第一篇:無機化學(xué)教學(xué)大綱
《無機化學(xué)》教學(xué)大綱
課程編號:2009031028 課程名稱:無機化學(xué)
課程名稱:Inorganic Chemistry 開課單位:藥學(xué)院 化學(xué)學(xué)科
學(xué)分:6 總學(xué)時:120 理論學(xué)時:72 實驗學(xué)時:48 先開課程:無
授課對象:藥學(xué)、藥物制劑本科專業(yè) 考核方式:考試
執(zhí)筆人:楊懷霞 編寫日期:2009年8月28日
前 言
【開設(shè)目的】
《無機化學(xué)》是藥學(xué)類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課,它對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力培訓(xùn)有著及其重要的作用?;净瘜W(xué)理論知識和基本實驗操作技能的學(xué)習(xí),不僅能夠培養(yǎng)獨立思考、獨立解決問題的能力,也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后從事專業(yè)工作打下基礎(chǔ)?!窘虒W(xué)要求】
本課程要求學(xué)生掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)速率理論的基本知識,掌握酸堿平衡、沉淀平衡、氧化還原平衡和配位平衡的基本規(guī)律,熟悉原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的基本理論,理解s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)主要元素及其重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。同時通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確、規(guī)范的化學(xué)實驗基本操作技能。
教學(xué)目的要求、內(nèi)容和方法
緒論
【目的要求】
了解該課程發(fā)展史,發(fā)展方向,內(nèi)容安排,與藥學(xué)的關(guān)系。掌握有效數(shù)字的運算規(guī)則?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
無機化學(xué)的發(fā)展和研究內(nèi)容,化學(xué)與藥學(xué)的關(guān)系,無機化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,有效數(shù)字及運算規(guī)則?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第一章 溶 液
【目的要求】
掌握溶液濃度的五種表示法:質(zhì)量分?jǐn)?shù),摩爾分?jǐn)?shù),質(zhì)量摩爾濃度,質(zhì)量濃度,物質(zhì)的量濃度。熟悉稀溶液的依數(shù)性的四個性質(zhì),了解離子強度,活度,活度系數(shù)的概念?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
溶液的濃度,稀溶液的依數(shù)性,電解質(zhì)在水中的存在狀態(tài)?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向
【目的要求】
掌握狀態(tài)函數(shù)的特點;標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯能的定義,會用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),吉布斯能變,標(biāo)準(zhǔn)吉布斯能變。熟悉反應(yīng)過程的熵變計算,利用吉布斯公式能進行有關(guān)計算。了解熱力學(xué)常用術(shù)語和基本概念?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
熱力學(xué)常用術(shù)語:體系、環(huán)境、過程、途徑、狀態(tài)函數(shù)、熱、功。熱力學(xué)第一定律;化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng);蓋斯定律;焓、熵、吉布斯自由能及反應(yīng)的自發(fā)性?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第三章 化學(xué)反應(yīng)速率
【目的要求】
掌握化學(xué)反應(yīng)速率的定義及表示方法;濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;了解碰撞理論及過渡狀態(tài)理論?!净緝?nèi)容】
化學(xué)反應(yīng)速率的定義及表示方法。反應(yīng)速率理論——碰撞理論和過渡狀態(tài)理論。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素——濃度、溫度、催化劑。【教學(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)
第四章 化學(xué)平衡
【目的要求】
掌握化學(xué)平衡的特征、平衡常數(shù)的書寫規(guī)則,Kp與Kc的關(guān)系,平衡常數(shù)與自由能變的關(guān)系及有關(guān)計算。熟悉利用平衡常數(shù)求轉(zhuǎn)化率的計算,理解濃度、溫度和壓力對化學(xué)平衡的影響并能進行相應(yīng)的計算?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
化學(xué)反應(yīng)的可逆性和化學(xué)平衡,標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與自由能變的關(guān)系,多重平衡。濃度、溫度、壓力對化學(xué)平衡的影響?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第五章 酸堿平衡與沉淀溶解平衡
【目的要求】
在化學(xué)平衡的基礎(chǔ)上,進一步理解電離平衡常數(shù)的意義,掌握一元弱酸、弱堿溶液電離平衡及計算,多元弱酸的分級電離及近似計算,理解同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)。掌握緩沖溶液的原理、配制方法和有關(guān)計算。熟悉質(zhì)子論對酸堿的定義,了解酸堿電子論。
掌握溶度積的基本概念以及溶度積和溶解度之間的換算。能夠應(yīng)用溶度積計算并判斷沉淀的生成和溶解、沉淀的轉(zhuǎn)化、分布沉淀。理解沉淀的生成和溶解與同離子效應(yīng)、Ksp 值的關(guān)系,并能進行有關(guān)計算。
【教學(xué)內(nèi)容】
水的電離及pH、Kw的概念,一元弱酸堿、多元弱酸的電離平衡及有關(guān)計算,酸堿質(zhì)子論,電子論。緩沖溶液的作用原理,配制方法及有關(guān)計算。難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù),溶解度與溶度積的換算,溶度積規(guī)則。沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化、分步沉淀的條件。【教學(xué)方式】
課堂講授、實驗、自學(xué)。
第六章 氧化還原
【目的要求】
理解氧化還原反應(yīng)的實質(zhì),掌握配平氧化還原方程式的方法。掌握電極電位的概念,如原電池、電池符號、電極反應(yīng)、標(biāo)準(zhǔn)氫電極及電極電位。熟悉濃度、沉淀、酸度等對電極電位的影響。掌握應(yīng)用電極電位判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向、程度及有關(guān)計算,元素標(biāo)準(zhǔn)電勢圖及應(yīng)用?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
