《无机化学》教学大纲
课程名称：无机化学
适用专业：化学类
课程编码：081004/081005
课程类型：专业核心课程
制定单位：化学与化工学院
制定时间：2018年6月
一．使用说明：
1. 课程性质：无机化学是化学与化工学院本科学生的第一门专业核心课程。
2. 课程的教学目的及任务：
通过教学，要求学生理解并掌握元素周期律，物质结构，化学热力学，电化学，反应速度等理论，掌握重要元素化合物的基本性质，反应，制备，结构和用途，培养学生对一般无机化学问题进行理论分析的能力，并注意培养和训练学生的科学思维能力，自学能力及实验技能技巧。
3. 课程学时：99（45+54学时）学时
学分：5.5学分
主要教学环节：讲授，实践，辅导，习题课，批改作业，考试。
4. 前导课程：中学化学
5. 使用教材：吉林大学，武汉大学等编《无机化学》第三版，高等教育出版社
6. 主要参考书：
① 徐家宁等编《无机化学例题与习题》
② 邵学俊等编《无机化学》第二版。
③ 大连理工大学编《无机化学》第二版
④ 尹敬执，申泮文编《基础无机化学》
7. 考核方式：全闭卷笔试，平时10%+期中考试20%+期末70%
二．课程内容：
1． 课程概要：本课程主要包括：物质结构，化学热力学，化学动力学，化学平衡，电解质溶液，氧化还原反应，配位化学，元素化学。通过教学的各个环节必需使学生达到各章节所提出的基本要求。
2． 教学安排：
绪论（1课时）
教学目的：阐明无机化学的意义，介绍学习无机化学的方法
教学要求：
1． 了解化学研究的对象和内容
2． 了解化学发展简史
3． 了解无机化学的研究对象、发展历程及学科任务
教学内容：
一、化学是研究物质变化的科学
二、化学发展简史
三、无机化学简介
第一章 化学基础知识（2学时）
教学目的及要求：
1． 掌握理想气体定律
2． 了解液体的蒸发，液体的沸点等概念
3． 了解晶体的外形及内部结构
本章重点：理想气体状态方程
教学内容：
一、理想气体定律：
1． 理想气体状态方程式：PV=nRT
2． 混合气体分压定律。
3． 气体扩散定律。
二、实际气体（自学）
1． 实际气体状态方程式。
2． 气体的液化。
三、液体（自学）
1．液体的蒸发过程，饱和蒸气压，蒸发热。
2．液体的沸点。
四、固体（自学）
1．晶体与非晶体。
2．晶体的外形，七大晶系。
3．晶体的内部结构，十四种晶格，晶胞。
作业：教材本章后习题：1，2，3，4，6，7，8，13，14，15。
第二章 化学热力学基础（4学时）
教学目的和要求：
1． 了解热力学中的常用术语。
2． 掌握热力学第一定律和热化学，学会计算反应热效应。
3． 掌握焓变，熵变，自由能概念，运用吉布斯-赫姆赫兹公式判断反应进行的方向。
本章重点和难点：
重点：热力学第一定律和热化学，化学反应自发性方向的判据。
难点：焓，熵，自由能等基本概念。
教学内容：
一、热力学第一定律和热力学：
1． 常用术语：体系，环境，状态，状态函数，过程，途径。
2． 焓变，恒容热效应和恒压热效应，热化学方程式，盖斯定律，几种热效应（生成热，燃烧热）和键能。
二、化学反应的方向：
1． 熵的初步概念。
2． 自由能变，吉布斯——赫姆赫兹公式：ΔG=ΔH-TΔS
作业：
教材本章后习题：2，3，5，6，7，8，10，12，13，14，15
第三章 化学反应速率 (自学)
教学目的要求：
1． 了解化学反应速率理论
2． 掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
本章重点：
浓度对化学反应速率的影响——质量作用定律
教学内容：
一、化学反应速率及其表示方法：平均速率、瞬时速率
二、有效碰撞理论和过渡状态理论
三、影响化学反应速率的因素：
1．质量作用定律 基元反应和复杂反应 反应基数和反应分子数
2．阿仑尼乌斯经验公式
3．催化剂对化学反应速率的影响
作业：教材中本章后习题：3，4，5，6，7，10，12，13，15，16，17
第四章 化学平衡 (4学时)
