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SPOC学校专有课程
无机化学2-1
第5次开课
开课时间: 2024年09月26日 ~ 2025年04月14日
学时安排: 2-6小时每周
当前开课已结束 已有 459 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=无机化学2-1是化学师范、化学、化学生物学等专业本科生的第一门基础主干课,课程中深入浅出的讲述了各种化学基本理论和知识,旨在使学生掌握丰富的无机化学知识,同时为后续课程奠定基础、构架桥梁。本课程由多位具有丰富教学经验的一线教师共同讲授完成。
无机化学2-1是化学师范、化学、化学生物学等专业本科生的第一门基础主干课,课程中深入浅出的讲述了各种化学基本理论和知识,旨在使学生掌握丰富的无机化学知识,同时为后续课程奠定基础、构架桥梁。本课程由多位具有丰富教学经验的一线教师共同讲授完成。
—— 课程团队
课程概述

  无机化学是化学类本科生的第一门化学基础课,其不仅具有无机化学学科自身的丰富教学内容,同时承担着为后续课程奠定基础的任务。近年来随着化学学科的发展,无机化学授课范围亦涉及到生命科学、物理科学、环境与资源、临床医学等相关学科。无机化学授课学时约124左右,课程内容包括无机化学2-1(无机化学原理)和无机化学2-2(元素化学)两大部分。无机化学2-1约60学时,授课内容包括:化学基础知识、化学热力学基础和化学平衡(包括酸碱、沉淀和配位等平衡)、化学动力学基础;原子和分子结构、晶体结构和配位化合物结构基础;氧化还原反应等。无机化学2-1课程旨在使大学新生了解和掌握化学基础原理和知识,并为后期深入学习化学专业课程做好必要准备。

   天津师范大学无机化学课程历史悠久,经过几代人的不懈努力,积累了丰富的教学经验,先进的教学手段,丰富的教学内容,2009年就建成了校级优秀精品课程,2019获批校级课程思政优质课程建设,2020获批校级一流课程建设,2021年获批天津市一流课程。

   本课程选用的教材是由吉林大学主编的十二五国家级规划教材《无机化学(第四版版)》为主。本课程结合大一新生的特点,建立以学生为主体的线上优质教学资源与线下教育深度融合,同时辅以实验探究与理论相结合的教学模式,真正调动学生学习的能动性,注意基础理论与实验相结合,培养学生分析问题、解决问题的能力。我们还为课程准备了充分的参考资料和对应的习题,以满足学生的学习需要,并使学生在听课、查阅参考书,自学等方面有一个突跃。

授课目标

1、使学生能系统地掌握无机化学原理部分的知识内容和知识体系,了解 化学热力学、动力学的基础;电化学基础;原子、分子和晶体结构;配位化学等有关知识;熟练掌握各种理论知识的内容和应用。

2、使学生具备利用所学原理知识进行自主实验、解决化学实验中的相关问题的能力。

成绩 要求

课程考核方式分为平时考核和期末考试。平时考核包括课堂表现、课后作业、平时小测和实践拓展,期末考试形式为闭卷考试。

2. 平时考核成绩评定标准

1)课堂表现:(10分制,占总成绩的10%

评价指标

评价等级

分数

 

1. 能清晰、有条理地回答老师提出的问题,有自己的思考观点,表现出一定的独特性

9-10

6-8

3-5

0-2

 

1. 课堂研讨中,能够积极与其他同学合作,共同解决问题

总分

 

2作业及实践15分制,占总成绩的15%

评价指标

评价等级

分数

 

1. 完成的次数

14-15

11-13

6-10

0-5

 


2. 能清晰、有条理地解答问题,并能体现创新


3. 对所学知识归纳总结能力和应用能力


总分

 


3平时小测(百分制,占总成绩的15%

按满分 100 分的百分制,按照小测题目的标答进行评分。

3. 期末考试成绩评定标准(百分制,占总成绩的60%

按满分 100 分的百分制,对照试卷标准答案和评分标准进行评分。

4. 课程总成绩评定标准

课程总成绩评定采取百分制。课程总成绩依据下列权重评定:

