《无机化学》课程教学大纲Word格式.docx
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第一节分散系
教学要点:
掌握分散系的概念及分类
第二节溶液组成标度的表示方法
一、物质的量浓度
教学要点:
物质的量浓度计算公式
二、质量浓度
质量浓度计算公式
三、质量摩尔浓度
质量摩尔浓度计算公式
四、质量分数、摩尔分数和体积分数
计算公式
第三节稀溶液的依数性
一、溶液的蒸气压下降
拉乌尔定律
二、溶液的沸点升高与凝固点降低
溶液的沸点升高与凝固点降低概念及计算公式
三、溶液的渗透压力
溶液的渗透压及计算公式
四、渗透压力的意义
高渗、低渗、等渗溶液
第四节胶体溶液
一、溶胶的制备
制备方法
二、溶胶的性质
光学、电学和动力学性质
三、胶团的结构
胶团的结构组成
四、溶胶的稳定性
溶胶相对稳定的原因,聚沉
五、大分子化合物溶液
组成和稳定性,大分子溶液对溶胶的保护作用
六、凝胶与胶凝
溶胶和胶凝概念
思考题:
1、什么是分散系统?
根据分散相粒子的大小,液体分散系统可分为哪几种类型?
2、溶胶有哪些性质?
这些性质与胶体的结构有何关系。
3、苯的凝固点为5.5℃,Kf=5.12K•kg•mol。
现测得1.0g单质砷溶于86.0g苯所得溶液的凝固点为5.3℃,通过计算推算砷在苯中的分子式。
4、医学临床上用的葡萄糖等渗液的冰点为-0.543℃,试求此葡萄糖溶液的质量分数和血浆的渗透压(血浆的温度为37℃)
第二章化学热力学基础与化学平衡
课时:
2.6周,共8课时
第一节基本概念和术语
一、体系和环境
体系与环境的概念,体系的分类
二、状态和状态函数
状态函数
三、过程和途径
过程和途径的概念,过程的分类
第二节热力学第一定律
一、热和功
热和功的概念
二、热力学能
内能概念
三、热力学第一定律
教学要点:
热力学第一定律内容
第三节热化学
一、等容反应热、等压反应热
焓,反应热计算方法
二、热化学方程式
反应进度
三、盖斯定律
盖斯定律应用
四、生成焓和燃烧焓
标准摩尔生成焓和燃烧焓,标准摩尔反应焓
第四节热力学第二定律
一、化学反应的自发性
自发过程
二、熵
熵的概念
三、热力学第二定律
熵增加原理
四、标准摩尔熵
热力学第三定律
第五节吉布斯自由能及其应用
一、吉布斯(Gibbs)自由能
吉布斯-亥姆霍兹方程
二、标准生成吉布斯自由能
标准生成吉布斯自由能计算
三、ΔG与温度的关系
温度对ΔG的影响
第六节化学平衡
一、可逆反应和化学平衡
反应商,标准平衡常数,多重平衡
二、化学反应进行的程度
平衡转化率
第七节化学平衡的移动
影响化学平衡移动的因素,勒夏特列原理
1、298K时,水的蒸发热为43.93kJ·
mol-1。
计算蒸发lmo1水时的Qp、W和ΔU。
2、估计下列各变化过程是熵增还是熵减。
(1)NH4NO3爆炸2NH4NO3(s)→2N2(g)十4H2O(g)十O2(g)
(2)水煤气转化CO(g)十H2O(g)→CO2(g)十H2(g)
(3)臭氧生成3O2(g)→2O3(g)
3、CO是汽车尾气的主要污染源,有人设想以加热分解的方法来消除之:
试从热力学角度判断该想法能否实现?
4、预言下列过程体系熵变ΔS的符号
(1)水变成水蒸汽;
(2)气体等温膨胀;
(3)苯与甲苯相溶;
(4)盐从过饱和水溶液中结晶出来;
(5)渗透;
(6)固体表面吸附气体。
5、判断下列反应
(1)在25℃下能否自发进行?
(2)在360℃下能否自发进行?
(3)求该反应能自发进行的最低温度。
6、标准态下哪些反应在所有温度下都能自发进行?
哪些只在高温或只在低温下自发进行?
