温州大学化学与材料工程学院无机化学（一）课程教学网站

《无机化学》是化学化工学院化学工程与工艺专业本科生的第一门专业基课，起着承前启后的关键作用。本课程的主要内容为化学的基本原理部分和元素化学部分，目的是使学生能够初步学会运用所学理论去解释元素及其化合物的结构、性质和化学反应规律等问题。课程实际内容包括化学反应中的质量关系和能量关系，化学反应的方向、速率和限度，酸碱反应和沉淀反应，氧化还原反应，原子结构玉元素周期性，分子结构与性质，固体结构与性质，配位化合物，元素概论，碱金属和碱土金属元素，卤素和氧族元素，氮族、碳族和硼族元素，过渡元素，镧系和锕系元素等。本课程要求学生基本掌握上述基本化学原理并初步学会将其应用于元素化学中，为其它后续课程的学习打下良好基础。

《无机化学》是化学工程与工艺专业的一门重要的基础课程，是培养上述各类专业工程技术人才的整体知识结构和能力结构的重要组成部分。它使学生了解现代无机化学的基本理论，具备必要的基本知识和一定的基本技能，为后续课程学习和掌握新的科学技术打下必要的基础，并对培养学生具有正确的认识观和辩证唯物主义观也有重要的作用。

通过本课程学习，要求学生掌握化学反应的基本原理，物质结构的基础理论，溶液及有关平衡的问题和元素化学的基础知识，了解无机化学发展的新兴领域，培养学生具有初步的分析问题和解决问题的独立能力，认识化学与生产和生活实践相结合的重大意义，增强学生自学知识的能力。

本课程教材采用面向21世纪课程建设、普通高等学校“九五”国家教委重点教材：《无机化学》第三版，天津大学无机化学教研室编，杨宏孝、凌芝、颜秀茹修订，高等教育出版社，2002.7。

参考书如下：《无机化学》，吉林大学、武汉大学、南开大学等编，高等教育出版社出版（2004.6）；《工科无机化学》第三版，苏小云、臧祥生编，华东理工大学出版社（2004.8）；《无机化学》第四版，大连理工大学无机化学教研室，高等教育出版社（2001.6）

章序	内容	讲课时数
第一章	化学反应中的质量关系和能量关系（2学时）	2
第二章	化学反应的方向、速率和限度（6学时）	6
第三章	酸碱反应和沉淀反应（6学时）	6
第四章	氧化还原反应（6学时）	6
第五章	原子结构与元素周期性（4学时）	4
第六章	分子结构与性质（6学时）	6
第七章	固体的结构与性质（4学时）	4
第八章	配位化合物（4学时）	4
第九章	元素概论（2学时）	2
第十章	碱金属和碱土金属元素（4学时）	4
第十一章	卤素和氧族元素（4学时）	4
第十二章	氮族、碳族和硼族元素（6学时）	6
第十三章	过渡元素（10学时）	10
第十四章	镧系元素和锕系元素（2学时）	2
	习题课（共分三次）	6
课时合计		72

