无机化学-原理Ⅰ
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spContent=由郑兰荪院士主讲,授课内容除包含化学基本原理外,还讲述一些科研小故事,把基础知识与前沿研究领域结合,教学科研相融合。
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课程概述

无机化学原理Ⅰ”是化学主要基础课程,是无机化学系列课程的一部分。本课程设置2学分,内容包含化学反应中热力学、化学平衡、反应速率、酸碱平衡、电离平衡、沉淀平衡、氧化还原反应等基本原理。本课程视频由郑兰荪院士主讲,授课内容除包含化学基本原理外,还讲一些科研小故事,把基础知识与前沿研究领域结合,教学科研相融合。
  本课程授课对象为化学类专业学生和与化学有学缘关系学科的学生,同时本课程也可供化学领域中从事科学研究、生产、参加化学奥林匹克竞赛的中学生和社会大众等进行线上学习。

课程大纲

第一章 化学热力学初步

1.1 化学反应热效应-Qp、Qv

1.2 (知识点拓展)水热合成

1.3 焓变ΔH 、状态函数

1.4 热化学方程式的写法、标准态

1.5 反应热计算之一:盖斯定律

1.6 反应热计算之二:由标准生成焓计算反应焓

1.7 (知识点拓展) 反应热-室温核聚变

1.8 反应热计算之三:由燃烧热计算反应焓

1.9 Qp与Qv的关系

1.10 反应热计算之四:由键能估算反应焓

1.11 化学反应的自发性及其特点

1.12 (知识点拓展)选键化学

1.13 自由能变化-判断自发性的标准

1.14 熵的初步概念和熵变的计算

1.15 Gibbs-Helmholtz方程、转变温度的求算

1.16 吉布斯方程的应用举例

第二章 化学平衡

2.1 化学平衡及其特点

2.2 平衡常数表达式及其推论

2.3 实验平衡常数与热力学平衡常数

2.4 平衡常数注意事项及反应商

2.5 转化率

2.6 平衡常数和自由能变化

2.7 (例题解析) 平衡常数和自由能变化

2.8 化学平衡的移动

第三章 化学反应速率

3.1 化学反应速率的表示方法

3.2 化学反应速率理论简介

3.3 浓度对化学反应速率的影响(一):质量作用定律

3.4 浓度对化学反应速率的影响(二):浓度与时间的关系方程

3.5 (知识点拓展)团簇反应动力学举例

3.6 温度对化学反应速率的影响

3.7 催化剂对化学反应速率的影响(一):概念讲解

3.8 催化剂对化学反应速率的影响(二):均相催化与多相催化

3.9 催化剂对化学反应速率的影响(三):知识点拓展

第四章 酸碱理论、电离平衡、沉淀溶解平衡

4.1 酸碱质子理论简介

4.2 酸碱的强弱及两性物种

4.3  酸碱共轭关系及共轭酸碱对

4.4  酸碱反应的实质及其方向及质子理论与酸碱电离理论的主要区别

4.5 酸碱电子理论的定义

4.6  酸碱反应的实质

4.7 Lewis的酸碱电子理论的局限性及超酸

4.8 (知识点拓展) 质谱、色谱

4.9  强电解质溶液:特点、表观电离度(活度)

4.10  一元弱酸(弱碱)的电离平衡

4.11 多元弱酸的电离平衡

4.12  同离子效应

4.13  缓冲溶液的定义、组成和原理

4.14 (知识点拓展) 化合物手性的调控

4.15 缓冲溶液pH值的计算

4.16  缓冲溶液的选择和配制

4.17 缓冲溶液配制的计算

4.18 一元强碱弱酸盐的水解

4.19  一元强酸弱碱盐的水解

4.20  多元弱酸强碱盐及一元弱酸弱碱盐的水解

4.21  影响盐水解的因素

4.22 沉淀溶解平衡-溶解积常数Kspθ

4.23 溶解积常数Kspθ和溶解度的换算

4.24  沉淀溶解平衡-溶解积规律

4.25 沉淀的生成及沉淀的完全度、同离子效应、盐效应

4.26  沉淀的溶解、分步沉淀及沉淀的转化

4.27  分步沉淀的计算

4.28 多重平衡常数

第五章 氧化还原反应

5.1 电池类型和原电池表示法

5.2 电池电动势与反应自由能的关系

5.3 电池电动势与反应自由能的关系-电极电位的间接计算

5.4 平衡常数与标准电池电动势的关系

5.5 元素电势图

5.6 电极电位与浓度的关系-能斯特方程

5.7 能斯特方程的应用

5.8 酸度改变对电极电位的影响

5.9 (例题解析) 加入沉淀剂改变离子的浓度 1

5.10 (例题解析) 加入沉淀剂改变离子的浓度 2

5.11 (例题解析) 能斯特方程的应用

5.12 化学电源简介:锂离子电池、燃料电池、太阳能电池

预备知识

中学基本化学知识

证书要求

本课程采用百分制计分,平时单元测验20%,为客观题;平时单元作业20%,为主观题,需要完成作业提交和完成规定的互评数量;随堂布置的课程讨论的表现10%;课程结束考试50%60分及以上为合格,85分及以上为优秀。

电子版的课程结业证书免费纸质版认证证书证书收费100/人。


参考资料

《无机化学》(上册)(第2版)宋天佑,程棚,王杏乔等

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