《无机化学A》教学大纲.docx
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《无机化学A》教学大纲
环境与化学工程学院
化学工程与工艺专业教学大纲
大连大学
DalianUniversity
2014.10
《无机化学A》教学大纲
课程类别：
大类基础
课程性质：
必修
英文名称：
InorganicChemistry
总学时：
64讲授学时：
64
学分：
4
先修课程：
适用专业：
化学、化学工程与工艺、环境科学、高分子材料
开课单位：
环境与化学工程学院
一、课程简介
本课程为环境与化学工程学院化学、化学工程与工艺、环境专业的基础课。
通过本课程教学，使学生掌握化学基本原理及元素化学的基本知识，能够运用化学基本原理解释物质的结构、成键情况、单质及其化合物的物理化学性质。
能够运用元素化学的基本知识认识自然，为生产服务。
同时，不断充实本学科的科技新成果，培养学生的学习兴趣和创造力。
本课程可为学习后续课程，进行化学研究工作打下良好基础。
二、教学内容及基本要求
第0章：
绪论（2学时）
教学内容：
0.1无机化学的基本概念
0.2无机化学的发展历史、现状及未来发展方向
教学要求：
了解无机化学的发展历史和未来发展方向。
授课方式：
讲授+自学
第一章：
化学热力学初步与化学平衡（6学时）
教学内容：
1.1焓及反应焓变
1.2熵及反应熵变
1.3吉布斯自由能及吉布斯自由能变
1.4吉-赫方程、化学反应等温式
1.5化学平衡与平衡常数
1.6多重平衡规则
1.7影响化学平衡移动的因素
教学要求：
（1）了解焓及反应焓变、熵及反应熵变、吉布斯自由能及吉布斯自由能变的概念；
（2）掌握化学反应热、化学反应熵变的计算。
会运用盖斯定律进行有关的计算。
（3）掌握化学反应自由能变的计算，运用ΔrG判断反应方向和限度。
（4）熟练运用吉-赫方程、化学反应等温式进行有关ΔrG0298、ΔrG298、ΔrG0T、ΔrGT的计算，分析温度对化学反应方向的影响。
授课方式：
讲授+自学
第二章：
酸碱反应（4学时）
教学内容：
2.1酸碱质子理论
2.2酸碱电子理论
2.3鲍林规则
2.4无机酸碱性的一般判断规则
教学要求：
（1）掌握酸碱质子理论和电子理论。
（2）掌握鲍林规则并用其估算氧合酸的Ka1、Ka2。
（3）了解无机酸碱性的一般判断规则。
授课方式：
讲授+自学
第三章：
原子结构与元素周期系（8学时）
教学内容：
3.1核外电子运动特征
3.2四个量子数
3.3波函数角度分布和径向分布图形
3.4几率、几率密度、原子轨道
3.5多电子原子体系中能级分裂与能级交错
3.6鲍林轨道填充顺序图及科顿能级图
3.7核外电子排布
3.8元素周期表及元素周期律
3.9电离能、电子亲合能、电负性
教学要求：
（1）了解核外电子运动的能量量子化特征及核外电子运动的波粒二象性特征。
（2）掌握波动力学中四个量子数的物理意义及其相互关系。
（3）掌握波函数角度分布和径向分布图形。
（4）掌握鲍林轨道填充顺序图。
（5）了解科顿能级图。
（6）熟练掌握核外电子排布三原则及常见元素的电子构型。
（7）掌握元素在周期表中的位置与其原子电子构型的关系。
（8）掌握元素周期表的分区，周期及族的结构。
（9）理解电离能、电子亲合能、电负性等概念的意义及它们与原子结构的关系。
授课方式：
讲授+自学
第四章：
化学键与分子结构（8学时）
教学内容：
4.1离子键与离子化合物
4.2价键理论
4.3杂化轨道理论
4.4价层电子对互斥理论
4.5分子轨道理论
4.6分子间力及氢键
教学要求：
（1）掌握离子化合物的特点，离子半径、离子的电子构型、晶格能等概念。
（2）掌握价键理论的基本观点，成键特点及类型。
（3）掌握杂化轨道理论的基本内容。
