spContent=化学元素是构建我们物质世界大厦的砖和瓦。 《无机化学2-2》以元素化学为主,是无机化学的重要组成部分,也是无机化学的主脉,内容广泛。
化学元素是构建我们物质世界大厦的砖和瓦。 《无机化学2-2》以元素化学为主,是无机化学的重要组成部分,也是无机化学的主脉,内容广泛。
—— 课程团队
课程概述
《无机化学2-2》是高等学校化学及化学师范专业的必修核心课程之一,该课程开设于本科第二学期,是在第一学期所学习《无机化学2-1》基础上的延伸,体现了无机化学基础理论在元素化学中的应用。该课程既与中学化学和无机理论紧密衔接,又是开展后继其它三大化学课程的基础,起着承前启后的重要作用。课程内容以元素周期表和周期律为依据,主要包括非金属元素化学和金属元素化学两大模块。按照元素周期表不同分区和分族的方式,则包括p区(卤素、氧族、氮族、碳族、硼族)、s区(碱金属、碱土金属)、d区(第一、二过渡系),ds区(铜族、锌族)等。本课程系统介绍了各元素及其化合物的结构、性质、用途、制备和相关反应以及变化规律等,多属于描述性与纪实性内容。具有内容丰富、体系庞杂、知识点分散的特点,是无机化学教学的难点之一。同时,该课程中蕴含着丰富的辩证思维与科学人文,一些元素单质及化合物与生活、化工和科技密切相关,通过在元素化学中融入思政理念、接轨科技前沿,不仅可有效解决知识传授问题,而且对塑造学生的价值观具有重要作用。
授课目标
通过《无机化学2-2》的课程学习,使学生掌握重要元素单质及化合物的结构、性质、制备等,使学生形成更加完整的无机化学知识结构,为从事中学化学教学提供知识储备;提高自主学习能力,能够运用理论基础分析物质的性质及反应变化规律,培养学生分析、解决问题的综合运用能力;通过融入思政和科技前沿,引导学生树立正确积极的价值观,培养探索意识和创新思维,激发建设美丽中国和科技强国的社会责任感。总之,本课程的学习为后续开展其它相关专业课程、培育化学科学师范专业特质、促进师范生专业化成长奠定了理论与技能基础。
学习目标-1:能结合无机化学基本原理的相关知识,理解并掌握无机元素单质及化合物的结构、性质、用途、制备等,形成较完善的无机化学知识框架,掌握学科研究的基本方法和技能。
学习目标-2:学会分析物质的性质及反应变化规律,能解决元素化学中的实际问题,初步形成基于学科知识分析和解决问题的综合运用能力;通过小组讨论、拟授课等活动激发学习兴趣、培养独立思考、主动探究、沟通合作等方面的能力,提高拓展性自主学习能力。
学习目标-3:结合我国化学化工发展和无机化学的前沿课题,对学生进行正确积极的价值观引领,培养探索意识和创新思维,培养学生建设美丽中国和科技强国的历史责任感,培养化学教育的相关责任意识。
成绩 要求
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 = 慕课视频5%+慕课测试10% +慕课作业7%+课堂表现10%+专题拓展8%+ 期末成绩×60%
课程大纲
卤素
课时目标:1、了解卤素单质的制备、性质和用途。2、掌握氟单质及化合物的特殊性;拟卤素的性质及其与卤素的相似性;多卤化物及其多卤化物的热分解规律;氢卤酸的的制备方法。3、熟练掌握氢卤酸的酸性、热稳定性、还原性及其变化规律;卤化物的性质。4、掌握卤素含氧酸及其盐的性质及其递变规律。
1 卤素单质
1.1卤素的通性
1.2 卤素单质的物理性质
1.3 卤素单质的化学性质
1.4 单质氟的制备
1.5 单质氯的制备
1.6 单质溴和碘的制备
2 卤化氢和氢卤酸
