无机化学课程教学大纲
英文名称:Inorganic Chemistry 课程编码:18118000131
学 时:48 学 分:3
课程性质:技术基础课 课程类别:必修
先修课程:高中化学
开课学期:第1学期
适用专业:化工、应化、环境
一、课程教学目标
《无机化学》是化学、化工、环境、生物,材料及给排水等相关学科本科生的第一门化学基础课,是化学学科所有专业研究生入学必考的一门课程。通过无机化学课程学习,掌握无机化学常见元素单质、化合物的性质,以及无机化学常见反应类型和反应规律,为学习后续的分析化学、有机化学、物理化学等课程提供基本理论知识支持,作为相关专业的第一门化学技术基础课,培养专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要起点,同时也是后继化学课程的基础,通过课程学习,完成如下教学目标:
1、初步掌握化学热力学,化学平衡以及基础电化学等基本原理,近代物质原子、分子结构,元素周期律,物质性质变化规律,具有基本的理论分析讨论、筛选能力;
2、掌握有关无机化学中元素和化合物的基本知识,具有运用无机化学原理对一般无机化学问题进行理论分析和计算,以获得有效结论的能力;
3、具备基于基本化学原理对化工,环境等领域复杂问题进行解析及设计实验的初步能力。
二、课程教学目标与毕业要求的对应关系
毕业要求
本课支撑度
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毕业要求的指标点
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本课程的
教学目标
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1、工程知识
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1.2掌握无机化学、分析化学、有机化学和物理化学等化学课程的基础知识和基本原理,能对化学工程中的有关问题进行推演、分析。
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1、2、3
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三、课程的基本内容
1、化学反应中质量和能量关系
教学目标:1、2
教学内容:了解气体的计量,理解热力学中的几个基本概念:体系、环境、状态函数,掌握能量守恒、焓变计算。
教学方法:讲授法为主
2、化学反应方向、限度、速率
教学目标:1、2
教学内容:掌握化学反应方向、限度的判据、吉布斯自由能,掌握浓度、压力、温度、催化剂对速率的影响,掌握化学平衡常数的计算、应用,掌握浓度、压力、温度、催化剂对平衡移动的影响,理解多重平衡规则及应用。
教学方法:讲授法为主
3、酸碱反应和沉淀反应
教学目标:1、2
教学内容:熟练掌握弱电解质的解离平衡、离子浓度计算、缓冲溶液及pH值计算,理解盐类水解、了解酸碱理论;掌握难溶电解质的溶度积和溶解度、熟练掌握溶度积规则应用。了解同离子反应、盐效应。
教学方法:讲授法为主
4、氧化还原反应
教学目标:1、2、3
教学内容:掌握原电池的构成、电极反应、电极电势、影响电极电势因素、能斯特方程应用、判断氧化还原反应方向,了解元素电势图应用。
教学方法:讲授法、案例法、任务驱动法。
5、原子结构与元素周期性
教学目标:1、2、3
教学内容:了解核外电子运动的特殊性—波粒二象性、原子能级、原子轨道函数、电子云,理解四个量子数的意义,熟悉S、P轨道的形象、方向。掌握核外电子的排布规律、主族元素、副族元素的核外电子排布,理解电子结构分析元素性质、半径、电负性等的周期性变化规律。
教学方法:讲授法、案例法
6、分子结构与性质
教学目标:1、2
教学内容:理解共价键理论、共价理论要点,
掌握杂化理论,sp系列杂化与空间构型,理解分子间力(范氏力、氢键),了解键参数、键型过渡。
教学方法:讲授法、案例法。
7、配位化合物
教学目标:1、2
教学内容:了解配合物的组成、掌握配合物的结构,杂化理论的解释,了解配离子平衡,简单了解配合物应用。
教学方法:讲授法、案例法。
8、碱金属和碱土金属元素
教学目标:2、3
教学内容:s区元素:掌握氧化物(多氧化物)生成,性质;了解氢氧化物碱性,规律。
教学方法:讲授法为主,案例法为辅
9、卤素和氧族元素
教学目标:2、3
教学内容:卤族元素:了解卤素通性、掌握卤素单质、卤化氢性质、了解氯的含氧酸及盐性质。氧族元素:掌握氧及其重要化合物、硫及其重要化合物、氧化物、含氧酸及盐。
教学方法:讲授法为主,案例法为辅
10、氮族、碳族和硼族元素
教学目标:2、3
教学内容:氮族元素:掌握氨、铵盐、氮氧化物、含氧酸及其盐性质。碳族元素:了解通性、碳的重要化合物、氧化物、碳酸及盐。硼族元素:了解硼氢化物。
教学方法:讲授法为主,案例法为辅
11、过渡元素
教学目标:2、3
教学内容:过渡元素通性、掌握铬的重要化合物、锰的重要化合物、、铁、钴、镍的重要化合物。了解铜、银重要化合物、锌族元素重要化合物。
教学方法:讲授法为主,案例法为辅
四、教学安排
建议学时分配如下表:
讲 课 内 容
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学 时
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讲课
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实验(践)
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上机
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1
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化学反应中质量和能量关系
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4
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2
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化学反应方向、限度、速率
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8
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3
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酸碱反应和沉淀反应
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6
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4
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氧化还原反应
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4
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5
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原子结构与元素周期性
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4
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6
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分子结构与性质
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4
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7
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配位化合物
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4
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8
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碱金属和碱土金属元素
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2
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9
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卤素和氧族元素
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4
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10
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氮族、碳族和硼族元素
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4
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11
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过渡元素
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4
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合 计
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48
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五、教学目标达成度评价
(1)教学目标1的达成度通过平时阶段考核、期末考试、课堂参与度的方式进行考评,考试主要题型为主观题分析论述题,计算题,课堂参与度,这部分占总成绩的40%;
主要支撑毕业要求的1.2。
(2)教学目标2的达成度通过期末考试的方式考评,考试主要题型为分析判断题,制备题,推测题等这部分占总成绩的30%;
主要支撑毕业要求的1.2。
(3)教学目标3的达成度通过阶段考核,课外作业,考试主要题型论述分析题,这部分占总成绩的30%;
主要支撑毕业要求的1.2。
六、课程考核的内容与方式
课程成绩包括3个部分,分别为课程参与度、阶段考核及期末考试组成。课程最终成绩=课堂参与度10%+平时考核30%+期末考试成绩60%,具体要求及成绩评定方法如下:
1、课程参与度:主要根据学生上课情况、课外作业与任务完成情况等评定。
2、平时考核:主要通过平时阶段考核,如阶段试卷考试、上机考试、质疑等考核评定。
3、期末考试:主要通过系统考查学生对无机化学基本知识、理论及应用能力的掌握状况评定。
七、课程教材及主要参考书
1、建议教材
《无机化学》(第五版),天津大学无机化学教研室 编;王建辉 崔建中 王兴尧 秦学 修; 高等教育出版社 2018-06
2、主要参考书
《无机化学》(第五版) 大连理工大学无机化学教研室编 高等教育出版社 2011-05
《简明无机化学》宋天佑 高等教育出版社 2016-01
《无机化学》(第四版) 北京师范大学等校编 高等教育出版社2011-01
制定人:李东娟
审定人:王欢
批准人:赵永华
2019 年 7 月