无机及分析化学b教学(丁明玉)chapter5-2-31页精选文档
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《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。
《无机及分析化学》课程教学大纲课程名称:无机及分析化学课程类别:必修课适用专业:生态学考核方式:考试总学时、学分:48学时 3学分其中实验学时:0 学时一、教学目的本课程的目的是要求学生掌握元素周期律、物质结构理论基本知识、化学热力学、化学反应速率、化学平衡、酸碱平衡、沉淀平衡、配位平衡、氧化还原反应等基本理论。
并在上述理论的指导下,理解掌握溶液中四大平衡的相互关系和有关计算。
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”的概念和掌握鉴定物质的化学结构和化学成分以及测定有关成分含量的化学分析方法及方法的原理。
通过分析化学理论和实验学习,培养学生实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风,为后继课程的学习和将来参加社会实践打下良好基础。
在完成该课程的学习之后,要求学生在掌握了无机分析化学基本原理的前提下,可以根据样品性质、分析对象,正确设计分析方案,精确测定组分含量,准确报告分析结果,培养学生分析问题和解决问题的能力,具备初步的实验技能。
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。
二、教学要求1、注意讲清本课程中的基本概念和基本理论,在保持课程的科学性及系统性的基础上,应突出重点、难点,并努力反映本学科的新成就。
2、因学时有限,内容较多,有一部分内容要求学生自学。
采用由教师提示,学生课后自学并提出问题,老师课后解答的方式。
3、必要时对重点章节,可在讲授基础上,引导学生查阅资料,并进行课后学习兴趣小组讨论,写出读书报告,以培养学生综合分析问题的能力。
4、教学过程中要充分利用微视频、直观教具、录像和计算机辅助教学软件、多媒体教学辅助设备。
三、课程高中化学四、教学重、难点课程教学重点是化学热力学基本概念及其应用,化学平衡原理,化学反应速率,酸碱平衡,氧化还原反应,原子结构,分子结构,配合物的组成、结构及价键理论,酸碱滴定分析法、氧化还原滴定分析法、配位滴定法、比色法和分光光度法。
绪论0.1 化学是21世纪的中心学科波义耳把化学确立为科学,明确提出“化学的对象和任务就是寻找和认识物质的组成和性质”;1777年,拉瓦锡提出燃烧的氧化学说;1811年,阿伏伽德罗提出分子假说;1807年,道尔顿建立原子论,合理地解释定组成定律和倍比定律,为化学新理论的诞生奠定基础;1869年,门捷列夫提出元素周期律,形成较为完整的化学体系;1913年,丹麦科学家玻尔把量子概念引入原子结构理论,量子力学的建立开辟了现代原子结构理论发展的新历程。
0.2 化学与化学的分支学科化学可分为四大分支学科:无机化学、有机化学、物理化学和分析化学。
无机化学是化学学科中发展最早的一个分支学科;有机化学是最大的化学分支学科。
0.4学习无机及分析化学的预备知识0.4.1 分压定律科学上常用理想气体状态方程式描述气体的行为:PV=nRT式中:R为摩尔气体常量,R=8.314J?mol-1?K-1一定温度下,某组分气体占据与混合气体相同体积时所具有的压力称为该组分气体的分压。
混合气体总压力是由各组分共同产生的。
P(总)= P(A)+ P(B)+ P(C)+…式中:P(总)为混合气体的总压;P(A)、P(B)、P(C)分别为混和气体中A、B、C 组分气体的分压。
该式就是道尔顿分压定律的数学表达式。
它表明“一定温度、一定体积条件下,混合气体的总压等于各组分气体分压之和”。
)()总()()总()(B x n B n P B p == 式中:X(B)为B 组分气体的摩尔分数,则P(B)=P(总) ?x(B)定温条件下,某组分气体的分压与混合理想气体总压相同时,其单独占据的体积称为该组分气体的分体积。
混合气体的总体积是各组分气体分体积的加和,称为分体积定律。
V(总)=V(A)+V(B)+V(C)+… V(总)=RT P n )总( V(B)=RT PB n )(=X(B) ?V(总) V(B)=X(B) ?V(总)0.4.2 有效数字对数数值的有效数字位数只取决于小数部分的位数,整数部分代表该数为10的多少次方,起定位作用。