哪些反应在所有温度下都不能自发进行?
第三章化学反应速率
第一节化学反应速率的表示法
平均速率和瞬时速率
第二节反应速率理论简介
一、碰撞理论
活化能与活化分子,有效碰撞
二、过渡态理论
过渡态
第三节浓度对反应速率的影响
一、基元反应速率与浓度的关系——质量作用定律
基元反应速率方程,速率常数,质量作用定律
二、非基元反应的速率方程式
定速步骤,速率方程式书写
三、反应级数和反应分子数
反应级数和反应分子数的区别、联系
四、一级、二级和零级反应
简单级数反应的特征
第四节温度对反应速率的影响
阿累尼乌斯公式
第五节催化剂对反应速率的影响
一、催化剂与催化作用
催化剂概念,对反应速率的影响
二、均相催化与多相催化
均相催化与多相催化区别
三、酶及其催化作用
酶催化的特点
第四章物质结构
3周,共12课时
第一节原子核外电子运动特征
一、原子结构发展简史
核外电子运动状态的近代概念
二、玻尔原子模型
玻尔理论要点
三、核外电子运动特征
波粒二象性,测不准原理
第二节氢原子核外电子运动状态
一、波函数
Schrodinger方程
二、波函数和电子云图形
波函数的物理意义,原子轨道
三、波函数和电子云图形
氢原子的波函数,波函数的角度分布图形和电子云图形,四个量子数
第三节多电子原子核外电子的运动状态
一、屏蔽效应和穿透效应
屏蔽效应,钻穿效应
二、原子核外电子排布
多电子原子的能级,原子核外电子的排布三原则(pauli不相容原理,能量最低原理、Hund规则)
第四节原子结构和元素周期律
一、核外电子排布和周期表的关系
原子的电子构型和元素周期律
二、元素性质的周期性
电子构型与元素性质(原子半径、电离能、电子亲和能、电负性)的周期性
第五节离子键
一、离子键理论
离子键、离子化合物
二、离子的性质
离子半径、离子的电荷、离子的电子构型
第六节共价键
一、价键理论
现代价键理论要点,共价键的类型(σ键,π键)
二、轨道杂化理论
杂化轨道理论特点,等性杂化、不等性杂化,
三、分子轨道理论
分子轨道理论的基本要点
第七节金属键
改性共价键理论,能带理论
第八节分子间力和氢键
一、分子的极性
键的极性,分子的空间构型,分子的极性,分子的极化
二、分子间力
分子间力的分类
三、氢键
氢键的形成条件
第九节晶体结构
一、四类晶体的一般情况
四类晶体的分类
二、离子晶体
典型的离子晶体结构类型,离子极化,离子晶体性质
三、原子晶体
原子晶体性质
四、分子晶体
分子晶体性质
五、金属晶体
金属晶体性质
六、过渡型的晶体
过渡型的晶体性质
1.原子核外电子的运动有什么特点?
概率和概率密度有什么区别?
2.计算基态钾原子的4s和3d电子的能量高低,对氢原子呢?
3.下列各组量子数的组合是否合理?
为什么?
(1)n=2,l=1,m=0
(2)n=2,l=2,m=-1
(3)n=3,l=0,m=0
(4)n=3,l=1,m=+1
(5)n=2,l=0,m=-1
(6)n=2,l=3,m=+2
4.23号元素钒(V)的电子层结构为1s22s22p63s23p63d34s2,试计算其3d和4s能级能量。
5.写出17Cl,19K,24Cr,29Cu,26Fe,30Zn,31Ga,35Br,59Pr和82Pb的电子结构式(电子排布)和价电子层结构。
6.写出42、83号元素的电子结构式,指出各元素在元素周期表哪一周期?
哪一族?
