化学《无机化学》三基要求.docx
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化学《无机化学》三基要求
化学《无机化学》三基要求
课程编码:
190142105190142106
课程性质:
学科专业必修课程
教学对象:
化学专业本科生
学时学分:
136学时8学分
编写单位:
化学系
编写人:
王克诚
审定人:
刘欣
编写时间:
2006年11月
前言
为了更好地贯彻执行无机化学教学大纲的教学规范与要求,强化无机化学的“基础知识、基本理论和基本技能”的教学,提高教学质量,夯实学生的专业知识基础和能力基础,提高教学质量,特制定《无机化学》课程的三基要求。
第一章化学基本概念和定律
基础知识:
1、原子、分子、单质、化合物
2、元素、核素、同位素
3、物质的量、摩尔、摩尔质量
4、相对原子质量、相对分子质量
5、理想气体
基本理论:
1、理想气体状态方程
2、混合气体分压定律
3、气体扩散定律
基本技能:
1、理想气体状态方程的应用
2、混合气体分压定律的应用
3、气体扩散定律的应用
第二章溶液
基础知识:
1、分散系
2、溶液
3、胶体
4、渗透压
基本理论:
1、拉乌尔定律
2、稀溶液的依数性
3、胶体理论基础
基本技能:
1、溶液浓度的表示、换算和计算
2、利用拉乌尔定律和稀溶液的依数性进行相关计算
3、胶体的结构、性质,制备和破坏
第三章化学热力学基础
基础知识:
1、体系与环境
2、热和功
3、状态和状态函数
4、热力学能、焓和焓变、熵和熵变、自由能和自由能变
基本理论:
1、热力学第一定律和数学表达式
2、热化学、盖斯定律
3、化学反应方向的判据
4、吉布斯-亥姆霍兹公式
5、化学反应等温式
基本技能:
1、运用盖斯定律进行热化学的计算
2、运用热力学数据计算化学反应的ΔrH°、ΔrS°、ΔrG°
3、用ΔrG判据判断化学反应的方向
4、利用吉布斯-亥姆霍兹公式,分析温度对反应方向的影响和相关计算
5、利用化学反应等温式求K°
第四章化学动力学基础
基础知识:
1、化学反应速率及其表示方法
2、反应速率方程、反应级数、速率常数、半衰期
3、反应机理、活化能
4、基元反应、复杂反应
5、催化剂和催化作用
基本理论:
1、反应速率理论——碰撞理论和过渡状态理论
2、浓度对反应速率的影响——速率方程
3、温度对反应速率的影响——阿仑尼乌斯公式
4、质量作用定律
5、催化理论
基本技能:
1、由实验建立速率方程
2、利用速率方程进行相关计算,求反应级数、速率常数;一级反应半衰期的计算
3、利用阿仑尼乌斯公式进行相关计算
第五章化学平衡
基础知识:
1、可逆反应
2、化学平衡
3、化学平衡常数、转化率
4、化学平衡的移动
基本理论:
1、化学平衡定律
2、多重规则
3、化学平衡移动原理
基本技能:
1、化学平衡的有关计算
2、Kc、Kp与K°的计算
3、利用ΔrG°计算K°
4、多重平衡的应用
5、浓度、压力、温度对化学平衡的影响及有关计算
6、勒夏特里原理的应用
第六章电离平衡
基础知识:
1、电离平衡、电离平衡常数、水的离子积常数、电离度
2、酸和碱、酸度、pH值、酸碱指示剂
3、同离子效应、盐效应
4、缓冲溶液
5、盐的水解
6、溶度积常数
基本理论:
1、酸碱理论——电离理论、质子理论、电子理论
2、化学平衡之电离平衡和溶解平衡理论
3、溶度积规则
基本技能:
1、根据计算酸碱质子理论判断酸、碱和两性物质
2、运用Ka(Kb)计算弱酸(弱碱)溶液的pH值
3、缓冲溶液的配制和pH值计算
4、盐溶液的pH值计算