氧化還原反應(yīng)的實質(zhì),配平氧化還原方程式的方法,電極電位的概念:原電池、電池符號、電極反應(yīng)、標(biāo)準(zhǔn)氫電極及電極電位。氧化還原平衡、濃度、沉淀、酸度等對電極電位的影響。元素標(biāo)準(zhǔn)電勢圖及應(yīng)用?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、實驗、自學(xué)。
第七章 原子結(jié)構(gòu)
【目的要求】
掌握四個量子數(shù)和核外電子運動狀態(tài)的關(guān)系,多電子原子的軌道能級,了解屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)對多電子原子能級的影響。熟練掌握核外電子排布的規(guī)律。熟悉元素的原子半徑、電離能、電子親和能、電負性的意義及其在周期表中的變化規(guī)律?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
玻爾的氫原子模型、氫原子的量子力學(xué)模型、多電子原子結(jié)構(gòu):屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)多電子原子的核外電子排布,電子層結(jié)構(gòu)和周期表、元素某些性質(zhì)的周期性:原子半徑、電離能、電子親和能、電負性?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第八章 分子結(jié)構(gòu)
【目的要求】
掌握離子鍵、共價鍵的形成和性質(zhì),了解經(jīng)典路易斯學(xué)說、現(xiàn)代價鍵理論、雜化軌道理論、價電子對互斥理論、分子軌道理論,能夠應(yīng)用處理第一、二周期元素組成的雙原子分子和離子的磁性、鍵極性、分子極性。熟悉各種分子間作用力、離子的極化作用和變形性之影響因素,了解晶體的結(jié)構(gòu)類型?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
離子鍵、共價鍵的形成和性質(zhì),經(jīng)典路易斯學(xué)說、現(xiàn)代價鍵理論、雜化軌道理論、價電子對互斥理論、分子軌道理論等共價鍵理論。分子的磁性、極性;分子間作用力;離子的極化作用,晶體的結(jié)構(gòu)?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第九章 配位化合物
【目的要求】
掌握配合物的定義、組成和命名;熟悉配合物的的價鍵理論,了解晶體場理論,能夠解釋配離子或配合物的空間構(gòu)型、磁性。掌握配位平衡的概念、影響因素及有關(guān)計算。了解生物體內(nèi)的配合物及配合物藥物?!窘虒W(xué)內(nèi)容】 配合物的定義、組成和命名。配合物的價鍵理論、晶體場理論。配位平衡常數(shù)、配合物的穩(wěn)定性及影響配位平衡的因素。生物體內(nèi)的配合物及配合物藥物?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、實驗、自學(xué)。
第十章 非金屬元素
【目的要求】
掌握鹵素、氧族元素、氮族元素、碳族元素和硼族元素的通性,并能夠運用有關(guān)原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)理論解釋之。熟悉各族元素單質(zhì)、化合物的重要性質(zhì)、主要離子的分離和鑒定。了解有關(guān)元素的生物學(xué)效應(yīng)及相應(yīng)藥物?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
鹵素的通性、單質(zhì)、氫化物、鹵化物、含氧酸及其鹽、擬鹵素等重要物理、化學(xué)性質(zhì),鹵素離子的分離和鑒定,生物學(xué)效應(yīng)和相應(yīng)藥物,無機含氧酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)。
氧族元素的通性,氧、硫、硒及其化合物,離子的分離、鑒定,生物學(xué)效應(yīng)及相應(yīng)藥物。
氮族元素的通性,氮、磷單質(zhì)及其化合物,離子的分離和鑒定,生物學(xué)效應(yīng)和相應(yīng)藥物,無機含氧酸鹽類的熱分解。碳族元素和硼族元素的通性,碳、硅、硼單質(zhì)、化合物及其離子的分離、鑒定,生物學(xué)效應(yīng)及相應(yīng)藥物?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第十一章 金屬元素
【目的要求】
掌握堿金屬、堿土金屬的通性,其氧化物、氫氧化物及鹽類的重要性質(zhì),掌握鋁、砷、銻、鉍的重要化合物。熟悉鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋁、砷、銻、鉍等離子的鑒定,了解其生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物。了解金屬在自然界中的分類和分布,物理、化學(xué)通性?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
金屬在自然界中的分類和分布,物理、化學(xué)通性。
堿金屬:通性,單質(zhì)、氧化物、氫氧化物及鹽類的重要性質(zhì),堿金屬配合物;鈉、鉀離子的鑒定,有關(guān)生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物。堿土金屬:通性,氫氧化物及鹽類的重要性質(zhì),鎂、鈣、鋇離子的鑒定,有關(guān)生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物。鋁、砷分族:鋁、砷、銻、鉍的重要化合物及離子鑒定,了解其生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物?!窘虒W(xué)方式】
課堂講授、自學(xué)。
第十二章 過渡元素
【目的要求】
掌握 d區(qū)、ds 區(qū)元素價電子層構(gòu)型特點與該區(qū)元素共性的關(guān)系,理解d區(qū)元素和ds區(qū)元素在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)上的差異。熟悉鉻、錳、鐵、鉑、銅、鋅、汞等元素單質(zhì)、某些重要化合物的基本性質(zhì),離子的鑒定。了解d區(qū)及ds區(qū)元素在醫(yī)藥中的應(yīng)用?!窘虒W(xué)內(nèi)容】
過渡元素的電子層結(jié)構(gòu)特征、基本性質(zhì)變化特征、單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)、生物學(xué)效應(yīng)。鉻、錳、鐵、鉑、銅、鋅、汞等元素的單質(zhì)性質(zhì)、某些重要化合物的基本性質(zhì)、離子鑒定、生物學(xué)效應(yīng)及常用藥物。【教學(xué)方式】
課程講授、實驗。教材:
《無機化學(xué)》張?zhí)焖{主編 ISBN 978-7-117-08880-O/R?8881人民衛(wèi)生出版社,2008.4,第5版,單價:36.00元 實驗教材:
《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》:自編 參考文獻及書目:
《無機化學(xué)》鐵步榮主編 ISBN 7-03-010343-2/R 科學(xué)出版社 2002 單價:28.00 元 《無機化學(xué)》武漢大學(xué)等校編 ISBN 7-04-004880-9 高等教育出版社 2001.4 單價:20.20 元 相關(guān)網(wǎng)站:004km.cn
