酸碱理论电离平衡沉淀溶解平衡四川大学化学学院.docx
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酸碱理论电离平衡沉淀溶解平衡四川大学化学学院
《无机化学》(化学和应化专业)教学大纲
一、课程基本信息:
课程名称:
《无机化学》,《InorganicChemistry》
课程代码:
20326620,20326740
课程类别:
必修课
学时:
96
学分:
6
二、教学目的及要求:
《无机化学》作为化学学院本科学生一年级基础课,首先要学习化学反应热力学基础,化学反应速度,化学平衡,原子、分子结构,配位化学基础,周期表中重要元素及无机化合物的结构,组成,重要性质及其变化规律。
以便为以后的高年级课程学习打下良好的基础。
三、教学内容:
第一章物质的状态(2学时)
1.理解理想气体状态方程式的物理意义及其应用。
2.理解道尔顿气体分压定律及其应用。
3.气体扩散定律的概念。
4.了解气体分子运动论的基本内容。
(论点及对理想气体状态方程式的解释,理想气体运动方程式,速率及能量分布。
)
5.实际气体状态方程式。
6.液体蒸发及沸腾的物理模型。
7.结晶化学的基础概念。
(晶与非晶,晶系,晶格,晶胞)
第二章化学热力学(12学时)
第一节热力学第一定律
一、基本概念:
二、热力学第一定律
第二节热化学
一、化学反应的热效应
二、盖斯定律
三、生成热
四、燃烧热
第三节化学反应的方向
一、反应方向的概念
二、反应焓变对反应方向的影响
第四节热力学第二定律
一、自发变化的共同特征——不可逆性
二、热力学第二定律
三、卡若定律
第五节熵的概念——熵与熵增原理
一、熵的统计意义——熵和混乱度
二、可逆循环过程与可逆过程的热温熵——熵函数
三、可逆过程的热温熵
四、不可逆循环过程与不可逆过程中的热温商
五、绝热过程中的熵变
第六节热力学第三定律和标准熵
一、热力学第三定律——熵变的计算
二、物质的标准熵
三、化学反应的标准熵变
第七节状态函数——吉布斯自由能
一、吉布斯自由能
二、标准生成吉布斯自由能
第三章化学反应速率(4学时)
1.化学反应速率,定义及表示法。
(平均速率,即时速率)
2.化学反应理论(碰撞理论,过渡态理论):
活化能,活化分子,v=pfZ,质量作用定律,基元及非基元反应,反应级数和反应分子数,速率常数及阿氏公式,Ea及k的测定方法。
催化理论简介。
3.不同反应级数下浓度和速率的关系。
活化能。
第四章化学反应平衡(3学时)
1.化学平衡及其特点,经验平衡常数的由来。
2.标准平衡常数(液气复相反应)。
3.化学反应等温式。
4.平衡的移动。
第五章溶液(2学时)
1.浓度的各种表示法。
2.溶解度原理及亨利定律,分配定律。
3.非电解质稀溶液的依数性:
拉乌尔定律(三个定量关系式)及溶液的蒸汽压下降,沸点升高,凝固点下降。
以及渗透压。
4.溶胶概论。
5.重点在于模型的建立和概念的明确。
第六章电解质溶液(7学时)
1.强电解质溶液理论。
(离子强度,活度及活度系数)
2.弱酸弱碱的电离平衡。
(一元,二元,多元)电离常数,电离度及相互关系,各自特点。
水的离子积常数及pH的定义。
3.同离子效应,盐效应,缓冲溶液。
4.盐类水解。
水解常数,水解度及影响因素。
5.酸碱理论:
电离,质子,电子。
6.多相离子平衡。
溶度积常数,溶解度,溶度积规则,离子积,沉淀的生成,转化,沉淀的溶解,分步沉淀等。
第七章氧化还原反应(7学时)
1.氧化还原方程式的配平。
