无机及分析化学课程教学大纲.docx

1、无机及分析化学课程教学大纲无机及分析化学B课程教学大纲课程名称（中文）：无机及分析化学B课程名称（英文）：Inorganic and Analytical Chemistry 课程编码： 1103108开课学期： 第 1 学期学时数、学分数：48学时，3.0学分 适用专业：农业科技类（中药学、生物科学）、动物科学、园艺、植保、旅游管理、木工、生物技术、梁希班先修课程：后续课程： 有机化学一、教学目的与任务无机及分析化学是阐述化学基本知识、基本原理的一门基础性学科，是农科类、理科类、食品科学与工程类及生物类等各专业本科生的必修基础课程。本课程全面、系统地介绍化学的基础知识和基本理论，为学生进一步

2、学习相关专业基础课和专业课打下基础，同时训练学生掌握分析测量的基本要求。本课程教学以提高人才素质为核心，以培养学生创新能力为目的，密切联系现代科技前沿和农业科技实践，注重培养学生的科学思维方法和树立辩证唯物主义世界观，提高学生分析问题和解决问题的能力。二、教学内容与基本要求通过本课程的学习，使学生了解化学科学的发展历程，了解化学与工农业及人类生活的关系，了解化学学科的前沿知识，了解某些重要生命元素的性质，了解某些现代测试手段；重点掌握平衡的原理、溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用，使学生建立准确的“量”的概念和掌握各种化学分析方法；掌握化学热力学、化学反应速率、物质结构、分散体系等方面

3、的基本理论和基本知识；会运用基本理论和基本知识解释化学现象，会运用基本分析方法和测试手段进行一般的化学分析，能够运用所学知识解决生产生活中的实际问题，能将化学知识与专业实际相结合。(一)理论知识方面.结构化学部分一、微观粒子的运动特性1 了解电子等微观粒子运动特性：物理量量子化、波粒二象性2 了解测不准原理，了解量子力学的基本假设二、波函数1了解波函数的物理意义和量子数的物理意义2掌握量子数的取值规则3 了解原子轨道轮廓图、等值线图和电子云图 三、原子的核外电子结构1单电子原子：了解单电子原子内轨道能级2多电子原子：了解屏蔽作用对轨道能级的影响，了解有效核电荷概念，了解能级组的划分，了解能量最

4、低原理、不相容原理、洪特规则，掌握原子核外电子的排布规律四、 元素周期律1 了解元素原子核外电子结构周期性变化规律与周期表结构的关系2 了解主、副族元素原子的结构特点3 了解电子结构、原子半径、有效核电荷与主、副族元素性质（电离能、电子亲合能、电负性）变化基本规律的关系五、 化学键1了解离子键理论要点2了解离子晶体晶格能概念及其对离子晶体重要物理性质的影响3了解共价键价键理论，分子轨道理论要点，键和键4了解轨道杂化理论、了解杂化轨道与分子空间构型及分子极性的关系5了解分子间力、氢键及其对物质重要性质的影响6了解配合物结构的价键理论化学基础理论部分预备知识：1掌握“物质的量”概念2掌握“化学计量

5、数”概念3掌握“化学反应进度”概念一、化学热力学1热力学第一定律：理解状态函数、功、热、热力学能、焓等概念，理解热力学第一定律数学表达式，理解定压热与焓变、定容热与热力学能变有关系，掌握热容概念2热化学：理解并掌握化学反应热概念，掌握化学反应的（标准）摩尔焓概念，理解并熟练应用盖斯定律，掌握并熟练应用标准摩尔生成焓概念，能应用基尔霍夫公式3了解自发过程的特点，了解可逆过程4了解熵增原理，了解熵的统计意义5了解吉布斯自由能和吉布斯自由能判据6掌握热力学基本公式7理解化学势概念，理解化学反应摩尔吉布斯自由能概念和标准摩尔生成 吉布斯自由能概念8了解理解气体和非电解质理想溶液中各组分的化学势，了解非