(1)平时考核成绩占 40%

(2)期末考试成绩占 60%

具体计算公示为:

总成绩 = 课堂成绩 + 作业/实践成绩 慕课测试×10% + 期末成绩×60%

课程大纲
第一章 化学基础知识
课时目标:1. 理解并掌握理想气体状态方程,了解气体的一般规律。2. 掌握道尔顿分压定律的内容和相关计算,有助于后续学习气体反应的特点和性质规律。3. 了解气体扩散定律,了解气体扩散的特点,明确气体对我们的重要性和治理大气污染的必要性。
第1节 理想气体状态方程
一、气体
二、理想气体状态方程
三、理想气体状态方程的应用
第2节 道尔顿分压定律
一、混合气体
二、道尔顿分压定律
化学基础知识测试
化学基础知识作业
第二章 化学热力学基础
课时目标:1. 理解热、功、热力学能、焓、熵、自由能等概念;理解热力学第一、二、三定侓和盖斯定律的内容。2. 掌握反应焓变的计算,解决化学反应的能量问题。3. 掌握反应自由能变的计算,解决化学反应的方向问题。
第1节 热力学第一定律
一、热力学的基本概念和常用术语
二、热力学第一定律
第2节 热化学
一、化学反应的热效应
二、盖斯定律
三、生成热
四、燃烧热
五、从键能估算反应热
第3节 化学反应的方向
一、反应进行的方式
二、化学反应进行的方向
三、反应焓变对反应方向的影响
四、状态函数 熵
五、状态函数 吉布斯自由能
化学热力学基础测试
化学热力学基础作业
第三章 化学反应速率
课时目标:1. 了解化学反应速率的概念。2. 理解质量作用定律和化学反应速率表达式,掌握反应物浓度与时间的关系,掌握浓度、温度对化学反应速率的影响。3. 理解有效碰撞、活化分子、活化能的概念,理解催化剂与催化反应。
第1节 反应速率的定义
一、平均速率
二、瞬时速率
第2节 反应速率与反应物浓度的关系
一、速率方程
二、反应级数
三、速率常数
第3节 反应机理
一、基元反应
二、反应机理
第4节 反应物浓度与时间的关系
一、零级反应
二、一级反应
第5节 反应速率理论简介
一、碰撞理论
二、过渡状态理论
第6节 温度对化学反应速率的影响
第7节 催化剂与催化反应简介
化学反应速率测验
化学反应速率作业
第四章 化学平衡
课时目标:1. 理解化学平衡的概念。2. 理解标准平衡常数的表达方法,掌握化学平衡的相关计算。 3. 掌握平衡移动原理及浓度、温度、压力对化学平衡移动的影响。
第1节 化学平衡状态
一、经验平衡常数
二、平衡常数与平衡转化率
第2节 化学反应进行的方向
一、标准平衡常数
二、判断化学反应的方向
第3节 标准平衡常数与反应标准自由能变的关系
一、化学反应等温式
二、几种热力学数据之间的关系
第4节 化学平衡的移动
一、浓度对平衡的影响
二、压强对平衡的影响
三、温度对平衡的影响
化学平衡测验
化学平衡作业
原子结构和元素周期律
课时目标:1. 了解近代原子结构理论的确立和核外电子运动的特征。2. 理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法--电子云,掌握四个量子数。3. 理解泡林原理、洪特规则和能量最低原理,掌握元素的核外电子排布。4. 理解元素周期表的构成,掌握原子半径、电离能、电子亲和能和电负性的概念及其变化规律。
第1节 近代原子结构理论的确立
一、原子结构模型
二、氢原子光谱
三、玻尔理论
第2节 微观粒子运动的特殊性
一、微观粒子的波粒二象性
二、不确定原理
三、微观粒子运动的统计规律
第3节 核外电子运动状态的描述
一、薛定谔方程
二、量子数的概念
三、用图形描述核外电子的运动状态
第4节 核外电子的排布
一、影响轨道能量的因素
二、多电子原子的能级
三、核外电子的排布