5、溶度积规则的应用和溶解平衡体系中物质浓度的计算
6、多重平衡体系中平衡常数和平衡浓度的计算
第七章原子结构和元素周期系
基础知识:
1、原子的组成
2、电子运动的特点——能量的量子化、波粒二象性
3、核外电子运动状态的描述——波函数和原子轨道,四个量子数
4、核外电子运动的统计解释——概率和概率密度、电子云
5、核外电子的排布——屏蔽效应和钻穿效应,原子轨道的能级,电子排布三原则,原子的电子构型
6、原子结构与元素周期表的关系
7、元素的性质——原子半径、电离能、电子亲合能、电负性
基本理论:
1、玻尔理论
2、薛定谔方程
3、原子结构的量子力学理论
4、电子排布三原则
5、元素周期律
6、元素的性质
7、斯莱特规则
基本技能:
1、用四个量子数表示核外电子运动状态,根据n、l、m确定原子轨道、轨道的角度分布
2、电子云的形状和表示
3、斯莱特规则的应用
4、熟悉原子结构与元素周期表的关系,能正确确定某元素在周期表的位置和结构
5、元素的性质的变化与原子结构的关系
第八章分子结构
基础知识:
1、化学键、键参数和分子的性质
2、离子键、晶格能
3、共价键、共价键的类型(σ键、π键)和性质,杂化和杂化轨道
成键分子轨道、反键分子轨道、键级
4、金属键
5、分子间作用力和氢键
基本理论:
1、离子键理论
2、共价键的现代价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论;
3、共价键的分子轨道理论
4、金属键理论——自由电子理论和能带理论
5、波恩—哈伯循环
基本技能:
1、用键参数判断共价键的强度、稳定性、分子的空间构型
2、用热力学数据计算离子键形成过程中的能量变化,计算晶格能
3、用共价键的现代价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论,解释一般分子的成键情况、杂化方式、空间构型
4、用共价键的分子轨道理论,说明某些简单双原子分子及相应离子的结构、键级和稳定性
5、用金属键能带理论,说明导体、半导体、绝缘体的性质
6、能分析分子间作用力的类型、存在范围、氢键的形成情况,能从分子间作用力的角度解释物质的物理性质
第九章晶体结构
基础知识:
1、晶体的特征和晶胞参数
2、离子晶体(离子半径、构型、配位数、晶格能),原子晶体,分子晶体,金属晶体
基本理论:
1、晶体结构理论
2、离子极化理论
基本技能:
1、熟悉四种晶体的特征和质点间作用力的不同点,正确判断晶体类型
2、掌握晶体类型与物质性质的关系
3、用离子极化理论解释离子极化作用对键型和化合物性质的影响
第十章氧化还原和电化学
基础知识:
1、氧化数、氧化还原反应、歧化反应
2、原电池、电极、电极反应与电池反应
3、电极电势、标准电极电势、电池电动势
4、元素电势图、pH电势图
5、电解
基本理论:
1、电化学理论
2、电极电势的双电层理论;
3、标准电极电势
4、能斯特方程
5、电解原理
基本技能:
1、正确完成氧化还原方程的配平
2、明确氧化还原反应与电化学的关系,掌握原电池的符号表示,能根据原电池正确书写电池反应式
3、用标准电极电势说明氧化剂或还原剂的相对强弱,计算标准电池电动势,计算平衡常数,判断反应方向
4、利用能斯特方程计算非标准电极电势和非标准电池电动势
5、掌握元素电势图、pH电势图的应用
第十一章配位化合物
基础知识:
1、配合物的基本概念(配合物、中心离子、配位体、配位原子、配位数)
2、配合物的命名、配合物的分类、单齿配体和多齿配体、螯合物
3、高自旋配合物、低自旋配合物
5、配位平衡、K稳和K不稳
