大学无机化学教案全

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无机化学教案

说明

一、课程教学得基本要求

本课程得教学环节包括课堂讲授,学生自学,讨论课、实验、习题、答疑与期中、期末考试。通过本课程得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)与化学反应速率等基本概念与基本理论知识;理解与掌握重要元素及其化合物得结构、性质、反应规律与用途,训练与培养学生科学思维能力与分析问题解决问题得能力,指导学生掌握正确得学习方法与初步得科学研究方法,帮助学生树立辨证唯物主义观点,为后继课程得学习打下坚实得基础。

二、教学方法、手段

主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”得素质教育指导思想,充分运用多媒体教学、网络教学等多元化、全方位得教学手段,努力提高教学质量。

三、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。

四、学时分配(共计144学时)

五、目录

绪论 (4)

第1章原子结构与元素周期律 (4)

第2章分子结构 (9)

第3章晶体结构..................................................................13第4章化学热力学基础.........................................................23 第5章化学平衡 (30)

第6章化学动力学基础 (32)

第7章水溶液 (36)

第8章酸碱平衡…………………………………………………………41

第9章沉淀平衡 (51)

第10章电化学基础 (56)

第11章配合物与配位平衡 (66)

第12章氢与稀有气体……………………………………………………73

第13章卤素 (74)

第14章氧族元素 (80)

第15章氮磷砷 (87)

第16章碳硅硼 (97)

第17章非金属元素小结…………………………………………………103

第18章金属通论…………………………………………………………104

第19章S区金属 (105)

第20章P区金属..................................................................109 第21章ds区金属 (114)

第22章d区金属(一)……………………………………………………121

课程得主要内容

绪论学时1

[教学基本要求]

介绍本课程得学习内容、目得、任务与方法。

[重点与难点]

介绍本课程得学习内容

[教学内容]

一、化学研究对象

化学就是研究物质组成、结构、性质与变化得科学;无机化学研究得对象、发展与前景,化学研究内容包括对化学物质得(1)分类(2)合成(3)反应(4)分离(5)表征(6)设计(7)性质(8)结构(9)应用。

二、化学发展简史

1、古代化学(17世纪中期)-实用与自然哲学时期(公元前后)、炼金术与炼丹时期(公元前后-公元1500年)、医化学时期(公元1500年-1700年)、燃素学说时期(公元1700-1774年)。

2、近代化学(17世纪后期)-提出了质量不灭定律、氧化理论、定比定律、倍比定律、当量定律、原子学说、分子学说、元素周期律等一系列理论。

3、现代化学(19世纪后期)

三、学习无机化学得方法。

第1章原子结构与元素周期律学时8

[教学基本要求]

掌握氢原子光谱,玻尔原子模型;了解核外电子运动得特殊性,理解波函数与电子云图形;掌握电子层、电子亚层、能级、能级组、电子云、原子轨道等概念,理解四个量子数得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,写出一般元素得原子电子构型;理解原子结构与元素周期律间得关系;掌握各类元素电子构型得特征;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得关系;通过了解人类对原子结构得认识历史,培养科学得思维方法。

[重点与难点]

重点:波函数与原子轨道,四个量子数,波函数得径向分布图与角度分布图,几率密度与电子云,电子云角度分布图。

难点:波函数得径向分布图与角度分布图,几率密度与电子云,电子云角度分布图。

[教学内容]

1-1原子

质量守恒定律、当量定律、定比定律、倍比定律、道尔顿原子论。

1-2相对原子质量

1、元素:具有一定核电荷数(核内质子数)得原子称为一种(化学)元素。

原子序数与元素符号

2、核素:具有一定质子数与一定中子数得原子称为一种核素。

元素单核素元素核素稳定核素

多核素元素放射性核素

核素符号、质量数,同位素与同位素丰度。

同位素丰度: 某元素得各种天然同位素得分数组成(原子百分比)称为同位素丰度。

3、原子质量

以原子质量单位u为单位得某核素一个原子得质量称为该核素得原子质量,

简称原子质量。1u=12C原子质量得1/12。

核素得质量与12C得原子质量得1/12之比称为核素得相对原子质量。4、元素相对原子质量(原子量)

相对原子质量测定方法

元素相对原子质量:原子量就是指一种元素得1摩尔质量对核素12C得1摩尔质量得1/12得比值。

单核素元素:指该元素核素得相对原子质量。

元素相对原子质量

多核素元素:指该元素得天然同位素相对原子质量得加

权平均值。

相对分子质量与式量。

1-3原子得起源与演化(略)

1-4原子结构得玻尔行星模型

1、氢原子光谱

氢原子光谱,氢原子能级之间跃迁所发射或吸收得光谱。就是最简单得原子光谱。到1885年已经观察到氢原子得14条谱线,其中较强得4条谱线Hα、Hβ、Hγ、Hδ在可见光区,J、J、巴耳末将它们得波长用经验公式表示。1890年J、R、里德堡把巴耳末写得公式改写成用波长得倒数表示,仍称巴耳末公式:

ν= R(1/n

12-1/n

2

2) n

2

>n

1

或(波数)=1/λ=R H(1/n12-1/n22)

R或R

H

称为里德堡常数,R=3、289×1015s-1,R H =1、097×105cm-1。以后相继发现了氢原子得其她谱线系,都可以用类似得公式表示。各谱线系分别为?莱曼系(1906)n1=1n2=2,3,4,…?巴耳末系(1885)n1=2 n2=3,4,5,…?帕邢系(1908)n1=3n2=4,5,6,…?布拉开系(1922)n1

=4 n2=5,6,7,

2、玻尔理论

(1)电子不就是在任意轨道上绕核运动,而就是在一些符合一定条件得轨道(稳定轨道)上运动。量子化条件:P(轨道角动量)=mvr=nh/2π

(2)定态假设-基态与激发态

(3)跃迁规则:处于激发态得电子不稳定,可以跃迁到离核较近得轨道上,这时会以光子形式放出能量,即释放出光能。hν=E2-E1

利用玻尔理论计算原子轨道半径、轨道能量与里德堡常数。

1-5氢原子结构得量子力学模型

1、波粒二象性

(1)光得二象性P=mc=mc2/c=E/c=hν/c=h/λ

(2)电子得波粒二象性λ=h/p=h/mv(德布罗意关系式)

2、海森堡测不准原理Δx·Δp≥h/2π或Δx≥h/2πm·Δv

4、氢原子结构得量子力学模型

(1)薜定谔方程(只简单介绍公式)

(2)波函数与原子轨道

(3)几率密度与电子云

(4)几率密度分布得几种表示法—电子云图,等几率密度面,界面图,径向几率密度图。

(5)波函数、电子云得径向分布图与角度分布图,几率径向分布图。

5、四个量子数

(1)主量子数n:表示原子中电子出现几率最大区域离核得远近,就是决定电子能

量高低得重要因素。决定电子层数。

(2)角量子数l:表示原子轨道或电子云得形状,表示同一电子层中具有不同状态得分层,与多电子原子中得电子得能量有关。从能量角度上瞧,这些分层常称为能级。Ens<Enp<End<Enf

(3)磁量子数m:表示原子轨道或电子云在空间得伸展方向。

(4)自旋量子数m s:

每一个电子层中,由于原子轨道形状得不同,可有不同得分层;又由于原子轨道在空间伸展方向不同,每一个分层中可有几个不同得原子轨道;每一个原子轨道中又可有两个电子处于自旋方向不同得运动状态。

1-6基态原子电子组态

1、多电子原子得能级、近似能级图(鲍林能级图与科顿能级图)

2、屏蔽效应与钻穿效应:由于其它电子对某一电子得排斥作用而抵消了一部分核电荷,从而使有效核电荷降低,削弱了核电荷对该电子得吸引,这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。利用斯莱脱规则计算屏蔽常数与电子能量。

