无机及分析化学课程教学大纲

《无机及分析化学B》课程教学大纲课程名称（中文）：无机及分析化学B课程名称（英文）：Inorganic and Analytical Chemistry课程编码：1103108开课学期：第 1 学期学时数、学分数：48学时，3.0学分适用专业：农业科技类（中药学、生物科学）、动物科学、园艺、植保、旅游管理、木工、生物技术、梁希班先修课程：后续课程：有机化学一、教学目的与任务《无机及分析化学》是阐述化学基本知识、基本原理的一门基础性学科，是农科类、理科类、食品科学与工程类及生物类等各专业本科生的必修基础课程。

本课程全面、系统地介绍化学的基础知识和基本理论，为学生进一步学习相关专业基础课和专业课打下基础，同时训练学生掌握分析测量的基本要求。

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，密切联系现代科技前沿和农业科技实践，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。

二、教学内容与基本要求通过本课程的学习，使学生了解化学科学的发展历程，了解化学与工农业及人类生活的关系，了解化学学科的前沿知识，了解某些重要生命元素的性质，了解某些现代测试手段；重点掌握平衡的原理、溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用，使学生建立准确的“量”的概念和掌握各种化学分析方法；掌握化学热力学、化学反应速率、物质结构、分散体系等方面的基本理论和基本知识；会运用基本理论和基本知识解释化学现象，会运用基本分析方法和测试手段进行一般的化学分析，能够运用所学知识解决生产生活中的实际问题，能将化学知识与专业实际相结合。