第5节 元素周期表
一、元素的周期
二、元素的族
三、元素的分区
第6节 元素基本性质的周期性
一、原子半径
二、电离能
三、电子亲和能
四、电负性
原子结构和元素周期律的测验
原子结构和元素周期律的作业题
第六章 分子结构和共价键理论
课时目标:1.简单了解路易斯理论2.理解掌握价键理论:共价键的本质、形成、特点和类型。3.掌握杂化轨道理论基本要点,理解掌握杂化轨道的类型;熟练运用杂化轨道理论推断一般分子的空间构型和采取的轨道杂化类型;4.掌握价层电子对互斥理论基本要点,能进一步推断、解释共价分子的空间构型;5. 初步掌握分子轨道理论,能写出第二周期元素同核双原子分子的分子轨道式。
第1节 路易斯理论
一、路易斯理论共价键的概念
第2节 价键理论
一、 共价键的本质
二、 价键理论的要点
第3节 杂化轨道理论
一、 杂化的概念
二、 杂化轨道类型
第4节 价层电子对互斥理论
一、 中心价层电子的总数和对数
二、 电子对数和电子对空间构型的关系
三、 分子构型和电子对空间构型的关系
四、 多重键的处理
五、 影响键角的因素
第5节 分子轨道理论
一、分子轨道理论的要点
二、原子轨道线性组合三原则
三、分子轨道中的电子排布
分子结构和共价键理论的测验
分子结构和共价键理论的作业
第七章 晶体结构
课时目标:1. 理解掌握共价分子的极性和变形性。2.理解掌握分子间作用力产生原因,并能进一步解释分子间力对物质性质的影响。3. 掌握氢键的形成条件,并能进一步解释氢键对物质性质的影响。4.了解离子键的形成和特征,掌握晶格能的定义及其影响因素,能用晶格能解释离子晶体的物理性质。5.掌握离子的半径递变规律,掌握离子的电子构型。6. 理解离子的极化作用、离子的变形性以及影响因素。7. 理解掌握离子的相互极化作用,并能进一步解释离子极化对物质结构及性质的影响。
第1节 分子晶体和分子间作用力
一、 分子的极性
二、 分子间作用力
三、 氢键
第2节 离子晶体和离子键
一、 离子键的形成
二、 离子键的性质
三、 离子键的强度
四、 离子的特征
第3节 离子极化
一、离子极化作用
二、离子极化对化合物结构的影响和性质的影响
晶体结构的测试
晶体结构的作业
第八章 酸碱解离平衡
课时目标:1. 掌握一元弱酸、弱碱的电离平衡,2. 理解电离度、电离平衡常数、稀释定侓;3. 熟练进行一元弱电解质溶液中氢离子浓度、氢氧根离子浓度的求算;4. 掌握二元弱酸的电离及逐级电离常数;并进行氢离子浓度、弱酸根离子浓度的求算;5. 掌握同离子效应对酸碱平衡移动的影响,理解缓冲溶液的组成和缓冲作用原理;缓冲溶液的性质及pH计算。6. 了解盐类水解的实质和水解常数、影响水解平衡的因素;PH 值的计算7. 掌握酸碱质子理论。简单了解酸碱的电子理论。
第1节 弱酸和弱碱的解离平衡
一、 一元弱酸和弱碱的解离平衡
二、 水的解离平衡和溶液的pH值
三、 多元弱酸的解离平衡
四、 缓冲溶液
第2节 盐的水解
一、水解平衡常数
二、水解度和水解平衡的计算
第3节 电解质溶液理论和酸碱理论的发展
一、强电解质溶液理论
二、酸碱质子理论
酸碱解离平衡测试
酸碱解离平衡的作业
第九章 沉淀溶解平衡
课时目标:1. 掌握Ksp的意义,以及溶度积和溶解度的关系,以及同离子效应、盐效应对溶度积的影响。2. 掌握溶度积规则及其应用。3. 掌握沉淀生成条件和实际应用。4. 掌握沉淀溶解条件和实际应用。5. 理解掌握分步沉淀有关计算及其实际应用。6. 了解沉淀转化和实际应用。
第一节 溶度积常数(讲授1课时)
一、沉淀溶解平衡
二、溶度积原理
三、同离子效应对溶度积的影响
四、盐效应对溶度积的影响
第2节 沉淀生成的计算与应用(讲授1课时)