教学目的要求：
1．掌握化学平衡的概念，平衡常数的意义
2．掌握有关化学平衡的计算
3．掌握化学平衡移动原理
本章重点：
1．平衡常数的 意义及有关计算
2．化学平衡移动原理
教学内容：
一、可逆反应与化学平衡：
1．经验平衡常数（Kc、Kp）与标准平衡常数（Ko）。
2．化学平衡定律，平衡常数的应用（有关计算），多重平衡规则。
二、化学平衡的移动
浓度、压力、温度、催化剂对化学平衡的影响（里·查得里原理）
作业：
教材本章后习题：3，4，6，8，9，10，11，12，13，14，17，18，20，22，23
第五章 原子结构和元素周期律（8学时）
教学目的及要求：
1． 掌握电子云，原子轨道，键级，电子层，原子轨道的形状，四个量子数的物理意义及取值。
2． 掌握近似能级图及电子排布三原则，能排出周期表中诸元素的核外电子排布式及价电子排布。
3． 掌握原子半径，电子亲和势，电离势及电负性的变化规律。
本章重点和难点：
重点：核外电子运动状态的描述，核外电子排布及原子性质的规律性。
难点：核外电子运动状态的描述及电子排布。
教学内容：
一、核外电子的运动状态：
1． 氢原子光谱和玻尔理论。
2． 微观粒子的波粒二象性。
3． 核外电子的运动状态：波函数和原子轨道，电子云和几率密度，波函数的空间图象，四个量子数。
二、核外电子的排布和元素周期系：
1． 多电子原子的能级：鲍林近似能级图，屏蔽效应，钻穿效应，科顿原子轨道能级图。
2． 核外电子排布三原则：能量最低原理，保里原理，洪特规则，洪特规则的特例。
3． 原子的电子层结构和元素周期系：原子的电子层结构，元素的分区，电子层结构与周期，族的关系。
三、元素基本性质的周期性：原子半径，电离能，电子亲和能，电负性。
作业：
教材本章后习题：1，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，15，16，17。
第六章 分子结构和共价键理论（10学时）
教学目的和要求：
掌握共价键理论，现代价键理论，杂化轨道理论，价层电子对互斥理论及分子轨道理论。
本章重点和难点：
重点：现代价键理论，杂化轨道理论，分子轨道理论，价层电子对互斥理论。
难点：杂化轨道理论，分子轨道理论。
教学内容：
1． 现代价键理论：共价键的本质是电性的，共价键既有方向性，又有饱和性。共价键分δ键和π键，包括两个以上原子的π键叫大π键。共价键的参数包括键的极性，键能，键长，键角，键级，分子的磁性和极性。
2． 杂化轨道理论：杂化，杂化轨道，等性杂化和不等性杂化。
3． 价层电子对互斥理论。
4． 分子轨道理论：O2,N2,CO,CN-, NO, NO+, HF的分子轨道排布式。
作业：
教材本章后习题：2，3，4，5，7，9，10，12，14，15，16
第七章 晶体结构（5学时）
教学目的和要求：
1． 掌握离子键理论。
2． 掌握分子间力与氢键的概念，并能用来解释物质的性质。
3． 掌握离子极化及应用
4． 理解金属晶体、原子晶体和分子晶体的分类标准
本章重点和难点：
重点：离子键理论，分子间力和氢键。
难点：离子的极化
教学内容：
一、离子键理论：
1． 离子键的形成。
2． 离子键的特点：本质是静电作用，既无方向性，又无饱和性，离子键所占份额用离子性百分数表示。
3． 离子的特征：离子的电荷，离子的电子构型，离子半径。
4． 离子晶体：晶体类型，半径比规则，晶格能，离子的极化（自学）。
二、分子间力和氢键：
取向力，诱导力，色散力，氢键
三、金属晶体和金属键（自学）：
1． 现代共价键理论。
2． 金属键的能带理论。
四、原子晶体和混合晶体（自学）
常见的原子晶体
作业：
教材本章后习题：2，3，4，5，7，9，10
第八章 酸碱解离平衡 (8学时)
教学目的要求：
1．掌握弱酸、弱碱和水的电离平衡、盐的水解平衡以及难溶电解质的沉淀溶解平衡
2．掌握有关电离平衡常数、水解常数、pH值、同离子效应、缓冲溶液
3．掌握酸碱质子理论
本章重点：溶液中各种平衡及有关计算