外层电子钻到内层空间而靠近原子核得现象,称为钻穿作用。钻穿作用越大得电子得能量越低。因电子得钻穿作用不同而使它得能量发生变化得现象,称为钻穿效应。

3、原子核外电子排布(基态原子电子组态)规律

(1)构造原理—泡利原理、洪特规则、能量最低原理。

(2)原子得电子层结构

1-7元素周期系

1、原子结构与元素周期系得关系、元素周期律。

2、元素周期表

长周期与短周期、主族与副族,原子得电子构型与元素得区分。

1-8元素周期性—元素性质及其变化得周期性

1、原子半径

共价半径-同种元素得两个原子以共价单键连接时,它们核间距

得一半叫做原子得共价半径。

(1)原子半径金属半径-金属晶体中相邻两个互相接触得原子核间距得一半。

范德华半径-两原子之间靠范德华力接近时原子间距得一半。

(2)原子半径得周期性变化-在短周期中与长周期中得变化、镧系收缩、在同族中得变化。

2、电离能—使某元素一个基态得气态原子失去一个电子形成正一价得气态离子时所需要得能量,叫做这种元素得第一电离能。

3、电子亲合能—某元素一个基态得气态原子得到一个电子形成气态负离子时所放出得能量叫该元素得电子亲合能。

4、电负性—把原子在分子中吸引电子得能力叫做元素得电负性。

鲍林电负性

电负性密立根电负性χ=1/2(I+E)

阿莱-罗周电负性χ=0、359Z﹡/r2 +0、744

5、氧化态—氧化数就是化合物中某元素所带形式电荷得数值。

第2章分子结构学时8

[教学基本要求]

掌握离子键与共价键理论得基本内容;理解物质性质与其分子结构得关系;定性了解同核双原子分子得分子轨道理论;掌握化学键、分子间力与氢键得概念、特征,搞清价键力、分子间力与氢键得区别。

[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]

2-1路易斯结构式

2-2价键理论(一)-电子配对法(VB法)

1、成键得原理

①电子配对原理:两原子如各有一个自旋相反得未成对电子,它们可以互相配对形成稳定得共价单键,这对电子为两个原子所共有。如各有两个或三个未成对得电子,则自旋相反得单电子可两两配对形成共价双键或三键。

②能量最低原理:电子配对以后会放出能量,使体系得能量降低。

③原子轨道最大重叠原理:键合原子间形成化学键时,成键电子得原子轨道一定要发生重叠,从而使键合原子中间形成电子云较密集得区域。

2、共价键得特点—共价键得饱与性与方向性、。

2、共价键类型—σ键、π键、配位键。

2-3价层电子互斥模型(VSEPR)

1、VSEPR得基本要点

(1)在AXm型分子中,中心原子A得周围配置得原子或原子团得几何构型,主要决定于中心原子价电子层中电子对得互相排斥作用,分子得几何构型总就是采取电子对相互排斥最小得那种结构。

(2)电子对相互排斥作用大小取决于电子对得数目、类型与电子对之间得夹角。

①如A与X之间就是通过两对电子或三对电子结合而成,可把双键或三键作为一个电子对来瞧待。②电子对之间得夹角越小排斥力越大。③不同电子对之间斥力大小顺序:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子>成键电子-成键电子

叁键>双键>单键

2、判断共价分子结构得一般规则

(1)确定电子对数:中心原子A得价电子层中总电子对数=1/2[A原子价电子数+配位体X提供电子数(X氧化数×X原子个数m)+(-)离子电荷数]

(2)确定电子对得理想几何构型。

(3)确定分子稳定结构。

2-4价键理论

(二)-杂化轨道理论

1、杂化轨道理论要点

(1)在形成分子时,由于原子间得相互作用,若干不同类型得、能量相近得原子

轨道混合起来,重新组成一组新得轨道,这种轨道重新组合得过程叫杂化,所形成得新轨道称为杂化轨道。

(2)杂化轨道得数目与组成杂化轨道得各原子轨道得数目相等。

(3)凡就是由不同类型得原子轨道混合起来,重新组合成一组完全等同(能量相等、成分相同)得杂化轨道,这种杂化叫等性杂化。凡就是由于杂化轨道中有不参加成键得孤电子对得存在,而造成不完全等同得杂化轨道,这种杂化叫不等性杂化。

(4)杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理。不同类型杂化轨道成键能力得大小次序如下:sp<sp2<sp3<dsp2<sp3d<sp3d2

(5)杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理。键角越大化学键之间得排斥能越小。

2-5共轭大π键

2-6等电子体原理

2-7分子轨道理论

1、分子轨道理论得基本要点

(1)在分子中电子不从属于某些特定得原子,而就是在遍及整个分子范围内运动,每个电子得运动状态可以用波函数ψ来描述,ψ称为分子轨道,ψ2为分子中得电子在空间各处出现得几率密度或电子云。

(2)分子轨道就是由原子轨道线形组合而成得,分子轨道数目同互相化合原子得原子轨道数目相同。

(3)每一个分子轨道ψi都有一相应得能量E i与图象,根据分子轨道得对称性不同,可分为б轨道与π轨道。

(4)分子轨道中电子得排布也遵从原子轨道电子排布得同样原则。

2、原子轨道线形组合得类型与原则

(1)成键轨道与反键轨道—由两个符号相同得波函数得叠加(即原子轨道相加重叠)所形成得分子轨道,由于在两核间几率密度增大,其能量较原子轨道得能量低,称为成键分子轨道。而由两个符号相反得波函数得叠加(即原子轨道相减重叠)所形成得分子轨道,由于在两核间几率密度减小,其能量较原子轨道得能量高,称为反键分子轨道。

(2)组成分子轨道三原则—对称性原则,最大重叠原则与能量近似原则

3、简单双原子分子轨道能级图,分子轨道中得电子排布。

2-8共价分子得性质

1、键级键级=(成键电子数-反键电子数)/2,键级得大小说明两个相邻原子间成键得强度。

2、键能、键离解能、键离解焓。

在0K下,将处于基态得双原子分子AB拆开成基态A与B原子时,所需要得能量叫AB分子得键离解能,用D(A-B)表示。双原子分子得键离解能就就是键能E,多原子分子键能就是键离解能得平均值。而在标准气压与298K下,D(A-B)则为键离解焓。键能越大,化学键越牢固,含有该键得分子就越稳定。

3、键角—分子中键与键之间得夹角叫做键角。

4、键长—分子中两个成键原子核间得平衡距离叫做键长。键长越短,键越强。

5、键得极性与分子得极性

非极性共价键:成键电子不偏移,同种原子间形成得键。

(1)共价键极性共价键:成键电子偏向吸引电子能力强得原子一方。

在极性共价键中,成键原子得电负性差越大,键得极性也越大。

(2)极性分子与非极性分子

非极性分子:分子中正、负电荷重心重合在一起,电荷分布均匀对称。分子

极性分子:分子中正、负电荷重心不重合,电荷分布不均匀对称

分子偶极矩,分子得磁性,。

2-9分子间力

1、范德华力及其特点

永久偶极:极性分子中得固有偶极

(1)分子偶极诱导偶极:在外电场影响下所产生得偶极

瞬间偶极:某一瞬间分子得正负电荷重心不重合产生得偶极

取向力:靠永久偶极而产生得相互作用力

(2)范德华力诱导力:诱导偶极同极性分子得永久偶极间得作用力

色散力:由于存在瞬间偶极而产生得相互作用力

2、氢键

氢键得形成与本质,氢键可用X—H…Y表示,X与Y代表F,O,N等电负性大,带孤电子对且半径小得原子。

氢键得方向性与饱与性;分子间力与氢键对物质性质得影响。

第3章晶体结构学时4

[教学基本要求]

掌握各类晶体得特征;掌握晶体类型与物质性质得关系;掌握晶格能与原子化热得概念及有关应用;理解离子极化概念及其应用;了解原子半径、离子半径得定义及其对化合物性质得影响。

[重点与难点]

重点:晶胞基本特征,离子晶体及结构模型。

难点:离子得极化作用与变形性,离子得极化率,金属晶体得紧密堆积模型。[教学内容]

3-1晶体

1、晶体得宏观特征

晶体得本质特征就是自范性(晶体能够自发地呈现封闭得规则凸多面体得外形),宏观特征有对称性、均一性与各向异性,晶体有固定得熔点。

晶体分为单晶(单一得晶体多面体);双晶(两个体积大致相当得单晶按一定规则生长);晶簇(单晶以不同取向连在一起);多晶(瞧不到规则外形得晶态质)。

晶体符合晶面夹角不变定律。

2、晶体得微观特征-平移对称性

在晶体中原子呈现周期性得整齐排列。对于理想得完美晶体,这种周期性就是单调得,不变得。这就是晶体得普遍特征,叫做平移对称性。宏观晶体得规则外形正就是晶体得微观特征得体现。

