spContent=《无机化学-化学原理》是与化学相关的专业学生必须学习的一门专业基础课,也是为后续专业课程学习打基础的一门必修课。课程主要介绍五彩缤纷的化学反应的基本原理和规律,探秘由分子、原子等微观粒子组成的神秘、奇幻无穷的物质结构的本质;研究水溶液中进行的反应的独特性质和规律,使我们对大自然建立科学的认识,让化学造福人类,丰富我们的生活。欢迎大家踊跃选修我们的课程!
《无机化学-化学原理》是与化学相关的专业学生必须学习的一门专业基础课,也是为后续专业课程学习打基础的一门必修课。课程主要介绍五彩缤纷的化学反应的基本原理和规律,探秘由分子、原子等微观粒子组成的神秘、奇幻无穷的物质结构的本质;研究水溶液中进行的反应的独特性质和规律,使我们对大自然建立科学的认识,让化学造福人类,丰富我们的生活。欢迎大家踊跃选修我们的课程!
—— 课程团队
课程概述
化学是一门基础科学,而《无机化学》是化学及相关专业的基础专业课程。该课程是打开化学之门的第一步,为后续化学专业课程夯实学科基础的必修课。《无机化学-化学原理》课程的教学内容分为三大模块,即物质结构篇、化学反应原理篇和溶液化学篇。通过模块一物质结构篇的学习,使同学们掌握原子的结构、电子在核外的运动特征和规律、核外电子的排布规则及其在周期表中的位置;原子如何组成分子、分子的结构及其性质、分子间作用力;微粒如何组成晶体、四种典型晶体(金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体)的性质等。同学们可以在奇妙的微观世界里畅游,探寻其奥秘。通过对模块二-化学反应原理篇的学习,使同学们能够从理论上计算出任意一个化学反应的反应热、平衡常数,判断反应自发进行的方向,掌握影响化学平衡移动的因素;获得化学反应的速率及其影响因素,了解反应的机理,从而为我们更好地利用化学反应提供理论依据。通过对模块三-溶液化学篇的学习,使同学们掌握溶液中进行的化学反应,如酸碱解离反应、沉淀-溶解反应、配位反应和氧化还原反应的特征,以及原电池和电极电势等性质。
《无机化学》慕课以提高教学质量和学生的学习效果为目的,构建效率化、现代化(新形式化)、合理化、人性化的课程。课程秉承“筑基致远、科学能力、创新意识”的教学理念,以学生为中心开展教学。采用线上线下相互融合的混合式教学模式,学生成绩采取多元化的评价体系,最终成绩由学生线上自主学习成绩和线下成绩按一定比例构成。
授课目标
1. 知识目标:掌握化学的基本概念和基本原理;了解普通(无机)化学学科在生产、生活和科学研究中的应用;理解化学知识体系及其基本思想和方法;能应用所学知识及其科学思维方法开展创新实践和化学教学活动
2. 能力目标:能综合运用普通化学的原理来解决生产、生活中遇到的相关问题,形成和建立科学的学习方法、思维习惯、思维能力,具有分析问题、解决问题的能力,从而能满足化学及相关领域科研、教学及其他工作的要求;
3. 素质目标:培养学生正确的科学观、世界观,具备严谨的科学态度和敬业精神,具有团队协作精神,具有创新能力和社会责任感。
课程大纲
第0章 绪论
课时目标:1. 了解化学及其分支以及无机化学及其分支;2. 学会应用理想气体状态方程计算气体的质量、物质的量、体积、压力、温度等物理量;3. 掌握分压、分体积的概念及其相关的计算。
0.1 化学及其分支
0.2 无机化学及其分支
0.3 物质的聚集态
第一章 原子结构
课时目标:1. 掌握四个量子数的定义和它的取值要求,并能正确写出任何一个指定电子的四个量子数,以及电子层,能级,原子轨道和运动状态的定义和它们与四个量子数的关系。2. 掌握s,p和d三种原子轨道的基本形状和在空间的不同伸展方向。3. 掌握屏蔽效应和钻穿效应,能级组概念,以及各能级组的组成与能量高低顺序。4. 熟练写出已知核电荷数的元素的核外电子排布式、价电子构型以及所在的周期、族数、元素所在区、最高氧化态等信息。5. 掌握原子半径,电离能,电子亲合能和电负性的定义以及它们的主要应用和在周期表中的变化规律。
1.1 微观粒子的运动特征
1.2 波函数与原子轨道的描述
1.3 四个量子数
1.4 屏蔽效应和钻穿效应
1.5 核外电子排布
1.6 元素周期性
第二章 分子结构
课时目标:1. 掌握价电子对互斥理论的要点,要求用其判断一般共价分子中的σ键数、孤对电子数、价电子对空间构型和分子或离子空间构型。2. 掌握杂化轨道理论基本要点,要求用其判断共价分子中的杂化类型、σ键数、孤对电子数、π键数目及类型、杂化轨道空间构型和分子或离子空间构型。3. 掌握第二周期双原子分子的分子轨道排布式和键级。4. 掌握分子间作用力的类型、特点以及对物质物理性质的影响,要求定性判断共价分子的熔沸点高低。5. 掌握氢键的定义、特点、类型,正确判断分子间或内是否存在氢键以及氢键对其物理性质的影响。
