一、课程名称：无机化学
二、课程代码：CHEM10010
三、学时和学分：56学时 3.5学分
四、适用专业：应用化学、材料化学、精细化工、化学工程、制药工程、环境科学、环境工程、材料科学等专业
五、先修课程：高中化学
六、使用教材：天津大学无机化学教研室编，杨宏孝、颜秀茹等修订. 无机化学. 高等教育出版社，出版时间为2010年8月
七、参考书目
[1] 《无机化学》，武汉大学、吉林大学等编，高等教育出版社(第三版)
[2] 《无机化学》，北师大等三校编，高等教育出版社（第三版）
[3] 《无机化学》，龚孟濂等主编，科学出版社（第三版）
八、课程描述
本课程通过近代化学热力学基础、近代物质结构理论、近代元素化学的学习，使同学们对酸碱平衡、沉淀-溶解平衡、氧化-还原平衡和配合平衡等四大平衡理论、物质结构基本理论、元素化学有较深入的了解。能够计算化学反应中的ΔH、ΔS、ΔG并判断化学反应的方向；能够计算酸碱平衡、沉淀-溶解平衡、氧化-还原平衡和配合平衡等平衡体系中有关物质的转化率、产率、有关离子或分子的浓度；能够计算配位化合物溶液中的有关物质浓度；能够计算氧化还原平衡体系中的电极电位和离子浓度。在基础理论的指导下讲授元素周期表中各族元素，包括元素在自然界中的存在，单质的性质制备，化合物的性质及制备乃至应用。用基础理论知识贯穿无机化学教学的始终，总结规律性，使繁琐纷杂的感性材料逐渐理性化。使学生会用无机化学知识解决材料化学、环境科学和工程中的具体问题。
九、教学目标
该课程系统、全面地学习无机化学的基本原理、掌握热力学与酸碱平衡、沉淀-溶解平衡、氧化-还原平衡和配合平衡等四大平衡关系。通过无机化学的学习，理解和掌握元素周期律、分子结构特征、价键理论、氧化还原、配合物、化学热力学等初步知识。并在一些基本原理的指导下，理解化学变化中物质的组成、结构和性质的关系，掌握常见元素及化合物的酸碱性、氧化还原性、溶解性、热稳定性、配位能力、典型反应及同族同系元素的变化规律。
课程分两部分。第一部分为基本原理部分，系统深入学习化学的基本原理，从基本的热力学定律、价键理论和分子间作用力出发并结合化学现象以加深学生对于知识的理解和掌握。在对化学原理理解的基础上，第二部分进行元素部分的学习，培养学生理解和掌握无机化合物性质、结构特点以及内在规律。
章节名称 |
知识贡献 |
教学要求 |
学时 |
第一章 化学反应中的能量关系、速度和化学反应方向 |
ΔfHmθ,；Smθ；ΔfGmθ；ΔrHmθ；ΔrSmθ； ΔrGmθ；G-H公式；反应速率；活化能；影响反应速率的因素；化学平衡常数、化学平衡的计算；化学平衡的移动 |
会利用ΔfHmθ, Smθ, ΔfGmθ, G-H公式计算化学反应的ΔrHmθ, ΔrSmθ, ΔrGmθ并会用ΔrGm判断化学反应的方向； 掌握化学反应速率的概念及表示方法； 初步掌握反应速率理论； 掌握影响反应速率的因素 |
6 |
第二章 酸碱平衡和沉淀-溶解平衡 |
阿仑尼乌斯酸碱电离理论；弱电解质的电离平衡；离子浓度的计算、pH值的计算；电离平衡的移动；酸碱质子理论 |
掌握阿仑尼乌斯酸碱电离理论； 掌握弱电解质的电离平衡、离子浓度的计算、pH值的计算； 了解电离平衡的移动、同离子效应、缓冲溶液的定义和pH值求算及应用、盐类水解； 初步了解酸碱的质子理论； 了解物质的溶解性和沉淀反应；掌握溶度积规则及沉淀生成、溶解的一般计算；了解沉淀转化和分步沉淀的计算方法。 |
4 |
第三章 氧化还原反应 |
氧化数；氧化还原电对；氧化还原方程式的配平；原电池、电极电势及其应用；电极电势的一般计算；能斯特方程；氧化还原反应的方向和限度的判定；标准电极电势图及其应用 |
掌握氧化还原反应方程式的配平及氧化数的概念； 了解原电池的构成、表示； 电极电势的产生及一般理论计算； 掌握能斯特方程，了解电极电势的应用； 利用电极电势判断氧化还原反应的方向和极限； 初步掌握元素标准电极电势图及其应用 |
3 |
第四章 氧化还原反应 |
原子轨道的概念及表示方法；原子中电子的分布原理；多电子轨道的能级；元素周期律与核外电子分布的关系 |
了解玻尔的原子模型； 了解微观粒子的运动特性，原子轨道的简单概念及表示方法、量子数； 了解基本原子中电子分布原理，多电子轨道的能级； 掌握基本原子中电子的分布； 元素周期律与核外电子分布的关系； 了解原子的原子半径、电离能、电子亲和能、电负性、金属和非金属性及它们的同期性。 |
6 |
第五章 化学键与分子结构 |
离子键的形成和特征；共价键的形成和特征；价键理论；键参数；杂化轨道理论；杂化轨道与分子几何构型的关系；分子轨道理论 |
了解离子键的形成和特征，离子的结构特征；了解共价键的形成、特征及类型，价键理论；离域π键的形成； 掌握键长、键角、键能的概念；了解杂化轨道理论； 掌握sp、sp2、sp3、sp3d、sp3d2杂化及简单分子的几何构型；分子轨道理论 |
8 |
第六章 固体结构和性质 |
晶体的特征；离子晶体的特征和结构类型；晶格能；原子晶体；分子间力和氢键；分子晶体；离子极化对物质结构和性质的影响 |
