無機(jī)及分析化學(xué) 教學(xué)大綱

無機(jī)及分析化學(xué)InorganicandAnalyticalChemistry

課程編號：10421040課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課適用專業(yè)：2+3國際班學(xué)時(shí)數(shù)：理論學(xué)時(shí)：51

學(xué)分?jǐn)?shù)：3要求先修課程：高等數(shù)學(xué)

一、課程性質(zhì)與地位無機(jī)及分析化學(xué)是高等學(xué)?；瘜W(xué)工程與工藝、食品科學(xué)與工程、生物工程、制藥工程、材料科學(xué)與工程等有關(guān)專業(yè)必修的第一門化學(xué)基礎(chǔ)課。它是培養(yǎng)上述幾類專業(yè)工程技術(shù)人才的整體知識結(jié)構(gòu)及能力結(jié)構(gòu)的重要組成部分，同時(shí)也是后繼化學(xué)課程的基礎(chǔ)。

二、課程教學(xué)目標(biāo)本課程的教學(xué)目標(biāo)是通過課堂講授，并與無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程密切結(jié)合，使學(xué)生掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論，化學(xué)反應(yīng)的基本原理及其應(yīng)用，元素化學(xué)的基本知識，掌握結(jié)構(gòu)、平衡、性質(zhì)與應(yīng)用的知識與關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用無機(jī)及分析化學(xué)的理論去解決一般無機(jī)及分析化學(xué)問題的能力，具有選擇正確的分析化學(xué)測試方法、正確判斷表達(dá)分析測試結(jié)果的能力，為解決生產(chǎn)與科學(xué)研究的實(shí)際問題打下基礎(chǔ)，并通過本課程的教學(xué)逐步建立嚴(yán)格的“量”的概念，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和分析解決問題的能力，使其逐步具備科技人員應(yīng)有的科學(xué)素質(zhì)。

三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時(shí)分配第1章

緒論了解“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的主要內(nèi)容及其相互關(guān)系，掌握“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)方法，了解“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)要求，了解無機(jī)及分析化學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)，分析方法的分類和進(jìn)展。主要內(nèi)容：1.1化學(xué)研究的對象與內(nèi)容1.2“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的主要內(nèi)容1.3“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)方法1.4“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)：1.“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)方法2.“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)要求難點(diǎn)：“無機(jī)及分析化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容中的結(jié)構(gòu)、平衡、性質(zhì)與應(yīng)用的知識與關(guān)系第2章

化學(xué)計(jì)量和誤差、數(shù)據(jù)處理了解一般分析過程的基本步驟（取樣、預(yù)處理、測量、結(jié)果計(jì)算）。明確樹立“量”的概念，掌握誤差的基本知識，誤差產(chǎn)生的原因及其減免方法，數(shù)據(jù)處理的基本方法，有效數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可疑數(shù)據(jù)的取舍和分析結(jié)果的正確表達(dá)，了解置信度與置信區(qū)間的概念，掌握滴定分析的基本概念，掌握滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法。主要內(nèi)容：2.1化學(xué)反應(yīng)中的計(jì)量與化學(xué)計(jì)算2.1.1化學(xué)中的計(jì)量與國際單位制2.1.2滴定分析概述2.1.3化學(xué)反應(yīng)中的計(jì)量關(guān)系與化學(xué)計(jì)算2.2誤差與有效數(shù)字2.2.1計(jì)量中的誤差2.2.2有效數(shù)字2.3有限實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理2.3.1測定結(jié)果的表示2.3.2置信度與置信區(qū)間重點(diǎn)：1.誤差的基本知識2.誤差產(chǎn)生的原因及其減免方法，數(shù)據(jù)處理的基本方法3.滴定分析的基本概念，滴定結(jié)果的計(jì)算方法4.有效數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可疑數(shù)據(jù)的取舍和分析結(jié)果的正確表達(dá)難點(diǎn)：1.可疑數(shù)據(jù)的取舍和分析結(jié)果的正確表達(dá)2.置信度與置信區(qū)間第3章

化學(xué)反應(yīng)的基本原理了解化學(xué)反應(yīng)速率方程（質(zhì)量作用定律）和反應(yīng)級數(shù)的概念，掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，了解運(yùn)用活化能和活化分子概念說明濃度、分壓、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響。掌握化學(xué)平衡及平衡移動規(guī)律，能用平衡常數(shù)（Kθ）計(jì)算平衡的組成。理解反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在實(shí)際應(yīng)用中需綜合考慮的必要性。主要內(nèi)容：3.1化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素3.1.1化學(xué)反應(yīng)速率3.1.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素3.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度3.2.1化學(xué)平衡與平衡常數(shù).3.2.2化學(xué)平衡的移動重點(diǎn)：1.化學(xué)平衡及平衡移動規(guī)律，能用平衡常數(shù)（Ko）計(jì)算平衡的組成2.化學(xué)反應(yīng)速率方程（質(zhì)量作用定律）和反應(yīng)級數(shù)的概念。3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素難點(diǎn)：1.運(yùn)用活化能和活化分子概念說明濃度、分壓、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響。2.有關(guān)化學(xué)平衡的處理與計(jì)算第四章

