
[4]兰叶青编著，无机化学，农业出版社，2009年.
[5]南京大学无机及分析化学编写组编著，无机及分析化学，高等教育出版社，2006年.
8、教学环节及学时安排（根据本课程实际情况填写）
根据学院规定，每一学期，考试课程按18周，考查课程按17周安排课程教学。
课程学时分配表
章次
教学内容
讲授课
学时数
讨论（习题）课
学时数
第一章
化学反应中的质量关系和能量关系
3.5
0.5
第二章
化学反应的方向、速率和限度
5
1
第三章
酸碱反应和沉淀反应
5
1
第四章
氧化还原反应
5
1
第五章
原子结构与元素周期性
1.5
0.5
第六章
分子的结构与性质
1.5
0.5
第七章
固体的结构与性质
1.5
0.5
第八章
配位化合物
3.5
0.5
第九章
卤素和氧族元素
1.5
0.5
第十章
氮族、碳族和硼族元素
1.5
0.5
总计
29.5
6.5
二、教学内容
第一章化学反应中的质量关系和能量关系（4学时）
1、教学目标
了解热力学中的常用术语；掌握状态函数的特点；掌握焓变及几种重要热效应的概念；掌握盖斯定律；掌握化学反应热效应的计算方法；掌握气体的特点、理想气体状态方程式及其应用。
2、本章重点
热力学第一定律、盖斯定律、化学反应焓变的计算。
3、本章难点
状态函数的理解、化学反应焓变的计算。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节化学中的计量
一、相对原子质量和相对分子质量
二、物质的量及其单位
三、摩尔质量和摩尔体积
四、物质的量的浓度
五、气体的计量
六、化学计量化合物和非计量化合物
第二节化学反应中的质量关系
一、应用化学反应方程式的计算
二、化学计量数与反应进度
第三节化学反应中的能量关系
一、基本概念和术语
二、反应热和反应焓变
三、应用标准摩尔生产焓计算标准摩尔反应焓变
第二章化学反应的方向、速率和限度（6学时）
1、教学目标
了解热力学的常用术语和基本概念：
系统和环境、过程和途径、状态函数及其性质、掌握ΔG与ΔH及ΔS的关系，并会用ΔG判断化学反应方向；掌握化学反应速率的概念及表示方法；初步掌握反应速率理论；掌握影响反应速率的因素（浓度与压力、温度、催化剂）。
了解化学平衡的概念；掌握化学平衡常数、标准平衡常数，掌握一般的化学平衡的计算；掌握化学平衡的移动（浓度、温度、催化剂的影响）。
2、本章重点
反应方向的判断、质量作用定律、影响反应速率的因素、平衡常数、化学平衡的移动。
3、本章难点
反应速率理论、化学平衡的移动和计算。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节化学反应的方向和吉布斯自由能变
一、化学反应的自发过程
二、影响化学反应方向的因素
三、热化学反应方向的判定
四、使用ΔrGm判据的条件
第二节化学反应速率
一、反应速率的定义
二、化学反应的活化能
三、影响化学反应速率的因素
第三节化学反应的限度
一、可逆反应与化学平衡
二、平衡常数
三、化学平衡的计算
第四节化学平衡的移动
一、浓度对化学平衡的影响
二、压力对化学平衡的影响
三、温度对化学平衡的影响
四、催化剂对化学平衡的影响
第三章酸碱反应和沉淀反应（6学时）
1、教学目标
了解离子强度的概念；掌握弱电解质的电离平衡；了解缓冲溶液的组成及原理，并能计算其pH值；理解溶度积的意义，掌握溶度积规则；了解沉淀转化和分步沉淀的计算方法；了解酸碱理论。
2、本章重点
溶液中的单相离子平衡、水的电离及溶液PH值的计算、弱电解质中离子浓度的计算、同离子效应、盐类水解及一般计算、溶度积规则的应用、沉淀生成、溶解、分步沉淀的计算。
3、本章难点
溶液pH值的计算、缓冲溶液、盐的水解、分步沉淀及沉淀转化的计算。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节水的解离反应和溶液的酸碱性
一、酸碱的电离理论
二、水的解离反应和溶液的酸碱性
第二节弱电解质的解离反应
一、解离平衡和解离常数
二、解离度和稀释定律
三、弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算
四、多元弱酸的分布解离
