无机及分析化学大纲

《无机及分析化学》教学大纲

大纲说明

课程代码：0703521003 总学时：80学时 （讲课80学时） 总学分：5学分 课程类别：必修

适用专业：化学工程与工艺、生物工程、环境工程、高分子材料与工程 预修要求：无

课程的性质、目的、任务：《无机及分析化学》是阐述化学变化的基本知识和基本原理的基础学科，是由原《无机化学》和《分析化学》整合而成的一门基础课程。是化学工程与工艺、生物工程、环境工程专业学生的必修基础课程之一。

通过本课程的学习，使学生获得化学的基本原理，物质结构的基础理论，元素化学的基本知识；掌握基本的分析方法，掌握量分析的基本操作技能，懂得运用基本的计算方法，通过严格的分析化学基本操作和实验训练，培养学生严谨细致，实事求是的科学作风，爱护国家财产，整洁而有秩序的良好实验习惯，使其逐步具备作为高级工程技术应用型人才的素质。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，密切联系化学科学、社会与科技实践，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。

教学基本方式：在教学时结合实验讲授相关内容，应尽量多的采用直观教学和多媒体教学。教学方法上要多运用启发式，进一步启发学生的思维，注意加强基础、联系专业实际，调动学生在学习上的主动性、积极性；通过课堂讲解、课外作业、学生实验等方式，提高学生的知识水平和解决实际问题的能力。

大纲的使用说明：本课程学时128，其中理论课80学时，实验课48学时。

大纲正文

绪论 学时：1学时（讲课1学时） 教学内容： 1. 化学发展简介； 2. 无机及分析化学的内容； 3. 化学的地位和作用； 4. 化学的发展趋势和前沿领域； 5. 无机及分析化学的学习方法； 6. 课程考核方法与要求；

7. 参考书目

第一章 气体和溶液

学时：3学时（讲课3学时）

基本要求：掌握理想气体状态方程及其应用, 掌握道尔顿分压定律，理解稀溶液的依数性及其应用，熟悉溶胶的结构、性质、稳定性及其聚沉作用，了解大分子溶液与凝胶。 本章讲授要点：理想气体状态方程及其应用，道尔顿分压定律，稀溶液的依数性及其应用，溶胶的结构、性质、稳定性及其聚沉作用，大分子溶液与凝胶 重点：理想气体状态方程，稀溶液的依数特性 难点：溶胶的聚沉及稳定性 教学内容： 1.1 气体 1.2 溶液 1.3 胶体溶液 自学内容：纳米材料

第二章 化学热力学初步

学时：4学时（讲课4学时）

基本要求：了解热力学能，焓，熵和吉布斯自由能等状态函数的概念,理解三大热力学定律的基本内容,掌握化学反应的标准摩尔焓变的各种计算方法, 掌握化学反应的标准摩尔焓变和标准摩尔吉布斯自由能变的各种计算方法,学会用△G来判断化学反应的方向,并了解温度对△G的影响,理解范托夫等温方程,了解压力和浓度对△G的影响。

本章讲授要点：重要的热力学概念（热力学自由能，功，焓，熵、Gibbs自由能等），三大热力学定律，标准摩尔焓变、标准摩尔熵变、标准摩尔Gibbs自由能变的各种计算方法，标准摩尔Gibbs自由能变判断化学反应的方向

重点：三大热力学定律

难点：热力学概念（热力学自由能，功，焓，熵、Gibbs自由能等） 教学内容： 2.1 一些常用术语 2.2 热力学第一定律 2.3 热化学 2.4 热力学第二定律 2.5 吉布斯自由能及其应用

自学内容：火箭推进剂和炸药，石墨怎样才能变成金刚石。

第三章 化学平衡和化学反应速率

学时：4学时（讲课4学时）

基本要求：了解化学平衡的特征；掌握标准平衡常数和标准吉布斯自由能变之间的关系，能写出不同类型反应的标准平衡常数表达式，并能利用标准平衡常数进行有关化学平衡的计算，能运用多重平衡规则求标准平衡常数，了解温度对标准平衡常数的影响，掌握化学平衡移动的定性判断以及移动程度的定量计算，了解化学反应速率的概念及其实验测定方法，掌握质量作用定律；知道应如何确定非基元反应的速率方程，掌握温度对反应速率影响的阿累尼乌斯经验式，能用活化分子、活化能等概念解释外界因素对反应速率的影响。

本章讲授要点：化学反应的速率的概念和实验测定方法，化学反应速率方程式，阿累尼乌斯经验式，经验平衡常数、标准平衡常数以及标准平衡常数与标准吉布斯自由能变之间的关系，不同反应类型的标准平衡常数的表达式