酸堿平衡與酸堿滴定法了解酸堿質(zhì)子理論的基本概念，了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的狀況及活度的概念。掌握弱電解質(zhì)的離解度、稀釋定律、溶液的酸堿性和pH值、離解平衡（含分級離解平衡）、同離子效應(yīng)、緩沖溶液等內(nèi)容及有關(guān)計(jì)算，掌握滴定分析方法的原理、滴定曲線、終點(diǎn)判斷、終點(diǎn)誤差等知識，掌握各種類型酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律及指示劑的選擇方法。主要內(nèi)容：4.1酸堿質(zhì)子理論與酸堿平衡4.1.1酸、堿解離平衡與解離平衡常數(shù)4.1.2共軛酸堿對Ka與Kb的關(guān)系4.2酸堿平衡的移動4.2.1稀釋定律與同離子效應(yīng)4.2.2活度、離子強(qiáng)度與鹽效應(yīng)4.2.3金屬離子的水解平衡及其移動4.3酸堿平衡中組分的分布及濃度計(jì)算4.3.1分布系數(shù)與分布曲線4.3.2有關(guān)組分平衡濃度的計(jì)算4.4溶液酸度的計(jì)算4.4.1質(zhì)子條件式的確定4.4.2一元弱酸(堿)溶液酸度的計(jì)算4.4.3兩性物質(zhì)溶液酸度的計(jì)算4.5溶液酸度的控制與檢測

4.5.1酸堿緩沖溶液4.5.2酸堿指示劑4.6酸堿滴定法4.6.1強(qiáng)堿(酸)滴定強(qiáng)酸(堿)4.6.2強(qiáng)堿(酸)滴定一元弱酸(堿)4.6.3多元酸(堿)以及混酸的滴定4.6.4酸堿滴定法的應(yīng)用重點(diǎn)：1.弱電解質(zhì)的離解度、稀釋定律、溶液的酸堿性和pH值、離解平衡、同離子效應(yīng)、緩沖溶液等內(nèi)容及有關(guān)計(jì)算2.酸堿滴定分析的基本概念（滴定、終點(diǎn)、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、指示劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液、基準(zhǔn)物）3.酸堿滴定分析方法的原理、滴定曲線、終點(diǎn)判斷、終點(diǎn)誤差4.酸堿滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法難點(diǎn)：1.各種類型酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律及指示劑的選擇方法2.分布系數(shù)與分布曲線和質(zhì)子條件式的確定3.兩性物質(zhì)溶液酸度的計(jì)算和多元酸(堿)以及混酸的滴定第5章

沉淀溶解平衡與沉淀測定法掌握沉淀溶解平衡、溶度積規(guī)則等內(nèi)容及有關(guān)計(jì)算，能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生和溶解，掌握分步沉淀的計(jì)算，了解沉淀滴定分析方法的原理，理解沉淀滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法，了解重量分析方法的特點(diǎn)、基本原理和步驟。主要內(nèi)容：5.1沉淀的生成與溶解平衡5.1.1溶度積與溶解度5.1.2影響沉淀溶解度的主要因素5.2沉淀的溶解、分步沉淀與沉淀轉(zhuǎn)化5.2.1沉淀的溶解5.2.2分步沉淀5.2.3沉淀的轉(zhuǎn)化5.3沉淀的形成與純度5.3.1沉淀的形成5.3.2影響沉淀純度的因素5.3.3獲得良好、純凈沉淀的措施5.4沉淀測定法5.4.1重量分析法5.4.2沉淀滴定法重點(diǎn)：1.沉淀溶解平衡、溶度積規(guī)則2.運(yùn)用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生和溶解、重量分析方法的特點(diǎn)、基本原理和步驟。3.沉淀滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法難點(diǎn)：1.分步沉淀及其有關(guān)計(jì)算2.沉淀滴定分析方法的原理、終點(diǎn)判斷3.沉淀滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法第6章