6、理想气体和非想溶液中各组分的化学势，了解逸度、活度概念9掌握吉布斯亥姆霍兹方程和化学反应等温式的应用二、化学平衡1理解化学平衡状态的热力学意义：化学势与化学平衡2掌握标准平衡常数概念和化学平衡计算及多重平衡原理3掌握各种因素对化学平衡的影响4了解经验平衡常数三、化学动力学1掌握化学动力学基本概念：基元反应、简单反应、复杂反应、反应分子数、化学反应速率、反应级数、速率方程、速率常数，掌握简单级数反应的特点和有关计算2掌握浓度、温度对反应速率的影响，阿累尼乌斯公式及其应用3了解复合反应及其近似处理4了解反应速率理论，了解活化能概念5了解催化作用和催化剂四、电解质溶液1掌握离子电迁移、电导、是导率等

7、概念及其简装应用2掌握离子的化学势、活度和活度系数等概念，了解强电解质溶液理论溶液中的离子反应一、酸碱反应1 掌握质子酸碱概念、了解路易斯酸碱概念2 理解酸碱强度与结构的关系3 掌握弱酸碱的离解平衡、酸碱水溶液酸度和有关离子浓度的近似计算4 掌握影响酸碱离解平衡移动的各种因素，掌握介质酸度对弱酸碱存在形体的影响5 掌握缓冲溶液的性质、组成、酸度的近似计算及缓冲溶液的配置二、沉淀 溶解反应1 掌握溶度积原理2 掌握分步沉淀作用3 掌握同离子效应、酸度、配位反应、氧化还原反应对沉淀溶解反应的影响、沉淀转化4 了解沉淀反应在离子分离和定性分析中的应用三、配位反应1 掌握配离子稳定常数概念和配位平衡的

8、近似计算2 理解酸碱反应、沉淀反应和氧化还原反应对配位平衡的影响，并能做简单近似计算3 了解配位反应的重要应用四、氧化还原反应1 掌握有关基本概念，掌握氧化还原反应式的配平方法2 掌握原电池、电极、电池电动势、电极电势等重要概念3 掌握可逆电池热力学，掌握Nernst方程及其应用、氧化还原反应的标准平衡常数4 了解pH电势图分析化学部分一、掌握分析化学的基本概念：化学分析与仪器分析、定量分析的一般程序、准确度与精密度、提高测定准确度的措施二、初步掌握有效数据的统计处理：t检验、F检验三、掌握滴定分析基本概念和原理，了解反应完全程度对终点误差的影响，掌握各类指示剂的变色原理和选择四、各类滴定分析

9、方法酸碱滴定：掌握强酸（碱）、弱酸（碱）及简单的混合酸碱的滴定分析方法及重要应用；沉淀滴定：掌握莫尔法、佛尔哈德法原理和重要应用配位滴定：理解条件稳定常数概念、酸效应对条件稳定常数的影响，单一离子的滴定条件，掌握配位滴定的重要应用氧化还原滴定：理解条件电极电势、氧化还原反应的条件平衡常数，掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法原理及重要应用三、课程的重点与难点第1章 溶液（2学时）本章教学目的要求：1.掌握溶液中物质的量浓度、质量摩尔浓度、物质的量分数、质量分数的计算及相互间的换算。2.掌握难挥发非电解质稀溶液的依数性及其应用。3.了解强电解质溶液依数性的偏差，了解活度，活度系数、离子强度基本概念

10、。本章重点、难点：重点：分散系的概念、稀溶液依数性及计算公式。难点：引起稀溶液依数性的原因。1.1 分散体系（了解）1.1.1 分散体系 1.1.2 分散体系的类型 1.1.3 分散体系的特点1.2 溶液（掌握、运用）1.2.1 溶液 1.2.2 物质的量浓度 1.2.3 质量摩尔浓度1.2.4 物质的量分数 1.2.5 质量分数1.3 稀溶液的依数性（掌握、运用）1.3.1 溶液的蒸气压下降 1.3.2 溶液的沸点升高 1.3.3 溶液的凝固点下降 1.3.4 溶液的渗透压1.4 电解质溶液（了解、理解、运用）1.4.1电解质溶液 1.4.2离解度 1.4.3电解质稀溶液的依数性1.4.4强