基本理论:
1、配合物的价键理论
2、杂化轨道理论
3、配位平衡
基本技能:
1、掌握配合物的命名
2、用配合物的价键理论,解释配合物的形成、中心原子的杂化类型及配合物的空间构型,说明配合物的稳定性
3、掌握配位平衡的相关计算,计算配位平衡体系中离子的浓度,计算K稳,判断配合物的稳定性
4、掌握配位平衡与溶解平衡,配位平衡与氧化还原平衡等综合平衡的计算问题,讨论难溶盐的溶解性,计算配离子电对的φ°值
5、了解螯合物的特殊稳定性与结构的关系
第十二章氢、稀有气体
基础知识:
1、氢气,氢气的性质、制法和用途
2、氢化物
3、稀有气体、稀有气体的性质与分离
5、氙的重要化合物
基本理论:
1、共价键的现代价键理论
2、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论;
基本技能:
1、掌握氢气的性质、氢化物的类型,了解氢能源的优点
2、了解稀有气体的发现史
3、了解氙的重要化合物的制备与性质
第十三章卤素
基础知识:
1、卤素的通性
2、卤素单质的结构、性质及其变化规律
3、卤化氢和氢卤酸、卤化物和卤素互化物
5、卤素含氧化合物:
氧化物、含氧酸及其盐
4、拟卤素
5、氟及其化合物的特殊性
基本理论:
1、热力学知识、原子结构理论、分子结构理论、杂化轨道理论
2、卤素的原子结构与性质,氧化态和成键特点
3、卤素单质、次卤酸、次卤酸盐的歧化条件及其变化规律
4、卤化氢的还原性、热稳定性和酸性的变化规律
5、卤素含氧酸的氧化性、热稳定性和酸性的变化规律
基本技能:
1、掌握卤素单质及其重要化合物的结构、性质、制备和用途
2、能解释,按HF-HCl-HBr-HI顺序,酸强度递增,稳定性递减、还原性递增的变化规律
3、掌握卤素元素电势图的应用
4、掌握卤素含氧酸性质的变化规律,解释含氧酸及其盐的氧化性、热稳定性和酸性的强弱
5、根据X-还原性差别,掌握制取HX的不同方法。
掌握Cl-、Br-、I-的鉴定方法。
6、能解释氟的单质及其化合物的特殊性
第十四章氧族元素
基础知识:
1、氧、臭氧的结构和性质
2、过氧化氢的结构、性质
3、硫、硫化氢、硫化物
5、SO2、H2SO3及其盐
4、SO3、H2SO4及其盐
5、硫代酸盐、过二硫酸盐
6、氧化物分类;离域Π键
基本理论:
1、热力学知识、原子结构理论、现代价键理论、杂化轨道理论
2、分子轨道理论
3、离域Π键
4、p-dπ配键理论
基本技能:
1、用分子轨道理论,解释O2及其离子的稳定性,计算键级
2、说明O3的结构和离域Π键的形成条件
3、过氧化氢的结构,根据氧的元素电势图和φ°值,说明过氧化氢的氧化还原性
4、运用杂化轨道理论,解释O3、SO2、H2S、SO3、SO32-、SO42-的空间构型和中心原子的杂化方式
5、掌握S2-、SO32-、S2O32-、SO42-的鉴定方法。
第十五章卤素
基础知识:
1、氮及其重要化合物(氢化物、氧化物、含氧酸及其盐)的结构和性质
2、磷及磷的卤化物、氧化物、含氧酸和盐的结构、性质
3、砷、锑、铋的单质及其化合物的性质
5、本族元素的主要氧化态及成健特征
基本理论:
1、原子结构理论、分子结构理论、杂化轨道理论
2、金属与硝酸反应的一般规律
3、硝酸盐热分解的一般规律
4、张力键和白磷的结构
5、p-dπ配键理论
6、砷、锑、铋氧化物及其水合物酸碱性及氧化还原性的递变规律
7、惰性电子对效应
8、离子极化理论
基本技能:
1、掌握氮及其重要化合物(氢化物、氧化物、含氧酸及其盐)的结构和性质
2、掌握N2、NO、NO2、HNO2、HNO3的实验室制法