重点：化学反应速率及表达式，标准平衡常数表达式及其应用 难点：化学反应速率表达式与标准平衡常数表达式 教学内容： 3.1 化学平衡 3.2化学平衡的移动

3.3 化学反应速率及其表达法 3.4 浓度对反应速率的影响 3.5 反应物浓度与反应时间的影响 3.6温度对反应速率的影响 3.7反应速率理论简介 3.8 催化剂对反应速率的影响

第四章 解离平衡

学时：6学时（讲课6学时）

基本要求：了解近代酸碱理论（重点是酸碱质子论）的基本概念，掌握一元弱酸、弱碱的解

离平衡和多元弱酸、弱碱分级解离平衡的计算，了解活度、活度系数、离子强度等概念，理解同离子效应和盐效应对解离平衡的计算，了解缓冲作用原理以及缓冲溶液的组成和性质，掌握缓冲溶液pH的计算，并能配制一定pH的缓冲溶液，理解难溶电解质沉淀溶解平衡的特点，会运用溶度积规则判断沉淀溶解平衡的移动以及有关的计算。

本章讲授要点：酸碱理论，弱电解质解离平衡的计算，缓冲溶液的原理与计算，溶度积的概念，沉淀溶解平衡的特点及相关计算

重点：弱电解质解离平衡的计算，溶度积的应用 难点：弱电解质的活度、离子强度的概念 教学内容： 4.1酸碱理论

4.2弱酸、弱碱的解离平衡 4.3 强电解质溶液 4.4缓冲溶液 4.6 沉淀溶解平衡 自学内容：超强酸

第五章 氧化还原反应

学时：4学时（讲课4学时）

基本要求：掌握氧化还原反应的基本概念，理解电极电势的概念，能用能斯特方程进行有关的计算，掌握电极电势在有关方面的应用，了解原电池电动势和吉布斯自由能变的关系，掌握元素电势图及其应用

本章讲授要点：氧化还原反应的基本概念，熟练配平氧化还原反应式，电极电势的概念，能斯特公式及应用，原电池电动势和吉布斯自由能变之间的关系，元素电势图及应用 重点：配平氧化还原反应式，能斯特公式 难点：元素电势图 教学内容：

5.1 氧化还原反应的基本概念 5.2 氧化还原方程式配平 5.3 电极电势 5.4 电极电势的应用 5.5 元素电势图及其应用

自学内容：过硫基和烫发，生物体内的超氧离子

第六章 原子结构

学时：7学时（讲课7学时）

基本要求：了解核外电子运动的特殊性——波粒二象性，能理解波函数角度分布图、电子云

角度分布图与电子云径向分布图，掌握四个量子数的量子化条件及其物理意义，掌握电子层、电子亚层、能级和轨道等的含义，能运用不相容原理、能量最低原理和洪特规则写出一般元素的原子核外电子排布式和价电子构型，理解原子结构与元素周期表之间的关系，元素若干基本性质（原子半径、电离能、电子亲和能和电负性）与原子结构的关系。

本章讲授要点：波粒二象性，波函数的概念，电子云的角度分布与径向分布，四个量子数的量子化条件，原子核外电子排布式，原子结构与元素周期表之间的关系 重点：原子核外电子排布式和价电子构型 难点：波函数的概念与应用 教学内容：

6.1 微观粒子的波粒二象性 6.2 氢原子核外电子的运动状态 6.3 多电子原子核外电子的运动状态 6.4 原子结构和元素周期表 自学内容：原子的起源和演化

第七章 分子结构

学时：7学时（讲课7学时）

基本要求：掌握离子键理论的基本要求、理解决定离子化合物性质的因素及离子化合物的特性，掌握电子配对法及共价键的特征，能用轨道杂化理论来解释一般分子的构型，能用价层电子对互斥理论来预言一般主族元素分子的构型，掌握分子轨道理论的基本要点，会用该理论处理第一、第二周期同核双原子分子，了解离子极化和分子间力的概念，了解金属键和氢键的形成和特征，了解各类晶体的内部结构和特征。

本章讲授要点：离子键理论、轨道杂化理论、价层电子对互斥理论和分子轨道理论 重点：五种分子键结构（离子键，共价键，金属键，范德华力和氢键） 难点：轨道杂化理论，价层电子对互斥理论 教学内容： 7.1 离子键 7.2 共价键 7.3 轨道杂化理论 7.4 价电子互斥理论 7.5 分子轨道理论简介 7.6 金属键

7.7 分子的极性和分子间力 7.8 离子极化 7.9 氢健

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