无机化学教学大纲(本科)

《无机化学》教学大纲

课程编码课程名称：无机化学

学分：学时： 144

说明

一、课程的地位、作用及目的

无机化学是高等院校化学系各专业的第一门必修基础课程。它对于学生的专业课程学习起着承先启后的作用。该课程的讲授内容，既要立足于中学化学知识，又要为化学各专业后继课程准备必需的基础知识。

本课程的目的，是通过理论教学和实践教学，使学生掌握无机化学的基础知识，了解研究无机化学的一般方法和学科发展的动态，培养学生基本的实验技能和建立科学的思维方法。

二、课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，讨论课、实验、习题、答疑和期中、期末考试。通过本课程的学习使学生掌握物质结构、元素周期律、化学热力学、化学平衡(酸碱平衡、沉淀溶解平衡、•氧化还原平衡，配合离解平衡)和化学反应速率等基本概念和基本理论知识；理解和掌握重要元素及其化合物的结构、性质、反应规律和用途，训练和培养学生科学思维能力和分析问题解决问题的能力，指导学生掌握正确的学习方法和初步的科学研究方法，帮助学生树立辨证唯物主义观点；为后继课程的学习打下坚实的基础。

三、教学方法、手段的建议

教师要运用启发式教学方法，注重在教学中实践“以学生为主体，以教师为主导”的素质教育指导思想，充分运用多媒体教学、网络教学等多元化、全方位的教学手段，努力提高教学质量。

四、考核方式

本课程分两学期讲授,第一学期讲授化学基础理论,第二学期讲授元素化学,每学期考核一次,考核成绩由平时成绩20%+期末考试(闭卷)成绩80%组成。

五、建议学时分配（共计144学时）

课程的基本内容及学时分配

绪论学时 1

[教学基本要求]

介绍本课程的学习内容、目的、任务和方法。

[重点与难点]

介绍本课程的学习内容

[教学内容]

化学是研究物质组成、结构、性质和变化的科学；无机化学研究的对象、发展和前景；学习无机化学的方法。

第1章原子结构和元素周期律学时 8 [教学基本要求]

掌握氢原子光谱，玻尔原子模型；了解核外电子运动的特殊性，理解波函数和电子云图形；掌握电子层、电子亚层、能级、能级组、电子云、原子轨道等概念，理解四个量子数的量子化条件及其物理意义；掌握近似能级图，按照核外电子排布原理，写出一般元素的原子电子构型；理解原子结构与元素周期律间的关系；掌握各类元素电子构型的特征；掌握电离能、电子亲合能、电负性等概念，了解它们与原子结构的关系；通过了解人类对原子结构的认识历史，培养科学的思维方法。

[重点与难点]

重点：波函数和原子轨道，四个量子数，波函数的径向分布图和角度分布图，几率密度和电子云，电子云角度分布图。

难点：波函数的径向分布图和角度分布图，几率密度和电子云，电子云角度分布图。

[教学内容]

元素、原子序数和元素符号，核素、同位素；相对原子质量：原子质量和平均原子质量，相对原子质量测定方法；相对分子质量和式量；电子发现、卢瑟福原子模型、爱因斯坦光子学说、核外电子运动的量子化特征；氢原子光谱，玻尔理论，能级概念；核外电子运动的波粒二象性，德布罗意关系式，海森堡测不准原理；核外电子运动状态的描述：薜定谔方程(只简单介绍公式)，波函数和原子轨道，四个量子数，波函数的径向分布图和角度分布图，几率密度和电子云，电子云角度分布图和几率径向分布图；基态原子电子组态：屏蔽效应，钻穿效应，近似能级图，电子层与电子亚层，构造原理；原子核外电子排布规律；原子结构与元素周期系的关系：元素性质的周期性；元素周期表：长周期与短周期、主族与副族，原子的电子构型与元素的区分；元素性质及其变化的周期性：原子半径、电离能、电子亲合能、电负性、氧化态；元素的金属性和非金属性变化规律。

第2章分子结构学时 8

[教学基本要求]

掌握离子键和共价键理论的基本内容；理解物质性质与其分子结构的关系；定性了解同核双原子分子的分子轨道理论；掌握化学键、分子间力和氢键的概念、特征，搞清价键力、分子间力和氢键的区别。

[重点与难点]

重点：共价键理论，杂化轨道理论。

难点：杂化轨道理论，共轭大π键。

[教学内容]

离子键理论：离子键的形成及其能量变化，离子键的特征与本质，晶格能，单键的离子性百分数；共价键理论：经典共价键理论(电子配对法)，路易斯结构式；现代价键理论：共价键的饱和性和方向性；σ键和π键；价层电子互斥模型（VSEPR）；杂化轨道理论要点；SP、Sp2、sp3杂化；等性杂化和不等性杂化；共轭大π键；等电子体原理；分子轨道理论：分子轨道的含义，分子轨道的形成，组成分子轨道三原则(对称性原则，最大重叠原则和能量近似原则)，成键轨道和反键轨道，简单双原子分子轨道能级图，分子轨道中的电子排布，键级；化学键类型；化学键参数：键能、键长、键角、键的性质；分子的性质：极性分子和非极性分子；分子偶极矩，分子的磁性；分子间力和氢键：范德华力(取向力、诱导力、色散力)及其特点；氢键的形成与本质，氢键的方向性和饱和性；分子间力和氢键对物质性质的影响。

第3章晶体结构学时 4

[教学基本要求]

掌握各类晶体的特征；掌握晶体类型与物质性质的关系；掌握晶格能和原子化热的概念及有关应用；理解离子极化概念及其应用；了解原子半径、离子半径的定义及其对化合物性质的影响。

[重点与难点]

重点：晶胞基本特征，离子晶体及结构模型。

难点：离子的极化作用和变形性，离子的极化率，金属晶体的紧密堆积模型。

[教学内容]

晶体特征：晶体、晶系、晶格(简单立方、面心立方、体心立方)、晶胞，晶体的各向异性，晶胞中原子的坐标与计数，素晶胞与复晶胞；离子晶体：离子晶体的特征，离子晶体结构模型(NaCl型、CsCl型、ZnS型、CaF2型TiO2型)；离子半径，晶格中离子配位数与离子半径比之间的关系；离子电荷与构型，离子的极化作用与变形性，离子的极化率，离子极化对化合物键型和化合物性质的影响；分子晶体(干冰和水)；原子晶体(金刚石和石墨)；同质多晶现象和类质同晶现象；金属键和过渡键型：金属原子化热，金属键的形成和特征，自由电子，能带理论；金属晶体：金属晶体的特征，金属晶体的堆积模型(面心、体心、•六方堆积)；原子半径(范德华半径、共价半径、金属半径)。

第4章化学热力学基础学时 8