2.1 卤化氢的物理性质
2.2 卤化氢和氢卤酸的化学性质
2.3 卤化氢的制备
3 卤化物和拟卤素
3.1 金属卤化物
3.2 卤素互化物和多卤化物
3.3 拟卤素
4 卤素的含氧化合物
4.1 次卤酸及其盐
4.2 亚卤酸及其盐
4.3 卤酸及其盐
4.4 高卤酸及其盐
氧族元素
课时目标:1、了解氧的成键特征和氧化物的酸碱性。2、掌握氧气、臭氧、过氧化氢和水的结构、性质和制法。3、能熟练地应用价键理论讨论重要化合物的成键过程。4、熟练掌握硫化氢的基本性质,金属硫化物生成和溶解性,多硫化物的结构和性质。5、熟练掌握硫的含氧酸及其盐的结构、性质、用途和制备以及相互转化关系。
1 氧及其化合物
1.1元素的发现与存在形式
1.2 氧的成键特征
1.3 氧的单质
1.4 氧化物
1.5 过氧化氢
2 硫的单质及硫化物
2.1 硫的单质
2.2 硫化氢
2.3 硫化物
2.4 多硫化物
3 硫的氧化物
3.1 二氧化硫
3.2 三氧化硫
4 硫的含氧酸、含氧酸盐及衍生物
4.1 亚硫酸及其盐
4.2 焦亚硫酸盐
4.3 硫酸
4.4 硫酸盐
4.5 焦硫酸及其盐
4.6 硫代硫酸及其盐
4.7 过二硫酸及其盐
4.8 硫的其他含氧酸及其盐
4.9 硫含氧酸的衍生物
5 硒和碲
氮族元素
课时目标:1、了解氮族元素氢化物的酸碱性和热稳定性;砷、锑、铋氧化物及其水化物的酸碱性变化规律;砷、锑、秘硫化物的性质。2、掌握氮的氧化物的结构、性质和分子中的离域π键。3、熟练掌握氮的含氧酸的性质;铵盐、含氧酸酸盐的热分解规律。4、掌握磷及其氧化物、含氧酸及其盐的结构及性质,化合物中的d–pπ配键。5、熟练掌握砷、锑、铋重要化合物的性质,含氧酸及其盐的重要性质。
1 氮的单质
2 氮的氢化物
2.1 氨
2.2 联氨
2.3 羟胺
2.4 叠氮化氢
3 氮的含氧化合物
3.1 氮的氧化物
3.2 亚硝酸及其盐
3.3 硝酸及其盐
4 氮的卤化物
5 磷的单质及氢化物
5.1 磷的单质
5.2 磷的氢化物
6 磷的含氧化合物
6.1 磷的氧化物
6.2 次磷酸及其盐
6.3 亚磷酸及其盐
6.4 磷酸及其盐
7 磷的卤化物
8 砷、锑、铋
8.1 砷、锑、铋的单质
8.2 砷、锑、铋的氢化物
8.3 砷、锑、铋的卤化物
8.4 砷、锑、铋的硫化物
碳族元素
课时目标:1、了解金刚石、石墨、C60的结构,锡、铅单质的性质。2、了解硅的氢化物、二氧化硅、硅胶、硅的卤化物的重要性质。3、熟悉锡、铅硫化物的性质。4、掌握二氧化碳、碳酸及其盐的重要性质,硅酸及其盐的性质,锡、铅的氧化物、氢氧化物的酸碱性及其变化规律;掌握锡和铅化合物的氧化还原性。
1 碳单质及其化合物
1.1 碳族元素的丰度与分布
1.2 碳元素的单质
1.3 碳的氧化物
1.4 碳酸和碳酸盐
2 硅单质及其化合物
2.1 硅单质
2.2 硅的氧化物
2.3 硅的含氧酸及其盐
2.4 硅的氢化物
2.5 硅的卤化物
3 锗锡铅
3.1 锗锡铅的单质
3.2 锗锡铅的含氧化合物
3.3 锗锡铅的卤化物和硫化物
硼族元素
课时目标:1、熟悉乙硼烷的结构和性质。2、熟悉硼的含氧化合物的性质。3.熟悉铝的单质及化合物的性质。4.了解镓、铟、铊单质及化合物的性质。
1 硼单质及其化合物
1.1 硼族元素的丰度与分布
1.2 硼单质的晶体结构
1.3 硼单质的化学性质
1.4 硼单质的提取
1.5 乙硼烷的制备与性质
1.6 硼烷的结构
1.7 硼的含氧化合物
1.8 硼的卤化物
2 铝单质及其化合物
2.1 铝单质
2.2 铝的化合物