（4）会用该理论解释分子或离子的空间构型，从而判断物质的性质。
（5）掌握价层电子对互斥理论并用其判断分子构型。
（6）了解分子轨道理论，能用其分析同核双原子分子的成键情况。
（7）了解分子间力的产生及影响其大小的因素。
（8）掌握氢键的形成条件、特点及其对物质性质的影响。
授课方式：
讲授+自学
第五章：
氧化还原反应（4学时）
教学内容：
5.1氧化还原
5.2原电池
5.3标准电极电势与电池电动势
5.4能斯特方程
5.5元素电势图
教学要求：
（1）掌握氧化还原、氧化值的概念。
熟练配平化学反应方程式。
（2）掌握原电池的构造、电池符号的写法。
（3）了解标准电极电势的概念、电池电动势与电极电势的关系。
（4）掌握有关能斯特方程的计算。
（5）掌握电池的标准电动势E0与ΔrG0298、K0间的关系。
（6）了解元素电势图，能判断歧化反应的发生，进行某电对标准电极电势的计算。
授课方式：
讲授+自学
第六章：
配位化合物（6学时）
教学内容：
6.1配合物的基本概念
6.2配合物的价键理论
6.3配合物的晶体场理论
6.4配合物稳定常数
教学要求：
（1）掌握配合物的组成、命名及描述其某一方面结构特征的术语。
（2）掌握配合物的价键理论，并用其解释配合物的稳定性、磁性及空间构型。
（3）了解配合物的晶体场理论并用其解释配合物的稳定性、磁性。
（4）掌握配合物稳定常数、累积稳定常数等配合物稳定性的表示方法。
授课方式：
讲授+自学
第七章：
s区元素（4学时）
教学内容：
7.1s区元素
7.2碱金属、碱土金属单质
7.3碱金属、碱土金属氧化物与氢氧化物
7.4碱金属、碱土金属盐
7.5对角线规则
教学要求：
（1）掌握S区元素的原子结构特点、性质递变规律。
（2）掌握碱金属、碱土金属单质的性质，碱金属、碱土金属氧化物的分类和性质。
（3）掌握碱金属、碱土金属氢氧化物的溶解性、碱性及其变化规律，碱金属、碱土金属盐类的溶解性、热稳定性及其变化规律。
（4）了解对角线规则及锂、镁的相似性。
授课方式：
讲授+自学
第八章：
p区元素
（一）（6学时）
教学内容：
8.1p区元素概论
8.2硼及其化合物
8.3铝及其重要化合物
8.4碳及其化合物
8.5硅及其化合物
8.6氮、磷及其化合物
8.7惰性电子对效应
教学要求：
（1）掌握P区元素性质的递变规律。
（2）通过对硼的氢化物、卤化物、硼酸、硼砂的结构、性质的研究。
（3）掌握硼的缺电子性，掌握铝及其重要化合物的性质和用途。
（4）掌握碳的同素异形体、卤化物、氧化物、碳酸及其盐的结构、性质，了解其用途。
（5）了解硅的氧化物、硅酸、硅酸盐的结构、性质和用途。
（6）掌握氮、磷的单质、重要氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质，了解其用途。
授课方式：
讲授+自学
第九章：
p区元素
（二）（6学时）
教学内容：
9.1氧气、臭氧、过氧化氢
9.2硫及其化合物
9.3卤素及其化合物
9.4稀有气体
教学要求：
（1）掌握氧气、臭氧、过氧化氢的结构、性质，了解其用途。
（2）了解硫的单质、氧化物、含氧酸的结构、性质及用途。
（3）掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质及用途。
授课方式：
讲授。
第十章：
d区元素（10学时）
教学内容：
10.1过渡元素通性
10.2钛
10.3铬
10.4锰
10.5铁、钴、镍
10.6铜
10.7锌、汞
教学要求：
（1）了解过渡元素的价电子构型特点及元素的通性。
（2）了解钛及其重要化合物的性质。
（3）掌握铬的重要化合物的性质及相互间的转化。
（4）掌握锰的重要化合物的性质、用途及相互间的转化。