五、解离平衡的移动——同离子效应
六、缓冲溶液
第三节盐类的水解反应
一、水解反应和水解常数
二、分布水解
三、盐溶液pH的近似计算
四、影响盐类水解度的因素
五、盐类水解的抑制和利用
第四节沉淀反应
一、难溶电解质的溶度积和溶解度
二、沉淀反应
三、沉淀的溶解和转化
四、沉淀反应的应用
第四章氧化还原反应（6学时）
1、教学目标
掌握氧化还原反应方程式的配平及氧化数的概念；了解原电池的构成、表示；电极电势的产生及一般理论计算；掌握能斯特方程，了解电极电势的应用；利用电极电势判断氧化还原反应的方向和极限；初步掌握标准电极电势图及其应用。
2、本章重点
电极电势、氧化还原反应的方向和限度的判定、元素标准电极电势图及其应用。
3、本章难点
利用能斯特方程计算电极电势。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节氧化还原方程式的配平
一、氧化数法
二、离子-电子法
第二节电极电势
一、原电池
二、电极电试的产生
三、电极电势的测定
四、影响电极电势的因素
五、电极电势的应用
第三节氧化还原反应的方向和限度
一、氧化还原反应的方向
二、氧化还原反应的限度
第四节电势图及其应用
一、元素标准电极电试及其应用
第五章原子结构与元素周期性（2学时）
1、教学目标
了解玻尔的原子模型；了解微观粒子的运动特性，原子轨道的简单概念及表示方法、量子数；了解基本原子中电子分布原理，多电子轨道的能级；掌握基本原子中电子的分布，元素周期律与核外电子分布的关系；了解原子的原子半径、电离能、电子亲和能、电负性、金属和非金属性及它们的同期性。
2、本章重点
原子轨道、核外电子分布及其与元素周期律的关系。
3、本章难点
原子轨道的概念及表示方法。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节原子和元素
一、原子的组成和元素
二、原子轨道能级
第二节原子结构的近代概念
一、电子的波粒二象性
二、概率
三、原子轨道
四、电子云
五、量子数
第三节原子中电子的分布
一、基态原子中电子分布原理
二、多电子原子轨道的能级
三、基态原子中电子的分布
四、简单基态阳离子的电子分布
五、元素周期系与核外电子分布的关系
六、元素周期表
第四节原子性质的周期性
一、原子半径
二、电离能和电子亲合能
三、电负性
四、元素的氧化数
五、元素的金属性和非金属性
第六章分子的结构与性质（（2学时）
1、教学目标
了解共价键的形成、特征及类型，价键理论；掌握键长、键角、键能的概念；了解杂化轨道理论；掌握sp、sp2、sp3杂化及简单分子的几何构型；了解价层电子对互斥理论，能用其推测简单分子或离子的几何构型；了解分子轨道理论，并能进行简单的应用；了解分子间力和氢键。
2、本章重点
价键理论、键参数，杂化轨道理论、分子轨道理论、分子间力和氢键。
3、本章难点
杂化轨道理论、分子轨道理论、分子间力。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节键参数
一、键能
二、键长
三、键角
第二节价键理论
一、共价键
二、离子键
第三节分子的几何构型
一、价键理论的局限性
二、杂化轨道理论
第四节分子轨道理论
一、分子轨道的基本概念
二、分子轨道的形成
三、分子轨道的能级
四、分子轨道理论的应用
第五节分子间力和氢键
一、分子的极性和变形性
二、分子间力
三、氢键
第七章固体的结构与性质（2学时）
1、教学目标
熟悉晶体的类型和特征；了解离子键的形成和特征，离子的结构特征；了解晶体及其内部结构；掌握离子晶体的特征和性质、离子晶体中最简单的结构类型，晶格能；了解原子晶体的特征和性质；了解金属晶体的内部结构和金属键的形成；了解和掌握离子极化的概念及离子极化对物质结构和性质的影响。
2、本章重点
各类晶体的特性、离子极化。
3、本章难点
离子极化对物质性质的影响。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节晶体和非晶体
一、晶体的特征
二、晶体的内部结构
三、单晶体和多晶体
四、非晶体物质
五、液晶
第二节离子晶体及其性质
一、离子晶体的特征和性质