氧化還原平衡與氧化還原滴定法掌握氧化還原平衡、電極電勢等內(nèi)容及有關(guān)計(jì)算，理解氧化還原滴定法的原理，掌握氧化還原滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法主要內(nèi)容：6.1氧化還原反應(yīng)與電極電勢6.1.1氧化還原反應(yīng)6.1.2電極電勢6.2影響電極電勢的主要因素6.2.1能斯特方程式6.2.2條件電極電勢6.3電極電勢的應(yīng)用6.3.1判斷氧化還原反應(yīng)方向,次序和限度6.3.2計(jì)算有關(guān)平衡常數(shù)6.3.3元素電勢圖重點(diǎn)：1.氧化還原平衡、電極電勢等內(nèi)容及有關(guān)計(jì)算。2.氧化還原滴定分析的基本概念（滴定、終點(diǎn)、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、指示劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液、基準(zhǔn)物）3.氧化還原滴定分析方法的原理、滴定曲線、終點(diǎn)判斷、終點(diǎn)誤差、滴定的可行性4.氧化還原滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法難點(diǎn)：1、氧化還原滴定法滴定條件的選擇方法2、氧化還原滴定分析方法的原理、滴定曲線、終點(diǎn)判斷、終點(diǎn)誤差、滴定的可行性3、氧化還原滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法第7章

原子結(jié)構(gòu)與元素周期系了解原子核外電子運(yùn)動的近代概念、原子能級、幾率密度和電子云、原子軌道和波函數(shù)。理解四個(gè)量子數(shù)對核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述，熟悉s、p、d原子軌道的形狀和方向。掌握原子核外電子排布的一般規(guī)律及主族元素、過渡元素價(jià)電子結(jié)構(gòu)的特征。會從原子的電子層結(jié)構(gòu)來了解元素性質(zhì)。掌握原子半徑、電離能、電子親合能、電負(fù)性的周期性變化。主要內(nèi)容：7.1原子結(jié)構(gòu)的基本模型7.1.1玻爾的氫原子模型7.1.2量子力學(xué)原子模型7.2多電子原子結(jié)構(gòu)7.2.1多電子原子軌道能級7.2.2核外電子的排布7.3元素周期律7.3.1原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期系7.3.2元素性質(zhì)的周期性重點(diǎn)：1.四個(gè)量子數(shù)對核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述2.原子核外電子排布的一般規(guī)律及主族元素、過渡元素價(jià)電子結(jié)構(gòu)的特征。3.s、p、d原子軌道的形狀和方向。4.原子半徑、電離能、電子親合能、電負(fù)性的周期性變化。難點(diǎn)：1.原子核外電子運(yùn)動的近代概念、原子能級、幾率密度和電子云、原子軌道和波函數(shù)。2.四個(gè)量子數(shù)對核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述第8章分子結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)從價(jià)鍵理論理解共價(jià)鍵的形成、特征（方向性、飽和性）和類型（σ鍵、π鍵）。掌握雜化軌道類型（sp、sp2

、sp3）與分子構(gòu)型的關(guān)系。理解不同類型晶體的結(jié)構(gòu)特征。理解離子極化、分子間力、氫鍵及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。主要內(nèi)容：8.1離子鍵、離子晶體與離子極化8.1.1離子鍵8.1.2離子特征8.1.3離子晶體8.1.4離子的極化8.2共價(jià)鍵及分子的幾何構(gòu)型8.2.1鍵參數(shù)8.2.2價(jià)鍵理論與共價(jià)鍵8.2.3雜化軌道理論與分子的幾何構(gòu)型8.3分子間力和氫鍵8.3.1分子的極性和變形性8.3.2分子間力8.3.3氫鍵重點(diǎn)：1.從價(jià)鍵理論理解共價(jià)鍵的形成、特征（方向性、飽和性）和類型（σ鍵、π鍵）。2.雜化軌道類型（sp、sp2

、sp3）與分子構(gòu)型的關(guān)系難點(diǎn)：1.分子的極性和變形性第9章

配位平衡與配位滴定法掌握配位平衡（含分級配位平衡）等內(nèi)容及有關(guān)計(jì)算，能計(jì)算配體過量時(shí)配位平衡的組成，了解EDTA滴定過程中各種平衡同時(shí)存在的復(fù)雜情況，掌握酸度的選擇及提高滴定選擇性的方法。主要內(nèi)容：9.1配合物與螯合物