(一)理论知识方面Ⅰ.结构化学部分一、微观粒子的运动特性1．了解电子等微观粒子运动特性：物理量量子化、波粒二象性2．了解测不准原理，了解量子力学的基本假设二、波函数1．了解波函数的物理意义和量子数的物理意义2．掌握量子数的取值规则3．了解原子轨道轮廓图、等值线图和电子云图三、原子的核外电子结构1．单电子原子：了解单电子原子内轨道能级2．多电子原子：了解屏蔽作用对轨道能级的影响，了解有效核电荷概念，了解能级组的划分，了解能量最低原理、不相容原理、洪特规则，掌握原子核外电子的排布规律四、元素周期律1．了解元素原子核外电子结构周期性变化规律与周期表结构的关系2．了解主、副族元素原子的结构特点3．了解电子结构、原子半径、有效核电荷与主、副族元素性质（电离能、电子亲合能、电负性）变化基本规律的关系五、化学键1．了解离子键理论要点2．了解离子晶体晶格能概念及其对离子晶体重要物理性质的影响3．了解共价键价键理论，分子轨道理论要点，σ键和π键4．了解轨道杂化理论、了解杂化轨道与分子空间构型及分子极性的关系5．了解分子间力、氢键及其对物质重要性质的影响6．了解配合物结构的价键理论Ⅱ．化学基础理论部分预备知识：1．掌握“物质的量”概念2．掌握“化学计量数”概念3．掌握“化学反应进度”概念一、化学热力学1．热力学第一定律：理解状态函数、功、热、热力学能、焓等概念，理解热力学第一定律数学表达式，理解定压热与焓变、定容热与热力学能变有关系，掌握热容概念2．热化学：理解并掌握化学反应热概念，掌握化学反应的（标准）摩尔焓概念，理解并熟练应用盖斯定律，掌握并熟练应用标准摩尔生成焓概念，能应用基尔霍夫公式3．了解自发过程的特点，了解可逆过程4．了解熵增原理，了解熵的统计意义5．了解吉布斯自由能和吉布斯自由能判据6．掌握热力学基本公式7．理解化学势概念，理解化学反应摩尔吉布斯自由能概念和标准摩尔生成吉布斯自由能概念8．了解理解气体和非电解质理想溶液中各组分的化学势，了解非理想气体和非想溶液中各组分的化学势，了解逸度、活度概念9．掌握吉布斯——亥姆霍兹方程和化学反应等温式的应用二、化学平衡1．理解化学平衡状态的热力学意义：化学势与化学平衡2．掌握标准平衡常数概念和化学平衡计算及多重平衡原理3．掌握各种因素对化学平衡的影响4．了解经验平衡常数三、化学动力学1．掌握化学动力学基本概念：基元反应、简单反应、复杂反应、反应分子数、化学反应速率、反应级数、速率方程、速率常数，掌握简单级数反应的特点和有关计算2．掌握浓度、温度对反应速率的影响，阿累尼乌斯公式及其应用3．了解复合反应及其近似处理4．了解反应速率理论，了解活化能概念5．了解催化作用和催化剂四、电解质溶液1．掌握离子电迁移、电导、是导率等概念及其简装应用2．掌握离子的化学势、活度和活度系数等概念，了解强电解质溶液理论Ⅲ．溶液中的离子反应一、酸碱反应1．掌握质子酸碱概念、了解路易斯酸碱概念2．理解酸碱强度与结构的关系3．掌握弱酸碱的离解平衡、酸碱水溶液酸度和有关离子浓度的近似计算4．掌握影响酸碱离解平衡移动的各种因素，掌握介质酸度对弱酸碱存在形体的影响5．掌握缓冲溶液的性质、组成、酸度的近似计算及缓冲溶液的配置二、沉淀——溶解反应1．掌握溶度积原理2．掌握分步沉淀作用3．掌握同离子效应、酸度、配位反应、氧化还原反应对沉淀——溶解反应的影响、沉淀转化4．了解沉淀反应在离子分离和定性分析中的应用三、配位反应1．掌握配离子稳定常数概念和配位平衡的近似计算2．理解酸碱反应、沉淀反应和氧化还原反应对配位平衡的影响，并能做简单近似计算3．了解配位反应的重要应用四、氧化还原反应1．掌握有关基本概念，掌握氧化还原反应式的配平方法2．掌握原电池、电极、电池电动势、电极电势等重要概念3．掌握可逆电池热力学，掌握Nernst方程及其应用、氧化还原反应的标准平衡常数4．了解pH——电势图Ⅳ．分析化学部分一、掌握分析化学的基本概念：化学分析与仪器分析、定量分析的一般程序、准确度与精密度、提高测定准确度的措施二、初步掌握有效数据的统计处理：t—检验、F—检验三、掌握滴定分析基本概念和原理，了解反应完全程度对终点误差的影响，掌握各类指示剂的变色原理和选择四、各类滴定分析方法酸碱滴定：掌握强酸（碱）、弱酸（碱）及简单的混合酸碱的滴定分析方法及重要应用；沉淀滴定：掌握莫尔法、佛尔哈德法原理和重要应用配位滴定：理解条件稳定常数概念、酸效应对条件稳定常数的影响，单一离子的滴定条件，掌握配位滴定的重要应用氧化还原滴定：理解条件电极电势、氧化还原反应的条件平衡常数，掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法原理及重要应用三、课程的重点与难点第1章溶液（2学时）本章教学目的要求：1.掌握溶液中物质的量浓度、质量摩尔浓度、物质的量分数、质量分数的计算及相互间的换算。

2.掌握难挥发非电解质稀溶液的依数性及其应用。

3.了解强电解质溶液依数性的偏差，了解活度，活度系数、离子强度基本概念。

本章重点、难点：重点：分散系的概念、稀溶液依数性及计算公式。

难点：引起稀溶液依数性的原因。

1.1 分散体系（了解）1.1.1 分散体系1.1.2 分散体系的类型1.1.3 分散体系的特点1.2 溶液（掌握、运用）1.2.1 溶液1.2.2 物质的量浓度1.2.3 质量摩尔浓度1.2.4 物质的量分数1.2.5 质量分数1.3 稀溶液的依数性（掌握、运用）1.3.1 溶液的蒸气压下降1.3.2 溶液的沸点升高1.3.3 溶液的凝固点下降1.3.4 溶液的渗透压1.4 电解质溶液（了解、理解、运用）1.4.1电解质溶液 1.4.2离解度 1.4.3电解质稀溶液的依数性1.4.4强电解质理论简介 1.4.5活度 1.4.6离子强度第2章化学热力学基础（1学时）简单介绍（了解内容）本章教学目的要求：1. 了解热力学能、焓、熵、自由能等状态函数的物理意义2. 了解热力学基本概念3. 掌握△G与温度的关系式，及温度对反应自发性的影响本章重点和难点：重点：状态函数的性质；焓和焓变；自由能和自由能变；反应热和自由能变的含义及其计算；自发性判据。