2.1 价键理论
2.2 价层电子对互斥理论
2.3 价层电子对互斥理论应用
2.4 杂化轨道理论
2.5 杂化轨道理论的应用
2.6 分子间作用力
2.7 氢键
2.8 分子轨道理论的应用
第三章 固体结构
课时目标:1. 了解晶体的结构特点以及七大晶系和14种布拉维晶格的分类;能正确判断所给物质属于什么晶体类型?质点间的作用力是什么?2. 掌握影响金属键的因素,掌握定性判断金属单质熔沸点高低的方法。3. 掌握影响离子键大小的因素,并能定性判断离子晶体的熔沸点高低。4. 掌握离子极化现象,并应用它来解释许多无机化学中的现象:如晶体熔点降低、溶解度减小、颜色加深,以及盐的稳定性降低等现象。
3.1 晶体结构特征和类型
3.2 金属晶体
3.3 离子晶体
3.4 离子极化
第四章 化学反应基本原理
课时目标:1. 掌握几个重要的热力学函数的定义及性质,如热(Q),功(W),内能(U),焓(H),熵(S),自由能(G),标准摩尔生成焓(△fHmθ),标准熵(Smθ),标准摩尔生成自由能(△fGmθ)等。2. 掌握一个化学反应的△rHθ,△rSθ和△rGθ的计算,并判断在此条件下反应是否自发进行,以及反应分解温度的求算。3. 掌握范德霍夫方程-即非标态下反应的自发方向的判断。4. 掌握标准平衡常数Kθ的定义、书写方式及其转化率和各物态平衡浓度的计算。5. 掌握平衡常数的应用、反应商的定义以及判断化学反应方向的判据。6. 掌握浓度、压力和温度对化学平衡移动的影响及相关计算。7. 掌握有关反应级数、速度常数和速度方程的概念和性质以及计算方法。8. 掌握温度对反应速率的影响规律。9. 掌握催化剂的性质以及对化学平衡,反应速度和反应方向的影响规律。 10. 掌握速率理论和基元反应的基本概念。
4.1 热力学第一定律
4.2 焓和反应热
4.3 热力学第二和第三定律
4.4 吉布斯自由能
4.5 化学平衡
4.6 影响平衡移动的因素
4.7 化学平衡的相关计算
4.8 化学反应速率及速率方程
4.9 温度和催化剂对反应速率的影响
第五章 溶液化学
课时目标:1. 掌握酸碱质子理论和电子理论,并能利用酸碱质子理论正确写出物质的共轭酸或碱的形式。2. 掌握一元弱酸和弱碱,以及多元弱酸和弱碱溶液的pH值以及相关离子浓度和解离度的计算。3. 掌握同离子效应的概念,缓冲溶液定义、组成、缓冲原理、缓冲能力和缓冲范围,以及缓冲溶液的选择和缓冲溶液的配制及相关计算。4. 掌握溶度积Kθsp的概念、溶度积规则及其涉及沉淀的溶解和生成的计算。5. 掌握分步沉淀和沉淀转化的概念和计算。6. 正确指出所给配合物的配体、配位原子、中心原子及价态和配位数,并正确命名。7. 掌握有关涉及配合物稳定常数的计算。8. 掌握氧化还原反应方程式的配平。9. 掌握原电池的基本概念,正极/负极反应、电池电动势的计算和原电池的正确表示方法。10. 掌握标准电极电势概念及其应用(包括氧化能力和还原能力大小的判断,反应方向的判断和平衡常数的计算)。11. 掌握能斯特方程的表达式以及有关的计算,特别是与配位平衡、沉淀-溶解平衡和酸碱平衡同时使用时的相关计算。12. 掌握元素电势图的概念及应用。
5.1 酸碱理论
5.2 一元弱酸弱碱及其盐的解离平衡
5.3 多元弱酸弱碱及其盐的解离平衡
5.4 缓冲溶液
5.5 溶解度与溶度积
5.6 影响溶解度的因素
5.7 沉淀溶解平衡的计算
5.8 配合物基本概念
5.9 配位平衡及其计算
5.10 氧化还原反应的配平
5.11 原电池
5.12 电极电势及其应用
5.13 能斯特方程
5.14 能斯特方程的应用
展开全部
预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
教材:《无机化学(第二版)》;章伟光主编;科学出版社;ISBN:978-7-03-054139-0
参考教材:
1. 大连理工大学无机教研室编 《无机化学》(第五版)高等教育出版社
2. 北京师范大学等无机化学教研室编《无机化学》(第四版)高等教育出版社
3. 傅献彩 主编 《大学化学》 高等教育出版社
4. 申泮文 主编 《近代化学导论》 高等教育出版社
5. 武汉大学,吉林大学等校编 《无机化学》 高等教育出版社
6. 牛津大学P.A. Cox编 Instant notes inorganic chemistry (英文版);《无机化学》精要速览(中文版),科学出版社,2002, 7