3、掌握NO、NO2、NO2-、NO3-的鉴定
4、掌握磷及磷的卤化物、氧化物、含氧酸和盐的结构、性质
5、掌握正磷酸的实验室制法
6、掌握PO43-、PO-、P2O74-的鉴定
7、应用pH电势图,讨论溶液酸度对下列反应方向的影响
AsO33-+I2+2OH-=AsO33-+2I-+2H2O
8、能说明从P→Bi,+V氧化态减弱的原因
第十六章碳、硅、硼
基础知识:
1、碳单质、氧化物、碳酸及其盐的结构、性质
2、硅和硼的单质、氢化物、卤化物、含氧酸及其盐的结构、性质
3、缺电子元素、缺电子化合物、三中心二电子键
5、配位酸、缩合酸
4、硼砂珠实验
基本理论:
1、原子结构理论、分子结构理论、杂化轨道理论
2、硼酸的结构与酸性
3、缺电子化合物、配位键理论
4、乙硼烷结构
5、多中心键理论
6、对角线规则
7、离子极化理论
基本技能:
1、掌握石墨的结构,解释其性质特点
2、掌握CO的分子轨道表示式,说明其成键特点
3、用离子极化理论,解释碳酸及其盐的特点
4、多中心键理论,分析乙硼烷结构和成键特点
5、用配位键理论,解释硼酸的酸性
6、掌握的结构及硼砂珠实验的应用
7、掌握对角线规则——硼、硅的相似形
第十七章非金属元素小结
基础知识:
1、非金属元素结构与性质的关系
2、非金属含氧酸的酸性、酸强度、酸根结构
3、非金属含氧酸盐的溶解性、水解性、热稳定性、氧化还原性
5、P区元素的第二周期性
基本理论:
1、原子结构理论、分子结构理论
2、杂化轨道理论
3、热力学理论
4、离子极化理论
5、ROH规则、鲍林规则
基本技能:
1、掌握非金属元素结构与性质的关系,把握非金属单质与化合物性质的变化规律
2、运用ROH规则和鲍林规则,解释氧化物水合物的酸碱性以及含氧酸的强度
3、第二周期、第三周期元素含氧酸根离子的结构与成键特点
4、掌握非金属含氧酸盐的溶解性、水解性、热稳定性、氧化还原性的变化规律
5、熟悉第二周期、第四周期非金属元素周期性变化的特殊性
第十八章金属通论
基础知识:
1、金属的通性
2、金属的冶炼
3、合金
基本理论:
1、热力学理论
2、原子结构理论
3、金属晶体
4、氧化还原与电化学理论
5、配合物理论
基本技能:
1、掌握金属的分类方法
2、用升华热解释金属键的强弱和变化规律
3、掌握金属冶炼的基本方法,能根据金属的特性选择适宜的冶炼方法
第十九章碱金属和碱土金属
基础知识:
1、碱金属和碱土金属元素的通性
2、单质的理化性质、存在及制备
3、离子型氢化物
4、氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物
5、氢氧化物的强碱性
6、碱金属和碱土金属盐的性质
7、锂的特殊性
基本理论:
1、原子结构理论、分子结构理论
2、热力学理论
3、ROH规则
4、金属活泼性变化规律
5、氢氧化物碱性变化规律
6、对角线规则
基本技能:
1、运用ROH规则,解释氢氧化物的碱性及变化规律
2、运用热力学理论,解释盐的热稳定性
3、掌握Li和Mg的相似性
4、运用“焰色反应”,定性鉴别碱金属和碱土金属元素
第二十章铝、锗分族
基础知识:
1、铝单质及其重要化合物的性质和用途
2、锗分族单质及其重要化合物的性质及变化规律
3、铝与铍的相似性
4、Al2Cl6的结构和氯桥键的形成
5、金属的钝化
基本理论:
1、原子结构理论、分子结构理论、杂化轨道理论
2、配位键理论
3、缺电子化合物
4、质子酸碱理论
5、多中心键理论
6、盐的水解、沉淀溶解平衡
7、离子极化理论
8、对角线规则
基本技能:
1、掌握铝的活泼性、两性,解释其在水、空气和酸中的稳定性