11、电解质理论简介 1.4.5活度 1.4.6离子强度第2章 化学热力学基础（1学时）简单介绍（了解内容）本章教学目的要求：1. 了解热力学能、焓、熵、自由能等状态函数的物理意义2. 了解热力学基本概念3. 掌握G与温度的关系式，及温度对反应自发性的影响本章重点和难点：重点：状态函数的性质；焓和焓变；自由能和自由能变；反应热和自由能变的含义及其计算；自发性判据。难点：焓、熵、自由能的概念；利用吉布斯自由能判断过程的自发性。2.1基本概念（理解、掌握）2.1.1 体系与环境 2.1.2 状态和状态函数 2.1.3 广度性质和强度性质 2.1.4 过程和途径 2.1.5 热和功 2.1.6 热力学第一

12、定律2.2自由能（了解、掌握、运用）2.2.1 自由能 2.2.2 标准摩尔生成自由能 2.2.3 Gibbs-Helmholtz方程*2.2.4 生化标准状态第3章 化学反应速率和化学平衡（4学时）本章教学目的要求：1. 掌握标准平衡常数（K）的意义及书写2. 掌握有关化学平衡的计算3. 了解化学反应等温方程的意义，掌握rGm与K的关系式。4. 掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响5. 掌握化学反应速率方程式，质量作用定律及其适用范围6. 了解反应速率理论7. 掌握温度与反应速率常数的关系式，掌握活化能的概念本章重点和难点：重点：反应速率的表示方法；质量作用定律；阿累尼乌斯公式；标准平衡

13、常数；rGm与K的关系；化学平衡的计算。难点：质量作用定律和阿累尼乌斯公式的应用；化学反应等温方程的应用。3.1 化学反应速率（理解、掌握）3.1.1 化学反应速率 3.1.2 反应机理 3.1.3 速率方程和速率常数 3.1.4 反应级数3.2 温度对反应速率的影响（理解、掌握）3.2.1 vant Hoff规则 3.2.2 Arrhenius公式 3.2.3 活化能3.3 反应速率理论简介（了解）3.3.1 碰撞理论 3.3.2 过渡态理论3.4 催化剂（了解、掌握）3.4.1 催化剂和催化作用 3.4.2 催化剂的特点 3.4.3 均相催化和多相催化 3.4.4 酶催化反应3.5 可逆反

14、应与化学平衡（理解、掌握）3.5.1 可逆反应（对峙反应） 3.5.2 分压定律 3.5.3 标准平衡常数 3.5.4 书写标准平衡常数表示式应注意的事项 3.5.5 有关化学平衡的计算3.6 标准平衡常数和标准摩尔自由能变化的关系（理解、掌握）3.7 化学平衡的移动（理解、掌握）3.7.1 浓度对化学反应的影响 3.7.2压力对化学平衡的影响 3.7.3 温度对化学平衡的影响 3.7.4 其他平衡的影响*3.8 生物化学标准平衡常数（自学、了解）第4章 物质结构（7学时）本章教学目的要求：1. 了解核外电子运动的特性波粒二象性、量子化、波函数与原子轨道，几率与几率密度及其表示法，原子轨道和电

15、子云角度分布图2. 掌握四个量子数的物理意义，相互关系及合理组合3. 掌握单电子原子、多电子原子能级，了解钻穿效应、屏蔽效应对能级高低的影响；掌握核外电子排布的原理，能熟练写出一般元素原子核外电子排布式4. 掌握原子结构与同期系的关系及元素基本性质（原子半径、电离能、电子亲合能、电负性）的变化规律*5. 掌握离子键理论要点，决定离子化合物性质的因素与离子晶体的晶格能6. 掌握共价键理论（VB法）和杂化轨道理论要点及共价健特征7. 掌握偶极矩、分子的极化和分子间力、氢键及对物质物理性质的影响，了解各类晶体的特点本章重点和难点：重点：四个量子数；核外电子的排布；元素性质变化的周期性；价键理论；杂化

16、轨道理论及其应用；分子间作用力和氢键。难点：核外电子运动状态的描述；电子排布的特例；杂化轨道理论和分子空间构型。4.1 原子的量子力学模型（了解、理解）4.1.1微观粒子的波粒二象性 4.1.2测不准原理 4.1.3 Schrondinger方程4.1.4波函数4.2 核外电子运动状态（理解、掌握）4.2.1四个量子数 4.2.2核外电子排布规律 4.2.3多电子原子轨道近似能级图4.3 原子电子层结构和元素周期系（理解、掌握）4.3.1原子核外电子的排布 4.3.2原子的电子层结构与周期表 4.3.3元素基本性质的周期性*4.4 离子化合物（自学、了解）4.4.1离子键 4.4.2晶格能4.