哪个分区和最高正化合价。
7.指出下列分子中心原子的杂化轨道类型:
BCl3PH3CS2HCNOF2H2O2N2H4
8.指出下列各对分子之间存在的分子间作用力的具体类型(包括氢键)
(1)苯和四氯化碳
(2)甲醇和水
(3)二氧化碳和水(4)溴化氢和碘化氢
第五章电解质溶液
2周,共6课时
第一节强电解质溶液理论
一、离子相互作用理论
表观解离度
二、活度和活度系数
有效浓度
三、离子强度和活度系数
离子强度计算
第二节酸碱质子理论
一、电离理论
酸碱电离理论要点
二、质子理论的酸、碱定义
酸碱质子理论要点
三、酸碱反应的实质
共轭酸碱对概念
四、酸碱强度
解离常数
五、酸碱电子理论
酸碱电子理论要点
第三节水溶液中的质子转移平衡
一、水的质子自递作用和溶液的pH值
水的质子自递作用及离子积,pH值
二、其他弱酸弱碱在水溶液中的质子转移平衡
水溶液中的质子转移平衡,共轭酸碱常数关系
第四节质子转移平衡有关计算及平衡移动
一、一元弱酸弱碱溶液
电离平衡常数,稀释定律,同离子效应,盐效应
二、多元酸(碱)溶液
多元酸(碱)溶液中pH计算
三、两性物质
两性物质溶液pH计算
第五节缓冲溶液
一、缓冲溶液的组成及作用原理
缓冲溶液组成,缓冲作用原理,抗碱成分,抗酸成分
二、缓冲溶液pH值的计算
缓冲溶液pH值计算
三、缓冲容量
缓冲容量概念
四、缓冲溶液的配制
缓冲范围,缓冲比
五、缓冲溶液在生命科学中的意义
人体内缓冲溶液体系
1、根据酸碱质子理论,判断下列物质在水溶液中哪些是酸?
哪些是碱?
哪些是两性物质?
写出它们的共轭酸或共轭碱。
HS-、HCO3-、CO32-、ClO-、OH-、H2O、NH3
2、将0.10mol·
L-1HA溶液50mL与0.10mol·
L-1KOH20mL相混合,并稀释至100mL,测得pH值为5.25,求此弱酸HA的解离常数。
3、将0.10mol·
L-1HCl与0.10mol·
L-1Na2CO3溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。
4、用0.10mol·
L-1HAc溶液和0.20mol·
L-1NaAc溶液等体积混合,配成0.50L缓冲溶液。
当加入0.005molNaOH后,此缓冲溶液pH变化如何?
缓冲容量为多少?
5、欲配制pH=5.00的缓冲溶液500mL,现有6mol·
L-1的HAc34.0mL,问需要加入NaAc·
3H2O(M=136.1g·
mol-1)多少克?
如何配制?
第六章沉淀-溶解平衡
1周,共3课时
第一节溶度积
一、沉淀溶解平衡常数——溶度积
溶度积、溶解度
二、溶度积与溶解度的相互换算
溶度积与溶解度的相互换算方法
第二节沉淀溶解平衡的移动
一、溶度积规则
溶度积规则内容
二、沉淀的生成
沉淀的生成条件,同离子效应,盐效应
三、分步沉淀和沉淀的转化
分步沉淀、沉淀的转化条件
四、沉淀的溶解
沉淀的溶解条件
1、写出下列难溶强电解质PbCl2、AgBr、Ba3(PO4)2、Ag2S的溶度积表示式。
2、现有0.1mol•L-1的Fe2+和Fe3+溶液,控制溶液的pH值只使一种离子沉淀而另一种离子留在溶液中?
3、某溶液中含有FeCl2和CuCl2,两者浓度均为0.10mol•L-1,通入H2S是否会生成?