教学方式以课堂讲授为主，课堂讨论和习题课为辅。课堂讲授为72课时，其中习题课课时为6个，具体讲授内容、基本要求如下：

2.引入化学计量数，反应进度，状态函数,标准态和反应焓变等重要概念；

介绍活化能，平衡常数和反应熵变及反应吉布斯自由能变等概念，着重讨论化学反应进行的方向、速率和限度三大问题。

1.能用活化分子、活化能概念解释c、T、催化剂对反应速率的影响；

4.掌握的ΔG^θ、ΔH^θ、ΔS^θ计算，能用ΔG判断反应方向，ΔG^θ估计反应的程度；

在化学平衡及其移动原理和阿仑尼乌斯电离理论的基础上，着重讨论水溶液中酸碱质子转移反应和沉淀反应。

1.掌握弱电解值的电离度、稀释定律、电离平衡(含分级电离平衡)、同离子效应、缓冲溶液、盐类水解的概念；

2.掌握一元弱酸、二元弱酸、一元弱碱电离平衡的计算(包括同离子效应、缓冲溶液pH值的计算)；一元弱酸盐、一元弱碱盐溶液pH值的计算；

3.掌握沉淀溶解平衡的概念、溶度积规则及用溶度积规则判断沉淀的产生或溶解；

5.掌握利用进行有关计算(包括调节pH值、形成硫化物沉淀进行金属离子分离的计算)；

3.掌握电极电势的概念及影响因素, 并能利用Nernst方程式进行有关计算；

4.掌握电极电势的应用(包括原电池的正负极、计算原电池的电动势、判断氧化剂还原剂的相对强弱、氧化还原反应的方向及限度、计算氧化还原反应的平衡常数Kθ)；

1.能根据电子分布规律及近似能级图写出元素原子的电子分布式；

2.掌握各区元素原子的结构特征，并能从原子的电子层结构了解元素的性质(金属性、非金属性、最高氧化值等) 及在周期表中的位置（区、组、周期）；

3.熟悉四个量子数的意义,并能用四个量子数描述电子的运动状态；

5.了解原子半径、电离能、电子亲合能、电负性的基本概念及其周期性变化规律；

6.初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道、波函数和电子云等基本概念。

1.掌握杂化类型(sp、sp2、sp3 、不等性sp3)与分子或离子空间构型的关系；

2.能从价键理论解释共价键的形成、特点(方向性、饱和性)和类型( σ键、π键)；

3.理解分子轨道理论的概念，应用能级图说明第一、第二周期同核双原子分子结构；

4.了解分子间力、氢键、分子极化的概念及其对物质性质的影响。

1.掌握不同类型晶体(离子晶体、原子晶体、金属晶体、分子晶体、氢键型晶体、混合型晶体的结构特征及其与物质性质的关系；

3.掌握离子极化的概念及对物质结构(键型及晶体构型)和性质(溶解性)的影响；

5.掌握配合物在分析化学中的几个应用实例（离子鉴定、分离、掩蔽）；了解配位化学在催化、冶金、电镀、生物及医药学方面的应用。

1．了解主族元素单质的化学性质及晶体结构；
2．熟悉氢化物的类型、离子型氢化物的还原性、共价型氢化物的性质及其递变规律；
3．了解单质的制取方法；
4．了解近代无机合成方法；
5．了解稀有气体的基本知识。

2．熟悉碱金属、碱土金属正常氧化物、过氧化物、超氧化物的性质。

8.亚硫酸及其盐、硫代硫酸盐、过二硫酸盐、焦硫酸盐的性质。

1. 了解卤族元素、氧族元素的通性, 卤素单质的制备和性质；
2. 掌握卤化氢的还原性、稳定性、氢卤酸的酸性及递变规律；
3. 熟悉卤化物的性质（键型及溶解性）及其性质变化规律；
4. 掌握氯的含氧酸（HClO、HClO3 、HClO4）及其盐的性质及递变规律；
5. 了解X2、XO-在碱性介质中的岐化反应规律；
6. 熟悉氢氧化物的两种电离方式(R-O-H规则)；
7. 掌握O3 的结构及大π键的形成条件；
8. 掌握H2O2的结构和性质；
9. 熟悉H2S、金属硫化物、多硫化物的性质；
10. 硫的含氧酸(H2SO3、H2SO4、H2S2O3、H2S2O8、H2S2O7) 及其盐的性质；
11. H2SO4的结构(p-d)π键；
12. 熟悉Cl^-、Br^-、I^-、S2-、SO₃2-、S₂O₃2-、SO₄2-的鉴定。

1. 了解氮族、碳族、硼族元素的概述及惰性电子对效应；
2. 了解氨的三类反应,掌握铵盐的热分解规律；
3. 掌握亚硝酸及其盐的性质；
4. 掌握硝酸、硝酸根的结构和硝酸及其盐的性质；
5. 熟悉磷的含氧酸类型和磷酸及其盐的性质；
6. 掌握砷、锑、铋氧化物的水合物及其盐的性质；
7. 掌握碳酸及其盐、硅酸及其盐的性质；
8. 掌握锡、铅的氧化物及其水合物、盐类(包括硫化物)的性质及递变规律。
9. 掌握乙硼烷的结构、硼酸及其盐的性质；
10. 熟悉铝的氧化物、氢氧化物的性质；
11. 掌握氯化铝的结构、矾的概念；
12. 熟悉对角线规则；
13. 熟悉NH4+、NO2-、NO3-、PO43-、Bi3+、Al3+、Sn2+、Pb2+、SiO32-、CO32-的鉴定。