17、5 共价化合物（掌握、理解）4.5.1价键理论 4.5.2共价键的特点 4.5.3共价键的类型 4.5.4键参数4.6 杂化轨道理论（掌握、理解）4.6.1杂化轨道理论要点 4.6.2杂化类型与分子空间构型4.7 分子间力和氢键（掌握、理解）4.7.1分子间力 4.7.2氢键 4.7.3氢键对化合物性质的影响*4.8 晶体结构（自学、了解）4.8.1离子晶体 4.8.2原子晶体 4.8.3分子晶体第5章 化学分析（4学时）本章教学目的要求：1. 了解分析化学的目的、任务、作用，分析方法的分类，定量分析的一般程序2. 掌握误差的分类、来源、减免方法，准确度、精密度的概念及其表示方法3. 了解提高

18、分析准确度的方法，可疑值的取舍方式4. 掌握有效数学的概念及运算规则5. 掌握滴定分析中的基本概念，标准溶液、化学计量点、指示剂、滴定终点、滴定误差6. 掌握滴定分析法的分类、滴定方式、滴定分析对滴定反应的要求7. 掌握标准溶液浓度表示方法，标准溶液的配制及标定方法8. 掌握滴定分析计算方法本章重点和难点：重点：误差的基本概念、计算及减免方法；有效数字在分析实践中的运用；标准溶液的表示方法及配制、标定方法；滴定分析计算。难点：分析数据的处理和有效数字的计算；滴定度的计算。5.1 分析化学概述（了解、理解）5.1.1分析化学的任务和作用 5.1.2分析方法的分类 5.1.3定量分析的一般程序5.

19、2 定量分析中的误差（理解、掌握）5.2.1误差的分类 5.2.2误差和偏差的表示方法 5.2.3提高分析结果准确度的方法 5.2.4分析数据的处理5.3 有效数字及其运算规则（理解、掌握）5.3.1有效数字 5.3.2有效数字的修约 5.3.3有效数字的运算5.4 滴定分析法概论（了解、理解、掌握、运用）5.4.1滴定分析法概述 5.4.2滴定分析法的分类与滴定方式 5.4.3标准溶液和基准物质 5.4.4滴定分析中的计算第6章 酸碱平衡和酸碱滴定法（8学时）本章教学目的要求：1. 了解强电解质溶液的特点，活度、活度系数及离子强度的概念2. 掌握弱酸、弱碱的电离平衡，影响电离平衡常数和电离度

20、的因素，稀释定律；运用最简式计算弱酸、弱碱水溶液的pH值及有关离子平衡浓度3. 了解同离子效应，盐效应4. 掌握酸碱质子理论：质子酸碱定义，共轭酸碱对，酸碱反应的实质，共轭酸碱Ka和与Kb的关系*5. 了解酸度对弱酸（碱）存在形态分布状况的影响6. 掌握酸碱指示剂的变色原理、指示剂的变色点、变色范围7. 掌握强碱（酸）滴定一元酸（碱）的原理，滴定曲线的概念，影响滴定突跃的因素，化学计量点pH值及突跃范围的计算，指示剂的选择，掌握直接准确滴定一元酸（碱）的判居其应用8. 掌握多元酸（碱）分步滴定的判据及滴定终点的pH计算，指示剂的选择，了解混合酸（碱）准确滴定的判据9. 掌握酸碱滴定法的应用，了

21、解CO2对酸碱滴定的影响，掌握酸碱标准溶液的配制及标定，掌握混合碱的分析方法及铵盐中含氮量的测定方法本章重点和难点：重点：电离平衡原理；酸碱质子理论；质子条件；各类溶液体系pH值的计算；酸碱指示剂的变色原理和选择；一元强酸碱的滴定和多元酸（碱）分步滴定。难点：质子条件；各类溶液体系pH值的计算；多元酸碱及混合碱的滴定。6.1 酸碱质子理论（理解、掌握）6.1.1酸碱的定义 6.1.2酸碱反应 6.1.3水的质子自递反应 6.1.4酸碱的强度6.1.5共轭酸碱对Ka和Kb的关系6.2 酸碱平衡的移动（理解、掌握）6.2.1浓度对质子转移平衡的影响 6.2.2同离子效应和盐效应6.3 酸碱平衡中有