3-2晶胞

1、晶胞基本特征

晶体得解理性:用锤子轻击具有整齐外形得晶体(如方解石),会发现晶体劈裂出现得新晶面与某一原晶面就是平行得,这种现象叫晶体得解理性。

晶胞就是晶体中具有代表性得基本重复单位。整个晶体就是由完全等同得晶胞无隙并置得堆积而构成得。

晶胞包括二个要素:一就是晶胞得大小、型式,另一就是晶胞得内容。晶胞得大小、型式由a、b、c三个晶轴及它们间得夹角α、β、γ所确定。晶胞得内容由组成晶胞得原子或分子及它们在晶胞中得位置所决定。

晶胞具有平移性。

可以选为晶胞得多面体很多,三维得“习用晶胞”就是平行六面体,叫做布拉

维晶胞。

2、布拉维系

布拉维晶胞得边长与夹角叫晶胞参数。共有7种不同几何特征得三维晶胞,称为布拉维系(Bravaissystem)。

立方cubic(c) a=b=c,α=β=γ=90°

四方tetragonal (t)a=b≠c,α=β=γ=90°

六方hexagonal (h) a=b≠c, α=β=90°, γ=120°

正交orthorhomic (o) a≠b≠c, α=β=γ=90°

单斜monoclinic (m)a≠b≠c,α=γ=90°, β≠90°

三斜anorthic(a) a≠b≠c,α≠β≠γ

菱方rhombohedral(R) a=b=c, α=β=γ

3、晶胞原子得坐标与计数

原子坐标:通常用向量xa+yb+zc中得x,y,z组成得三组数来表达晶胞中原子得位置。原子坐标绝对值得取值区间为1 > |x(y, z)|≥0。

原子坐标平均每个晶胞中得原子个数

0, 0, 0 (晶胞顶点)8×1/8=1

1/2,1/2, 1/2(晶胞体心)1

1/2,0, 1/2 (晶胞面心)2×1/2=1

1/2,0,0(晶胞棱边中心) 4×1/4=1

4、素晶胞与复晶胞

晶胞就是描述晶体结构得基本单元,分为素晶胞与复晶胞。

素晶胞(P):就是晶体微观结构中得最小基本单元,不能再小。素晶胞中得原子集合相当于晶体微观空间原子作周期性平移得最小集合,叫做结构基元。。

体心晶胞(2倍体),符号I;

复晶胞面心晶胞(4倍体),符号F;

(素晶胞得多倍体)底心晶胞(2倍体),符号A(B﹑C)

体心晶胞得特征就是晶胞内任一原子作体心平移[原子坐标+(1/2, 1/2,1

/2)]必得到与它完全相同得原子。

面心晶胞得特征就是可作面心平移,即所有原子均可作在其原子坐标上+

1/2,1/2, 0; 0, 1/2, 1/2; 1/2,0,1/2得平移而得到周围环境完全相同得原子。

底心晶胞得特征就是可作底心平移,即晶胞中得原子能发生如下平移:+1/2,1/2, 0,称为C底心;+0,1/2,1/2,称为A底心;+1/2,0,1/2,称为B底心。底心平移就是指只能发生其中一种平移。

3-314种布拉维点阵型式

3-4 金属晶体

1、金属键

金属晶体中原子之间得化学作用力叫做金属键。金属键就是一种遍布整个晶体得离域化学键。金属晶体就是以金属键为基本作用力得晶体。

金属键无方向性,无固定得键能,金属键得强弱与自由电子得多少有关,也与离子半径、电子层结构等有关。

2、原子化热与金属键

金属键得强度可以用原子化热等来衡量。金属原子化热就是指 1 mol金属变成相互远离得气态原子时吸收得热量。金属原子化热数值小时,其熔点低,

质地软;反之则熔点高,硬度大。

例如Na

Al

原子化热108、4 kJ?mol-1326、4 kJ?mol-1

m、p、97、5 ℃

660℃

b、p、880 ℃

1800 ℃

3、电子气理论

经典得金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来得大量自由电子形成可与气体相比拟得带负电得“电子气”,金属原子则“浸泡”在“电子气”得“海洋”之中。

4、能带理论

(1)能带理论基本要点:

①金属原子单独存在时得能级(1s、2s、2p…)在n个原子构成得一块金属中形成相应得能带(1s、2s、2p…);一个能带就就是一组能量十分接近得分子轨道,其总数等于构成能带得相应原子轨道得总与。

②按能带填充电子得情况不同,可把能带分为满带(价带),空带与导带三类。

以Li 为例, 1s22s12p0, 1s轨道充满电子,故组成得能带充满电子,称为满带。2s 轨道电子半充满,组成得能带电子也半满,称为导带。2p能带中无电子,称为空带。

③能带与能带之间存在能量得间隙,简称带隙,又叫“禁带宽度”。可分为三类:带隙很大,带隙不大,没有带隙(相邻两能带在能量上重叠)。

(2)能带理论得应用

①对金属导电得解释:

第一种情况:金属具有部分充满电子得能带,即导带,在外电场作用下,导带中得电子受激,能量升高,进入同一能带得空轨道,沿电场得正极方向移动,同时,导带中原先充满电子得分子轨道因失去电子形成带正电得空穴,沿电场得负极移动,引起导电。

第二种情况:金属得满带与空带或满带与导带之间没有带隙,就是重叠得,电子受激从满带进入重叠着得空带或者导带,引起导电。

②解释导体、半导体与绝缘体以及其它性质。

5、金属晶体得特点—导电性、导热性、延展性、具有金属光泽。

6、金属晶体得堆积模型

把金属晶体瞧成就是由直径相等得圆球状金属原子在三维空间堆积构成得模型叫做金属晶体得堆积模型。

(1)体心立方堆积

金属原子分别占据立方晶胞得顶点位置与体心位置,空间占有率68、02% 。(2)简单立方堆积

金属原子只占据立方晶胞得顶点位置,空间占有率52、36% ,就是不稳定得堆积方式。

(3)六方最密堆积

金属原子就是AB AB堆积方式,在第一层中,最紧密得堆积方式,就是一个球与周围6个球相切,在中心得周围形成6个凹位。第二层就是将球对准第一层得1,3,5位(或对准2,4,6 位)。第三层就是将球对准第一层得球,于就是每两层形成一个周期,形成六方紧密堆积。

(4)、面心立方最密堆积

第一、二层中堆积方式与六方最密堆积相同,第三层就是将球对准第一层得2,4,6位,不同于AB 两层得位置,这就是 C 层。第四层再排A,于就是形成ABCABC 三层一个周期。

3-5离子晶体

1、离子

(1)离子电荷与价电子层构型:

2e构型、8e构型(s区、p区及部分d区原子)

离子价电子层构型18e构型、(18+2)e构型(ds区、p区原子)

(9-17)e构型(d区原子)

(2)离子半径—以正负离子核间距计算离子半径(d=r1+r2)

离子半径变化规律:①同族元素相同电荷数得离子半径自上而下依次增大;②同周期主族元素从左到右随正离子电荷数增大,离子半径依次减小;③同一元素形成不同电荷正离子时,高价离子半径小于低价离子半径;④周期表中处于相邻族得左上方与右下方斜对角线上得正离子半径近似相等。如Na+与Ca2+。

(3)离子得极化作用与变形性:在离子产生得电场作用下,使带有异号电荷得相邻离子得电子云发生变形,这一现象称离子极化。离子本身带有电荷,故当离子靠近时,必然会使其它离子或原子得电子云发生形变,产生诱导电场。同时,离子本身得电子云在与其它离子接近时也会产生形变。故任何离子都会极化其它离子,同时又会被其它离子所极化而变形。

离子极化得强弱决定于离子得极化力与变形性。极化力就是指离子产生得电场强度,主要取决于①离子得电荷—电荷高极化力大;②离子得半径—半径小极化力大;③离子得电子构型:18e,(18+2)e>(9-17)e>8e。