了解晶体及其内部结构； 掌握离子晶体的特征和性质、离子晶体中最简单的结构类型 ，晶格能； 了解原子晶体的特征和性质； 了解分子间力和氢键，分子晶体的特点； 了解金属晶体的内部结构和金属键的形成；了解和掌握离子极化的概念及离子极化对物质结构和性质的影响 |
4 |
第七章 配位化合物 |
配位化合物的定义、组成、化学式和命名；配位化学键的理论、配位平衡及其移动；螯合物 |
掌握配位化合物的定义、组成、化学式和命名； 了解配位化学键理论中的价键理论； 影响配合稳定性的因素； 了解和掌握配合物在水溶液中的平衡及平衡的移动，掌握简单的配位计算； 了解配合物的应用 |
7 |
第八章 主族金属 |
s区、p区元素价层电子构型、单质和化合物的性质及其变化规律；锂的特殊性；对角线规则；R-OH规则；二价锡的还原性及水解性；四价铅的氧化性；惰性电子对效应；反馈p-dπ键及其效应；硼族缺电子性及成键特征：AlCl3的二聚与缺电子性；BX3的成键特点；硼烷的成键特点及反应性；缺电子化合物的加和性 |
掌握s区、p区元素价层电子构型、单质和化合物的性质及其变化规律；了解锂的特殊性； 了解对角线规则；掌握R-OH规则；理解二价锡的还原性及水解性； 理解四价铅的氧化性；理解惰性电子对效应；理解反馈p-dπ键及其效应；理解硼族缺电子性及成键特征； 了解AlCl3的二聚与缺电子性；了解BX3的成键特点； 了解硼烷的成键特点及反应性；了解缺电子化合物的加和性 |
7 |
第九章 过渡元素（一）铜副族和锌副族 |
ds区过渡元素的通性、氧化物、氢氧化物、盐类及配合物的性质；Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化；汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化 |
了解ds区过渡元素的通性；了解氧化物、氢氧化物、盐类及配合物的性质； 掌握Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化；掌握汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化 |
4 |
第十章 过渡元素（二）铬锰铁钴镍 |
d区过渡元素单质及其重要化合物的性质；元素电势图及其应用；Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）在酸性介质、碱性介质的存在条件及转化形式；Cr（Ⅲ）的两性和Cr（Ⅵ）的氧化性； Mn（Ⅱ）的碱性及还原性； MnO4- 强氧化性及还原产物随介质酸度的变化；铁钴镍的氧化物、氢氧化物和配合物的性质；+2铁、钴、镍的化合物；+3铁、钴、镍的化合物；铁、钴、镍的鉴定 |
理解d区过渡元素单质及其重要化合物的性质； 掌握元素电势图及其应用； 掌握Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）在酸性介质、碱性介质的存在条件及转化形式； 掌握Cr（Ⅲ）的两性和Cr（Ⅵ）的氧化性；.掌握Mn（Ⅱ）的碱性及还原性； 掌握MnO4- 强氧化性及还原产物随介质酸度的变化； 理解铁钴镍的氧化物、氢氧化物和配合物的性质； 了解+2铁、钴、镍的化合物； 了解+3铁、钴、镍的化合物；掌握铁、钴、镍的鉴定 |
7 |
十、教学方法
在本课程在教学过程中，教学方法突出启发式教学方式，通过对教学内容的介绍，结合例题讲解，案例分析引导学生多思考，多提问，多讨论。使学生在获取无机化学基础知识的同时，提高学生分析和解决问题的能力。根据教学内容的不同，灵活运用教具模型、多媒体课件和音像材料，提高教学效率和丰富教学内容。
该课程为一门理论课程，在教学中我们采取了教师讲授和学生交流相结合；课堂讨论与课后习题相结合，此外还结合无机化学实验课程加强学生对理论知识的理解。对教学内容是按照由浅入深，由具体到抽象，由特殊到一般的原则来讲授，使学生能循序渐进地逐章掌握该课程内容。在教材和知识点方面，注重教材的更新和理论与实际科学发展相结合。在教学过程中，注意结合科技和学科发展的实际，适当反映现代无机化学的新知识、新领域，注意理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力。
在教学时间安排上，理论课的无机化学基本原理和元素无机化学按2：1安排时间，保证学生既能学习到完整的无机化学基本理论，又能扎实掌握元素无机化学的基础知识。
十一、考核及成绩评定方式
课程考核采取平时成绩和期末考试相结合的方法，其中平时成绩（包括课堂随机提问、课堂讨论、作业等的相关内容等）占30%，期末考试成绩占70%。
（1）平时成绩：根据教学需要，采用课堂随机提问、课堂讨论、作业等多种形式对学生的学习过程和结果进行考察和评价。
（2）考试：期末考试形式为闭卷笔考。考试的内容以教学计划要求掌握和理解的内容以及对知识的理解和应用为主。同时综合考虑考核教学环节中的知识、素质和能力培养效果。
大纲制定人：龚云
大纲审定人：甘孟瑜
制定时间：2014-04
