无机及分析化学无机及分析化学教学大纲教学大纲适用专业：生物科学适用专业：生物科学 课程类别：专业基础课课程类别：专业基础课/ /必修必修 授课学时：授课学时：46+1846+18（实验）（实验）=64=64 学分：学分： 3 3总纲总纲课程的性质：课程的性质：无机及分析化学是生命科学系本科生必修的公共基础课。它是一门基 础理论课程，集无机化学、分析化学两大基础课之优势和特点于一身，是培养 生物技术专业学生具备无机及分析化学理论的重要课程，是生物科学专业学生 学好有机化学和生物化学课程及其它相关课程的基本保证。课程基本任务：课程基本任务：随着生物学的发展，越来越多地需要运用化学概念和方法去解决生物学问 题。通过教学要求，学生能将化学基础与生物学知识相结合，应用分析化学的 手段去研究化学元素和化学物质在生物体内的作用，以及与生命的关系。课程内容概要：课程内容概要：无机及分析化学可分为化学热力学和动力学、四大平衡、原子结构和 分子结构、配合物等；分析化学部分主要是误差及数据处理、四大滴定和一些 仪器分析方法。理论部分将由浅入深地做系统讲授，注重补充新知识，扩大信 息量，加强化学与生命科学的联系；将四大滴定融入四大平衡，使无机化学与 分析化学自然成为一体，实现两门课程的有机结合，并适当介绍一些与生命科 学有关的分析方法。课程教学形式：课程教学形式：教学方法以课堂讲授为主，教学手段主要采用多媒体课件。课程学时分配：课程学时分配：章节章节内容内容总学时总学时备注备注第一章气体和溶液4第二章化学热力学初步5第三章化学平衡和化学反应速率6第四章解离平衡6第五章氧化还原反应5第六章原子结构4第七章分子结构4第八章配位化合物2第九章s 区元素自学自学第十章p 区元素自学自学第十一章ds 区元素*自学自学第十二章d 区元素和 f 区元素*自学自学第十三章生命元素及其在生物体内的作用*自学自学第十四章环境污染和环境化学*自学自学第十五章核反应和放射性同位素的应用*自学自学第十六章定量分析化学概论1第十七章定量分析的误差和分析结果的数据处理2第十八章重量分析法2第十九章滴定分析法4第二十章比色法和分光光度法1无机及分析化学（含实验）无机及分析化学（含实验）18 合计合计64实验项目实验项目 序序 号号项目编号项目编号项目名称项目名称实验实验 类别类别实验实验 类型类型实验实验 要求要求实验实验 学时学时每组每组 人数人数实验者类实验者类 别别102046001*实验室基本常识和基本操作基础综合必修320本科生202046002*氯化钠的提纯专业综合必修320本科生302046003*溶液的配制基础综合必修320本科生402046004*分析天平的称量练习专业基础综合必修320本科生502046005*滴定操作练习专业基础验证必修320本科生602046006*碱金属和碱土金属专业验证必修320本科生702046007*水溶液中阳离子的分离与检出专业验证必修320本科生802046008*盐酸溶液的配制与标定专业综合必修320本科生课程考核方式：课程考核方式：本课程成绩考核为笔试闭卷考试。成绩评定：成绩评定：采用总分百分制计分方式。 平时成绩（考勤、作业、态度等）占 10%，课程实验成绩（实验预习、实 验操作、实验报告）占 20%，考试成绩占 70%。选用教材及参考书目：选用教材及参考书目： 选用教材： 南京大学无机及分析化学编写组，无机及分析化学（第五版）， 高等教育出版社，2006 年。 参考书目： 1 呼世斌、黄崴苗，无机及分析化学，高等教育出版社，2001 年。 2 黄崴苗，冯贵颖，无机及分析化学习题精解与学习指南，高等教 育出版社，2002 年。 3 宁开桂，无机及分析化学，高等教育出版社，2001 年。 4 贾之慎，张仕勇，无机及分析化学（第二版），高等教育出版社， 2008 年。 5 庞锡涛，无机化学，高等教育出版社，2000 年。 6 北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学等无机化学教研室编， 无机化学，高等教育出版社，2002 年。 7 陈虹锦主编，无机与分析化学，科学出版社，2002 年。