变形性就是指离子在电场得作用下,电子云发生变形得难易,主要取决于①离子

电荷—负离子电荷高变形性大,正离子电荷高变形性小;②离子得半径—简单离

子半径大变形性大,复杂阴离子得变形性通常不大,而且离子对称性高,中心原子氧化数又高得离子,其吸引电子能力强,故变形性小。

ClO4–< F –< NO3–8e。

(4)相互极化作用(或附加极化作用)

由于阴离子得极化作用一般不显著,阳离子得变形性又较小,所以通常只考虑阳离子对阴离子得极化作用。但就是当阳离子也容易变形时,往往会引起阴、阳离子相互得附加极化效应,从而加强了它们之间得引力。

(5)离子得极化率。

(6)离子极化对化合物性质得影响

①化学键—离子间相互极化得结果,使正负离子得电子云发生变形而导致原子轨道部分重叠,即离子键向共价键过渡,极化作用增强,键得共价性增强。如Na2O、MgO、Al2O3、SiO2,随电荷数增加,离子极化能力加强,到SiO2已由离子晶体过渡为共价型得原子晶体;而P2O5、SO3、Cl2O7则属于分子晶体。

②化合物得熔、沸点—随极化作用增强,晶型由离子晶体逐渐变为分子晶体,熔点依次降低。

③颜色—离子极化使价层电子能级差降低,光谱红移,颜色加深。如NiCl2、NiBr

、NiI2得颜色分别为黄褐色、棕色与黑色。ZnS、CdS、HgS颜色分别2

为白色、黄色与红(黑)色。

④溶解度降低—离子得相互极化导致离子键向共价键过渡,使化合物在水中得溶

解度变小。由于偶极水分子得吸引,离子键结合得无机化合物一般可溶于水,而共

价型得无机晶体难溶于水。

⑤晶格类型

极化使阳离子部分进入阴离子电子云(共价),降低阴阳离子半径之比,从而

降低配位数。如CdS,阴、阳离子半径比为0、53,应属于NaCl型,但实际为ZnS

型。

2、离子键

离子键理论:由于原子间发生电子转移,形成正、负离子,并通过静电作用而形

成得化学键就叫离子键。离子键得形成及其能量变化。

离子键得特征与本质:离子键没有方向性与饱与性,键得离子性与元素得电负性

有关,用离子性百分数来表示键得离子性与共价性得相对大小。若两原子电负性

差值(ΧA-ΧB)>1、7,则形成离子键;若ΧA-ΧB<1、7,则形成共价键。3、晶格能

离子键得强度可用键能与晶格能表示。

(1)键能—指1mol气态“离子键分子”变成气态中性原子所吸收得能量,用Ei

表示。键能Ei 越大,表示离子键越强。

NaCl (g )→Na (g ) +Cl( g )

Ei=450 kJ/mol

(2)晶格能—指将1mol 离子晶体里得正负离子完全气化而远离所需要吸收

得能量,用U表示。晶格能U越大,离子键越强。

NaCl( s )→Na + (g ) +Cl- ( g) U = 786

kJ/mol

(3)影响晶格能得因素—①离子得电荷(晶体结构类型相同时),电荷越高,晶格能越大,例:U(NaCl)<U(MgO) ②离子得半径(晶体结构类型相同时),半径越小,晶格能越大,例:U(MgO)>U(CaO)。

(4)晶格能对物质性质得影响

晶格能U 越大,晶体中得离子键越强,晶体得熔点越高,硬度越大。晶格能大小还影响离子晶体在水中得溶解度、溶解热等性质。

(5)晶格能计算—利用玻恩-哈伯循环法进行计算。

4、离子晶体结构模型

(1)概述

最典型得五种类型得离子晶体就是NaCl型,CsCl型,ZnS型(闪锌矿型),CaF2型(萤石型)与CaTiO3型(钙钛矿型)。许多离子晶体得结构都可以瞧作就是某种典型结构得类型或它得相关型。

离子晶体得结构可通过5个角度分析:a、晶胞类型;b、离子坐标;c、堆积-填隙模型;d、配位多面体模型;e、对称性。

(3)离子晶体得堆积-填隙模型

无机化学简明教程(天津大学)课后习题参考答案

第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案 1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2.解:氯气质量为2.9×103 g 3.解:一瓶氧气可用天数 33111-1 222()(13.210-1.0110)kPa 32L 9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -???===?? 4.解:pV MpV T nR mR = = = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律 i i n p p n = p (N 2) = 7.6?104 Pa p (O 2) = 2.0?104 Pa p (Ar) =1?103 Pa 6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ? (2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =? (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa 0.2869.3310Pa n p n p ?===? 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) = pVM RT = 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol (2)ξ = 2.5 mol 结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。 9.解:?U = Q p - p ?V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3?10-3 m 3 = 38.3L (2) T 2 = nR pV 2 = 320 K (3)-W = - (-p ?V ) = -502 J (4) ?U = Q + W = -758 J (5) ?H = Q p = -1260 J 11.解:NH 3(g) + 45O 2(g) 298.15K ????→标准态 NO(g) + 2 3H 2O(g) m r H ?= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ?= Q p = -89.5 kJ m r U ?= m r H ?- ?nRT = -96.9 kJ

大学无机化学第十三章试题及答案电子教案

大学无机化学第十三章试题及答案

第十四章碳族元素 总体目标: 1.掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备 2.了解硅酸和硅酸盐的结构与特性 3. 了解锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质 各节目标: 第一节碳单质及其化合物 1.了解单质碳的结构、同素异形体和性质 2.掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途;碳酸的酸性;碳酸盐的水解性和热稳定性。 第二节硅单质及其化合物 1.掌握单质硅的结构、性质和制取 2.掌握SiO2的结构和性质 3.了解硅酸的酸性;硅酸盐的结构和性质;A型分子筛的结构和实际应用 4.掌握硅烷的制备、热稳定性、还原性和水解性 5.了解卤化硅的制备和性质 第三节锗、锡、铅 1.了解锗、锡、铅单质的性质;氧化物、氢氧化物的酸碱性 2.掌握Sn(Ⅱ)的还原性、水解性和Pb(Ⅳ)的氧化性、Pb(Ⅱ)盐的溶解性,从而掌握高价化合物氧化—还原的变化规律。 习题 一选择题 1.石墨晶体中层与层之间的结合力是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A.金属健 B.共价健 C.范德华力 D.离子键 2.碳原子之间能形成多重键是因为( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)

A .碳原子的价电子数为4 B.碳原子的成键能力强 C.碳原子的半径小 D.碳原子有2p 电子 3.下列碳酸盐与碳酸氢盐,热稳定顺序中正确的是( ) A.NaHCO 3Ca(HCO 3)2 B.Na 2CO 3>PbCO 3 C.(NH 4)2CO 3>K 2CO 3 D.Na 2SO 3>Na 2SO 4

天大无机化学第四版 思考题和习题答案要点

第八章配位化合物 思考题 1. 以下配合物中心离子的配位数为6,假定它们的浓度均为0.001mol·L-1,指出溶液导电能力的顺序,并把配离子写在方括号内。 (1) Pt(NH3)6C14(2) Cr(NH3)4Cl3(3) Co(NH3)6Cl3 (4) K2PtCl6 解:溶液导电能力从大到小的顺序为[Pt(NH3)6]C14>[Co(NH3)]6Cl3>K2[PtCl6]> [Cr(NH3)4Cl2]Cl 2. PtCl4和氨水反应,生成化合物的化学式为Pt(NH3)4Cl4。将1mol此化合物用AgN03处理,得到2molAgCl。试推断配合物内界和外界的组分,并写出其结构式。 解:内界为:[PtCl2(NH3)4]2+、外界为:2Cl-、 [PtCl2(NH3)4]Cl2 3.下列说法哪些不正确? 说明理由。 (1) 配合物由内界和外界两部分组成。不正确,有的配合物不存在外界。 (2) 只有金属离子才能作为配合物的形成体。不正确,有少数非金属的高氧化态离子也可以作形成体、中性的原子