（5）掌握铁、钴、镍的氧化物、氢氧化物，盐、配合物的性质及不同价态间的转化。
（6）掌握铜单质、卤化物、氧化物、氢氧化物、配合物的性质及不同价态间的转化。
（7）掌握锌、汞及其重要化合物的性质。
授课方式：
讲授+自学
三、其它教学环节安排
本课程讲授64学时，另开设32学时无机化学实验课，具体见《无机化学实验》教学大纲。
四、考核方式
本课程以期末考试为主要考核方式，适度参考课程考勤、完成作业情况及期中考试成绩。
课程成绩用百分制评定与登记，由70%的期末成绩和30%的平时成绩组成。
（1）平时成绩：
由课程出勤、作业成绩和期中试卷成绩三部分组成，各部分等比分配平时成绩，各占课程成绩的10%。
（2）期末成绩：
采用百分制试卷、闭卷笔试的方式进行。
五、主要参考教材
[1]史启祯.无机化学与化学分析（第三版）[M].北京：
高等教育出版社,2010。
[2]尤慧艳.无机化学与化学分析学习指导（第一版）[M].北京：
冶金工业出版社，2011。
[3]牟文生.无机化学基础教程（第一版）[M].大连：
大连理工大学出版社，2007。
[4]牟文生.无机化学基础教程学习指导（第一版）[M].大连：
大连理工大学出版社，2008。
撰写人：
尤慧艳
审核人：
周立川
课程负责人：
尤慧艳
《无机化学实验》教学大纲
课程类别：
大类基础
英文名称：
ExperimentofInorganicChemistry
课程性质：
必修是否独立设课：
是
总学时：
32其中实验学时：
32
总学分：
1其中实验学分：
1
适用专业：
化学、化学工程与工艺、过程控制、高分子材料、环境科学、环境工程、医学检验、口腔、临床、中药、制药、生物工程、生物技术
开课单位：
环境与化学工程学院
实验项目数：
8 必做项目数：
8
选作项目数：
0综合性、设计性项目数：
1
一、教学目的与基本要求
通过本课程学习，可使学生熟练掌握无机化学的基本操作技能，验证常见一系列元素、单质及其化合物的性质，从而培养学生综合分析问题和解决问题的能力。
在实验教学中应注重培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作作风，树立科学的实验观，为学习后续课程以及实际工作打下良好的基础。
二、主要仪器设备及工具
真空泵、超声波清洗仪、pH酸度计、离心机、精密天平、台秤、伏特计、吸滤瓶及常用玻璃器皿等。
三、实验内容及要求
序号
实验项目
名称
实验内容及要求
学时分配
实验类型
实验要求
每组人数
1
实验室安全教育和基本操作
了解实验室规则和一般安全常识、基础化学实验的基本操作技术、本实验课的内容与要求。
4
验证
必做
15
2
氯化钠的提纯
掌握氯化钠的提纯方法；学会固、液体试剂的取用，固液分离、浓缩结晶、加热等操作；掌握提纯粗食盐的化学方法及杂质离子SO42-、Mg2+、Ca2+的检验方法。
4
验证
必做
15
3
硫酸亚铁铵的制备及质量检验
掌握硫酸亚铁铵的制备方法；熟练掌握水浴加热、蒸发、结晶和减压过滤等基本操作；学习用比色法定量检验产品中的杂质Fe3＋。
4
综合
必做
15
4
酸碱反应与缓冲溶液
学会试管实验的一些基本操作；熟悉缓冲溶液的配制并试验其缓冲性能；学会使用pH酸度计。
4
验证
必做
15
5
配合物与沉淀-溶解平衡
了解配位平衡、沉淀与溶解平衡、溶度积等概念；掌握溶度积规则并会应用；学会离心机的使用。
4
验证
必做
15
6
氧化还原反应
了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响；了解浓度、温度对氧化还原反应速率的影响；掌握浓度对电极电势的影响及原电池电动势的测定方法。
4
验证
必做
15
7
p区元素重要化合物的性质
掌握硝酸及盐的重要性质；了解亚硝酸、磷酸盐的主要性质；了解锡、铅、锑、铋重要化合物的性质。