课程教学内容提要课程教学内容提要第一章 气体和溶液（一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 掌握理想气体状态方程式及其应用。 2 掌握道尔顿分压定律。 3 掌握稀溶液的依数性及其应用。 4 熟悉胶体的结构、性质、稳定性及聚沉作用。 5 了解大分子溶液与凝胶。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 气体 一、理想气体状态方程式 二、道尔顿分压定律 第二节 溶液 一、分散系 二、稀溶液的通性 第三节 胶体溶液 一、溶胶的制备二、溶胶的性质 三、胶团结构和电动电势 四、溶胶的稳定性与聚沉 五、大分子溶液及凝胶 （三）教学重点难点：（三）教学重点难点： 教学重点教学重点：道尔顿分压定律、理想气体状态方程、稀溶液的依数性和溶胶 的性质。 教学难点教学难点：稀溶液的依数性。第二章 化学热力学初步 （一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 了解热力学能、焓、熵和吉布斯自由能等状态函数的概念。 2 理解热力学第一定律、第二定律和第三定律的基本内容。 3 掌握化学反应的标准摩尔焓变的各种计算方法。 4 掌握化学反应的标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯自由能变的计算方法。 5 会用rG 来判断化学反应的方向，并了解温度对rG 的影响。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 热力学一些常用的术语 第二节 热力学第一定律 一、热和功 二、热力学能 三、热力学第一定律 四、可逆过程与最大功 第三节 热化学 一、等容反应热、等压反应热和焓的概念 二、热化学方程式 三、盖斯定律 四、生成焓 五、水合离子的标准生成焓 六、键能与反应焓变关系 第四节 热力学第二定律 一、化学反应的自发性 二、熵 三、热力学第二定律 四、标准摩尔熵 第五节 吉布斯自由能及其应用 一、吉布斯自由能 二、标准生成吉布斯自由能 三、rG 与温度的关系 四、范托夫等温方程 （三）教学重点难点：（三）教学重点难点： 教学重点教学重点：状态函数和熵的含义；热力学第一和第二定律；应用 rG 判断 化学反应的方向。 教学难点教学难点：热力学第二定律和应用 rG 判断化学反应的方向。第三章 化学平衡和化学反应速率（一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 了解经验平衡常数与标准平衡常数以及标准平衡常数与标准吉布斯自由 能变的关系。 2 掌握不同反应类型的标准平衡常数表达式，并能从该表达式理解化学平 衡的移动。 3 掌握有关化学平衡的计算，包括运用多重平衡规则进行计算。 4 掌握化学平衡移动的定性判断以及移动程度的定量计算。 5 了解化学反应速率的概念及其实验测定方法。 6 掌握质量作用定律和反应的速率方程式。 7 掌握阿累尼乌斯经验式，并能用活化分子、活化能等概念解释各种外界 因素对反应速率的影响。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 化学平衡 一、化学平衡的特征 二、标准平衡常数及有关计算 三、多重平衡规则 第二节 化学平衡的移动 一、化学平衡移动方向的判断 二、化学平衡移动程度的计算 第三节 化学反应速率及其表示法 第四节 浓度对反应速率的影响 一、基元反应与非基元反应 二、质量作用定律 三、非基元反应速率方程式的确定 *四、反应机理第五节 温度对反应速率的影响 第六节 反应速率理论简介 一、碰撞理论 二、过渡态理论 第七节 催化剂对反应速率的影响 （三）教学重点难点：（三）教学重点难点： 教学重点教学重点：质量作用定律和速率方程式；阿累尼乌斯经验式；化学平衡的 表达式及有关计算。 教学难点教学难点：有关化学平衡的计算。第四章 解离平衡（一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 了解近代酸碱理论的基本概念。 2 掌握弱电解质解离平衡的计算。 