2、掌握锡铅单质、氧化物、氢氧化物的两性及变化规律
3、掌握Al(Ⅲ)盐、Sn(Ⅱ)Sn(Ⅳ)盐、Pb(Ⅱ)盐的水解性
4、解释锗分族从上→下,+Ⅱ氧化态还原性递减,稳定性递增,+Ⅳ氧化态氧化性递增,稳定性递减的变化规律
5、铝热剂的应用
6、掌握Al3+、Sn2+、Pb2+的鉴别
7、掌握对角线规则——铍、铝的相似形
第二十一章铜族元素和锌族元素
基础知识:
1、单质的性质和用途
2、氧化物、氢氧化物、盐等重要化合物的性质
3、铜族、锌族重要的配合物
5、Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)的相互转化
6、Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)的相互转化
4、副族元素及其性质变化规律
基本理论:
1、原子结构理论
2、分子结构理论、杂化轨道理论
3、配合物和配位平衡理论
4、溶度积规则和沉淀溶解平衡理论
5、歧化和反歧化反应
6、副族元素金属活泼性变化规律
7、副族元素氢氧化物酸碱性和稳定性变化规律
基本技能:
1、利用元素电势图,讨论Cu(Ⅰ)和Hg(Ⅰ)发生歧化的可能性;利用标准电极电势,计算相关反应的K°
2、掌握并完成Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ),Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的相互转化
3、掌握Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg22+、Hg2+的鉴定
第二十一章过渡元素
基础知识:
1、过渡元素价电子层构型与过渡元素通性的关系
2、过渡元素性质的递变规律
3、铬、锰、铁、钴、镍单质及其重要化合物的性质和用途
5、钛、钒、钼、钨、铂等单质及其重要化合物的性质和用途
6、过渡元素配合物
7、缩合平衡,多酸
基本理论:
1、原子结构理论、现代价键理论、杂化轨道理论
2、配合物理论
3、过渡元素
4、副族金属元素活泼性变化规律和价态稳定性变化规律
5、离子极化理论
6、镧系收缩
基本技能:
1、掌握过渡元素价电子层构型与过渡元素通性的关系
2、掌握过渡元素的四大特征
3、掌握过渡元素高、低氧化态稳定性的变化规律
4、运用锰的自由能-氧化态图,说明锰的各氧化态稳定性和歧化的可能性
5、掌握过渡元素配合物的生成与稳定性
6、运用缩合平衡原理,说明Cr2O72-+2H+=2CrO42-+H2O的移动与pH值的关系,说明加入Ba2+、Pb2+、Ag+生成铬酸盐沉淀的原因
7、掌握Cr3+、Cr2O72-、CrO42-、Mn2+、MnO42-、MnO4-、Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+鉴定方法
第二十二章镧系元素和锕系元素
基础知识:
1、镧系元素和锕系元素价电子层构型和性质的关系
2、镧系收缩及其原因
3、镧系金属的活泼性
5、镧系金属离子的颜色及变化规律
6、+3氧化态的稳定性
7、稀土元素
基本理论:
1、原子结构理论
2、镧系和锕系元素化学性质相似性
3、镧系收缩
基本技能:
1、掌握稀土元素及其分组
2、掌握镧系元素和锕系元素价电子层构型和性质的关系
3、掌握镧系金属离子的颜色及变化规律
4、掌握镧系收缩及原因
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- 无机化学 化学 要求