第七章配位化合物
第一节配位化合物的一些基本概念
一、配合物的组成和定义
配位化合物的定义、组成
二、配合物的类型和命名
配合物的分类和命名
第二节配位化合物的化学键的本质
一、价键理论
价键理论的基本要点,配合物的sp,sp3,dsp2,d2sp3杂化轨道和配合物的空间构型,内轨配合物和外轨配合物,应用磁矩判断配合物的空间构型,价键理论的局限性
二、晶体场理论
d轨道的分裂,晶体场分裂能,配合物的磁性,晶体场稳定化能
第三节配位解离平衡
一、稳定常数和不稳定常数
配位平衡常数
二、配位平衡的计算
配位平衡和配位平衡的移动
三、配位平衡的移动
酸度、沉淀平衡和氧化还原平衡对配位平衡的影响
四、稳定常数的应用
配合物的颜色
第四节螯合物
一、螯合物的概述
螯合物的概念,类型
二、生物学中的螯合物
生物学中的螯合物举例
三、乙二胺四乙酸(EDTA)的螯合物
螯合效应,EDTA的螯合物特性
四、影响金属与EDTA螯合物稳定性的因素
影响因素,条件稳定常数
1、无水CrCl3和氨作用能形成两种配合物A和B,组成分别为CrCl3·
6NH3和CrCl3·
5NH3。
加入AgNO3,A溶液中几乎全部氯沉淀为AgCl,而B溶液中只有2/3的氯沉淀出来,加入NaOH并加热,两种溶液均无氨味。
试写出这两种配合物的化学式并命名。
2、指出下列配合物的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。
K2[HgI4][CrCl2(H2O)4]Cl[Co(NH3)2(en)2](NO3)2
Fe3[Fe(CN)6]2K[Co(NO2)4(NH3)2]Fe(CO)5
3、试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。
(1)CoF63-和Co(CN)63-
(2)Ni(NH3)42+和Ni(CN)42-
4、将50mL0.1mol·
L-1AgNO3溶液与等量的6mol·
L-1NH3混合后,向此溶液中加入0.119gKBr固体,有无AgBr沉淀生成?
如欲阻止AgBr沉淀析出,原混合液中氨的初始浓度至少要多少?
第八章氧化还原反应
3周,共9课时
第一节氧化还原反应基本概念
一、氧化和还原
氧化态,还原态,氧化还原反应的本质,半反应,氧化还原电对
二、氧化数
表观电荷数,氧化数与化合价的区别与联系
第二节氧化还原方程式配平
一、氧化数法
氧化数法配平氧化还原方程式
二、离子电子法
离子电子法配平氧化还原方程式
第三节原电池
一、原电池的概念
丹尼尔电池结构
二、原电池的组成和表示
原电池的组成,电池符号
三、电极的分类
电极的分类及电极组成式书写
四、电池组成式与电池反应的互译
电池组成式与电池反应的相互转化
第四节电池电动势与电极电势
一、电池电动势
电动势概念及表示
二、电极电势的产生
电极电势的产生过程
三、电极电势的测量
标准氢电极
四、标准电极电势
标准电极电势表,金属活动性顺序
第五节影响电极电势的因素
一、能斯特方程式
电极电势的能斯特方程,电动势的能斯特方程
二、能斯特方程式的推导
电动势与吉布斯自由能变的关系
第六节电极电势及电池电动势的应用
一、计算原电池的电动势
应用标准电极电势表和能斯特方程计算原电池的电动势,
二、判断氧化还原反应进行的方向
应用电池电动势判断氧化还原反应进行的方向
三、选择氧化剂和还原剂
实验中应用电池电动势选择氧化剂和还原剂的依据
四、判断氧化还原反应进行的次序
应用电池电动势判断氧化还原反应进行的次序
五、判断反应进行的限度
电池电动势与平衡常数的关系
六、计算吉布斯自由能
电池电动势与吉布斯自由能变的关系
第七节元素电势图及其应用
元素电势图的组成,计算未知电对的标准电极电势方法,判断歧化反应的发生,判断氧化性或还原性强弱
1、写出下列电池中电极反应和电池反应:
(1)(-)Zn|Zn2+||Br-,Br2(aq)|Pt(+)
(2)(-)Cu,Cu(OH)2(s)|OH-||Cu2+|Cu(+)
2、配平下列各反应方程式,并将它们设计组成原电池,写出电池组成式:
(1)MnO4-+Cl-+H+
Mn2++Cl2+H2O
(2)Ag++I-
AgI(s)
3、已知电池(-)Cu|Cu2+(0.010mol·
L-1)||Ag+(xmol·
L-1)|Ag(+)电动势为0.436V,试求Ag+的离子浓度。
4、根据电极电势解释下列现象。
(1)金属铁能置换Cu2+,而FeCl3溶液又能溶解Cu。
(2)H2S溶液久置会变混浊.
(3)H2O2溶液不稳定,易分解.
(4)Ag不能置换1mol·
L-1HCl中的氢,但可置换1mol·
L-1HI中的氢。
考核方式:
期中和期末闭卷笔试
执笔人:
2017年_5_月25日
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