22、关浓度的计算（掌握、运用）6.3.1水溶液的pH值 6.3.2质子条件式 6.3.3酸碱溶液pH值的计算6.3.4酸度对弱酸、弱碱各组分浓度的影响6.4 缓冲溶液（掌握、运用）6.4.1缓冲溶液的缓冲原理 6.4.2缓冲溶液的pH值 6.4.3缓冲容量和缓冲范围6.4.4缓冲溶液的选择与配制 6.4.5缓冲溶液的应用6.5 酸碱指示剂（掌握、理解）6.5.1酸碱指示剂的变色原理 6.5.2指示剂变色范围 6.5.3混合指示剂6.6 酸碱滴定的基本原理（掌握、运用）6.6.1强碱（酸）滴定强酸（碱） 6.6.2强碱（酸）滴定一元弱酸（碱）6.6.3多元酸（碱）和混合酸（碱）的滴定 6.6.4标准

23、溶液的配制与标定6.6.5 CO2对酸碱滴定的影响6.7 酸碱滴定法的应用（掌握、运用）6.7.1直接滴定法 6.7.2其他滴定方式第7章 沉淀溶解平衡（3学时）本章教学目的要求：1. 掌握难溶强电解质的溶度积原理2. 掌握溶度积Ksp和溶解度S的定量关系3. 了解同离子效应和介质酸度对沉淀溶解平衡的影响4. 掌握溶度积规则，沉淀生成和溶解的方法及应用，了解分步沉淀和沉淀转化本章重点和难点：重点：溶度积常数的意义；溶度积规则。难点：溶度积规则的应用；多重平衡。7.1 难溶电解质的溶度积（理解、掌握）7.1.1溶度积 7.1.2溶度积与溶解度的关系 7.1.3溶度积规则7.2 沉淀的生成和溶解（

24、掌握、运用）7.2.1沉淀的生成 7.2.2分步沉淀 7.2.3沉淀的溶解 7.2.4沉淀的转化第8章 配位平衡与配位滴定法（4学时）本章教学目的要求：1. 掌握配位化合物的组成及命名，了解决定配位数的因素2. 掌握配位化合物键价理论要点，了解内轨型及外轨型配合物，了解配合物的磁性3. 掌握配位平衡及有关计算；掌握沉淀反应对配位平衡的影响并作有关计算，掌握酸碱反应对配位平衡的影响；了解多重平衡常数及其应用4. 掌握螯合物的结构特点及稳定性，了解螯合剂的应用5. 了解配位化合物的应用及生物无机化学6. 掌握影响EDTA配合物稳定性的外部因素，重点掌握酸效应和酸效应系数7. 了解EDTA滴定法的基

25、本原理，重点掌握单一金属离子准确滴定的界限及配位滴定中酸度的控制8. 了解金属离子指标剂，了解提高配位滴定选择性的方法与途径本章重点和难点：重点：配合物的命名和基本特点；配位平衡及其计算，酸效应、酸效应系数和酸效应曲线；条件稳定常数；EDTA滴定法的基本原理。难点：配合物的命名；价键理论中内、外轨及高、低自旋等概念；配位平衡中的有关计算；酸效应曲线及其应用；配位滴定曲线。8.1 配位化合物的组成与命名（理解、掌握）8.1.1配合物的组成 8.1.2配合物命名简介 8.2 配合物的价键理论（理解、掌握）8.2.1价键理论 8.2.2内轨型和外轨型配离子的某些性质差异8.3 配位平衡（理解、掌握、

26、运用）8.3.1配位平衡常数 8.3.2配位平衡的计算 8.3.3配位平衡的移动 8.4 螯合物（理解、掌握）8.4.1螯合物的形成 8.4.2螯合物的稳定性8.5 EDTA的性质及其配合物的特点（了解、理解）8.5.1 EDTA的性质 8.5.2 EDTA配合物的特点8.6 影响金属EDTA配合物稳定性的因素（了解）8.6.1主反应和副反应 8.6.2 EDTA的酸效应及酸效应系数 8.6.3金属离子的配位效应及配位效应系数 8.6.4 EDTA配合物的条件稳定常数8.7 配位滴定的基本原理（单一金属离子的滴定）（了解）8.7.1配位滴定曲线 8.7.2准确滴定的条件 8.7.3酸效应曲线和