4
验证
必做
15
8
d区元素重要化合物的性质
掌握铬、锰、铁、银、汞、铜等元素重要化合物的主要性质。
4
验证
必做
15
四、考核方式
1.实验报告要求：
实验报告由实验者本人按统一标准和格式撰写，实验基本情况的信息应填写完整、清楚。
做到内容完整、文理通顺、字迹工整、图表规范、分析详尽、讨论深刻、符合国家有关测量规范的要求。
数据记录要真实可靠，有效数字应符合仪器的精度，相应表格中数据的小数位要符合规范要求。
学生实验中获取的原始数据，必须填写在报告中指定位置，并由指导教师检查后方可离开实验室。
必须在规定的时间内交付实验报告，如无任何理由拖延不交，视为放弃该实验项目。
2．考核方式：
本课程主要考核学生完成实验项目的情况，并组织进行实验操作考核。
课程成绩用百分制评定，按五级分制登记。
百分制与五级分制的对应关系，A：
90分；B：
80分<90分；C：
70分<80；D:
60分<70；F：
<60分
百分制成绩组成：
实验项目成绩满分80分，其中每项实验成绩以实验报告成绩计入，满分10分。
实验报告成绩包括实验预习、实验操作和实验数据处理，依次各占报告成绩的20%、40%和40%。
操作考核成绩按百分制登记，占总成绩的20%。
五、主要参考教材
[1]辛剑，孟长功.基础化学实验（第二版）[M].北京：
高等教育出版社，2009。
[2]田玉美.新大学化学实验（第二版）[M].北京：
科学出版社，2008。
[3]北京师范大学无机化学教研室.无机化学实验（第三版）[M].北京：
高等教育出版社，2007。
撰写人：
尤慧艳
审核人：
周立川
课程负责人：
尤慧艳
《分析化学》教学大纲
课程类别：
大类基础课程
课程性质：
必修
英文名称：
AnalyticalChemistry
总学时：
32讲授学时：
32
学分：
2
先修课程：
无机化学
适用专业：
化学工程与工艺、环境科学、环境工程、化学，高分子材料，制药等
开课单位：
环境与化学工程学院基础化学教研室
一、课程简介
《分析化学》是一门理论与应用相结合，实践性很强的课程。
它包括误差及数据的处理、酸碱滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法和常见的分离方法等内容。
本课程的目的和任务是使学生了解分析化学学科进展；掌握分析化学的基本理论、基本知识和基本技能；培养学生进一步获取知识的能力，用分析化学中“量”的概念和创造性思维方法去分析、解决实际问题的能力，培养应用型人才，为《有机化学》等后续课程以及从事与分析有关的技术工作和科学研究打下一定的基础。
二、教学内容及基本要求
第0章：
绪论（1学时）
教学内容：
0.1分析化学的任务和作用
0.2分析方法的分类和分析化学的进展
0.3本课程的主要内容
0.4本课程的学习方法及考核方法
教学要求：
（1）理解分析化学所研究的基本问题。
（2）了解分析化学的发展历史、分析化学的内涵及其与其它相关学科的关系。
（3）了解本课程的学习方法及考核方法。
授课方式：
讲授+自学
第一章：
误差及分析数据的处理（5学时）
教学内容：
1.1定量分析中的误差
1.2分析结果的数据处理
1.3有效数字及其运算规则
1.4滴定分析概述
教学要求：
（1）了解误差产生的原因及减免方法，掌握分析结果数据处理的各种方法。
（2）掌握有效数字的基本概念及其运算规则。
（3）掌握滴定分析的相关概念、标准溶液浓度的表示方法及其滴定分析的计算。
授课方式：
讲授+讨论
第二章：
酸碱滴定法（8学时）
教学内容：
2.1酸碱平衡及各种溶液pH值的计算
2.2酸碱滴定原理
2.3滴定方式和应用示例
2.4酸碱标准溶液的配制和标定
教学要求：