氧化数及确定规则,与化合价的区别;氧化还原反应,氧化剂,还原剂,介质;氧化数法,离子电子法。
歧化反应。
2.电极电势。
原电池的组成,正负极,盐桥,表示方法,氧化还原电对。
电极电势的产生原因,定义,标准电极电势(标准态),标准电极电势表。
影响电极电势的因素:
Nernst方程(浓度,酸度,生成沉淀,生成配合物的影响)。
3.电极电势的应用。
判断氧化剂,还原剂的相对强弱;判断反应进行的方向,对角线规则;判断氧化还原反应的顺序;选择合适的氧化剂和还原剂;与平衡常数及溶度积的关系。
4.元素电势图。
定义,排列方式,酸碱性。
应用:
歧化反应;未知电对φ°。
第八章原子结构(8学时)
1.通过氢原子光谱,波尔理论及对氢光谱的解释,以及微观粒子具有波粒二象性并服从测不准原理的理论的了解,对微观粒子的运动方式的特殊性有基本认识。
2.对波函数,原子轨道,几率和几率密度,电子云,电子层,能级,了解其物理意义。
不要求数学处理。
3.熟悉径向函数,角度函数,电子云分布图的本身。
4.熟练掌握四个量子数的取值范围及物理意义。
5.屏蔽效应和钻穿效应作定性解释,会解释能量变化规律。
6.对轨道能级图和核外电子的排布,要熟悉,能正确排列所有主族元素及第四周期过渡元素的电子结构。
7.掌握原子结构和元素周期律的关系,元素若干性质的变化规律。
第九章分子结构(8学时)
1.离子键理论:
离子键的形成及特点,Kossel模型。
2.离子键强度的影响因素:
电荷,电子构型,离子半径。
3.晶格能:
定义,意义,符号,单位。
Born-HaberCycle和Born-Lands公式。
4.共价键理论:
Lewis理论;价键理论(VB法)。
着重了解共价键及共价键的形成及特点。
5.杂化轨道理论。
杂化,杂化轨道及杂化轨道类型。
6.价层电子对互斥理论。
价层电子对数,价层电子对空间构型。
7.分子轨道理论。
论点,线性组合条件及分子轨道能级图。
8.键参数:
键能,键长,键角,键级。
9.键的极性。
10.分子极性和偶极矩的定义及用途。
11.分子间作用力:
取向力,诱导力,色散力。
(瞬间,诱导,永久偶极)
12.氢键,氢键的形成及特点。
13.离子的极化,极化力与变形性,附加极化作用,对化学键键型的影响。
14.有关离子晶体堆积结构的晶体学知识简介。
第十章配合物结构(6学时)
1.配位化合物的定义,组成及命名,着重概念。
2.价键理论。
配位键,杂化,几何构型,内外轨型化配合物。
3.晶体场理论。
静电场中d轨分裂模型;分裂能,O,T,S场,CFSE;应用:
磁性,高低自旋态,电子成对能;空间构型;颜色,d-d跃迁;稳定性。
4.配位离解平衡:
标准稳定常数,逐级稳定常数,总稳定常数,应用及平衡在其他平衡影响下的移动。
5.螯合物。
多齿配体。
6.软硬酸碱学说及离子势。
第十一章氢和稀有气体(1学时)
第一节氢
一、氢在自然界的分布
二、氢的成键特征
三、氢的性质和用途
四、氢的制备
五、氢化物
六、氢能源
第十二章卤素(4学时)
第一节卤素的通性
第二节卤素单质及其化合物
一、卤素的成键特征
二、卤素的存在、提取和用途
三、卤化氢和氢卤酸
四、卤化物和卤素互化物
五、卤素的氧化物
六、卤素的含氧酸及其盐
七、拟卤素和拟卤化物
第三节含氧酸的氧化还原性
一、含氧酸氧化还原的周期性
二、影响含氧酸氧化能力的因素
第十三章氧族元素(6学时)
第一节氧族元素的通性
第二节氧臭氧
第三节水
水的结构和水的物理性质自学。
第四节H2O2
一、H2O2的分子结构
二、H2O2的性质和用途
三、H2O2的制备
第五节硫和它的化合物