难点：焓、熵、自由能的概念；利用吉布斯自由能判断过程的自发性。

2.1基本概念（理解、掌握）2.1.1 体系与环境 2.1.2 状态和状态函数 2.1.3 广度性质和强度性质2.1.4 过程和途径 2.1.5 热和功 2.1.6 热力学第一定律2.2自由能（了解、掌握、运用）2.2.1 自由能 2.2.2 标准摩尔生成自由能 2.2.3 Gibbs-Helmholtz方程*2.2.4 生化标准状态第3章化学反应速率和化学平衡（4学时）本章教学目的要求：1. 掌握标准平衡常数（Kθ）的意义及书写2. 掌握有关化学平衡的计算3. 了解化学反应等温方程的意义，掌握ΔrGmθ与Kθ的关系式。

4. 掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响5. 掌握化学反应速率方程式，质量作用定律及其适用范围6. 了解反应速率理论7. 掌握温度与反应速率常数的关系式，掌握活化能的概念本章重点和难点：重点：反应速率的表示方法；质量作用定律；阿累尼乌斯公式；标准平衡常数；Δr G mθ与Kθ的关系；化学平衡的计算。

难点：质量作用定律和阿累尼乌斯公式的应用；化学反应等温方程的应用。

3.1 化学反应速率（理解、掌握）3.1.1 化学反应速率 3.1.2 反应机理 3.1.3 速率方程和速率常数3.1.4 反应级数3.2 温度对反应速率的影响（理解、掌握）3.2.1 van’t Hoff规则 3.2.2 Arrhenius公式 3.2.3 活化能3.3 反应速率理论简介（了解）3.3.1 碰撞理论 3.3.2 过渡态理论3.4 催化剂（了解、掌握）3.4.1 催化剂和催化作用3.4.2 催化剂的特点3.4.3 均相催化和多相催化3.4.4 酶催化反应3.5 可逆反应与化学平衡（理解、掌握）3.5.1 可逆反应（对峙反应） 3.5.2 分压定律 3.5.3 标准平衡常数3.5.4 书写标准平衡常数表示式应注意的事项3.5.5 有关化学平衡的计算3.6 标准平衡常数和标准摩尔自由能变化的关系（理解、掌握）3.7 化学平衡的移动（理解、掌握）3.7.1 浓度对化学反应的影响 3.7.2压力对化学平衡的影响3.7.3 温度对化学平衡的影响 3.7.4 其他平衡的影响*3.8 生物化学标准平衡常数（自学、了解）第4章物质结构（7学时）本章教学目的要求：1. 了解核外电子运动的特性——波粒二象性、量子化、波函数ψ与原子轨道，几率与几率密度及其表示法，原子轨道和电子云角度分布图2. 掌握四个量子数的物理意义，相互关系及合理组合3. 掌握单电子原子、多电子原子能级，了解钻穿效应、屏蔽效应对能级高低的影响；掌握核外电子排布的原理，能熟练写出一般元素原子核外电子排布式4. 掌握原子结构与同期系的关系及元素基本性质（原子半径、电离能、电子亲合能、电负性）的变化规律*5. 掌握离子键理论要点，决定离子化合物性质的因素与离子晶体的晶格能6. 掌握共价键理论（VB法）和杂化轨道理论要点及共价健特征7. 掌握偶极矩、分子的极化和分子间力、氢键及对物质物理性质的影响，了解各类晶体的特点本章重点和难点：重点：四个量子数；核外电子的排布；元素性质变化的周期性；价键理论；杂化轨道理论及其应用；分子间作用力和氢键。