3 了解活度、离子强度等概念。4 理解缓冲作用原理以及缓冲溶液的组成和性质，掌握缓冲溶液 pH 值计算， 并能配置一定 pH 值的缓冲溶液。 5 理解难溶电解质沉淀溶解平衡的特点，会运用溶度积规则判断沉淀溶解 平衡的移动以及有关计算。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 酸碱理论 一、酸碱质子理论 二、酸碱电子理论 三、*软硬酸碱规则 第二节 弱酸、弱碱的解离平衡 一、一元弱酸、弱碱的解离平衡 二、多元弱酸、弱碱的解离平衡 三、两性物质的解离平衡 四、同离子效应和盐效应 第三节 强电解质溶液 * 一、离子氛概念 二、活度和活度系数 第四节 缓冲溶液 二、缓冲作用原理和计算公式 三、缓冲容量和缓冲范围 第五节 沉淀溶解平衡 一、溶度积和溶度积规则 二、沉淀的生成和溶解 三、分步沉淀和沉淀的转化 （三）教学重点难点：（三）教学重点难点： 教学重点教学重点：缓冲溶液的原理和计算；沉淀溶解平衡的有关计算。 教学难点教学难点：缓冲溶液的计算和沉淀溶解平衡的计算。第五章 氧化还原反应（一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 掌握氧化还原反应的基本概念，能配平氧化还原反应式。 2 理解电极电势的概念，能用能斯特公式进行有关计算。 3 掌握电极电势在有关方面的应用。 4 了解原电池电动势与吉布斯自由能变的关系。 5 掌握元素电势图及其应用。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 氧化还原反应的基本概念 一、氧化和还原 二、氧化数 第二节 氧化还原方程式配平 一、* 氧化数法 二、离子电子法第三节 电极电势 一、原电池 二、电极电势 三、能斯特方程式 四、原电池的电动势与rG 的关系 第四节 电极电势的应用 一、计算原电池的电动势 二、判断氧化还原反应进行的方向 三、选择氧化剂和还原剂 四、判断氧化还原反应进行的次序 五、测定某些化学常数 第五节 元素电势图及其应用 （三）教学重点难点：（三）教学重点难点： 教学重点教学重点：配平氧化还原反应式；用能斯特公式进行计算；元素电势图及 其应用。 教学难点教学难点：元素电势图及其应用和用能斯特公式进行计算。第六章 原子结构（一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 了解核外电子运动的特殊性波粒二象性。 2 能理解波函数角度分布图，电子云角度分布图和电子云径向分布图。 3 掌握四个量子数的量子化条件及物理意义，掌握电子层、电子亚层、能 级、轨道等含义。 4 能用不相容原理、能量最低原理、洪特规则写出一般元素的原子核外电 子排布式和价电子构型。 5 理解原子结构和元素周期表的关系，元素若干性质与原子结构的关系。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 微观粒子的波粒二象性 一、氢光谱和玻尔理论 二、微观粒子的波粒二象性 第二节 氢原子核外电子的运动状态 一、波函数和薛定谔方程 二、波函数和电子云图形 三、四个量子数 第三节 多电子原子核外电子的运动状态 一、屏蔽效应和钻穿效应 二、原子核外电子排布 第四节 原子结构和元素周期律 一、核外电子排布和周期表的关系 二、原子结构与元素基本性质 （三）教学重点难点：（三）教学重点难点：教学重点教学重点：四个量子数的量子化条件及其物理意义和电子层、电子亚层、 能级、轨道等的含义，写出一般元素的原子核外电子排布式和价电子构型。 教学难点教学难点：原子核外电子排布的三个原则及书写一般元素的价电子构型。第七章 分子结构（一）教学基本要求：（一）教学基本要求： 1 掌握离子键理论要点，理解决定离子化合物性质的因素及离子化合物的 特征。 2 掌握电子配对法及共价键的特征。 3 能用轨道杂化理论来解释一般分子的构型。 4 了解离子极化、分子间力的概念，掌握氢键的形成和特征。 （二）教学主要内容：（二）教学主要内容： 第一节 离子键 一、离子键理论的基本要点 二、决定离子化合物性质的因素离子的特征 三、晶格能