《无机化学》教学大纲(本科)

前言
教学要求和内容
  理论讲授部分
  第一章 绪论 第二章 电解质溶液、第三章 难溶电解质的沉淀-溶解平衡、第四章 氧化还原反应
  第五章 原子结构与周期系、第六章 化学键与分子结构、第七章 配位化合物、第八章 s区和p区元素第九章 d区和ds区元素
教学内容分配

  
  教学要求和内容
  理论讲授部分
  第五章 原子结构与周期系
  【目的要求】
  1.掌握近代理论在解决核外电子运动状态问题上的重要结论:电子云概念,四个量子数的意义,s、p、d原子轨道和电子云分布的图象。
  2.了解屏蔽效应和钻穿效应对多电子原子能级的影响,熟练掌握核外电子的排布。
  3.从原子结构与元素周期系的关系,了解元素某些性质的周期性。

  【教学内容】
  核外电子运动的特殊性:核外电子运动的量子化特征(氢原子光谱和玻尔理论)。核外电子运动的波粒二象性(德布罗衣的预言,电子的衍射试验,测不准关系)。
  核外电子运动状态的描述:波函数、电子云及其图象表示(径向与角度分布图)。波函数、原子轨道和电子云的区别与联系。四个量子数(主量子数n,角量子数l,磁量子数m,自旋量子数mS)。
  核外电子排布和元素周期表:多电子原子的能级(屏蔽效应,钻穿效应,近似能级图,原子能级与原子序数关系图)。核外电子排布原理和电子排布(能量最低原理,保里原理,洪特规则)。原子结构与元素周期性的关系(元素性质呈周期性的原因,电子层结构和周期的划分,电子层结构和族的划分,电子层结构和元素的分区)。
  元素某些性质的周期性:原子半径,电离势,电子亲和势,电负性。

  第六章 化学键与分子结构
  【目的要求】
  1.掌握离子键和共价键的基本特征和它们的区别。
  2.掌握价键理论,杂化轨道理论。
  3.掌握分子轨道理论的基本内容。
  4.了解分子间作用力及氢键的性质和特点。

  【教学内容】
  离子键:离子键的形成、离子的特征(电荷,半径,构型)
  共价键:价键理论-电子配对法(本质,要点,饱和性,方向性,类型-s键、p键)。
  杂化轨道理论(杂化轨道理论的提出,杂化轨道理论的基本要点,杂化轨道的类型-sp、spd等各种类型及举例)。
  分子轨道理论(分子轨道理论的基本要点,分子轨道的能级图,实例-同核:H2、He、O2、F2、N2;异核:NO、HF)。
  共价键的属性(键长,键角,键能,键级)。
  分子间的作用力和氢键。

  第七章 配位化合物
  【目的要求】
  1.掌握配位化合物的基本概念,组成,命名,分类。
  2.掌握配位化合物价键理论和晶体场理论的基本内容。
  3.了解配位化合平衡和平衡常数的意义,影响配位化合平衡的因素及与其它平衡的关系。

  【教学内容】
  配位化合物的基本概念:什么叫配合物,组成,命名,配合物的立体结构和几何异构,配合物类型简介(简单配离子、螯合物、多核配合物)。
  配合物的性质:配合物的离解平衡(配合平衡和平衡常数;配离子在溶液中的稳定性:pH的影响、沉淀平衡与配合平衡),配合物的氧化还原性,取代反应,配合物的惰性和活动性。
  配合物的价键理论。
  晶体场理论:晶体场理论要点(简介d轨道的能级分裂和晶体场效应:八面体场的分裂、四面体场的分裂、平面四边形场的分裂;分裂能和影响分裂能的因素,稳定化能);晶体场理论对配合物性质的解释(颜色、磁性)。

  第八章 s区和p区元素
  【目的要求】
  1.理解s区和p区元素性质与其电子层结构的关系。
  2.熟悉各族元素通性及其某些重要化合物的基本性质,并能运用学过的理论加以认识。
  3.了解它们在医药中的应用。

  【教学内容】
  s区元素
  碱金属:通性,化合物(氢化物:LiH、NaH,过氧化物和超氧化物:Na2O2、KO2,盐类:碳酸盐、硫酸盐)。
  碱土金属:氧化物和氢氧化物,盐类:卤化物、碳酸盐、硫酸盐)。
  s区元素在医药中的应用。
  p区元素
  卤素:通性,化合物(卤化氢,卤化物及多卤化物,卤素的含氧酸,拟卤素),卤族元素在医药中的应用。
  氧族:通性,化合物(硫化物,硫的含氧酸及其盐:硫酸、亚硫酸、焦亚硫酸、硫代硫酸、过硫酸),氧族元素在医药中的应用。
  氮族:通性,化合物(氨和铵盐,氮的含氧酸及其盐:亚硝酸、硝酸、磷酸及其盐,砷的化合物:砷化氢、氧化物和含氧酸),氮族元素在医药中的应用。
  碳族:通性,化合物(碳酸及其盐,硅酸及其盐,锡和铅的化合物:锡盐、铅的氧化物、某些铅盐),碳族元素在医药中的应用。
  硼族:通性,硼的化合物(硼酸、硼砂),硼在医药中的应用。

  第九章 d区和ds区元素
  【目的要求】
  1.理解d区和ds区元素性质与其电子层结构的关系。
  2.熟悉各族元素通性及其某些重要化合物的基本性质,并能运用学过的理论加以认识。
  3.了解它们在医药中的应用。

  【教学内容】
  d区元素
  通性:d区元素的特性(单质的相似性,价态的多变性,水合离子的颜色,配合物的形成)。
  铬的化合物:三价铬的化合物,六价铬的化合物(三氧化铬,铬酸盐和重铬酸盐)。
  锰的化合物:二价锰的化合物,二氧化锰,六价锰的化合物-K2MnO4,七价锰的化合物-KMnO4
  铁的化合物:亚铁盐和铁盐,配合物。
  钴、镍的某些化合物。
  某些d区元素在医药中的应用。
  ds区元素
  通性。
  化合物:氧化物和氢氧化物,铜的化合物(硫酸铜,一价铜与二价铜的转化,配合物),银的化合物(硝酸银,卤化银,配合物),汞的化合物(氯化汞,氯化亚汞,硝酸汞,硝酸亚汞,硫化汞,配合物,一价汞与二价汞的转化)。
  某些ds区元素在医药中的应用。

  实验部分
  【目的要求】
  1.掌握某些基本操作的技能:如一般常见玻璃仪器的洗涤,使用方法和注意事项,托盘天平的称量,煤气灯(或酒精灯)的使用、溶解、加热、沉淀、过滤、蒸发、结晶以及药品的取用等基本操作。
  2.验证并加深对某些理论的理解。
  3.验证并掌握某些重要化合物的性质。

  【实验内容】
  1.仪器的认领和基本操作训练
  2.电离平衡、沉淀反应与水解
  3.缓冲溶液的配制与性质
  4.醋酸电离度和电离平衡常数的测定
  5.氧化还原反应与电极电动势
  6.药用氯化钠的制备
  7.药用氯化钠的性质及杂质限度检查
  8.配合物的生成、性质与应用
  9.卤素、硫
  10.铬、锰、铁