教学内容：
一、强电解质和弱电解质：
1．强电解质理论 、活度、活度系数、离子强度
2．弱电解质的电离平衡、电离常数、电离度、稀释定律、同离子效应、盐效应、电离平衡的有关计算
3．水的电离、离子积常数、溶液的pH值、酸碱指示剂
二、缓冲溶液：
1．缓冲作用原理
2．缓冲溶液的配制
三、盐的水解：水解常数、水解度、盐溶液的pH值、影响水解的因素
四、酸碱理论简介：质子理论、电子理论
作业：
教材中本章后习题：3，4，5，6，7，8，9，10，11，13，14，15，17，18，19，20，21
第九章 沉淀溶解平衡（2学时）
教学目的要求：
掌握有关溶度积常数的计算及沉淀溶解平衡的影响因素
本章重点：
沉淀溶解平衡的移动
教学内容：
难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡
1．溶度积规则
2．沉淀的生成和溶解
3．溶度积与溶解度的换算
4．分步沉淀与沉淀的转化
作业：
教材中本章后习题：3，4，5，6，7，8，9，10，11，13，14，15，17
第十章 氧化还原反应 (9学时)
教学目的要求：
1．掌握氧化还原反应方程式的配平方法
2．掌握标准电极电势的意义及应用
3．掌握Nernst方程及有关计算
4．了解电解和化学电源
重点和难点：
1．重点：氧化还原反应的基本概念、氧化数、氧化还原反应方程式的配平、电极电势、标准电极电势及其应用、Nernst方程及其应用、元素电势图及其应用
2．难点：电极电势的概念
教学内容：
一、基本概念：
1．氧化数
2．配平氧化还原反应方程式的方法——氧化数法和离子电子法
二、电极电势：
1．原电池的构成、氧化还原电对、电池符号、电极反应、电池反应
2．标准氢电极
3．标准电极电势、原电池的电动势
4．标准电极电势的应用
三、Nernst方程及其应用
四、电势图解及其应用：
1．元素电势图
2．氧化态图
3．pH－电势图
五、化学电源与电解（自学）：
1．电解池
2．电解定律
3．分解电压
作业：教材中本章后习题：1，2，3，5，6，7，8，9，10，11，12，15，17，21，25
第十一章 配位化学基础 (12学时)
教学目的要求：
1．掌握配合物组成有关的概念
2．掌握配场的化学键理论
3．熟练掌握配合平衡的有关计算
4．了解影响配合物稳定性的因素
重点和难点：
1．重点：配合物的基本概念、配合物的化学键理论、K稳及其应用(有关计算)
2．难点：晶体场理论
教学内容：
1．基本概念 、配合物的定义组成命名分类、 立体化学
2．化学键理论：EAN规则、 价键理论、 晶体场理论
3．配合物的稳定性：稳定常数和不稳定常数、逐级稳定常数和累积稳定常熟、影响配合物稳定性的因素、软硬酸碱规则、鳌合效应 、空间位阻和邻位效应、配合平衡的移动
4．配合物的重要性
作业:教材中本章后习题：1，3，4，6，7，8，9，10，11，13，14，16，19，20，22，25
第十二章 碱金属和碱土金属 (自学)
教学目的要求：
1．掌握碱金属，碱土金属的单质及重要化合物的性质，制备，用途
2．了解铍，锂的特性
重点：碱金属，碱土金属的单质及其重要化合物
教学内容：
1．碱金属，碱土金属的通性
2．碱金属，碱土金属单质的制备和性质
3．碱金属，碱土金属重要化合物：氧化物，过氧化物，超氧化物，臭氧化物，氢氧化物以及盐类，R－OH规则
4．离子晶体盐类的溶解性
作业：教材中本章后习题：3，4，6，7，9，10，11
第十三章 硼族元素 (1学时)
教学目的要求：
1．了解硼的单质，硼烷，硼的卤化物，硼酸及硼砂的结构，性质，用途
2．了解铝，氧化铝，氢氧化铝的两性及AlCl3
重点及难点：
1．重点：硼，铝及其重要化合物
2．难点：硼烷的结构
教学内容：
1．硼族元素的通性
2．硼的单质的性质和特点
3．硼的重要化合物：B2O3，H3BO3，BX3，硼砂
4．铝的冶炼Al2O3，Al(OH)3，AlCl3，Al2(SO4)3
5．惰性电子对效应及对角线规则