（1）掌握一元弱酸（碱）、多元弱酸（碱）、两性物质溶液的pH值及各物种浓度的计算。
（2）掌握缓冲溶液的组成、配制、缓冲原理、pH值的计算。
（3）理解酸碱指示剂的变色原理。
（4）掌握酸碱标准溶液的配制及标定方法。
（5）掌握各种类型滴定曲线的特点及其影响滴定突跃的因素，能绘制滴定曲线。
（6）了解判断被测物质能否被准确滴定、选择合适指示剂的方法。
（7）了解酸碱滴定在实际工作中的应用。
授课方式：
讲授+讨论
第三章：
配位滴定法（5学时）
教学内容：
3.1概述
3.2副反应系数和条件稳定常数
3.4配位滴定原理
3.5干扰的消除和滴定方式
教学要求：
（1）掌握配位滴定法影响主反应的各种因素、副反应系数及条件稳定常数的概念。
并掌握有关计算，主要包括副反应系数及条件稳定常数的计算。
（2）掌握配位滴定的基本原理，能正确选择被测物质适宜的滴定条件，正确求算滴定分析结果。
（3）了解EDTA标准溶液的配制和标定方法。
（4）了解金属指示剂的变色原理和选择原则，了解消除干扰离子的各种方法。
授课方式：
讲授+讨论
第四章：
沉淀溶解平衡及其在分析化学中的应用（5学时）
教学内容：
4.1沉淀-溶解平衡
4.2与沉淀有关的概念
4.3沉淀滴定法
教学要求：
（1）掌握溶度积常数的概念、溶度积规则、有关溶度积的计算。
（2）熟悉沉淀生成、溶解或转化的条件。
（3）掌握三种重要的沉淀滴定法（莫尔法、佛尔哈得法、法扬司法）的基本原理。
正确求算滴定分析结果。
授课方式：
讲授+讨论
第五章：
氧化还原滴定法（6学时）
教学内容：
5.1条件电极电势与氧化还原平衡
5.2滴定曲线与指示剂
5.3待测组分滴定前的预处理
5.4重要的氧化还原滴定法
教学要求：
（1）掌握有关氧化还原平衡的计算、条件电位的计算。
（2）掌握氧化还原滴定的基本原理，理论终点、滴定终点的电位值的计算。
正确求算滴定分析结果。
（3）了解氧化还原指示剂的变色原理及选择原则。
（4）掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法。
授课方式：
讲授+讨论
第六章：
分析化学中的分离方法（2学时）
教学内容：
6.1常见的分离方法简介
教学要求：
（1）了解常见的分离方法如沉淀分离法、萃取分离法、膜分离法、柱分离法等。
授课方式：
讲授+自学
三、其它教学环节安排
本课程讲授32学时，另开设32学时分析化学实验课，具体见《分析化学实验》教学大纲。
四、考核方式
本课程以期末考试为主要考核方式，适度参考课程考勤、完成作业情况。
课程成绩用百分制评定与登记，由80%的期末成绩和20%的平时成绩组成。
（1）平时成绩占20%。
在期末考试前学生提交本课程总结，该总结内容占平时成绩的50%，作业和出勤各占平时成绩的25%。
目的是促进学生们更好地自主学习。
（2）期末成绩：
采用百分制试卷、闭卷笔试的方式进行。
五、主要参考教材
[1]史启祯主编．无机化学与化学分析（第三版）[M].北京：
高等教育出版社，2011．
[2]胡乃非欧阳津．分析化学（化学分析部分）（第三版）[M]．北京：
高等教育出版社,2008．
[3]李发美编.分析化学（第七版）[M].北京：
人民卫生出版社，2011．
[4]倪静安等编著.无机及分析化学教程[M].北京：
高等教育出版社，2006．
[5]浙江大学编．无机及分析化学[M].北京：
高等教育出版社，2004.4．
撰写人：
李英敏
审核人：
尤慧艳课程负责人：
李英敏
《分析化学实验》教学大纲
课程类别：
大类基础课程
英文名称：
Experimentofanalyticalchemistry
课程性质：
必修是否独立设课：
是
总学时：
32其中实验学时：
32
总学分：
1.0其中实验学分：
1.0
适用专业：