也可以成为形成体。 (3) 配位体的数目就是形成体的配位数。不正确,在多齿配位体中配位体的数目不等于配位数。 (4) 配离子的电荷数等于中心离子的电荷数。 不正确,配离子电荷是形成体和配体电荷的代数和。(5) 配离子的几何构型取决于中心离子所采用的杂化轨道类型。正确 4.实验测得下列配合物的磁矩数据(B.M.)如下: 试判断它们的几何构型,并指出哪个属于内轨型、哪个属于外轨型配合物。 5.下列配离子中哪个磁矩最大? [Fe(CN)6]3-[Fe(CN)6]4-[Co(CN)6]3-[Ni(CN)4]2-[Mn(CN)6]3-

2015年天津大学无机化学期中试卷

无机化学期中试卷 2015.11.17 班级 姓名 学号 分数 一、 选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (3778) 3778 对于一个氧化还原反应,下列各组中所表示的 m r G ?, E 和K 的关系应 是…………………………………………………………………………………………… ( ) (A) m r G ?>0; E <0;K <1 (B) m r G ?>0; E >0;K >1 (C) m r G ?<0; E <0;K >1 (D) m r G ?<0; E >0;K <1 2. 2 分 (0438) 0438 关于熵,下列叙述中正确的是…………………………………………………………( ) (A) 298K 时,纯物质的 m S = 0 (B) 一切单质的 m S = 0 (C) 对孤立体系而言, m r S ?> 0的反应总是自发进行的 (D) 在一个反应过程中,随着生成物的增加,熵变增大 3. 2 分 (3515)

25℃,2NO 2(g)N 2O 4(g),K c 与K p ( K )的比值( p = 100 kPa )K c /K p 等于… ( ) (A) 298 0831.01 ?= 0.0404 (B) 8.31 ? 25 = 207.8 (C) 0.0831 ? 298 = 24.8 (D) 0.0821 ? 298 = 24.5 4. 2 分 (3871) 3871 HI 的生成反应的焓变为负值,HI 的分解反应的焓变为正值,则HI 分解反应的活化能 E a ……………………………………………………………………………………………( ) (A) E a <ΔH 分解 (B) E a >ΔH 分解 (C) E a = 0 (D) E a =ΔH 分解 5. 2 分 (6709) 6709 常用的三种甘汞电极,即 (1) 饱和甘汞电极 (2) 摩尔甘汞电极 (3) 0.1 mol ·dm -3 甘汞电极 其电极反应为:Hg 2Cl 2(s) + 2e - = 2Hg(l) + 2Cl - (aq),在25℃ 时三种甘汞电极的 ?的大小次序为………………………………………………………………………………… ( ) (A) 1?> 2?> 3? (B) 2?> 1?> 3? (C) 3?> 2?> 1? (D) 1?= 2?= 3? 6. 2 分 (0436)

大学无机化学教案全

无机化学教案 说明 一、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。 二、教学方法、手段 主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。 三、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%成。 四、学时分配(共计144学时)

五、目录 绪论 (4) 第1章原子结构和元素周期律 (4)

第2章分子结构 (9)

第3 章晶体结构 (13) 第4 章化学热力学基础 (23) 第5 章化学平衡 (30) 第6 章化学动力学基础 (32) 第7 章水溶液 (36) 第8 章酸碱平衡 (41) 第9 章沉淀平衡 (51) 第10 章电化学基础 (56) 第11 章配合物与配位平衡 (66) 第12 章氢和稀有气体 (73) 第13 章卤素 (74) 第14 章氧族元素 (80) 第15 章氮磷砷 (87) 第16 章碳硅硼 (97) 第17 章非金属元素小结.............................. 第18 章金属通论 (104) 第19章S区金属................................. 第20章P区金属................................. 第21 章ds 区金属............................... 第22章d 区金属(一)............................ 课程的主要内容绪论学时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]103 105 109 114 121

天津大学无机化学教研室《无机化学》复习全书(分子的结构与性质)

第6章分子的结构与性质 6.1 复习笔记 一、键参数 1.键能 (1)定义 键能是指气体分子每断裂单位物质的量的某键(6.022×1023个化学键)时的焓变。(2)特性 ①键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数,键能越大,键越牢固; ②对双原子分子,键能在数值上等于键解离能(D); ③多原子分子中若某键不止一个,则该键键能为同种键逐级解离能的平均值; ④可通过光谱实验测定键解离能以确定键能,还可利用生成焓计算键能。 2.键长(L b) (1)定义 键长是指分子内成键两原子核间的平衡距离。一些双原子分子的键长如表6-1所示: 表6-1 一些双原子分子的键长

(2)特性 ①一个键的性质主要取决于成键原子的本性; ②两个确定的原子之间,如果形成不同的化学键,其键长越短,键能就越大,键就越牢固。 ③键长可以用分子光谱或X射线衍射方法测得。 3.键角 (1)定义 键角是指在分子中两个相邻化学键之间的夹角。 (2)特性 ①键角可以用分子光谱或X射线衍射法测得; ②可以通过分子内全部化学键的键长和键角数据来确定这个分子的几何构型。 二、价键理论 1.共价键 (1)共价键的形成 共价键是指原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。 (2)价键理论要点 ①两原子接近时,自旋方向相反的未成对的价电子可以配对,形成共价键; ②成键电子的原子轨道如能重叠越多,则所形成的共价键就越牢固(最大重叠原理)。 (3)共价键的特征 ①共价键具有饱和性; ②共价键具有方向性。

(4)原子轨道的重叠 ①两个原子轨道以对称性相同的部分相重叠(正重叠) 图6-1所示为原子轨道几种正重叠的示意图。 (a)s-s (b)p x-s (c)p y-p y(d)d xy-p y 图6-1 原子轨道几种正重叠示意图 ②两个原子轨道以对称性不同部分相重叠(负重叠) 图6-2所示为原子轨道几种负重叠的示意图。 (a)p x-p y(b)p x-s (c)p y-p y(d)p x-d xy 图6-2 原子轨道几种负重叠示意图 (5)共价键的类型 ①按是否有极性来分类: ②按原子轨道重叠部分的对称性来分类: a.键 若原子轨道的重叠部分,对键轴(两原子的核间连线)具有圆柱形对称性,所形成的键称为键。图6-3给出了几种不同组合形成的键示意图。

高校无机化学

XXXX大学 无机化学课程教学大纲 (供中药学、中药资源与开发、中药制药、药物制剂、生物制药、食品质量与安 全专业使用) 课程名称:无机化学英文名称:Inorganic Chemistry 课程类别:基础必修课课程编码:040228 课程学分: 2 课程学时:36 开课单位:药学院药学基础化学教研室实验室:药学院药学基础化学实验室先修课程:大学化学基础后续课程:有机化学 实践项目数:12 课程负责人:邵江娟 一、课程简介 《无机化学》是中药学、中药资源与开发、中药制药、药物制剂等专业的一门必修基础课,它的任务是为学生提供必要的无机化学基础理论、基本知识和基本操作技能,从而为后续课程(如《有机化学》、《分析化学》等)的学习打下良好的基础。 二、教学目标与基本要求 本课程的内容,既要注意本学科的系统性,又要注意专业需要。为此,分为基本理论和元素化学两部分。学生应掌握四大平衡(包括酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡)和物质结构(原子结构、分子结构)理论等,同时熟悉主族、副族元素单质及化合物的一些性质。本课程的实验任务是培养学生严谨的科学态度和理论联系实际的作风,实验包括基本操作、验证理论和某些化合物的性质等内容,以增加学生的感性认识。 学生在学习中应培养自信、兴趣和自觉性,结合研究型教学、自主性学习,了解无机化学最新研究进展及成果,以树立科学精神和创新思维。 三、学情分析 无机化学学在第1学期开设,之前学完了《大学化学基础》课程,学生复习了高中化学知识,初步掌握了大学化学理论基础,为系统学习无机化学做好了知识储备。