作业：教材中本章后习题：2，3，5，6，7，8，9，10，13
第十四章 碳族元素 (4学时)
教学目的要求：
1．掌握碳及其重要化合物的结构、性质和用途
2．掌握硅及其重要化合物的结构、性质和用途
3．掌握Sn，Pb的单质及有关化合物的性质和用途
本章重点：C，Si，Sn ，Pb及其重要化合物
教学内容：
1．碳的成键特征，同素异形体，冶金工业中的碳的还原反应，金刚石的人工合成。
2．CO，CO2，碳酸，碳酸盐，酸式碳酸盐
3．Si，SiO2 硅酸，硅酸盐，硅烷，SiF4，SiCl4
4．Sn，Pb单质的冶炼性质用途，Sb，Pb的氧化物、氢氧化物、卤化物和硫化物
5．无机化合物的水解性（自学）
作业：
教材中本章后习题：4，5，7，8，9，13，14，15
第十五章 氮族元素 (6学时)
教学目的要求：
1．掌握氮及其重要化合物的结构性质用途
2．掌握磷及其重要化合物的结构性质用途
3．掌握As，Sb，Bi的单质及重要化合物的性质
本章重点：氮磷As，Sb，Bi的单质及重要化合物的结构，性质，用途
教学内容：
1．氮族元素的通性：N2的成键特征，N2的结构制备性质，氮在自然界中的分布
2．氮的氢化物：氨构性质用途，铵盐的性质，联氨，羟氨，氢叠氮酸的结构和性质
3．氮的含氧化合物：氨的化合物的结构性质制备，亚硝酸及其盐，硝酸及其盐的制备、
性质、结构和用途
4．氮的卤化物NF3和NCl3
5．磷的同素异形体及其物理化学性质
6．磷的氢化物、卤化物、氧化物和含氧酸及其盐
7．As，Sb，Bi的单质、氢化物、卤化物、氧化物及其水化物，硫化物的性质
8．盐类的热分解（自学）
作业：教材中本章后习题：2，3，4，5，6，8，9，11，12，13，16，17，18
第十六章 氧族元素 (6学时)
教学目的要求：
1．掌握O2，O3的结构和性质
2．了解水的结构和水的状态图
3．掌握H2O2的结构、性质、制备和用途
4．掌握H2S，H2SO3，SO2， H2SO4， SO3 的结构、性质、制备和用途
5．了解硫代硫酸盐，过二硫酸盐，焦硫酸的结构和性质
6．了解硒和碲
本章重点：H2O2 , H2S 硫的含氧酸及其盐的结构性质制备
教学内容：
1．氧族元素的通性，氧的成键特征，O2，O3的结构，性质，用途
2．氧化物的制备，键型，酸碱性，水的结构及水的状态图
3．过氧化氢的性质结构，制备，用途
4．硫的同素异形体，硫化氢的结构，性质，制备，氢硫酸的弱酸性，硫化物的溶解性
5．硫的含氧化合物SO2的结构，制备，性质，H2SO3及其盐的性质，SO3的结构，性质，制备，H2SO4及其盐的制备，性质
6．Na2S2O3，Na2S2O4，K2S2O7， (NH4)2S2O8 的制备，性质
7．硒和碲的性质，硒和碲的含氧酸，氧化物，氢化物
8．无机酸强度的变化规律（自学）
作业：教材中本章后习题：1，3，5，6，7，8，9，11，12，13，15，16，17，19，20
第十七章 卤素 (6学时)
教学目的要求：
1．掌握卤素单质及重要化合物的结构、性质、制备和用途
2．了解拟卤素及拟卤化物
本章重点：
卤素单质及重要化合物的结构性质和用途
教学内容：
1．卤素的通性：卤素单质物理化学性质、成键特征，在自然界中的分布，制备，用途
2．卤化氢和氢卤酸的制备，性质（稳定性，酸性，还原性）
3．卤化物，卤素互化物，多卤化物
4．卤素含氧化合物，氧化物，次卤酸及其盐，卤酸及其盐，高卤酸及其盐。卤酸含氧酸及其盐的稳定性，酸性，氧化性。
5．拟卤素和拟卤化合物：氰和氰化物，硫氰和硫氰化物
6．含氧酸的氧化还原性（自学）
作业：教材中本章后习题：2，3，4，5，6，8，9，11，13，14，15，16，17，18，19
第十八章 氢和稀有气体（自学）
教学内容：
1 氢的成键特征，氢的性质和用途，氢的制备，氢化物；
2 稀有气体的特征，稀有气体化合物及其结构
基本要求：
掌握氢的成键特征，氢的制备、性质和用途，氢化物类型；了解稀有气体
教学重点：
氢的性质和用途，氢化物种类与性质
