课程名称:无机化学I
英文名称: Inorganic Chemistry I
【课程编号】GEN04149 | 【所属模块】数理基础与科学素养
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【学分数】2 | 【适用专业】理工科 |
【学时数】32 | 【开设学期】二 |
【已开设次数】每学年开1次 | 【建议选课人数】100-200 (配备助教) |
【授课教师姓名】魏朔,孙豪岭等 | 【授课教师职称】副教授 |
【授课教师联系方式】Email:vshuo@bnu.edu.cn | |
【开课单位】化学学院 | |
【先修课要求】大学化学 |
一、课程简介
基础无机化学I是化学专业的一门基础课程。该课程是在学生已掌握的高中化学知识和前期大学化学的基础上,重点介绍原子结构、元素周期律、化学键与分子结构、晶体结构、酸碱平衡,沉淀溶解平衡、氧化还原反应和配位化合物的基础知识。
二、课程目标
通过本课程的学习,将能够:
掌握原子结构、元素周期律、化学键与分子结构理论;
利用化学热力学和化学平衡原理解决实际问题,如酸碱平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应等;
具备独立进行化学计算、自学和利用参考资料的能力;
强化学生的专业思想,激发学生学习化学的兴趣,全面提高学生的综合素质。
三、教学内容和学时分配
(一)绪论1学时
主要内容:
什么是无机化学
无机化学发展简史
无机化学发展趋势与现状
课程总体规划及基本要求
教学要求:
掌握无机化学发展的多个阶段,理解无机化学的特点,以及无机化学与其他学科的交叉关系。
转变学习思路,增强自学意识。
(二)第一章:原子结构6学时
主要内容:
原子理论的发展
微观粒子的运动规律
多电子原子轨道与能级
元素周期律
教学要求:
理解核外电子的运动状态,了解薛定谔方程及其解的意义。
掌握四个量子数的量子化条件和物理意义;掌握电子层、电子亚层、能级、能级组和轨道的含义。
掌握屏蔽效应与钻穿效应的概念,了解波函数角度分布图、电子云角度分布图和电子云径向分布图。
掌握多电子原子核外电子的排布规律和基态原子的核外电子排布式的书写。
理解原子结构与元素周期表的关系,熟悉元素若干性质(原子半径、电离能、电子亲和能、电负性)与原子结构的关系。
(三)第二章:化学键与分子结构6学时
主要内容:
离子键理论
共价键理论
分子间作用力和氢键
教学要求:
熟悉化学键的特征和分类,掌握离子键和共价键的本质和特点。
掌握用杂化轨道理论解释简单分子或多原子离子的几何构型。
掌握利用价层电子对互斥理论预测主族元素的分子和离子的空间构型。
理解分子轨道理论要点,并能用其来处理第一、第二周期简单的双原子分子。
了解键能、键长、键角等键参数的概念,熟悉键的极性和分子的极性。
熟悉分子间作用力的本质和特点及其对物质性质的影响。
(四)第三章:晶体结构3学时
主要内容:
晶体的特征
晶体的基本类型及其结构
化学键键型和晶体构型的变异
离子极化
教学要求:
了解晶体的基本特征和分类。
熟悉四种晶体类型的结构特点和性质特征。
了解离子极化及其对键型、晶型及物质性质的影响。
(五)第四章:酸碱平衡4学时
主要内容:
酸碱理论
酸碱平衡
酸碱平衡的移动及应用
教学要求:
了解酸碱的质子理论和共轭酸碱的基本概念。
掌握一元弱酸、弱碱的电离平衡及其平衡组成的计算;熟悉多元弱酸的分步电离平衡,了解其平衡组成的计算。
掌握弱酸弱碱的电离平衡移动方向的判断依据;掌握同离子效应对电离平衡的影响。
掌握缓冲溶液的选择标准、配制方法及pH的计算。
课前学习要求:复习第一学期关于化学平衡原理的相关知识
其它教学环节:结合化学基础实验中的相关内容进行学习
(六)第五章:沉淀溶解平衡 3学时
主要内容:
溶度积(Ksp)原理
沉淀的生成和溶解
沉淀的转化
分步沉淀
教学要求:
熟悉沉淀溶解平衡的原理,掌握溶度积常数及其与溶解度的关系。
掌握溶度积规则,能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。
掌握沉淀的转化和分步沉淀及其有关计算。
其它教学环节:结合基础化学实验的相关内容讨论教学
(七)第六章:氧化还原反应6学时
主要内容:
氧化还原反应的一些基本概念
标准电极电势与非标准电极电势
电极电势的应用
教学要求:
熟练掌握氧化还原反应的基本概念和方程式配平方法。
了解原电池的表示方法、电动势和电极电势的概念。
了解标准电极电势的意义,掌握电极电势判断氧化剂、还原剂强弱和氧化还原反应的方法;了解有关Nernst方程的简单计算。
掌握元素电势图及其应用。
课前学习要求:化学热力学相关内容
(八)第七章:配位化学基础3学时
主要内容:
配位化合物的基本概念
配位化合物的化学键理论
配位平衡及有关的计算
配合物的应用
教学要求:
掌握配合物的定义、组成和系统命名,了解配合物异构体的类型。
了解价键理论在配合物上的应用。
掌握配位平衡的有关计算,了解平衡移动的影响因素。
了解配合物在实际生产和生活中的应用。
四、教材与学习资源
教材:
《无机化学》上册(第四版),北京师范大学等学校编,高等教育出版社,2003,面向21世纪课程教材。
主要参考书:
《普通化学原理》(第二版),华彤文杨骏英陈景祖刘淑珍,北京大学出版社。
Powerpoint课件打印稿
《普通无机化学》,严宣申等著,北京大学出版社,1999。
《无机化学》,上册,第三版,武汉大学、吉林大学等校编,高等教育出版社,1994年。
《大学化学》,上册,第一版,傅献彩主编,高等教育出版社,1999年。
Principles of modern chemistry,David W. Oxtoby,Norman H. Nachtrieb,2nd Ed. Saunders College Pub.,1990.
General Chemistry,P.W. Atkins and J.A. Beran,2nd Ed.,Scientific American Books,1992.
General Chemistry,J.W. Hill and R.H. Petrucci,Prentice Hall,1996.
Inorganic Chemistry,D.F. Shriver and P.W. Atkins,3rd Ed.,Oxford University Press,1999.
Advanced Inorganic Chemistry,F.A. Cotton,G. Wilkinson,C.A. Murillo,and M. Bochmann,6th Ed. John Wiley & Sons,1999.
Chemistry,The Central Science,T.L. Brown,H.E. LeMay,Jr.,and B.E. Burstein,8th Ed.,Prentice Hall,2000.
五、教学策略与方法建议(可选项)
总成绩 = 平时成绩20%(包括作业和出勤等)+ 期中闭卷考试40% + 期末闭卷考试40%
【编写日期】:2014.12.4