課 程 簡 介
本課程是大學(xué)課程中的第一門化學(xué)課,也是藥學(xué)專業(yè)的必修課。內(nèi)容主要包括普通化學(xué)原理和元素化學(xué)兩大部分,本課程總學(xué)時為120,其中理論授課72學(xué)時,實驗48學(xué)時,學(xué)分6.0。
無機化學(xué)是化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最早的一個分支學(xué)科,研究內(nèi)容極其廣泛。現(xiàn)代無機化學(xué)是對所有元素及其化合物(碳的大部分化合物除外)的制備、組成、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的實驗測試和理論闡明。無機化學(xué)是一個近年來非?;钴S的研究領(lǐng)域,出現(xiàn)了一些新興的邊緣學(xué)科如生物無機化學(xué)、金屬有機化學(xué)、無機固體化學(xué)、無機納米材料等,同時它與藥學(xué)關(guān)系密切,如許多新型藥物的合成和應(yīng)用,微量元素對人體健康的影響、藥物在生物體內(nèi)的無機化學(xué)過程,都離不開無機化學(xué)知識。
在本課程中將介紹動力學(xué)、熱力學(xué)基礎(chǔ)知識,酸堿平衡、沉淀平衡、氧化還原平衡、配位平衡等四大平衡理論,以及原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、配合物結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)元素化學(xué)。無機化學(xué)是一門實驗科學(xué),在學(xué)習(xí)中要切實重視基本操作技能的訓(xùn)練,養(yǎng)成正確規(guī)范的良好習(xí)慣。該課程的學(xué)習(xí)對藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、能力培訓(xùn)有著極其重要的作用。不僅為后續(xù)課程打下基礎(chǔ),也是今后從事專業(yè)工作所必須。
第二篇:廈門大學(xué)無機化學(xué)教學(xué)大綱
無機化學(xué)
(一)教學(xué)大綱
緒論(1學(xué)時)
第一章 化學(xué)熱力學(xué)初步(5學(xué)時)
1.1 熱力學(xué)基本概念:狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù);過程與途徑;熱力學(xué)第一定律。1.2 熱化學(xué):化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng);恒容反應(yīng)熱Qρ和恒壓反應(yīng)熱Qν;焓與反應(yīng)焓變ΔH;熱化學(xué)方程式的寫法;幾種反應(yīng)焓 的計算方法:蓋斯定律,由標(biāo)準(zhǔn)生成焓計算反應(yīng)焓,由燃燒熱計算反應(yīng)焓,由鍵能估算反應(yīng)焓。
1.3 化學(xué)反應(yīng)的方向:反應(yīng)的自發(fā)性;熵的初步概念;Gibbs自由能與ΔG;吉布斯—赫姆霍茲方程ΔG=ΔH-TΔS應(yīng)用
第二章 化學(xué)平衡(3學(xué)時)
2.1 化學(xué)平衡常數(shù):可逆反應(yīng);化學(xué)平衡定律;經(jīng)驗平衡常數(shù)與熱力學(xué)平衡常數(shù);轉(zhuǎn)化率。
2.2 化學(xué)平衡常數(shù)和自由能變:等溫方程;化學(xué)平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自由能變 2.3 化學(xué)平衡移動:壓力、濃度對化學(xué)平衡的影響;溫度對化學(xué)平衡的影響
第三章 化學(xué)反應(yīng)速率(3學(xué)時)
3.1 反應(yīng)速率定義及表示法:平均速度;瞬時速率。3.2 反應(yīng)速度理論簡介:碰撞理論;過渡狀態(tài)理論。
3.3 影響反化學(xué)反應(yīng)速度的因素:基元反應(yīng)與非基元反應(yīng);濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(零級、一級反應(yīng)、二級反應(yīng));溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
第四章 酸堿電離平衡(5學(xué)時)
4.1 酸堿理論簡介:酸堿質(zhì)子理論;酸堿電子理論。4.2 強電解質(zhì)溶液:離子氛;活度。
4.3 弱電解質(zhì)的電離平衡:一元弱酸弱堿的電離平衡與pH值求算;多元弱酸弱堿的電離平衡與pH值求算;同離子效應(yīng)、鹽 效應(yīng);鹽類水解。
4.4 緩沖溶液:定義;pH值求算;應(yīng)用 第五章 沉淀溶解平衡(2學(xué)時)
5.1 溶度積常數(shù):溶度積原理; 溶度積和溶解度的相互換算 5.2 沉淀與溶解的相互轉(zhuǎn)化:多重平衡常數(shù);沉淀-溶解計算
第六章 核化學(xué)(2學(xué)時)6.1 核衰變 6.2 核裂變 6.2 核聚變
第七章 氧化還原反應(yīng)(7學(xué)時)7.1 基本知識與氧化還原反應(yīng)式的配平
7.2 電極電位和電池電動勢:原電池和電極電位;電極類型與原電池的簡易表示法;標(biāo)準(zhǔn)氫電極與標(biāo)準(zhǔn)電極電勢;標(biāo)準(zhǔn)電 極電位表的應(yīng)用。
7.3 電池電動勢(E池)與反應(yīng)的自由能變(ΔG):E池與ΔG的關(guān)系;平衡常數(shù)K與的關(guān)系。
7.4 電池電動勢與濃度的關(guān)系:能斯特方程式;能斯特方程式的應(yīng)用。7.5 化學(xué)電源與電解
第八章 原子結(jié)構(gòu)(7學(xué)時)
7.1 核外電子的運動狀態(tài):氫光譜和玻爾理論;微觀體系波函數(shù)ψ及∣ψ∣2的物理意義;四個量子數(shù)的物理意義;氫原子 波函數(shù)的圖象表示。
7.2 多電子原子核外電子排布和元素周期表:多電子原子的能級;屏蔽效應(yīng)與鉆穿效應(yīng);核外電子的排布;元素周期表。
7.3 原子性質(zhì)變化的周期性:有效核電荷;原子半徑;電離能;電子親和能;電負性
第九章 化學(xué)鍵與物質(zhì)結(jié)構(gòu)(9學(xué)時)
9.1離子鍵與離子晶體:離子鍵的形成和晶格能;離子半徑;典型離子晶體結(jié)構(gòu);離子極化。
9.2 共價鍵與分子結(jié)構(gòu):現(xiàn)代價鍵理論;離域π鍵(大π鍵)的形成;雜化軌道理論;價層電子對互斥理論;分子軌道理 論簡介;鍵參數(shù)、鍵的極性與分子的性質(zhì)。9.3 金屬鍵:自由電子理論;金屬能帶理論。9.4 分子間作用力與氫鍵:分子間作用力;氫鍵 9.5 晶體結(jié)構(gòu)簡介
研究型學(xué)習(xí)報告(4學(xué)時)
無機化學(xué)
(二)教學(xué)大綱
第一章 s區(qū)元素(3學(xué)時)
1.1 s區(qū)元素通性:價層電子構(gòu)型、氧化性及其變化規(guī)律;鋰的特殊性; 1.2 重要化合物的性質(zhì):氧化物、過氧化物、超氧化物;氫化物;氫氧化物;鹽類
1.3 制備:單質(zhì)制備、各類鋇鹽制備
1.4 專題:對角線規(guī)則;R-OH規(guī)則;離子性鹽類溶解度的判斷標(biāo)準(zhǔn);鹽類的熱穩(wěn)定性
1.5 s區(qū)元素與生命:常量元素;微量元素;K+、Na+、Ca2+在生命體中的作用
第二章 硼族元素(3學(xué)時)2.1 硼族元素的通性:價層電子結(jié)構(gòu);性質(zhì)遞變規(guī)律
2.2 硼族缺電子性及成鍵特征:AlCl3的二聚與缺電子性;BX3的成鍵特點與路易斯酸性;硼烷的成鍵特點及反應(yīng)性;缺電 子化合物的加和性