一、 沉淀生成的判断
二、 沉淀完全
三、 分步沉淀
第3节 沉淀溶解和转化
一、沉淀在酸中的溶解;
二、沉淀的转化
沉淀溶解平衡的测试
沉淀溶解平衡的作业
第十章 氧化还原反应
课时目标:【教学目标和要求】1. 简单了解氧化数概念,掌握电对、氧化型和还原型、电池反应和电极反应、电动势和电极电势等概念。掌握电极反应的配平。2. 掌握原电池的构成,符号;掌握4种常见电极类型和符号。并能进一步把氧化还原反应设计成原电池。3. 简单了解电极电势的形成和电池电动势,了解标准电极电势的测定。4.掌握Eθ和DrGmq,Eθ和Kθ关系式,能熟练应用电动势和电极电势的Nernst方程。5.掌握影响电极电势的因素,能熟练地运用能斯特方程式计算离子浓度(形成沉淀)、溶液酸度变化时电极电势的变化及对氧化还原反应的影响。6.能运用电极电势判断氧化剂、还原剂的相对强弱,判断氧化还原反应的方向和程度。
第1节 氧化还原反应和原电池
一、化合价和氧化数
二、原电池
三、电极电势和电动势
四、电极反应的配平。
第2节 电池反应的热力学
一、电动势Eθ和电池反应的DrGmq关系
二、电动势Eθ和电池反应的Kθ关系
三 E和Eθ的关系——Nernst方程
第3节 影响电极电势的因素
一、酸度、浓度对电极电势的影响
二、电势-pH图
三、沉淀的生成对电极电势的影响
氧化还原反应的测试
氧化还原反应的作业
第十一章配位化合物
课时目标:【教学目标和要求】1. 掌握配合物的组成、命名、化学式的书写。2. 了解配合物的类型。3. 掌握配合物的价键理论,运用配合物的价键理论判断形成配合物时中心离子(原子)采取的杂化类型及配离子的空间构型。4. 了解配合物稳定常数的表示方法。5. 运用配合物的稳定常数:比较同类型配合物的稳定性;计算配合物溶液中离子的浓度;进行有关多重平衡的计算。
第1节 配位化合物的基本概念
一、配位化合物的发现
二、配位化合物的定义
三、配位化合物的组成
四、配位化合物的类型
五、配位化合物的命名
第2节 配位化合物的结构理论——价键理论
一、价键理论的基本要点
二、杂化轨道形式与配合物的空间构型
三、外轨型配合物和内轨型配合物
四、价键理论的优缺点
第3节 热力学与配位平衡
一、配合物的稳定常数 (K稳)
二、配位解离平衡的移动
展开全部
预备知识

具备高中相关化学知识基础

参考资料


无机化学(4)上册,宋天佑,程鹏,徐家宁,张丽荣,高等教育出版社,2019


无机化学习题解答(第4版),王莉,张丽荣,于杰辉,宋天佑,高等教育出版社,2019


无机化学(3)上册,宋天佑,程鹏,徐家宁,张丽荣,高等教育出版社,2015


无机化学习题解答(第3版),张丽荣,于杰辉,王莉,宋天佑,高等教育出版社,2015

无机化学例题与习题(第3版,修订版),徐家宁,宋晓伟,张丽荣,宋天佑,高等教育出版社,2016

无机化学核心教程(第二版)徐家宁,张丽荣,王莉等,科学出版社,2015

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常见问题

Q : 《无机化学原理》MOOC配套的教材?

A : 《无机化学(第四版)》(上),高等教育出版社,2019;

《无机化学(第三版)》(上),高等教育出版社,2015.

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孙亚秋

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高东昭

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