9.1.1配合物及其特點(diǎn)9.1.2螯合物及其特點(diǎn)9.1.3配合物的命名9.2配合物的價(jià)鍵理論9.2.1配合物價(jià)鍵理論要點(diǎn)9.2.2配位鍵型與配合物幾何構(gòu)型9.2.3配合物的穩(wěn)定性及磁性9.3配位平衡及其影響因素9.3.1配位平衡與平衡常數(shù)9.3.2影響配位平衡的主要因素9.4配位滴定法9.4.1配位滴定曲線9.4.2準(zhǔn)確滴定的條件以及酸度條件9.4.3配位滴定指示劑9.4.4混合體系的選擇性滴定9.4.5配位滴定方式重點(diǎn)：1.配合物的基本概念和配合物的價(jià)鍵理論。2.計(jì)算配體過量時(shí)配位平衡的組成和酸度的選擇及提高滴定選擇性的方法。3.配位滴定分析方法的原理、滴定曲線、終點(diǎn)判斷、終點(diǎn)誤差、滴定的可行性。4.配位滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法難點(diǎn)：1.配合物的價(jià)鍵理論2.計(jì)算配體過量時(shí)配位平衡的組成和酸度的選擇及提高滴定選擇性的方法3.配位滴定分析方法的應(yīng)用和滴定結(jié)果的計(jì)算方法第10章p區(qū)常見元素及其主要化合物理解主族元素（鹵族、氧、硅、氮、砷、銻、鉍、鈣、鉛）重要化合物的典型性質(zhì)（酸堿性、氧化還原性）。主要內(nèi)容：10.1鹵素及其主要化合物10.1.1鹵素及其單質(zhì)的通性10.1.2鹵素的主要化合物10.2氧族元素及其主要化合物10.2.1氧族元素的通性10.2.2氧、硫的主要化合物10.3氮族元素及其主要化合物10.3.1氮族元素的通性10.3.2氮族元素的主要化合物10.4碳、硼族元素及其主要化合物10.4.1碳族常見元素及其主要化合物10.4.2硼族常見元素及其主要化合物重點(diǎn)：1.主族元素（鹵族、氧、硅、氮、砷、銻、鉍、鈣、鉛）重要化合物的典型性質(zhì)（酸堿性、氧化還原性）3.通過元素化學(xué)的學(xué)習(xí)，會判斷一般化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，并能正確書寫反應(yīng)方程式難點(diǎn)：主族元素重要化合物的其酸堿性、氧化還原性第11章s、ds、d區(qū)常見元素及其主要化合物理解過渡元素（Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Cd、Hg）重要化合物的典型性質(zhì)（酸堿性、氧化還原性、配合性）。主要內(nèi)容：11.1s區(qū)常見元素及其主要化合物11.1.1s區(qū)元素的通性11.1.2s區(qū)元素的主要化合物11.2ds區(qū)常見元素及其主要化合物

11.2.1Cu、Ag及其主要化合物11.2.2Zn、Cd、Hg及其主要化合物11.3d區(qū)常見元素及其主要化合物11.3.1d區(qū)元素通性11.3.2鉻的主要化合物11.3.3錳的主要化合物11.3.4鐵、鈷、鎳的主要化合物重點(diǎn)：1.過渡元素（Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Cd、Hg）重要化合物的典型性質(zhì)（酸堿性、氧化還原性、配合性）難點(diǎn)：過渡元素重要化合物的酸堿性、氧化還原性、配合性第12章

吸光光度法理解物質(zhì)對光的選擇吸收，掌握Lambert-Beer定律，了解光度分析的方法和儀器、顯色條件和光度測量條件的選擇，了解提高靈敏度和準(zhǔn)確度的方法。主要內(nèi)容：12.1吸光光度法的基本原理12.1.1物質(zhì)對光的選擇性吸收12.1.2Lambert-Beer定律12.1.3偏離朗伯比耳定律的主要因素12.2吸光光度法12.2.1比色法與吸光光度法12.2.2顯色反應(yīng)及其影響因素12.3吸光光度法的應(yīng)用重點(diǎn)：1.吸光光度法的基本原理2.Lambert-Beer定律3.吸光光度法的應(yīng)用難點(diǎn)：1.儀器構(gòu)成與原理2.顯色反應(yīng)條件的選擇3.參比溶液的選擇

學(xué)時(shí)分配：總學(xué)時(shí)51。分配如下：序號授

課

內(nèi)

容

學(xué)時(shí)1緒論與化學(xué)計(jì)量和誤差、數(shù)據(jù)處理32化學(xué)反應(yīng)的基本原理33酸堿平衡與酸堿滴定法84沉淀溶解平衡與沉淀測定法65氧化還原平衡與氧化還原滴定法76原子結(jié)構(gòu)和元素周期系47分子結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)28配位平衡與配位滴定法89P區(qū)元素及其重要化合物210S、d、ds區(qū)元素及其重要化合物411吸光光度法4

四、教學(xué)環(huán)節(jié)安排與考核辦法（一）課堂講授1、講課：課程的基本理論部分應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)講授。講課的內(nèi)容要注意內(nèi)容的系統(tǒng)性和邏輯的嚴(yán)密性。講課時(shí)要求做到概念準(zhǔn)確，重點(diǎn)突出，板書清楚，層次清晰，條理分明，并能承前啟后，適當(dāng)介紹實(shí)際應(yīng)用的科研與工程實(shí)例。2、習(xí)題課（含討論課）的目的在于提高學(xué)生對基本概念的深刻理解和增強(qiáng)基礎(chǔ)理論的應(yīng)用能力。習(xí)題課選題要精、目的性要強(qiáng)。習(xí)題課中要注意引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思維，展開討論，以培養(yǎng)學(xué)生分析問