鉴于本课程是从中学进入大学的先行基础课,故不仅要注意理论讲授、实验操作、习题辅导等,还要引导学生尽快地适应大学的学习方法;从各个环节培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力,注意培养学生热爱本专业的思想。 四、教学内容与学时分配 (一)教学内容 【TPMS_START】 【第一章】绪论 【学时数】1 【授课方式】课堂讲授 【备注】111 【教学内容】化学发展简史;无机化学简介。 【目的要求】 1.了解化学发展简史。 2.了解无机化学的研究内容。 【第二章】溶液 【学时数】1 【授课方式】课堂讲授 【备注】111 【教学内容】溶液浓度的表示方法;非电解质溶液的依数性。 【目的要求】 1.掌握溶液的表示方法。 2.了解非电解质稀溶液的依数性。 【第三章】化学平衡 【学时数】1 【授课方式】课堂讲授 【备注】111 【教学内容】化学平衡的概念;化学平衡的移动。 【目的要求】 1.了解化学反应的可逆性和化学平衡。 2.掌握标准平衡常数的表示及计算。

无机化学第四版(北京师范大学大学等)答案——下册

(a) ICl 4- (b)IBr 2 - (c)BrO 3- (d)ClF 7、 解: 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形 13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。 8、解: 2XeF 直线形 4XeF 平面四边形 6XeF 八面体 4XeOF 四方锥 4ClF 三角锥 13-9用化学方程式表达下列化合物的合成方法(包括反应条件): (a) XeF 2 (b) XeF 6 (c) XeO 3 9、解: )()()(21.0,4002g XeF g F g Xe MPa C ????→?+? )()(3)(66,3002g XeF g F g Xe MPa C ????→?+? HF XeO O H XeF 63326+=+

13-10 完成下列反应方程式: (1) XeF 2 + H 2O → (2) XeF 4 + H 2O → (3) XeF 6 + H 2O → (4) XeF 2 + H 2 → (5) XeF 4 + Hg → (6) XeF 4 + Xe → 10、解: 2 4242242632623242222222263122 3 26322 1 2XeF Xe XeF HgF Xe XeF Hg HF Xe H XeF HF XeOF O H XeF HF XeO O H XeF HF O Xe XeO O H XeF O H F O Xe OH XeF =++=++=++=++=++++=++++=+-- 14-5 三氟化氮NF 3(沸点-129℃)不显Lewis 碱性,而相对分子质量较低的化合物NH 3 (沸点-33℃)却是个人所共知的Lewis 碱。(a )说明它们挥发性差别如此之大的原因;(b )说明它们碱性不同的原因。 5、解:(1)NH 3有较高的沸点,是因为它分子间存在氢键。 (2)NF 3分子中,F 原子半径较大,由于空间位阻作用,使它很难再配合Lewis 酸。 另外,F 原子的电负性较大,削弱了中心原子N 的负电性。

大学无机化学期末考试(天津大学第四版)归纳.doc

第一章 化学反应中的质量和能量关系 重要概念 1.系统:客观世界是有多种物质构成的,但我们可能只研究其中一种或若干物质。人为地将一部分物质与其他物质分开,被划分的研究对象称为系统。 2.相:系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分称为相。 3.状态:是指用来描述系统的诸如压力P 、体积V 、温度T 、质量m 和组成等各种宏观性质的综合表现。 4.状态函数:用来描述系统状态的物理量称为状态函数。 5.广度性质:具有加和性,如体积,热容,质量,熵,焓和热力学能等。 6.强度性质:不具有加和性,仅决定于系统本身的性质。如温度与压力,密度等。 系统的某种广度性质除以物质的量或者质量之后就成为强度性质。强度性质不必指定物质的量就可以确定。 7.热力学可逆过程:系统经过某种过程由状态1到状态2之后,当系统沿着该过程的逆过程回到原来状态时,若原来的过程对环境产生的一切影响同时被消除(即环境也同时复原),这种理想化的过程称为热力学的可逆过程。 8.实际过程都是不可逆的,可逆过程是一种理想过程。 9.化学计量数:0=∑B VB B表示反应中物质的化学式,VB是B 的化学计量数, 量纲为一;对反应物取负值,生成物取正值。 10.化学计量数只表示当安计量反应式反应时各物质转化的比例数,并不是各反应物质在反应过程中世界所转化的量。 11.反应进度ξ:b b v /n ?=?ξ 对于化学反应来讲,一般选未反应时,0=ξ 引入反应进度这个量最大的优点是在反应进行到任意时刻时,可用任一反应物或产物来表示反反应进行的程度,所得的值总是相等的。 12.习惯对不注明温度和压力的反应,皆指反应是在298.15K ,100kPa 下进行的。 13.一般没有特别的注明,实测的反应热(精确)均指定容反应热,而反应热均指定压反应热。 14.能量守恒定律:在任何过程中,能量不会自生自灭,只能从一种形式转化为另一种形式,在转化过程中能量的总值不变。也叫做热力学第一定律。ΔU=Q+W 15.热力学能具有状态函数的特点:状态一定,其值一定。殊途同归,值变相等。周而复始,值变为零。 16.系统与环境之间由于存在温差而交换的热量称为热。若系统吸热值为正,若系统放热值为负。 17.系统与环境之间除了热以外其他形式传递的能量都称为功。系统得功为正,系统做功为负。在一定条件下由于系统体积的变化而与环境交换的功称为体积功?-=pdV W ,除体积功以外的一切功称为非体积功如电功。 18.功和热都是过程中被传递的能量,它们都不是状态函数,其数值与途径有关。而热力学第一定律中的热力学能的改变量只有过程的始态和终态决定,而与过程的具体途径无关。 19.化学反应热是指等温过程热,即当系统发生了变化后,使反应产物的温度回到反应前始态的温度,系统放出或吸收的热量。

天津大学无机化学第一章__思考题

第一章思考题 1.一气柜如下图所示: A 假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。试问: (1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等 (2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值 4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。

6.判断下列各说法是否正确: (1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。× (2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。× (3)物体的温度越高,则所含热量越多。× (4)热是一种传递中的能量。√ (5)同一体系: (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中,那个ΔU最大: (1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。 (2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。√ (3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。 (4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。 根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4) ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大. 8.下列各说法是否正确: (1)体系的焓等于恒压反应热。× (2)体系的焓等于体系的热量。× (3)体系的焓变等于恒压反应热。√

大学化学无机化学实验教案

无机化学实验教案 实验一仪器的洗涤 一、实验目的 1、熟悉无机化学实验规则和要求 2、领取无机化学实验常用仪器,熟悉其名称,规则,了解使用注意事项。 3、学习并练习常用仪器的洗涤和干燥方法 二、实验内容与步骤 1、对照清单认领仪器,清点装置 2、分类洗涤各种仪器 三、玻璃仪器的洗涤 1、仪器洗涤 为了使实验得到正确的结果,实验所用的玻璃仪器必须是洁净的,有些实验还要求是干燥的,所以需对玻璃仪器进行洗涤和干燥。要根据实验要求、污物性质和玷污的程度选用适宜的洗涤方法。玻璃仪器的一般洗涤方法有冲洗、刷洗及药剂洗涤等。对一般沾附的灰尘及可溶性污物可用水冲洗去。洗涤时先往容器内注入约容积1/3的水,稍用力振荡后把水倒掉,如此反复冲洗数次。 当容器内壁附有不易冲洗掉的污物时,可用毛刷刷洗,通过毛刷对器壁的摩擦去掉污物。刷洗时需要选用合适的毛刷。毛刷可按所洗涤的仪器的类型,规格(口径)大小来选择。洗涤试管和烧瓶时,端头无直立竖毛的秃头毛刷不可使用(为什么?)。刷洗后,再用水连续振荡数次。冲洗或刷洗后,必要时还应用蒸馏水淋洗三次。对于以上两法都洗不去的污物则需要洗涤剂或药剂来洗涤。对油污或一些有机污物等,可用毛刷蘸取肥皂液或合成洗涤剂或去污粉来刷洗。对更难洗去的污物或仪器口径较小、管细长不便刷洗时的仪器可用铬酸洗液或王水洗涤,也可针对污物的化学性质选用其他适当的药剂洗涤(例如碱,碱性氧化物,碳酸盐等可用6mol.L-1HCl溶解)。用铬酸洗液或王水洗涤时,先往仪器内注入少量洗液,使仪器倾斜并慢慢转动,让仪器内壁全部被洗液湿润。再转入仪器,使洗液在内壁流动,经流动几圈后,把洗液倒回原瓶(不可倒入水池或废液桶,铬酸洗液变暗绿色失效后可另外回收再生使用)。对玷污严重的仪器可用洗液浸泡一段时间,或者用热洗液洗涤。用洗液洗涤时,决不允许将毛刷放入洗瓶中!(为什么?)倾出洗液后,再用水冲洗或刷洗,必要时还应用蒸馏水淋洗。 2、洗净标准 仪器是否洗净可通过器壁是否挂水珠来检查。将洗净后的仪器倒置,如果器壁透明,