二、离子晶体中最简单的结构类型
三、离子晶体的稳定性
第三节原子晶体和分子晶体
一、原子晶体
二、分子晶体
第八章配位化合物（4学时）
1、教学目标
掌握配位化合物的定义、组成、化学式和命名；了解配位化学键理论中的价键理论；了解和掌握配合物在水溶液中的平衡及平衡的移动；掌握简单的配位计算；掌握螯合物的概念和特性；了解配合物形成和配位原子在周期表中的分布。
2、本章重点
配位化合物的定义、组成、化学式和命名；配位平衡及其移动。
3、本章难点
配位平衡及其移动。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题
5、讲授内容
第一节配合物的基本概念
一、配合物的组成
二、配合物的化学式及命名
第二节配合物的化学键理论
一、价键理论
第三节配合物在水溶液中的稳定性
一、配位平衡及其平衡常数
二、配离子稳定常数的应用
第九章卤素和氧族元素（2学时）
1、教学目标
掌握卤族元素的通性；掌握卤素单质的性质；理解卤化氢的相关性质；了解氢卤酸、氯的含氧酸及其盐、氰、氢氰酸及其盐；了解氧族元素。
2、本章重点
卤族元素的通性；卤素单质；卤化氢；氧族元素。
3、本章难点
卤族单质。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节p区元素概述
第二节卤族元素
一、卤族元素通性
二、卤素单质
三、卤化氢和氢卤酸
四、卤化物
五、氯的含氧酸及其盐
六、氰、氢氰酸及其盐
第三节氧族元素
一、氧族元素概述
二、氧气和臭氧
三、水
四、过氧化氢
第十章氮族、碳族和硼族元素（2学时）
1、教学目标
掌握氮族元素的性质；掌握氮气的相关性质；了解氨及其铵盐；了解氮的氧化物、含氧酸及其盐；了解碳族元素及硼族元素。
2、本章重点
氮族元素；氮气；碳族元素；硼族元素。
3、本章难点
氨及其铵盐。
4、本章思考题及实训题目
课本上相应习题。
5、讲授内容
第一节氮族元素
一、氮族元素概述
二、氮气
三、氨及其铵盐
四、氮的氧化物、含氧酸及其盐
第二节碳族元素
一、碳族元素概述
二、碳及其重要化合物
第三节硼族元素
一、硼族元素概述
二、硼的氢化物
三、硼酸及其盐
《无机化学》实验课程教学大纲
课程编码：
060368
课程性质：
专业必修课
教学对象：
食品科学与工程专业本科学生
学时学分：
18学时，1学分
编写单位：
铜仁学院生化系制药工程教研室
编写人：
李刚凤
审定人：
陈仕学
编写时间：
2013年7月
一、实验课程简介
无机化学实验是高师化学系第一门独立的必修实验课程，在教学中应注意与理论课程相配合，注意其对后续化学实验课程的重要的基础作用。
其实验目的和主要任务是：
学习并正确掌握无机化学实验的基本操作方法和技能技巧，学会正确使用各种基本仪器；通过实验获得感性认识，深化对无机化学概念和理论的理解；初步树立“量”的概念；培养学生动手、观察、查阅、记忆、思维、想象和表达能力、良好的实验素养、实事求是的科学态度和创新精神。
二、教学目的
通过实践，培养学生独立思考的能力；培养学生科学、严谨的探索精神和团结、协作的精神，从而提高他们独立进行综合实验的能力。
在教师指导下，通过综合性、设计性和研究性实验，由学生自行查阅资料、独立完成综合设计、拟定研究方案、完成实验并总结成文，培养创新精神和初步的科学研究能力。
三、教学要求
通过本课程的学习，加深对无机化学理论知识的理解，较熟练地掌握无机化学实验操作技能，了解所做过的实验的方法在科学实践中的有关应用，提高观察、分析和解决问题的能力，培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，并为学习后继课程和未来的科学研究及实践工作打下良好的基础。
四、实验项目及学时分配
序号
实验项目名称
学时
实验
类型
实验性质
实验目的
每组人数
1
无机化学实验基本知识的学习和仪器的认领、洗涤和干燥
2
必修
理论讲座和演示性
1、无机化学实验室规则
2、无机化学实验基础知识和安全知识
3、了解化学实验的目的、学习方法；
4、认识无机化学实验中常用仪器的名称及使用方法；常用玻璃仪器的使用，洗涤、干燥
5、灯的使用与常见的加热方法
6、试剂的规格和取用