一、硫的存在和用途
二、硫的成键特征
三、硫的制备、性质和用途
四、H2S和硫化物
五、氧化物
六、S、Se、Te的含氧酸
第六节无机酸强度的变化规律
一、影响无机酸强度的直接因素
二、氢化物酸性强弱的规律
三、含氧酸的酸性强弱的规律
第十四章氮族元素(8学时)
第一节氮族元素的通性
第二节氮和它的化合物
一、氮的成键特征和价键结构
二、氮在自然界中的分布和单质氮
三、氮的氢化物
四、N2的活化
五、氮的含氧化合物
第三节磷和它的化合物
一、磷的成键特征
二、磷在自然界的分布和单质磷
三、磷化氢
四、磷的含氧化合物
五、磷的卤化物
第四节砷、锑、铋
一、As、Sb、Bi的成键特征
二、砷、锑、铋的单质
三、As、Sb、Bi的氢化物
四、As、Sb、Bi的氧化物
五、As、Sb、Bi的三卤化物
六、砷、锑、铋的硫化物
第五节盐类的热分解
一、无机含氧酸盐热分解的类型和规律
二、无机含氧酸盐热分解的本质和对某些规律的解释
第十五章碳族元素(3学时)
第一节碳族元素的通性
第二节碳族元素的单质及其化合物
一、碳族元素在自然界中的分布
二、碳族元素单质
三、氧化物
四、含氧酸及其盐
五、氢化物
六、卤化物和硫化物
第三节无机化合物的水解性
一、影响水解的因素
二、水解产物的类型
第十六章硼族元素(2学时)
第一节硼族元素的通性
第二节硼族元素的单质及其化合物
一、硼族元素的单质
二、硼的氢化物
三、硼和铝的卤化物
四、含氧化合物
第三节惰性电子对效应和周期表中的斜线关系
一、惰性电子对效应
二、周期表中的斜对角线关系
第十七章碱金属和碱土金属(2学时)
第一节碱金属和碱土金属的通性
第二节碱金属和碱土金属的单质
一、物理性质
二、化学性质:
第三节化合物
一、M+和M2+离子的特征
二、氧化物
三、氢氧化物
四、盐类
第四节离子晶体盐类的溶解
第十八章Cu、Zn副族(3学时)
第一节Cu族元素
一、通性
二、单质的物理及化学性质
三、铜族元素的存在和冶炼(学生自学)
四、铜族元素的重要化合物
第二节锌族元素
一、通性
二、单质的物理性质及化学性质
三、锌、汞的存在和冶炼
四、锌族元素的重要化合物
第十九章过渡金属
(一)(4学时)
第一节钛副族
一、钛副族概述
二、钛的重要化合物
三、Zr和Hf的化合物(不要求)
第二节钒副族
一、V、Nb、Ta概述
二、钒的重要化合物
第三节铬副族
一、Cr、Mo、W概述
二、铬的重要化合物
第四节锰副族
一、Mn、Tc、Re概述
二、氧化数为+7的锰的化合物
三、氧化数为+4的化合物
四、氧化数为+2的锰的化合物
第五节无机物的颜色(学生自学)。
第二十章过渡金属
(二)(4学时)
第一节铁系元素
一、铁系元素概述
二、铁:
常见氧化态+2和+3及不稳定氧化态+6。
三、钴和镍
第二节稀土元素和锕系元素
一、IIIB族元素的通性
二、钪和钇
三、镧稀元素
四、锕系元素通性
四、教材:
《无机化学》宋天佑等主编。
高等教育出版社2004年12月出版
五、参考书目
1.《无机化学》曹锡章等修订1994年10月第3版。
2.《大学化学》傅献彩主编。
高等教育出版社。
3.《化学元素周期系》车云霞、申泮文编1999年10月第一版。
六、成绩评定(总分100分)
1、平时成绩:
课堂出席情况、课外作业(20%)
2、期中成绩:
半期考试(20%)
3、期末考试:
理论考试(60%)
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- 关 键 词:
- 酸碱 理论 电离 平衡 沉淀 溶解 四川大学 化学 学院