无机化学教案

《无机化学》教案 1.教科书: 卫生部规划教材,高等医药院校教材(供药学类专业用)许锦善主编《无机化学》第三版,人民为生出版社,北京,2000年5月 2.教学安排 讲课:54 学时, 实验:52 学时 考试课:期中考试占15% ; 实验课占15% ; 期末考试占70% 3.授课内容 (1)普通化学原理部分: 重点围绕酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡、配位平衡讲授四大平衡及其变化规律。(2)结构理论部分: 重点讲授原子和分子结构有关理论与应用。 (3)元素化学部分: 选修自学。 4.教学参考书 (1)北京师范大学无机化学教研室等编写. 无机化学(上,下),高等教育出版社,北京, 1994 (2)曹锡章宋天佑王杏乔,武汉大学无机化学教研室等. 《无机化学》(上,下)第三版,高等教育出版社 1994.10, (3)朱裕贞,顾达,黑恩成编写. 现代基础无机化学(上下),化学工业出版社,北京,1998 (4)刘新泳,刘丽娟,柳翠英编著. 无机化学,中国科学技术出版社,北京. 2001 (5)徐春祥,韩玉洁. 无机化学习题解析,哈尔滨出版社2000 (6)章琦主编无机化学(第二版)中国医药科技出版社,北京1992 第一章绪论(1学时) 基本要求 1.了解无机化学在自然科学和化学学科发展中的地位和作用。 2.了解无机化学的发展史和重要分支学科及新的边缘学科。 3.掌握无机化学的研究基本内容。 4.了解化学与药学的关系。 重点与难点 本章重点讲授无机化学在自然科学和化学学科发展中的地位和作用,以及化学的发展史和近代无机化学发展的重要分支学科以及新的边缘学科。重点讲授无机化学的研究基本内容及与药学学科的关系。 本章难点内容:有关无机化学的现代研究方法。

天津大学无机化学思考题完整版

天津大学无机化学思考 题 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

第一章思考题 1.一气柜如下图所示: A 假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。试问: (1)隔板两边气体的质量是否相等浓度是否相等物质的量不等而浓度相等 (2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值

4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同 试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。 6.判断下列各说法是否正确: (1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。× (2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。× (3)物体的温度越高,则所含热量越多。× (4)热是一种传递中的能量。√ (5)同一体系: (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中,那个ΔU最大: (1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。 (2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。√ (3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。

天津大学无机化学考试试卷下册 及 答案

天津大学无机化学考试试卷(下册)答案 一、是非题(判断下列叙述是否正确,正确的在括号中画√,错误的画X)(每小题1分,共10分) 1、(X)在周期表中,处于对角线位置的元素性质相似,这称为对角线规则。 2、(X)SnS溶于Na2S2溶液中,生成硫代亚锡酸钠。 3、(X)磁矩大的配合物,其稳定性强。 4、(X)氧族元素氢化物的沸点高低次序为H2O>H2S>H2Se>H3Te。 5、(√)已知[HgCl4]2-的K=1.0?10-16,当溶液中c(Cl)=0.10mol·L-1时,c(Hg2+)/c([HgCl4]2-) 的比值为1.0?10-12。 6、(√)如果某氢化物的水溶液为碱性,则此氢化物必为离子型氢化物。 7、(X)硼是缺电子原子,在乙硼烷中含有配位键。 8、(√)在浓碱溶液中MnO4-可以被OH-还原为MnO42-。 9、(√)配合物Na3[Ag(S2O3)2]应命名为二硫代硫酸根合银(Ⅰ)酸钠。 10、(X)Pb(OAc)2是一种常见的铅盐,是强电解质。 二、选择题(在下列各题中,选择出符合题意的答案,将其代号填入括号内)(每小题1分,共20分) 1、在下列各种酸中氧化性最强的是...............(B)。 (A)HClO3;(B)HClO;(C)HClO4;(D)HCl。 2、下列浓酸中,可以用来和KI(s)反应制取较纯HI(g)的是...............(C)。 (A)浓HCl;(B)浓H2SO4;(C)浓H3PO4;(D)浓HNO3。 3、用于说明Pb(Ⅳ)具有强氧化性的是...............(D)。 (A)熵效应;(B)螯合效应;(C)屏蔽效应;(D)惰性电子对效应。 4、美国的阿波罗飞船上的天线是用钛镍合金制成的,这是因为钛镍合金................(C)。 (A)机械强度大;(B)熔点高;(C)具有记忆性能;(D)耐腐蚀。 5、在一溶液中加入淀粉溶液和少量NaClO溶液,得到蓝色溶液(a),继续加入NaClO后得一无色溶液,然后加入适量Na2SO3溶液,又复原为(a),Na2SO3溶液逐渐过量时,蓝色褪去,成为一无色溶液(b)。由此可推断,(a)和(b)溶液含有...............(B)。 (A)(a)I2,(b)SO42-、IO3-;(B)(a)I2,(b)SO42-、I-; (C)(a)I-,(b)H2S、IO3-;(D)(a)I-,(b)H2S、I-。 6、下列各组离子中每种离子分别与过量NaOH溶液反应时,都不生成沉淀的是...............(B)。 (A)Al3+、Sb3+、Bi3+;(B)Be2+、Al3+、Sb3+; (C)Pb2+、Mg2+、Be2+;(D)Sn2+、Pb2+、Mg2+。

厦门大学无机化学教学大纲

无机化学(一)教学大纲 绪论(1学时) 第一章化学热力学初步(5学时) 1.1 热力学基本概念:状态与状态函数;过程与途径;热力学第一定律。 1.2 热化学:化学反应的热效应;恒容反应热Qρ和恒压反应热Qν;焓与反应焓变ΔH;热化学方程式的写法;几种反应焓 的计算方法:盖斯定律,由标准生成焓计算反应焓,由燃烧热计算反应焓,由键能估算反应焓。 1.3 化学反应的方向:反应的自发性;熵的初步概念;Gibbs自由能与ΔG;吉布斯—赫姆霍兹方程ΔG=ΔH-TΔS应用 第二章化学平衡(3学时) 2.1 化学平衡常数:可逆反应;化学平衡定律;经验平衡常数与热力学平衡常数;转化率。 2.2 化学平衡常数和自由能变:等温方程;化学平衡常数和标准自由能变 2.3 化学平衡移动:压力、浓度对化学平衡的影响;温度对化学平衡的影响

第三章化学反应速率(3学时) 3.1 反应速率定义及表示法:平均速度;瞬时速率。 3.2 反应速度理论简介:碰撞理论;过渡状态理论。 3.3 影响反化学反应速度的因素:基元反应与非基元反应;浓度对化学反应速率的影响 (零级、一级反应、二级反应);温度对化学反应速率的影响;催化剂对化学反应速率的影响。 第四章酸碱电离平衡(5学时) 4.1 酸碱理论简介:酸碱质子理论;酸碱电子理论。 4.2 强电解质溶液:离子氛;活度。 4.3 弱电解质的电离平衡:一元弱酸弱碱的电离平衡与pH值求算;多元弱酸弱碱的电离平衡与pH值求算;同离子效应、盐 效应;盐类水解。 4.4 缓冲溶液:定义;pH值求算;应用

第五章沉淀溶解平衡(2学时) 5.1 溶度积常数:溶度积原理;溶度积和溶解度的相互换算 5.2 沉淀与溶解的相互转化:多重平衡常数;沉淀-溶解计算 第六章核化学(2学时) 6.1 核衰变 6.2 核裂变 6.2 核聚变 第七章氧化还原反应(7学时) 7.1 基本知识与氧化还原反应式的配平 7.2 电极电位和电池电动势:原电池和电极电位;电极类型与原电池的简易表示法;标准氢电极与标准电极电势;标准电 极电位表的应用。 7.3 电池电动势(E池)与反应的自由能变(ΔG):E池与ΔG的关系;平衡常数K与的关系。 7.4 电池电动势与浓度的关系:能斯特方程式;能斯特方程式的应用。

《无机化学》课程教学大纲.