7、掌握实验报告书写规范
8、领取仪器并熟悉仪器的名称、规格、用途、仪器洗涤干燥方法；
9、了解使用注意事项。
10、学习绘制实验仪器和装置简图
50
2
无机化学基本操作训练
2
必修
验证性
1、酒精灯的使用
2、聚乙烯塑料管的简单加工
3、台秤、电子天平的使用
4、固体和液体试剂的取用方法
5、试管操作和加热试管中固体和液体的方法
6、温度计、恒温水浴的使用
4
3
基本度量仪器的使用和溶液的配制
2
必修
验证性
1、量筒、吸管和移液管、容量瓶的使用、温度计的使用、相对密度计（比重计）的使用
2、实验室常用浓酸（盐酸、硝酸、H2SO4）、浓氨水的浓度及常用稀酸、稀碱的配制方法；
3、用硫酸铜晶体粗配置50ml0.2mol.L-1的CuSO4溶液
4、粗配50ml3mol.L-1的H2SO4溶液
5、配置50ml0.1mol.L-1SbCl3溶液
6、由已知浓度0.0500mol·L-1醋酸溶液配制50mL0.0200mol·L-1的醋酸溶液
2
4
氯化钠的提纯
2
必修
验证性
1、粗食盐的提纯
2、产品纯度的检验
2
5
转化法制备硝酸钾
2
必修
验证性
1、溶解蒸发、热过滤、减压过滤
2、粗产品的重结晶
3、纯度检验
2
6
化学反应速度与活化能
2
必修
验证性
1、浓度对化学反应速率的影响
2、温度对化学反应速率的影响
3、催化剂对化学反应速率的影响
4、数据处理
2
7
电离平衡和沉淀平衡
2
必修
验证性
1、电离平衡
同离子效应
盐类水解
缓冲溶液配制、性质
2、沉淀平衡
溶度积规则应用
同离子效应和沉淀平衡
分步沉淀
沉淀的转化
沉淀的溶解
3、小设计实验
4、离心机的使用方法
2
8
氧化还原反应和氧化还原平衡
2
必修
验证性
1、电极电势和氧化还原反应
2、浓度对电极电势影响
3、浓度和酸度对氧化还原产物的影响
4、浓度和酸度对氧化还原方向的影响
5、原电池和电解池的安装、反应6、电位差计的使用。
7、小设计实验
2
9
碱式碳酸铜的制备
2
必修
设计性
1、反应物溶液配制
2、制备反应条件的探求
3、提前设计，实验室独立完成。
要求运用学过的基本知识、基本理论和实验方法，结合实验要求，初步学习查阅有关资料，独立设计有关碱式碳酸铜的制备的实验方案其中包括，实验方法、步骤、试剂用量、浓度、仪器选择等。
2
五、考核形式及要求
考核形式：
考查
组织形式：
笔试加操作
成绩的合成及评分标准：
笔试成绩20%操作成绩30%实验报告成绩50%
六、教材及参考书
（一）教材
北师大无机教研室主编，无机化学实验（第3版），高等教育出版社，2001年.
（二）参考书
[1]南京大学化学实验教学组编，大学化学实验，高等教育出版社，1999年.
[2]中山大学等校，无机化学实验，高等教育出版社，1992年.
[3]北大普化教研室编，普通化学实验（第2版），北京大学出版社，2000年.
[4]南京大学无机及分析化学编写组编著，无机及分析化学，高等教育出版社，2006年.
[5]天津大学无机化学教研室编，无机化学（第4版），高等教育出版社，2010年.
七、其他说明
注：
实验类型指必修和选修，实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性。
铜仁学院《无机化学》课程考试大纲
课程编码：
060368
课程性质：
专业必修课
教学对象：
食品科学与工程专业本科
学时学分：
54学时，3学分
考核方式：
考试
编写单位：
铜仁学院生化系制药工程教研室
编写人：
李刚凤
审定人：
编写时间：
2013年7月
一、课程考核目的
无机化学课程考试是该课程教学学期结束后的综合测试，是检测教学大纲执行情况以及评估教学质量的一种有效手段，是获取教学反馈信息的主要来源和改进教学工作的重要依据；其目的是客观、公正、准确地检测和评估学生对无机化学的掌握和应用能力，考核其对无机化学相关知识的掌握以及能否将所学的无机化学知识在以后的深造或工作中进行应用。
二、教材与主要参考书
教材：
天津大学无机化学教研室主编，无机化学（第4版），高等教育出版社，2010年．
主要参考书目：
[1]大连理工大学无机化学研究室编著，无机化学，高等教育出版社，2003年.