化学工程与工艺、环境科学、化学、医学检验、中药、制药、高分子材料、环境工程等专业
开课单位：
环境与化学工程学院基础教研室
实验项目数：
8 必做项目数：
8
选作项目数：
0综合性、设计性项目数：
1
一、教学目的与基本要求
1通过实验课，培养学生严肃认真的科学实验作风，正确熟练地掌握化学分析的基本操作技术。
2通过验证性实验培养学生知识运用和解决实际问题的能力。
3.通过综合性实验培养学生根据实验目的自行拟定方法和步骤，培养学生的创新意识。
二、主要仪器设备及工具
1.上皿电子天平，可调式电热器。
2.酸、碱滴定管（10ml、25ml、50ml）；容量瓶（250ml）；烧杯（50ml、100ml、500ml）三角瓶（250ml）；移液管（5ml、10ml、20ml、25mml、100ml）；量筒（10ml、50ml、100ml）；碘量瓶（250ml）；干燥器等常用滴定分析仪器等。
3各种常用化学试剂若干。
三、实验内容及要求
序号
实验项目名称
实验内容
学时
分配
实验要求
实验类型
每组人数
1
酸碱溶液体积比值测定
学习滴定基本操作，学会正确判断滴定终点及数据记录与处理方法。
4
必做
验证
1
2
酸碱标准溶液的配制与标定
进一步掌握滴定分析基本操作，学习酸碱标准溶液的配制与标定方法，熟悉酸碱指示剂的使用。
4
必做
验证
1
3
混合碱含量的分析
学习双指示剂法测定混合碱的原理和方法。
了解滴定过程中溶液pH值的变化。
重点练习容量瓶和移液管的使用。
4
必做
验证
1
4
生理盐水中氯化钠含量的测定
学习摩尔法测定氯的原理，了解指示剂的使用。
4
必做
验证
1
5
水的总硬度测定
学习配位滴定法的原理、方法和计算，掌握铬黑T和K-B指示剂的使用方法和终点颜色变化。
4
必做
验证
1
6
铜盐中铜含量的测定
掌握碘量法标准溶液的配制方法，掌握用碘量法测定铜盐中铜含量的原理和方法。
4
必做
验证
1
7
药剂中钙含量的测定
了解KMnO4法测定药剂中Ca的原理和方法。
掌握重量分析基本操作。
4
必做
综合
1
8
滴定分析基本操作考核
考核滴定管、移液官和容量瓶的正确使用
4
必做
1
四、考核方式
1.实验报告要求：
实验的最后阶段是实验总结，即对实验数据进行整理、绘制图表、分析实验现象、撰写实验报告。
每位实验参与者都要独立完成一份实验报告，实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。
如实验结果与理论有较大出入时，不得随意修改实验数据和结果，不得用凑数据的方法来向理论靠拢，而是用理论知识来分析实验数据和结果，解释实验现象，找出引起较大误差的原因。
2．考核方式：
本课程主要考核学生完成实验项目的情况，并组织进行实验操作考核。
课程成绩用百分制评定，按五级分制登记。
百分制与五级分制的对应关系，A：
90分；B：
80分<90分；C：
70分<80；D:
60分<70；F：
<60分
百分制成绩组成：
实验项目成绩满分80分，其中，每项实验成绩以实验报告成绩计入，满分10分。
实验报告成绩包括实验预习、实验操作和实验数据处理，依次各占报告成绩的20%、40%和40%。
操作考核成绩按百分制登记，占总成绩的20%。
五、教材及参考书
[1]使用教材：
辛剑孟长功主编《基础化学实验》.北京：
高等教育出版社.2009
[2]倪静安等编著.无机及分析化学实验.北京：
高等教育出版社，2007.2
撰写人：
李英敏
审核人：
郭明
课程负责人：
李英敏
《有机化学B》教学大纲
课程类别：
大类基础课程
课程性质：
必修
英文名称：
OrganicChemistryB
总学时：
80讲授学时：
80
学分：
5
先修课程：
无机化学
适用专业：
化学工程与工艺、高分子材料与工程、制药工程
开课单位：
环境
升级会员 