2.3 硼、鋁單質(zhì)及的重要化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì):單質(zhì);硼烷;氧化物;硼酸;硼砂;鹵化物 2.4 鎵、銦、鉈簡介
2.5 硼族元素與生命:硼、鋁、鉈的毒性
第三章 碳族元素(4學(xué)時)
3.1 碳族元素的通性:價層電子結(jié)構(gòu);性質(zhì)遞變規(guī)律
3.2 單質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其基本性質(zhì):碳、硅、鍺、錫、鉛及其同素異性體 3.3 碳和硅的重要化合物結(jié)構(gòu)及性質(zhì):氫化物;氧化物;碳化物;碳酸鹽;硅酸及其鹽;鹵化物;金屬離子與可溶性碳酸 鹽的反應(yīng)特點;
3.4 錫和鉛的重要化合物結(jié)構(gòu)及性質(zhì):硫化物;鹵化物;二價錫的還原性及水解性;四價鉛的氧化性與二價鉛的難溶性 3.5 專題:Ellingham圖及其應(yīng)用;共價化合物的水解 3.6 碳族元素的用途:三氧化二鋁;硅鋁酸鹽——A性分子篩 3.7 碳族元素與生命:碳、硅、鉛生命體中的作用及毒性;溫室效應(yīng)
第四章 氮族元素(4學(xué)時)
4.1 氮族元素的通性:價層電子結(jié)構(gòu);性質(zhì)遞變規(guī)律;價態(tài)
4.2 氮及其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì):氮的結(jié)構(gòu)特點及固氮工程;氫化物;氧化物;含氧酸及其鹽;鹵化物
4.3 磷及其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì):磷的同素異形體;氫化物;氧化物;含氧酸及其鹽;鹵化物
4.4 砷、銻、鉍單質(zhì)重要化合物:單質(zhì);氧化物;硫化物;含氧酸鹽 4.5 氮族重要化合物的定性鑒定 4.6 專題:次周期性;惰性電于對效應(yīng)
4.7 氮族元素與生命、環(huán)境:N、P在生命體的作用;NOx與環(huán)境污染;NaNO2、As2O3與健康。
第五章 氧族元素(2學(xué)時,以自學(xué)為主)
5.1 氧族元素的通性:價層電子結(jié)構(gòu);性質(zhì)遞變規(guī)律;價態(tài) 5.2 單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì):氧;臭氧;硫的同素異形體
5.3 氧、硫重要的化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì):雙氧水;硫化物;多硫化物;硫?qū)僭佧u化物;硫的含氧酸及其鹽;S2-、SO32-、S2O32-、SO42-的分析鑒定
5.4 專題:酸性變化的一般規(guī)律(氫化物對應(yīng)的水化物、含氧酸)
5.5 氧族元素與環(huán)境:臭氧層;二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染與治理;水的污染與凈化。
第六章 鹵素(自學(xué))
6.1 鹵素的通性:價層電子結(jié)構(gòu);性質(zhì)遞變規(guī)律;價態(tài) 6.2 單質(zhì)的性質(zhì)及制備
6.3 鹵化氫和氫鹵酸的性質(zhì)與制備 6.4 鹵素含氧酸及其鹽 6.5 擬鹵素
6.6 鹵素、擬鹵素與環(huán)境污染及其治理
第七章 氫與氫能源(1學(xué)時)7.1 氫化物:離子型;共價型;金屬型 7.2 儲氫材料與氫能源
第八章 配位化合物(6學(xué)時)
8.1 配合物的基本概念:定義;組成;命名 8.2 配合物的化學(xué)鍵理論:價鍵理論;晶體場理論。8.3 配合物的穩(wěn)定性:軟硬酸堿理論;影響配合穩(wěn)定性的因素 8.4 配合物的解離平衡
第九章 ds區(qū)元素(3學(xué)時)
9.1 ds區(qū)元素電子構(gòu)型、氧化態(tài)、物理性質(zhì)與構(gòu)型關(guān)系 9.2 ds區(qū)元素單質(zhì)性質(zhì)、用途及冶煉
9.3 ds區(qū)元素化合物:Cu(Ⅰ)、Ag(Ⅰ)、Au(Ⅲ)的化合物;Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)的化合物;
Cu(Ⅱ)、9.4 Cu(Ⅰ)與Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅰ)Hg(Ⅱ)的穩(wěn)定性與相互轉(zhuǎn)化 9.5 ⅠA與ⅠB,ⅡA與ⅡB的比較 9.6 ds區(qū)元素與環(huán)境、生命
第十章 過渡元素概論(1學(xué)時)10.1 過渡元素的定義
10.2 過渡元素特點:分族、電子構(gòu)型、氧化態(tài);原子半徑、離子半徑的變化規(guī)律;d區(qū)元素水合離子的顏色及離子的配位 性;
第十一章 d 區(qū)元素(8學(xué)時)
11.1 鈦分族: 單質(zhì)鈦的制備、性質(zhì)和應(yīng)用;二氧化鈦;四氯化鈦
11.2 釩分族:V2O5的制備、酸堿性及催化性能;V(v)的氧化性和系列還原產(chǎn)物
11.3 鉻分族: Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在酸性介質(zhì)、堿性介質(zhì)的存在條件及轉(zhuǎn)化形式;Cr(Ⅲ)的兩性和Cr(Ⅵ)的氧化性
;難溶鉻酸鹽;鉬、鎢的重要化合物及同多酸、雜多酸 11.4 錳分族:Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)的存在形式;Mn(Ⅱ)的堿性及還原性;MnO2的性質(zhì)與應(yīng)用;
MnO4-強氧化性及還原產(chǎn)物隨介質(zhì)酸度的變化;軟錳礦制備KMnO4 11.5 鐵系元素: +2鐵、鈷、鎳的化合物;+3鐵、鈷、鎳的化合物;鐵、鈷、鎳的鑒定。
11.6 鉑系元素:單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì);鉑和鈀的重要化合物
11.7 過渡金屬元素在生命中的作用;過渡金屬元素與環(huán)境污染及其簡單治理方法
11.8 過渡金屬離子的分離與檢出:錳、鉻、鐵、鈷、鎳的定性鑒定;混合離子分離
第十二章 f區(qū)元素(2學(xué)時)
12.1 鑭系、錒系元素的名稱、符號、電子層構(gòu)性、氧化態(tài)及其變化規(guī)律 12.2 原子半徑及離子半徑變化規(guī)律;鑭系收縮及后果
12.3 鑭系元素化合物:離子的顏色及磁性;+3價化合物;+
2、+4價化合物以及簡單的稀土分離反應(yīng) 12.4 稀土元素應(yīng)用 第十三章 無機化學(xué)新興領(lǐng)域介紹(5學(xué)時)
13.1 金屬羰基配合物:羰基化合物的結(jié)構(gòu);羰基化合物的合成與性質(zhì); 13.2 過渡金屬原子簇化合物簡介
13.3 金屬有機化合物簡介:烯、炔烴π-配合物;夾心化合物 13.4 多孔材料 13.5 納米材料
第三篇:《無機化學(xué)實驗》教學(xué)大綱(本科)
《無機化學(xué)實驗》教學(xué)大綱(本科)
無機化學(xué)實驗是師范本科學(xué)院化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課
一、課程目標(biāo)
程。
通過教學(xué),應(yīng)使學(xué)生:
1、熟悉無機化學(xué)實驗的基本知識,掌握無機化學(xué)基本操作技能(見后);
2、掌握常見元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)、制備和分離提純方法,學(xué)會某些常數(shù)的測定方法;
3、培養(yǎng)學(xué)生正確觀察、記錄、分析總結(jié)、歸納實驗現(xiàn)象,合理處理數(shù)據(jù),繪制儀器裝置圖和撰寫實驗報告,查閱手冊,設(shè)計和改進簡單實驗以及處理實驗室一般事故等的能力。