27、配位滴定中酸度的控制8.8 金属离子指示剂（了解）8.8.1金属指示剂的变色原理 8.8.2金属指示剂应具备的条件 8.8.3常用金属离子指示剂简介8.9 提高配位滴定选择性的方法（了解）8.9.1控制酸度 8.9.2掩蔽和解蔽 8.9.3预先分离 8.9.4其他配位剂8.10 配位滴定的方式和应用（了解）8.10.1配位滴定的方式 8.10.2配位滴定法应用第9章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法（10学时）本章教学目的要求：1. 掌握氧化数的概念及氧化数规则2. 掌握原电池的组成，电极反应，电池符号；掌握电极电势的概念及影响因素，掌握标准电极电势的概念3. 熟练掌握Nernst方程，掌握浓度、

28、压力、酸度、沉淀反应、配位反应对电极电势的影响，并能熟练的运用Nernst方程式进行计算4. 掌握原电池电动势E与 电 池 反应rGm的关系，掌握标准电动势与氧化还原反应标准平衡常数K 的关系5. 掌握电极电势的应用：表示水溶液中物质氧化、还原有力的强弱；判断氧化还原反应的方向；判断氧化还原反应进行的程度；测定水溶液中离子的浓度（活度）6. 掌握元素电势图及其应用7. 了解氧化还原滴定法的基本特点，了解条件电极电势的概念，了解条件平衡常数的概念，掌握氧化还原滴定对条件电极电势差值的要求8. 了解氧化还原滴定曲线的计算方法，了解氧化还原滴定法所用的指示剂9. 掌握高锰酸钾溶液的配制与标定，了解高

29、锰酸钾法、碘量法和重铬酸钾法的应用10. 掌握氧化还原平衡和氧化还原滴定法的计算本章重点和难点：重点：氧化数的概念和原电池；Nernst方程的应用；电极电势及其应用；高锰酸钾法、碘量法和重铬酸钾法。难点：Nernst方程的应用；电势图及其应用；氧化还原滴定曲线；碘量法。9.1 氧化还原反应的基本概念（理解、掌握）9.1.1.氧化数 9.1.2.氧化与还原 9.1.3.氧化还原半反应与氧化还原电对*9.2 氧化还原反应方程式的配平（自学、了解）9.2.1氧化数法 9.2.2离子电子法9.3 原电池与电极电势（理解、掌握）9.3.1原电池 9.3.2 电极电势 9.3.3电极电势的理论计算（电动势

30、与rGm关系）9.4 影响电极电势的因素及电极电势的应用（理解、掌握、运用）9.4.1 Nernst方程及其应用 9.4.2 影响电极电势的因素 9.4.3电极电势的应用9.5 元素电势图及其应用（理解、掌握、运用）9.5.1 元素电势图 9.5.2 元素电势图的应用9.6 条件电极电势（理解、运用）9.7 氧化还原滴定法（理解、掌握、运用）9.7.1 氧化还原反应的条件平衡常数 9.7.2 氧化还原滴定曲线9.7.3 氧化还原滴定曲线的影响因素 9.7.4 氧化还原滴定指示剂 9.7.5 滴定前预处理9.8 常用的氧化还原滴定方法（理解、掌握、运用）9.8.1高锰酸钾法 9.8.2重铬酸钾法 9.8.3碘量法第10章 吸光光度法（5学时）本章教学目的要求：1. 了解吸光光度法的基本概念及其方法特点，掌握吸收曲线的概念，了解其应用2. 掌握光的吸收定律，掌握吸光系数和摩尔吸光系数，了解比尔定律的偏离情况，掌握朗伯比尔定律的应用原理3. 掌握显色反应的概念，了解显色条件的选择原理4. 了解吸光光度法应用本章重点和难点：重点：朗伯比尔定律；吸光系数；单一组分的分析。难点：吸光光度分析的测量条