1. 了解过渡元素的通性；
2. 了解钛族、钒族元素的单质及重要化合物的性质；
3. 掌握Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)重要化合物的性质（颜色、氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原性、溶解性等）；了解铬族元素的单质及其它化合物的性质；
4. 掌握Mn(Ⅱ)、Mn（Ⅳ）、Mn（Ⅵ）、Mn(Ⅶ)重要化合物的性质（颜色、氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原性、稳定性、溶解性等）；了解锰族元素的单质及其它化合物的性质；
5. 掌握铁、钴、镍重要化合物的性质，了解铁系、铂系元素的单质的性质；
6. 掌握铜、银、锌、汞的重要化合物的性质以及Cu(Ⅰ)～Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅰ)～Hg(Ⅱ)间的相互转化，了解铜族、锌族元素的单质的性质。

1. 了解镧系、锕系元素的电子层结构，镧系收缩及其后果；
2. 了解稀土元素的应用；
3. 了解核反应的类型；
4. 了解放射性的应用。

本课程习题课共三次，其中化学的基本原理部分有两次，元素化学部分有一次。作业按章次布置，共十四次，作业类型为书面。

以期末考试成绩为主，平时作业成绩等为辅的评定办法，其中期末考试成绩占70%，平时作业占20%，出勤等情况占10%。

第一学期主要讲授化学的基本原理部分，执行课时数为42；第二学期主要讲授元素化学部分，执行课时数为30。

无机化学实验不仅是化学实验的重要分支，也是学生学习其它化学实验的重要基础，是学生必修的一门独立的基础实验课程。

通过本课程的教学，使学生加深对化学基本概念和基本理论的理解，正确掌握无机化学的各种基本操作，系统地学习化学实验的基本知识，培养学生良好的实验习惯，实事求实的科学态度、严谨细致的实验作风。

通过基本技能的操作，使学生获得大量物质变化的感性认识，通过进一步熟悉元素及其化合物的重要性质和反应，在此基础上能达到掌握一般无机化合物的制备和分离，使学生养成独立思考、独立准备和进行实验的能力，养成细致的观察和记录现象的习惯，具有一定的实验综合设计能力，达到正确归纳、综合处理数据和分析实验结果的能力，并为后续课程的理论和实验教学以及学生日后工作打好坚实的基础。