4、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀,實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng),使學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)得到全面提高,為后續(xù)實驗課程打好基礎(chǔ),為學(xué)生終身發(fā)展奠基。
二、教材、參考書 教材:
《無機化學(xué)實驗》(第三版)北京師范大學(xué)化學(xué)系無機化學(xué)教研室編,高等教育出版社,1999年。
參考書:
1、《化學(xué)實驗規(guī)范》
北京師范大學(xué)
1985年。
2、《實驗無機化學(xué)》王致勇,連祥珍編著,清華大學(xué)出版社,1987 年。
3、《實驗無機化學(xué)》沈君樸主編,天津大學(xué)出版社,1992年。
4、《無機化學(xué)實驗》(第二版),中山大學(xué)等校,高等教育出版社
5、《重要無機化學(xué)反應(yīng)》(第二版),陳壽椿,上??萍技夹g(shù)出版社,1982年。
三、教學(xué)時數(shù)及分配
本課程共108學(xué)時,可如下分配 綜合設(shè)計實驗8個
24學(xué)時 考試
6學(xué)時 其中:
基本操作實驗
10個
29.5 % 基本理論方面實驗
8個
23.5% 無機制備及性質(zhì)實驗8個
23.5% 綜合設(shè)計實驗
8個
23.5%
四、大
綱
內(nèi)
容
實驗一
儀器的認(rèn)領(lǐng)和洗滌、安全教育
1、明確無機化學(xué)實驗的目的和要求。
2、認(rèn)領(lǐng)無機化學(xué)實驗常用儀器,熟悉其名稱、規(guī)格,了解使用注意事項。
3、練習(xí)常用儀器的洗滌和干燥方法。
4、了解實驗室的規(guī)章制度、安全操作和常見事故的處理方法。
實驗二
燈的使用和玻璃管的簡單加工
1、了解酒精噴燈的構(gòu)造和原理,掌握正確的使用方法,了解正?;鹧娓鞑糠值臏囟?。
2、初步練習(xí)玻璃管、棒的截、拉、彎曲、拉制、熔燒等操作。
實驗三
臺秤和分析天平的使用
1、了解臺秤和分析天平的基本結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)正確的稱量方法。
2、掌握使用天平的規(guī)則。
1、了解有效數(shù)字的概念。
實驗四
溶液的配制
1、掌握一般的配制方法和基本操作。
2、學(xué)習(xí)比重計、吸管、容量瓶的使用。
3、鞏固分析天平的使用。
實驗五
鎂相對原子質(zhì)量的測定
1、了解置換法測定鎂原子量的原理和方法。
2、掌握氣態(tài)方程和分壓定理的有關(guān)計算。
3、鞏固分析天平的稱量技能,學(xué)習(xí)正確使用氣壓計、定量測定實驗報告的規(guī)范撰寫和實驗誤差分析。
實驗六
氫氣的制備和銅相對原子質(zhì)量的測定
1、通過制取純凈的氫氣學(xué)習(xí)、練習(xí)氣體的發(fā)生、收集、凈化及干燥的基本操作。
1、通過氫氣的還原性來測定銅的相對原子質(zhì)量。
實驗七
二氧化碳相對分子質(zhì)量的測定
1、學(xué)習(xí)氣體相對密度法測定相對分子質(zhì)量的原理和方法。
2、加深理解理想氣體狀態(tài)方程式和阿拂加德羅定律。
3、鞏固啟普發(fā)生器的使用、氣體的凈化、干燥、收集和分析天平的使用
實驗八
物質(zhì)的分離和提純
——試劑氯化鈉的提純
1、學(xué)習(xí)由粗氯化鈉制備試劑氯化鈉的方法。
2、練習(xí)溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等基本操作。
3、實驗九
物質(zhì)的分離和提純
—— 轉(zhuǎn)化法制備硝酸鉀
1、學(xué)習(xí)溫差法和復(fù)分解法制備無機鹽。
2、掌握物質(zhì)的溶解度的有關(guān)計算。
3、初步掌握重結(jié)晶提純的原理和操作。
4、鞏固溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等基本操作。
實驗十
水的凈化
——離子交換法
1、了解離子交換法制備純水的原理和方法
2、掌握水質(zhì)的檢驗原理和方法
3、學(xué)會電導(dǎo)儀的使用方法
實驗十一
化學(xué)反應(yīng)速度和活化能
1、測定過二硫酸銨氧化碘化鉀的反應(yīng)速度并計算反應(yīng)級數(shù),反應(yīng)速度常數(shù)和活化能。
2、加深理解濃度、溫度和催化劑對反應(yīng)速度的影響。
3、練習(xí)恒溫水浴操作,掌握溫度計、秒表的正確使用方法。
4、初步掌握數(shù)據(jù)處理和作圖方法。
實驗十二
過氧化氫分解熱的測定
1、測定過氧化氫稀溶液的分解熱,了解測定反應(yīng)熱效應(yīng)的一般原理和方法。
2、學(xué)習(xí)溫度計、秒表的使用和簡單的作圖方法。
實驗十三
醋酸電離常數(shù)和電離度的測定
1、標(biāo)定醋酸溶液的濃度并測定不同濃度醋酸的pH值。
2、計算電離常數(shù)以加深對電離常數(shù)的理解。
3、鞏固滴定操作并練習(xí)pH計使用。
實驗十四
電離平衡和沉淀平衡
1、加深理解電解質(zhì)電離的特點及電離平衡的移動。
2、鞏固pH值概念,掌握酸堿指示劑和pH試紙的使用。
3、了解影響平衡移動的因素,學(xué)習(xí)緩沖溶液的配制并實驗其性質(zhì)。
4、觀察鹽類水解作用,了解影響水解的主要因素。
5、掌握沉淀平衡、同離子效應(yīng)和溶度積規(guī)則。
6、實驗沉淀的生成、溶解、分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化。
7、學(xué)習(xí)電動離心機的使用和離心分離操作。實驗十五
I-3
1、測定I-3
I-+ I2平衡常數(shù)的測定
I-+ I2 的平衡常數(shù)。
2、加強對化學(xué)平衡、平衡常數(shù)的理解并了解平衡移動原理。
3、鞏固滴定操作。
實驗十六
原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)
1、實驗陰極射線的產(chǎn)生和性質(zhì),理解電子的微粒性。
2、從光的衍射實驗理解電子衍射原理,理解電子的波動性。
3、實驗原子光譜的產(chǎn)生和性質(zhì),理解電子能級的不連續(xù)性。
4、實驗分子的電性和磁性
實驗十七
分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)
1、熟悉典型的無機物分之(離子)的空間結(jié)構(gòu);
2、熟悉金屬晶體三種密堆積的排列方式,復(fù)習(xí)晶胞、配位數(shù)等概念;
3、熟悉四種離子晶體的空間結(jié)構(gòu),了解正負離子的堆積情況,配位情況以及晶胞中離子的個數(shù)比;
4、了解金剛石、石墨和干冰的結(jié)構(gòu);比較四類晶體質(zhì)點間的作用力的異同及其對性質(zhì)的影響。實驗十八
氧化還原反應(yīng)和氧化還原平衡
1、掌握電極電勢與氧化還原反應(yīng)方向的關(guān)系以及介質(zhì)、反應(yīng)物濃度對氧化還原反應(yīng)的影響。
2、加深物質(zhì)濃度對電極電勢的影響的理解。
3、了解鹽橋的制作方法。
實驗十 九
P區(qū)非金屬元素
(一)(鹵素、氧、硫)
1、學(xué)習(xí)氯氣、次氯酸鹽、氯酸鉀的制備方法和主要性質(zhì)。
2、掌握次氯酸鹽、氯酸鹽懂得強氧化性的區(qū)別。
3、掌握雙氧水的某些重要性質(zhì)。
4、掌握不同氧化態(tài)硫的化合物的主要性質(zhì)。
5、了解氯、溴、氯酸鉀的安全操作。
實驗二十
P區(qū)非金屬元素
(二)(氮族、硅、硼)
1、]實驗并掌握氮的不同氧化態(tài)的化合物的主要性質(zhì)。
2、實驗磷酸鹽的酸堿性和溶解性。
3、掌握硅酸鹽、硼酸、以及硼砂的主要性質(zhì)。
4、練習(xí)硼砂珠的有關(guān)操作。實驗二十一
常見非金屬陰離子的分離與鑒定
1、學(xué)習(xí)和掌握常見陰離子的分離和鑒定方法。