2.3 铍和铝相似性
3 镓、铟、铊
碱金属和碱土金属元素
课时目标:1、熟悉碱金属和碱土金属元素的单质及其化合物制备方法。2、掌握碱金属和碱土金属元素重要化合物的性质和转化。
1 金属单质
1.1 金属单质的存在丰度
1.2 金属单质的性质
1.3 金属单质的制备
2 含氧化合物
2.1 金属氧化物
2.2 碱金属和碱土金属氢氧化物
3 盐类
3.1 盐的通性和溶解
3.2 盐的结晶水合与复盐
3.3 盐的热稳定性
3.4 重要的盐类简介
3.5 锂的特殊性质
铜副族元素和锌副族元素
课时目标:1、了解铜副族和锌副族元素单质及其化合物性质变化规律。2、熟悉化合物性质及其相互转化关系。3、掌握重要化合物的性质、颜色、状态、制备方法等。
1 铜副族元素
1.1 丰度与分布
1.2 铜副族元素的单质
1.3 一价铜的化合物
1.4 二价铜的化合物
1.5 Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化
1.6 银的化合物
1.7 金的化合物
2 锌副族元素
2.1锌副族元素的单质
2.2 锌和镉的化合物
2.3 一价汞的化合物
2.4二价汞的化合物
2.5 Hg(I)和Hg(II)的相互转化
钛副族元素和钒副族元素
课时目标:1、熟悉钛副族、钒副族元素和化合物性质变化规律。2、掌握钛和钒重要化合物的性质、颜色、状态、制备方法等。
1 钛副族元素
1.1 钛单质物理和化学性质
1.2 钛单质用途和冶炼
1.3 二氧化钛
1.4 钛酸及其盐
1.5 钛的卤化物
1.6 锆和铪性质及分离
2 钒副族元素
2.1 钒性质和冶炼
2.2 钒的氧化物
2.3 钒的含氧酸
2.4 钒的卤化物
2.5 铌和钽
铬副族元素和锰副族元素
课时目标:1.了解铬副族和锰副族元素的单质及其化合物性质变化规律。2.熟悉铬和锰化合物间相互转化关系。3.掌握铬和锰重要化合物的性质、颜色、状态、制备方法等。
1 铬副族元素
1.1 Cr单质
1.2 Cr(III)的化合物
1.3 Cr(Ⅵ)的化合物
1.4 钼、钨的单质及其含氧化合物
2 锰副族元素
2.1 锰的单质
2.2 锰(II)的化合物
2.3 锰(IV)的化合物
2.4 锰(VI)和(III)的化合物
2.5 锰(VII)的化合物
2.6 锝、铼的单质及其化合物
2.7 [Re2Cl8]2-的结构与四重键
铁系元素和铂系元素
课时目标:1.了解铂系元素的单质及其化合物性质变化规律。2.熟悉铁系元素单质和化合物性质的变化规律。 3.掌握铁、钴、镍重要化合物的性质、颜色、状态、制备方法等。
1 铁系元素
1.1 铁系元素
1.2 铁系元素的单质
1.3 铁系元素的简单化合物
1.4 铁系元素的配位化合物
2 铂系元素
2.1 铂系元素及其单质
2.2 铂系元素的简单化合物
2.3 铂系元素的配位化合物
3 过渡金属元素小结
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预备知识
参考资料
无机化学(第4版)下册,宋天佑,徐家宁,程功臻,王莉,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

无机化学学习指导,孙亚秋,张欣,南开大学出版社,2009

无机化学例题与习题(第4版),徐家宁,王莉,张丽荣,于杰辉,宋天佑,高等教育出版社,2020

常见问题
Q : 《无机元素化学》MOOC配套的教材?
A : 《无机化学(第四版)》(下),高等教育出版社,2019