《无机化学》课程教学大纲 适用专业:化学教育专业(三年制专科) 课程类别:必修 一、本课程的地位、性质、任务 无机化学是化学教育(专科)专业必修的第一门化学基础课。它既与中学化学内容相衔接,又要为后继课的学习打下基础,对学生学习起承前启后的作用。 本课程的教学任务和目的是: 1.使学生初步掌握元素周期律、近代物质结构、化学热力学、化学动力学、化学平衡以及氧化还原、配合离解和沉淀溶解等基本理论; 2.培养学生运用上述原理去理解和掌握重要元素及其化合物的性质、结构、变化规律和用途等基本知识。并且具有对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力; 3.帮助学生树立初步的辩证唯物主义和历史唯物主义的观点,注意使学生在科学思维能力上得到训练和培养;培养学生自学和利用参考资料等方面的能力。 4.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; 5.适当介绍现代化学的新发展、特点及研究新方法,拓宽学生视野。 二、主要教材与主要参考书及相当学习网站 1、教材: 北师大等院校编《无机化学》(第4版)高等教育出版社2002年8月 2、主要参考书: ①《无机化学》武汉大学主编高等教育出版社 ②《无机化学》庞锡涛主编高等教育出版社 ③《无机化学学习指导书》庞锡涛主编 ④《现代化学基础》华东师大编华东师大出版社1999年 ⑤《无机化学例题与习题》徐家宁高等教育出版社2000年 ⑥《无机化学答疑》黄孟键高等教育出版社 ⑦《无机化学——要点·例题·习题》张祖德等中国科学技术大学出版社 ⑧《大学化学》杂志 3、相关学习网站 ①.https://www.360docs.net/doc/909121542.html,/jpkc/inorg/ ②.https://www.360docs.net/doc/909121542.html,/chem/wjhx/ ③.https://www.360docs.net/doc/909121542.html,/ChemEdu/Echemi/elaborate/wujihuaxue/ ④.https://www.360docs.net/doc/909121542.html,/pthx/eveluation/index.html 三、教学重点、难点 重点:元素及化合物性质的周期性变化及其理论解释 难点:原子结构、化学键理论 四、教学方式、考核方式及成绩构成 教学方式:以教师讲授与课堂讨论为主 本课程的成绩由平时考核和期末考核成绩构成。平时考核内容有平时测验、习作讨论、课外作业等方面。期末考核以期末闭卷考试成绩为依据。期末成绩占70%,平时成绩占30%。

天津大学无机化学考试试卷(上册) 答案

天津大学无机化学考试试卷(上册)答案 一、填表题(20分) 1. (g) 2CO2 (g) (?r H m<0),在密闭容器中达到平衡: 2. 反应2CO (g) + O 3. 4. 5. 在0.1mol?L-1NH3?H2O中加入下列物质,写出NH3?H2O的解离度α和pH值变化趋势 二、填空题(20分) 1. 随着溶液的pH值增加,下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的E值将分别减小、 不变、不变。 2. MgO晶体比金属Mg的延展性差;石墨晶体比金刚石晶体的导电性好;SiO2晶体比SiF4晶 体的硬度大;I2晶体比NaI晶体在水中的溶解度小。 3. 健康人血液的pH值为7.35~7.45。患某种疾病的人的血液pH可暂时降到5.90,此时血液中c(H+)为正常状态的28~35 倍。 4. 已知B2轨道的能级顺序为σ1sσ*1sσ2sσ*2sπ2pyπ2pzσ2pxπ*2pyπ*2pzσ*2px,则B2的分子轨道分布式为

(σ1s )2(σ*1s )2(σ2s )2(σ*2s )2(π2py )1(π2pz )1,成键数目及名称两个单电子π键,价键结构式为 。 5. 根据E θ(PbO 2/PbSO 4) >E θ(MnO 4-/Mn 2+) >E θ(Sn 4+/Sn 2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最 强的是 PbO 2 ,还原性最强的是 Sn 2+ 。 6. 表示θm r H ?=θ m f H ?(AgBr, s)的反应式为 Ag(s) + 1/2 Br 2(l) → AgBr(s) 。 7. 用电对MnO 4-/Mn 2+,Cl 2/Cl -组成的原电池,其正极反应为 MnO 4- + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2O ,负极反 应为 2 Cl - -2 e → Cl 2 ,电池的电动势等于0.15V ,电池符号为(-)Pt,Cl 2(p θ)|Cl -‖MnO 4-,Mn 2+,H +|Pt(+)。(E θ4;E θ(Cl 2/Cl -)=1.36V ) 8. 下列各溶液浓度均为0.1 mol ?L -1,按pH 值从小到大顺序排列NH 4NO 3, NH 4F, NH 4OAc, KCN, Na 2CO 3。 KCN, NH 4F, NH 4OAc, NH 4NO 3, Na 2CO 3。 (已知K θ(NH 3?H 2O)=1.8×10-5, K θ(HF)=6.6×10-4, K θ(HCN)=6.2×10-10, K θ(HOAc)=1.8×10-5, θ1K (H 2CO 3)=4.4×10-7, θ2K (H 2CO 3)=4.8×10-11) 9. 已知V E A /θ:Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ,则E θ(Cr 2O 72- / Cr 2+)= 0.917 V ,Cr 2+能否发生歧化反应 不能 。 10. 已知氨水溶液中,c(OH -)=2.4×10-3 mol ?L -1, 则此氨水的浓度为0.32 mol ?L -1。(K θ(NH 3?H 2O)=1.8×10-5) 11. 因为SnCl 2强烈水解,在配制其溶液时应加入HCl ,水解反应式为 SnCl 2+H 2O Sn(OH)Cl+HCl 。 12. K θ、θi K 、Δχ分别用来衡量 反应限度的大小、 电解质强弱 、 键的极性 。 13. HF 的沸点比HI 高,主要是由于 HF 中存在氢键 。 14. 物质NaCl 、MgO 、Na 2O 、KCl 的熔点由低到高的顺序是KCl 、NaCl 、Na 2O 、MgO 。 15. 在元素周期表中,同一主族自上而下,元素第一电离能的变化趋势是逐渐 减小 ,因而其金属性依次 增强 ;在同一周期中自左向右,元素的第一电离能的变化趋势是逐渐 增大 ,元素的金属性逐渐 减弱 。 三、是非题(判断下列叙述是否正确,正确的在括号中画√,错误的画×) (10分) 1. 乙烷裂解生成乙烯:C 2H 6 (g) C 2H 4 (g) + H 2 (g) 。在实际生产中常在恒温恒压下采用加入过 量水蒸汽的方法来提高乙烯的产率,这是因为随着水蒸汽的加入,同时以相同倍数降低了p (C 2H 6)、 p (C 2H 4)、p (H 2),使平衡向右移动。………………………………………………………………………( √ ) 2. 波函数ψ表明微观粒子运动的波动性,其数值可大于零,也可小于零,2 ψ表示电子在原子核外空间出现的几率密度。…………………………………………………………………………………….…..(√ ) 3. 因为I - 的极化率大于Cl -,所以θsp K (AgI) <θsp K (AgCl)。 ……………………………………………( √ ) 4. 在298K 时,最稳定纯态单质的θ θθm m f m f S G H ,,??均为零。…………………………………….. ( × ) 5. Δr G m 代数值越小,K θ就越大,反应进行得越完全。……………………………………..…………….. ( × ) 6. 在相同温度下,纯水或0.1 mol ?L -1HCl 或0.1 mol ?L -1NaOH 溶液中,水的离子积都相同。………. ( √ ) 7. 在氧化还原反应中,如果两个电对的电极电势相差越大,反应就进行得越快。…………………. ( × ) 8. 当溶液中含有多种离子均可与沉淀剂发生沉淀反应时,溶度积小的对应离子一定先沉淀。……. ( × ) 9. 溶度积规则适用于任何难溶电解质,质量作用定律只适用于基元反应。………………………. ( √ ) 10. 偶极矩可衡量分子极性大小,极化率可衡量分子变形性大小,晶格能可衡量离子晶体的稳定性。( √ )

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