2、學(xué)習(xí)和掌握離子檢出的基本方法。
實驗二十二
主族金屬元素
(堿金屬、堿土金屬、鋁、錫、鉛、銻、鉍)
1、比較堿金屬、堿土金屬的活潑性。
2、實驗并比較堿土金屬、鋁、錫、鉛、銻、鉍的氫氧化物和鹽類的溶解性。
3、練習(xí)焰色反應(yīng)并熟悉使用金屬鉀、鈉的安全操作。
實驗二十三
dS區(qū)金屬
(銅、銀、鋅、鎘、汞)
1、了解銅、銀、鋅、鎘、汞氧化物、氫氧化物的酸堿性、硫化物的溶解性。
2、掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化條件。
3、熟悉銅、銀、鋅、鎘、汞的配位能力。
4、熟悉Hg2+和Hg22+的轉(zhuǎn)化。
實驗二十四
常見陽離子的分離與鑒定
1、鞏固和進一步掌握一些金屬元素及其化合物的性質(zhì)。
2、了解常見陽離子混合液的分離和檢出的方法。
3、鞏固檢出離子的操作。
4、實驗二十五
鉻、錳
1、了解鉻、錳常見氧化態(tài)化合物的生成、性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化條件。
2、掌握鉻(Ⅲ)還原性和鉻(Ⅵ)的氧化性。
3、掌握高錳酸鉀的氧化性及介質(zhì)對其氧化還原產(chǎn)物的影響。
4、以MnO2為原料制備KmnO4,練習(xí)堿熔操作。
實驗二十六
鐵、鈷、鑷
1、了解鐵、鈷、鑷氫氧化物的生成和性質(zhì)、掌握二價鐵、鈷、鑷的還原性及三價鐵、鈷、鑷的氧化性遞變規(guī)律。
2、掌握鐵鹽的氧化還原性。
3、了解鐵、鈷、鑷配位化合物的生成并掌握Fe2、Fe3、+
+Co2Ni2鑒定方法。++
實驗二十七
高錳酸鉀的制備
——固體堿熔氧化法
1、學(xué)習(xí)堿熔法由二氧化錳制備高錳酸鉀的基本原理和方法。
2、熟悉熔融、浸取,鞏固過濾、結(jié)晶和重結(jié)晶等基本操作。
3、掌握錳的各種氧化態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
實驗二十八
一種鈷(Ⅲ)配合物的制備
1、掌握制備金屬配合物最常用的方法——水溶液中取代反應(yīng)和氧化還原反應(yīng),了解其基本原理和方法。
2、對配合物的組成進行初步推斷。
3、鞏固電導(dǎo)儀的使用。
實驗二十九
醋酸鉻(Ⅱ)水合物的制備
——易被氧化的化合物的制備
1、學(xué)習(xí)在無氧條件下制備易氧化的不穩(wěn)定化合物的原理和方法。
2、鞏固沉淀過濾、洗滌等基本操作。
3、實驗三十
離子的鑒定和未知物的鑒別
1運用所學(xué)習(xí)的元素及化合物的基本性質(zhì),進行未知物的鑒定和鑒別,進一步鞏固常見陽離子和陰離子重要反應(yīng)的基本知識。.[要求]:
1、學(xué)生在全面復(fù)習(xí)基礎(chǔ)上制定設(shè)計實驗方案,經(jīng)老師批閱后由學(xué)生獨立完成;
2.對學(xué)生實驗基本操作進行全面的訓(xùn)練和檢查。
實驗三十一
硫代硫酸鈉的制備
1、學(xué)習(xí)溶劑法提純工業(yè)硫化鈉和用提純硫化鈉制備硫代硫酸鈉的方法;
2、練習(xí)冷凝管的安裝和回流操作;
3、練習(xí)抽濾、氣體發(fā)生、器皿連接操作。
實驗三十二
堿式碳酸銅的制備
通過堿式碳酸銅的制備條件的探求和生成物顏色、狀態(tài)的分析,研究反應(yīng)物的合理配料比并確定制備反應(yīng)合適的溫度條件,以培養(yǎng)獨立設(shè)計實驗的能力。
實驗三十三
硫酸亞鐵按的制備
1、根據(jù)有關(guān)原理及數(shù)據(jù)設(shè)計制備復(fù)鹽;
2、進一步掌握水浴加熱、溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等基本操作;
3、了解檢驗產(chǎn)品中雜質(zhì)含量的一種方法 —— 目視比色法。實驗三十四
環(huán)境化學(xué)實驗 —— 水中溶解氧及大氣中二氧化硫含量的測定
本實驗選擇兩個環(huán)境監(jiān)測中的實際課題,要求運用學(xué)過的化學(xué)知識與實驗方法、步驟,進行定量測定,以提高學(xué)生的綜合分析、解決問題的能力。
設(shè)計實驗內(nèi)容也可由教師指定或?qū)W生自擬,如:離子的鑒定和未知物鑒別、中學(xué)化學(xué)實驗改進、利用廢棄物制備無機物、無機物的分離和提純等。
要求學(xué)生根據(jù)實驗題目,通過自己查閱文獻、資料,設(shè)計出具體方案,經(jīng)指導(dǎo)教師審閱同意后獨立完成。
一般時間可安排在期中或期末。
教
學(xué)
建
議
1、教學(xué)過程中應(yīng)注意教書育人,應(yīng)用辯證唯物主義觀點和教學(xué)方法,闡明化學(xué)基本原理和元素及化合物的變化規(guī)律,逐步培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀。實驗中應(yīng)教育學(xué)生重視安全;愛護儀器;節(jié)約藥品、水電;注意整潔;保護環(huán)境;提高學(xué)生道德修養(yǎng)。
2、切實加強基本操作的訓(xùn)練,基本操作是學(xué)生獨立完成實驗的基礎(chǔ),規(guī)范的基本操作更是化學(xué)教師必須具備的能力??刹捎糜^看錄象、講解操作要領(lǐng)、教師示范、學(xué)生練習(xí),并通過抽查、講評等逐個落實。實驗時應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教師除加強巡視解決一般問題外,應(yīng)有計劃、有重點地觀察幾位學(xué)生的操作并給予針對性的指導(dǎo)。實驗結(jié)束后,嚴(yán)格要求學(xué)生認(rèn)真撰寫實驗報告,做到繪圖規(guī)范、文理通順、字體端正、無錯別字。
3、加強因素化合物性質(zhì)和制備實驗,通過元素和化合物性質(zhì)的實驗、個別離子及混合離子的檢出實驗,掌握常見元素和化合物的溶解性、酸堿性、熱穩(wěn)定性、氧化還原性、水解及配位等性能。這是師范院?;瘜W(xué)實驗的重點。選擇實驗內(nèi)容時注意聯(lián)系中學(xué)化學(xué)教學(xué)實際,中學(xué)化學(xué)實驗中難度較大的演示實驗盡可能在本課程中得到練習(xí)。無機制備實驗可以提高學(xué)生對基本理論、基本知識和基本技能的綜合運用和解決實際問題的能力,必須重視。
4、實驗后可緊扣教材安排一些實驗作業(yè),要求學(xué)生自己設(shè)計方案,自己選擇儀器、藥品,當(dāng)堂完成,以培養(yǎng)學(xué)生具有自己學(xué)習(xí)無機化學(xué)書刊和查閱手冊、獨立進行無機化學(xué)實驗的初步能力。
5、盡量創(chuàng)造條件開放實驗室,積極開展第二課堂活動,讓學(xué)生利用課余時間進實驗室,給學(xué)生提供更多的實驗機會,提高學(xué)生的動手能力。
6、在完成大綱基本要求下,可因地制宜另選其他類似實驗,實驗前后順序也可以根據(jù)條件由教師調(diào)整。設(shè)計實驗分量可視條件適當(dāng)加大。
7、在實驗課中,應(yīng)該使學(xué)生掌握廢液的處理方法,注意節(jié)約,回收有用物質(zhì),防止污染環(huán)境。
8、考核內(nèi)容包括:實驗預(yù)習(xí)報告,實驗報告,運用理論解釋實驗現(xiàn)象,實驗儀器組裝和使用能力,實驗技能、技巧,實驗態(tài)度以及安全、衛(wèi)生、藥品的節(jié)約等??己朔绞娇刹捎每谠?、筆試或?qū)W生實際操作等方式。
要求掌握的基本操作
一、儀器和使用技能
1、掌握
試管、試管夾、燒杯、錐型瓶、量筒、滴管、燒瓶、蒸發(fā)皿、表面皿、漏斗、研缽、離心管、、洗瓶、酒精燈、酒精噴燈、臺秤、打孔器、銼刀、圓銼、燃燒勺、鐵架臺、溫度計、三腳架、石棉網(wǎng)。
2、學(xué)會
移液管、容量瓶、滴定管、坩堝、坩堝鉗、氣壓計、比重計、秒表、布氏漏斗、吸濾瓶、水浴鍋、離心機、恒溫槽、低壓電源、U型管、啟普發(fā)生器、泥三角。
3、練習(xí)
干燥管、離子交換柱、pH計(酸度計)、電光分析天平、比色管、烘箱。