[2]武汉大学等校编著，无机化学，高等教育出版社，2003年.
[3]北师大等校编著，无机化学，高等教育出版社，2003年.
[4]兰叶青编著，无机化学，农业出版社，2009年.
[5]南京大学无机及分析化学编写组编著，无机及分析化学，高等教育出版社，2006年.
三、考试命题的原则
（一）命题标准
命题要求达到全国普通高等院校同专业、同课程的本科生学业水平，突出应用型人才培养的基本要求，试题侧重于体现知识的运用。
（二）考试依据和范围
以铜仁学院各专业《人才培养方案》和《无机化学》教学大纲为依据。
（三）题型
主要包括：
填空，选择题，判断题，简答题，计算题。
四、考核知识点与考核要求
（一）化学反应中的质量关系和能量关系（2学时）
考试内容
相对原子质量和相对分子质量；物质的量及其单位；摩尔质量和摩尔体积；物质的量的浓度；气体的计量；化学计量化合物和非计量化合物；应用化学反应方程式的计算；化学计量数与反应进度；化学反应中的能量关系；反应热和反应焓变；应用标准摩尔生产焓计算标准摩尔反应焓变。
考试要求
1、了解热力学中的常用术语。
2、掌握状态函数的特点。
3、掌握焓变及几种重要热效应的概念。
4、掌握盖斯定律。
5、掌握化学反应热效应的计算方法。
6、掌握气体的特点、理想气体状态方程式及其应用。
（二）化学反应的方向、速率和限度
考试内容
化学反应的方向和吉布斯自由能变；化学反应的自发过程；影响化学反应方向的因素；热化学反应方向的判定；使用ΔrGm判据的条件；化学反应速率；反应速率的定义；化学反应的活化能；影响化学反应速率的因素；化学反应的限度；可逆反应与化学平衡；平衡常数；化学平衡的计算；化学平衡的移动；浓度对化学平衡的影响；压力对化学平衡的影响；温度对化学平衡的影响；催化剂对化学平衡的影响。
考试要求
1、了解热力学的常用术语和基本概念：
系统和环境、过程和途径、状态函数及其性质、掌握ΔG与ΔH及ΔS的关系，并会用ΔG判断化学反应方向。
2、掌握化学反应速率的概念及表示方法。
3、初步掌握反应速率理论。
4、掌握影响反应速率的因素（浓度与压力、温度、催化剂）。
5、了解化学平衡的概念。
6、掌握化学平衡常数、标准平衡常数。
7、掌握一般的化学平衡的计算。
8、掌握化学平衡的移动（浓度、温度、催化剂的影响）。
（三）酸碱反应和沉淀反应
考试内容
水的解离反应和溶液的酸碱性；酸碱的电离理论；水的解离反应和溶液的酸碱性；弱电解质的解离反应；解离平衡和解离常数；解离度和稀释定律；弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算；多元弱酸的分布解离；解离平衡的移动——同离子效应；缓冲溶液；盐类的水解反应；水解反应和水解常数；分布水解；盐溶液pH的近似计算；影响盐类水解度的因素；、盐类水解的抑制和利用；沉淀反应；难溶电解质的溶度积和溶解度；沉淀反应；沉淀的溶解和转化；沉淀反应的应用。
考试要求
1、了解离子强度的概念。
2、掌握弱电解质的电离平衡。
3、了解缓冲溶液的组成及原理，并能计算其pH值。
4、理解溶度积的意义，掌握溶度积规则。
5、了解沉淀转化和分步沉淀的计算方法。
6、了解酸碱理论。
（四）氧化还原反应
考试内容
氧化还原方程式的配平；氧化数法；离子-电子法；电极电势；原电池；电极电试的产生；电极电势的测定；影响电极电势的因素；电极电势的应用；氧化还原反应的方向和限度；氧化还原反应的方向；氧化还原反应的限度；电势图及其应用；元素标准电极电试及其应用。
考试要求
1、掌握氧化还原反应方程式的配平及氧化数的概念。
2、了解原电池的构成、表示。
掌握电极电势的产生及一般理论计算。
3、掌握能斯特方程。
4、了解电极电势的应用。
5、利用电
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