教学难点：
稀有气体化合物
第十九章 铜副族元素和锌副族元素 (4学时)
教学目的要求：
1．掌握铜族及锌族元素单质及其重要化合物的性质和用途
2．掌握Cu(I)和Cu(II)，Hg(I) 和Hg(II)之间的相互转化
本章重点：
Cu，Ag，Zn，Hg的单质及其重要化合物
教学内容：
1．铜族元素的通性
2．Cu(I)及Cu(II)的化合物及Cu(I)和Cu(II)的转化
3．Ag的重要化合物：Ag2O，AgNO3，AgX
4．锌族元素的通性
5．锌族元素的重要化合物：氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物、配合物Hg22＋和Hg2＋的相互转化
作业:
教材中本章后习题：1，2，3，4，5，6，9，13
第二十章 钛副族元素和钒副族元素 (3学时)
教学目的要求：
1．掌握过渡元素价电子层结构特点及其与过渡元素通性的关系
2．掌握重点过渡元素Ti，V的单质及重要化合物的性质和用途
重点：
Ti，V的单质及重要化合物
教学内容：
1．过渡元素概述
2．钛的存在、性质、制备、用途TiO2，TiCl4，TiCl3及Ti(Ⅳ)的配位化合物，Zr和Hf的化合物
3．钒的分布性质用途、V2O5 钒酸盐及多钒酸盐、铌和钼的化合物
作业：
教材本章后习题：1，3，4，5，9，10，11
第二十一章 铬副族元素和锰副族元素 (2学时)
教学目的要求：
1．掌握过渡元素价电子层结构特点及其与过渡元素通性的关系
2．掌握重点过渡元素Cr，Mn，Mo，W的单质及重要化合物的性质和用途
重点：
Cr，Mn，Mo，W的单质及重要化合物
教学内容：
1．铬钼钨的存在冶炼性质用途、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)化合物及MoO3，WO3钼酸及其盐同多酸杂多酸
2．锰的存在、性质、用途，Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅳ)，Mn(Ⅵ)，Mn(Ⅶ)化合物
3．Na2Cr2O7的生产实例（自学）
4．无机物的颜色
作业：
教材本章后习题：1，3，4，5，9，10，11，12，13，15，16
第二十二章 铁系元素和铂系元素（2学时）
教学目的要求：
1．掌握Fe，Co，Ni单质及重要化合物的性质和用途
2．掌握Pt ，Pd 的重要化合物的结构、性质、用途
本章重点：
1．Fe，Co，Ni单质及其重要化合物
2．Pt，Pd的重要化合物
教学内容：
1．铁系元素概述
2．Fe，Co，Ni的氧化物氢氧化物及其盐 、铁系元素的配位化合物（氨和物，硫氢化物，腈化物，羰基化合物）
3．铂系元素概述
4．铂和钯的重要化合物
5．过渡金属的通性
作业：
教材中本章后习题：1，2，3，5，8，9，11，13，15，16，17
第二十三章 镧系元素和锕系元素（自学）
教学目的要求：
1．掌握镧系锕系的价电子层结构及其与元素通性的关系
2．掌握镧系收缩的实质及其影响
3．了解镧系锕系元素单质极其重要化合物的性质、用途
重点：
1．镧系元素的电子层结构和通性
2．镧系收缩及其影响
教学内容：
1．镧系元素的通性：价电子层结构、氧化态、原子半径、离子半径、镧系收缩、离子的颜色、标准电极电势、镧系元素离子和化合物的磁性、镧系元素的发光材料
2．镧系元素单质的、存在、制备、性质和用途
3．Ln3+，Ln 2+，Lu4+重要化合物
4．锕系元素的通性，U，Tn的重要化合物
作业：教材中本章后习题：1，2，4，9，11
第二十四章 无机化学新兴领域简介（自学）
教学目的要求：
1．掌握核反应方程式的写法
2．了解核反应、人工核反应、半衰期、质量亏损、核裂变 、核聚变 、基础知识
重点：
1．核反应方程的写法
2．半衰期的有关计算
教学内容：
1．核反应、人工核反应
2．核的稳定性、质能转换、核结合能
3．衰变定律的半衰期
作业：教材中本章后习题：5，6，7，9，10，12，13，15