二、操作技能
1、掌握
玻璃管(棒)熔斷、塞子鉆孔、導(dǎo)管的選擇和連接、儀器的裝配和拆卸、氣體的發(fā)生、收集、凈化、溶解、吸收、儀器裝置氣密性檢查、氣體純度檢查、混合爆鳴、固體物質(zhì)的稱量、(直接法)、及估量、液體試劑的量取及估量、溶液的配制、稀釋、溶解、攪拌、震蕩、固體物質(zhì)的粉碎、加熱(直接、石棉網(wǎng)、水浴、蒸汽?。┖娓?、冷卻、常壓過濾、傾析分離、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、試紙的選擇、使用、玻璃儀器的洗滌。
2、學(xué)會
干燥、玻璃管的彎曲、拉細、沉淀的洗滌、離心、常見事故的處理。
3練習(xí)
熱濾、抽濾、重結(jié)晶、減量法稱量、干燥劑的選擇、滴定操作、簡單分子模型或晶體模型的制作。
第四篇:《無機化學(xué)》教案
《無機化學(xué)》教案
山東德州學(xué)院化學(xué)系 王新芳
一、教學(xué)課題:配合物的價鍵理論(Valence Bond Theory)
二、教學(xué)目的:掌握配合物的價鍵理論及理論的應(yīng)用
三、教學(xué)重點:正確理解價鍵理論
四、教學(xué)難點:運用價鍵理論解釋配合物的形成和空間構(gòu)型
五、教學(xué)用品: 燒杯、滴管、硝酸銀溶液(2M)、氯化鈉溶液(2M)、鹽酸溶液(2M)、氫氧化鈉溶液(2M)、氨水(2M)
六、教學(xué)方法:課堂講授+演示實驗
七、教學(xué)手段:多媒體
八、教學(xué)過程:
(一)新課導(dǎo)入:
首先做兩個演示實驗:
1、取三支試管,將硝酸銀溶液和氯化鈉溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀。
(板書)AgNO3+NaCl=AgCl(白色沉淀)+NaNO3
2、在上述三支試管中,分別滴加鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和氨水,前兩支試管無現(xiàn)象,第三只試管中白色沉淀消失。
(板書)AgCl(白色沉淀)+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+(無色)+Cl-+2 H2O AgCl既不溶于強酸,也不溶于強堿,卻易溶于氨水,這是因為Ag+和NH3可以形成可溶性的[Ag(NH3)2]+配離子,它比AgCl更穩(wěn)定,一個帶正電荷的離子為什么會與一個中性的分子結(jié)合?怎樣的結(jié)合使得它的穩(wěn)定性如此高?今天我們就來學(xué)習(xí)配合物的價鍵理論。
(二)新課教學(xué)(PPt演示)
1、L.Pauling等人在二十世紀(jì)30年代初首先用雜化軌道理論來處理配合物的形成、配合物的幾何構(gòu)型、配合物的磁性等問題,建立了配合物的價鍵理論,在配合物的化學(xué)鍵理論的領(lǐng)域內(nèi)占統(tǒng)治地位達二十多年之久。
2、價鍵理論的基本內(nèi)容: [1]中心離子或原子有空的價層軌道,配體有可提供孤對電子的配位原子。配合物的中心體M與配體L之間的結(jié)合,一般是靠配體單方面提供孤對電子對與M共用,形成配鍵M ←∶L,這種鍵的本質(zhì)是共價性質(zhì)的,稱為σ配鍵。
舉例講解:在[Ag(NH3)2+配離子中,中心離子Ag+的價電子構(gòu)型為4d(10)5S(0)5p(0),它有空
+的5S(0)、5p(0)軌道,配體NH3分子中的N原子上有一對孤電子對。[Ag(NH3)2]配離子中Ag+與配體NH3之間的結(jié)合,是靠NH3單方面提供孤對電子對與Ag+共用,形成2個配鍵Ag←∶NH3。
N原子的孤對電子進入5S(0)5p(0)軌道,而5S(0)5p(0)軌道不僅空間伸展方向不同,而且存在能級差,怎么會形成2個等同的σ配鍵呢?這就是價鍵理論的第二個要點所要說明的問題!
[2]在形成配合物(或配離子)時,中心體所提供的空軌道(sp, dsp或spd)必須首先進行雜化,形成能量相同的與配位原子數(shù)目相等的新的雜化軌道。
舉例講解:在配體(NH3)的作用下,中心離子首先提供一個空的5S(0)軌道和一個空的5p(0)軌道進行雜化,雜化后的2個SP雜化軌道再與2個(NH3)分子中上含孤對電子的軌道重疊形成配位鍵,由于Ag+的2個SP雜化軌道的空間排布為直線型的,所以[Ag(NH3)2]+配離子的空間構(gòu)型也是直線型的。Ppt展示舉例:
1、用價鍵理論所解釋的[Ni(Cl)42-的形成和空間構(gòu)型
2、用價鍵理論所解釋的[Ni(CN)4]2-的形成和空間構(gòu)型
討論:在以上兩個配離子中,相同的是中心離子,配體不同,我們看到中心離子提供了不同類型的軌道,雜化方式也不同,這又如何解釋呢?這就是價鍵理論第三個要說明的問題。
[3]價鍵理論認(rèn)為中心離子利用那些空軌道雜化,主要和中心離子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān),又和配位體中的配位原子有關(guān)。當(dāng)中心原子相同時,就取決與配體的電負性。a、如配位體的電負性較小,如C(x=2.55)N(x=3.04)較易給出電子,對中心離子影響較大,使電子層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,(n-1)d軌道中的成單電子被強行配對,可以騰出內(nèi)層能量較低的軌道來接受配體的孤電子對。雜化形式為(n ? 1)d、ns、np雜化,稱為內(nèi)軌型雜化。這種雜化方式形成的配合物稱為內(nèi)軌型配合物(inner complexes)。b、如配位體的電負性較大,如F(x=3.98)Cl(x=3.16)O(x=3.44),不易給出電子,對中心原子影響較,使中心離子的電子層結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化,僅用外層空軌道(nS)(nP)(nd)進行雜化。雜化形式為ns、np、nd雜化,稱為外軌型雜化。這種雜化方式形成的配合物稱為外軌型配合物(outer complexes)。Ppt展示練習(xí):試用價鍵理論解釋
1、[Fe(CN)6]4-的形成和空間構(gòu)型
2、[Fe(H2O)6]2+的形成和空間構(gòu)型
(三)本節(jié)課小結(jié)
我們來總結(jié)一下:配合物的價鍵理論的核心是,形成配位鍵的必要條件是:中心體M必須有空的價軌道,而配體L至少含有一對孤對電子對。在配體的作用下,中心離子首先拿出一定數(shù)目的價層軌道進行雜化,雜化后的軌道再與配體中配位原子含孤對電子的價層軌道重疊形成配合物。價鍵理論比較簡單明了,易于理解和接受,而且很好地解釋了配離子的空間幾何構(gòu)型。我們知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì),那么價鍵理論對配合物的性質(zhì)(如配合物的穩(wěn)定性和某些配離子的磁性)又是怎么解釋的呢,我們將留待下次課學(xué)習(xí)。
(四)思考題:
請同學(xué)們課下查閱有關(guān)資料,分析思考內(nèi)軌型配合物(inner orbital complexes)和外軌型配合物(outer orbital complexes)在鍵能、穩(wěn)定性、磁性、等方面的性質(zhì)會有何不同?并書寫一篇小論文上交。
2007-11-30
第五篇:無機化學(xué)心得
無 機 及 分 析 化 學(xué) 心 得
班級:
姓名:學(xué)號: 無機及分析化學(xué)心得
經(jīng)過一個學(xué)期對《無機及分析化學(xué)》這門課程的學(xué)習(xí),我的感觸頗多。因為我是一名轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生,所以在大二的時候才開始上這門課。從一開始的自我想象容易,到自我感覺良好,到有點小小的緊張,再到立志要開始認(rèn)真的學(xué)習(xí),到感覺狀態(tài)有所好轉(zhuǎn),再到充滿自信。這其中的糾結(jié)、艱辛和自豪,不是一兩句話就可以描述清楚的。再加上因為我想要獲得保研的資格,因此我對于將這門課學(xué)好是持著一種前所未有的堅定心情。下面我就將會將我這一學(xué)期所收獲的一一講來。