序号	学时数	实验内容	教学目的	教学重点与难点
1	4	实验导言与仪器的认领、洗涤	了解实验室的基本知识，常用仪器及基本操作，实验基本操作	实验室安全知识
2	4	摩尔气体常数的测定	学习测定摩尔气体常数的一种方法，掌握理想气体状态方程式和分压定律	实验过程一定要保证仪器不漏气
3	4	氯化铵生成焓的测定	学习用热量计测定物质生成焓的简单方法，加深对有关热化学基本知识的理解	实验动作要快，使得散失的热量尽量减少，减少实验误差
4	4	化学反应速率与活化能的测定	了解浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响，测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率、反应级数、速率系数和反应的活化能	理解实验原理
5	4	醋酸解离常数的测定	学习溶液的配制方法及有关仪器的使用，学习醋酸解离常数的测定方法，学习酸度计的使用方法	酸度计的正确使用
6	4	酸碱反应与缓冲溶液	进一步理解和巩固酸碱反应的有关概念和原理，学习试管实验的一些基本操作，学习缓冲溶液的配制及其pH的测定，了解缓冲溶液的缓冲性能，进一步熟悉酸度计的使用方法	通过实验加深理解和巩固酸碱反应的原理
7	4	碘化铅溶度积常数的测定	了解用分光光度计测定溶度鸡常数的原理和方法，学习分光光度计的使用方法	分光光度计的正确使用及其测量容度级常数的原理
8	4	氯化钠的提纯	学会用化学方法提纯粗食盐，同时进一步精制成试剂级纯度的氯化钠提供原料，练习加热、溶解、过滤、蒸发浓缩、结晶、干燥等基本操作，学习食盐中钙、镁、硫酸根离子的定性检验方法	练习一些实验的基本操作以及食盐中一些离子的定性检验方法。
9	4	硫酸铜的提纯	通过氧化、水解等反应，了解提纯硫酸铜的原理和方法，进一步熟悉实验过程的基本操作，学习用分光光度法定量检验产品中杂质铁的含量。	分光光度法定量检验产品中杂质铁的含量
10	4	氧化还原反应	加深理解电极电势与氧化还原反应的关系，了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响，了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响，掌握浓度对电极电势的影响，学习用酸度计测定原电池电动势的方法	用酸度计测定原电池电动势的方法
11	4	银氨配离子配位数及稳定常数的测定	应用配位平衡和溶度积规则测定银氨配离子的配位数n及其稳定常数	数据处理，作图法求银氨配离子的配位数n及其稳定常数
12	4	配合物与沉淀-溶解平衡	加深理解配合物的组成和稳定性，了解配合物形成时的特征；加深理解沉淀-溶解平衡和溶度积的概念，掌握溶度积规则及其应用；初步学习利用沉淀反应和配位溶解的方法分离常见混合阳离子；学习电动离心机的使用和固-液分离操作	沉淀-溶解平衡和溶度积规则及其应用
13	4	碱金属和碱土金属	学习钠、镁等单质的主要性质；比较镁、钙、钡的碳酸盐、铬酸盐和硫酸盐的溶解性；比较锂和镁的某些盐类的难溶性。	碱金属和碱土金属等单质的主要性质。
14	4	氧、硫、氯、溴、碘	掌握过氧化氢的主要性质；掌握硫化氢的还原性、亚硫酸及其盐的性质、硫代硫酸及其盐的性质和过二硫酸盐的氧化性；掌握卤素单质氧化性和卤化氢还原性的递变规律；掌握卤素含氧酸盐的氧化性；学会H₂O₂, S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, Cl^-, Br^-, I^-的签定方法	H₂O₂, S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, Cl^-, Br^-, I^-的签定方法
15	4	硼、碳、硅、氮、磷	掌握硼酸和硼砂的重要性质，学习硼砂珠试验的方法；了解可溶性硅酸盐的水解性和难溶硅酸盐的生成与颜色；掌握硝酸、亚硝酸及其盐的重要性质；了解磷酸盐的主要性质；掌握CO₃^2-, NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-, PO₄^3-的鉴定方法。	CO₃^2-, NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-, PO₄^3-的鉴定方法。
16	4	锡、铅、锑、铋	掌握锡、铅、锑、铋氢氧化物的酸碱性；掌握锡、锑、铋盐的水解性；掌握锡的还原性和铅、铋的氧化性；掌握锡、铅、锑、铋硫化物的溶解性；掌握Sn²⁺, Pb²⁺, Sb³⁺, Bi³⁺的鉴定方法。	Sn²⁺, Pb²⁺, Sb³⁺, Bi³⁺的鉴定方法。
17	4	常见阴离子未知液的定性分析	初步了解混合阴离子的鉴定方案；掌握常见阴离子的个别鉴定方法；培养综合应用基础知识的能力。	掌握常见阴离子的个别鉴定方法。
18	4	钛、钒	了解钛和钒的氧化物及含氧酸盐的生成和性质；了解低氧化值的钛和钒化合物的生成和性质；观察各种氧化值的钛和钒的化合物的颜色。	钛和钒的氧化物及含氧酸盐的生成和性质
19	4	铬、锰、铁、钴、镍	掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性；掌握铬、锰重要氧化态之间的转化反应及其条件；掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质；掌握锰、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性；学习Cr³⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺的鉴定方法。	Cr³⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺的鉴定方法。
20	4	铜、银、锌、镉、汞	掌握铜、银、锌、镉、汞氧化物和氢氧化物的性质；掌握铜与铜之间，汞与汞之间的转化反应及其条件；了解铜、银、汞卤化物的溶解性；掌握铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成与溶解性；掌握铜、银、锌、镉、汞配合物的生成和性质；学习Cu²⁺, Ag⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺的鉴定方法。	Cu²⁺, Ag⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺的鉴定方法。
21	4	常见阳离子未知液的定性分析	初步了解混合阳离子的鉴定方案；掌握常见阳离子的个别鉴定方法；培养综合应用基础知识的能力。	掌握常见阳离子的个别鉴定方法。

教材：《无机化学实验》（第二版）大连理工大学无机化学教研室主编高等教育出版社 2004年

1、本课程是一门专业基础实验课，必须与理论联系才能取得较好效果。

2、除课内实验外，在课外要求对有关无机化学的单元操作的理论知识进行复习，以便巩固课内知识。

3、为了达到较好的实验效果，要求学生在实验以前要仔细预读实验指导书及复习与本次实验有关的理论知识并做好实验前的准备，在实验前完成预习报告，在实验完成后按时写好实验报告。

第一学期：笔试，单元操作，实验部分（包括：平时操作，预期报告，实验报告）