從一開始的自我想象容易,這其中的莫名的自信感來自于因為我在高中的時候是一名理科生,當(dāng)時的化學(xué)成績自我感覺還行吧,所以在開學(xué)的時候說實話根本就沒把《無機及分析化學(xué)》這門課當(dāng)做我所學(xué)的重點去認(rèn)真的準(zhǔn)備。到后來在開學(xué)的第四周的時候開始上無機化學(xué)的第一節(jié)課,那節(jié)課老師在無心之間問了一句:“同學(xué)們,現(xiàn)在這個班上有多少人在高中的時候是學(xué)的文科???”當(dāng)時我們就只看見前后左右的人都舉手了,還認(rèn)識到只有我們極少數(shù)的人是大二的師兄師姐,所以在當(dāng)時出于身為少數(shù)理科生的驕傲和一點點身為師姐的驕傲對這門課的自信又多了一層(雖然其中沒有什么聯(lián)系,但在當(dāng)時我還真就這么想了,現(xiàn)在想想當(dāng)時還真幼稚)。在上了3、4節(jié)課的時候吧,緊張感開始出現(xiàn)了,在當(dāng)時老師其實講課是講的很慢的,而我們差不多學(xué)到了膠體溶液那一節(jié),當(dāng)時在聽膠團結(jié)構(gòu)的時候,真的就只感覺眼前是一個個熟悉又陌生的字符在眼前飛舞,腦袋中是一片空白,感覺平時都聽得懂得字怎么現(xiàn)在就不明白了呢?直到后來在課下復(fù)習(xí)的時候才漸漸的弄明白。比如:AgNO3溶液與過量的KI溶液反應(yīng)制備AgI溶膠,其反應(yīng)的方程式為:
AgNO3+KI=AgI+KNO3 又因為過量的KI溶液和固體AgI粒子在溶液中選擇吸附了與自身組成相關(guān)的I-,因此膠粒帶負電。而此時形成的AgI溶膠的膠團結(jié)構(gòu)
-+x-+ 為: 【(AgI)m·nI·(n-x)K】·xK此時,(AgI)m為膠核,I-為電位離子,一部分K+為反離子,而且電位離子和反離子一起形成吸附層,吸附層與膠核一起組成膠粒。由于膠粒中反離子數(shù)比電位離子少,故膠粒所帶電荷與電位離子符號相同,為負電荷。其余的反離子則分散在溶液中,形成擴散層,膠粒與擴散層的整體成為膠團,膠團內(nèi)反離子和電位離子的電荷總數(shù)相等,故膠團是電中性的。而吸附層和擴散層的整體稱為擴散雙電層。
從那節(jié)課后我就開始認(rèn)識到自己之前的想法是多么得錯誤,就算自己在高中的時候是一名理科生,相較于文科生多了一些比較基礎(chǔ)的東西,但在學(xué)習(xí)知識上是容不得我們掉以輕心的。而且在經(jīng)過了一年多沒有對以前的知識進行復(fù)習(xí)的時間之后,根據(jù)德國心理學(xué)家艾賓浩斯發(fā)現(xiàn)的遺忘曲線,我對化學(xué)的基礎(chǔ)知識早已就忘得差不多了,只剩下一些模模糊糊的印象。因此,在重新站在一條新的起跑線之后,我首先需要做的便是端正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度,開始了預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)之旅。因為在課前的預(yù)習(xí)過程中對老師要講的知識有了一個大體的框架結(jié)構(gòu),并將自己需要著重聽的知識點標(biāo)出,再經(jīng)過課堂的認(rèn)真聽講及課后對還比較模糊的知識點的復(fù)習(xí),我對無極及分析化學(xué)這門課又重拾了自己的自信心,特別是在學(xué)到自己比較擅長的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡章節(jié)的時候,將之前因為自己的種種原因?qū)o機及分析化學(xué)產(chǎn)生的恐懼感徹底祛除。
該章的要點和難點是:
1、反應(yīng)速率方程,反應(yīng)級數(shù),基元反應(yīng)。
2、從碰撞理論和過渡態(tài)理論理解濃度、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響。
3、平衡常數(shù)表達式和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計算。
4、非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自由能變化的計算(范特霍夫等溫式),平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自由能變化的關(guān)系。
5、從熱力學(xué)分析理解濃度、壓力和溫度對化學(xué)平衡移動的影響。在這里我就對其中的一個小小知識點做一點分析吧。如:滿足能量要求的分子還必須處于有利的方位上才能發(fā)生有效碰撞。例如:反應(yīng)2NO2(g)+F2(g)=2NO2F 反應(yīng)機理為1)NO2(g)+F2(g)=NO2F+F(慢反應(yīng))2)NO2+F=NO2F(快反應(yīng))
情況1:由于分子具有的動能小于活化分子的最低能量,所以為非反應(yīng)碰撞。
情況2:由于分子具有足夠大的動能(活化分子),而且碰撞的相對方向正確,所以為反應(yīng)性碰撞。
情況3:雖然分子具有足夠大的能量,但是由于碰撞的方位不對,不會發(fā)生反應(yīng)。由上面的推導(dǎo)我們可知:反應(yīng)速率是由碰撞頻率Z,分子有效碰撞分?jǐn)?shù)f,以及方位因子p三個因素決定的v=Z*f*p。因此,滿足能量要求的分子還必須處于有利的方位上才能發(fā)生有效碰撞。
經(jīng)過一個學(xué)期對《無機及分析化學(xué)》的學(xué)習(xí),我的收獲頗多,不僅僅是知識上的,更為重要的是我知道了對待學(xué)習(xí)的態(tài)度從來都應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)不能怠慢的。想學(xué)好化學(xué)就不要對它有任何的抵觸和恐懼心理,要相信自己,只要方法得當(dāng)功夫落到實處就能學(xué)好。并且它與其他理科有所不同,在記憶方面要下很大功夫,各種化學(xué)式、反應(yīng)原理、性質(zhì)都要牢牢地掌握,這是做題的基礎(chǔ),因此大家上課的時候一定要仔細記憶老師講的重點對于記憶化學(xué)式、性質(zhì)等有很大的幫助。并且我們要:1、總結(jié)經(jīng)驗規(guī)律:掌握無機化學(xué)中規(guī)律性的東西對于更好地掌握、理解無機化學(xué)反應(yīng)及其原理是很有幫助的,因此在平時學(xué)習(xí)過程中應(yīng)重規(guī)律的總結(jié)。2、善于歸納總結(jié):在無機化學(xué)學(xué)習(xí)中,會發(fā)現(xiàn)無機反應(yīng)式錯綜復(fù)雜,且種類繁多,想要全部記住,記準(zhǔn)并非易事,但若在平時的學(xué)習(xí)中善于歸納總結(jié),將所學(xué)的每一章節(jié)的內(nèi)容歸納出其知識網(wǎng)絡(luò)圖,相信學(xué)好無機化學(xué)并非難事。3、結(jié)合實際生活,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣:學(xué)好無機化學(xué),重在要有興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣能夠使我們更有效地進行學(xué)習(xí)。結(jié)合生活實際,解釋生活中常用的一些問題,或通過所學(xué)知識去解決一些與無機化學(xué)有關(guān)的問題,均能使我們能更近一步掌握和靈活運用所學(xué)知識,并逐步建立起學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然,以上僅是對課堂學(xué)習(xí)的一點補充,我們應(yīng)該在認(rèn)真聽取老師的講義并作好課堂筆記的基礎(chǔ)上靈活運用以上方法,才能學(xué)好無機化學(xué)這門課。