无机化学教学工作总结
《无机化学》教学大纲
课程编号:2009031028 课程名称:无机化学
课程名称:Inorganic Chemistry 开课单位:药学院 化学学科
学分:6 总学时:120 理论学时:72 实验学时:48 先开课程:无
授课对象:药学、药物制剂本科专业 考核方式:考试
执笔人:杨怀霞 编写日期:2009年8月28日
前 言
【开设目的】
《无机化学》是药学类专业一门重要的基础课,它对学生的知识结构和能力培训有着及其重要的作用。基本化学理论知识和基本实验操作技能的学习,不仅能够培养独立思考、独立解决问题的能力,也为后续课程的学习和今后从事专业工作打下基础。
【教学要求】
本课程要求学生掌握化学热力学、化学平衡及化学反应速率理论的基本知识,掌握酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡的基本规律,熟悉原子结构和分子结构的基本理论,理解s区、p区、d区、ds区主要元素及其重要化合物的性质与应用。同时通过实验教学培养学生严谨的科学态度和正确、规范的化学实验基本操作技能。
教学目的要求、内容和方法
绪论
【目的要求】
了解该课程发展史,发展方向,内容安排,与药学的关系。掌握有效数字的运算规则。
【教学内容】
无机化学的发展和研究内容,化学与药学的关系,无机化学的学习方法,有效数字及运算规则。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第一章 溶 液
【目的要求】
掌握溶液浓度的五种表示法:质量分数,摩尔分数,质量摩尔浓度,质量浓度 ,物质的量浓度。熟悉稀溶液的依数性的四个性质,了解离子强度,活度,活度系数的概念。
【教学内容】
溶液的浓度,稀溶液的依数性,电解质在水中的存在状态。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
。
第二章 化学反应的方向
【目的要求】
掌握状态函数的特点;
标准生成焓、标准生成吉布斯能的定义,会用盖斯定律计算化学反应的热效应,吉布斯能变,标准吉布斯能变。熟悉反应过程的熵变计算,利用吉布斯公式能进行有关计算。了解热力学常用术语和基本概念。
【教学内容】
热力学常用术语:体系、环境、过程、途径、状态函数、热、功。热力学第一定律;
化学反应的热效应;
盖斯定律;
焓、熵、吉布斯自由能及反应的自发性。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第三章 化学反应速率
【目的要求】
掌握化学反应速率的定义及表示方法;
浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响;
了解碰撞理论及过渡状态理论。
【基本内容】
化学反应速率的定义及表示方法。反应速率理论——碰撞理论和过渡状态理论。影响化学反应速率的因素——浓度、温度、催化剂。
【教学方式】
课堂讲授、自学
第四章 化学平衡
【目的要求】
掌握化学平衡的特征、平衡常数的书写规则,Kp与Kc的关系,平衡常数与自由能变的关系及有关计算。熟悉利用平衡常数求转化率的计算,理解浓度、温度和压力对化学平衡的影响并能进行相应的计算。
【教学内容】
化学反应的可逆性和化学平衡,标准平衡常数与自由能变的关系,多重平衡。浓度、温度、压力对化学平衡的影响。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第五章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡
【目的要求】
在化学平衡的基础上,进一步理解电离平衡常数的意义,掌握一元弱酸、弱碱溶液电离平衡及计算,多元弱酸的分级电离及近似计算,理解同离子效应和盐效应。掌握缓冲溶液的原理、配制方法和有关计算。熟悉质子论对酸碱的定义,了解酸碱电子论。
掌握溶度积的基本概念以及溶度积和溶解度之间的换算。能够应用溶度积计算并判断沉淀的生成和溶解、沉淀的转化、分布沉淀。理解沉淀的生成和溶解与同离子效应、Ksp 值的关系,并能进行有关计算。
【教学内容】
水的电离及pH、Kw的概念,一元弱酸碱、多元弱酸的电离平衡及有关计算,酸碱质子论,电子论 。缓冲溶液的作用原理,配制方法及有关计算。
难溶电解质的溶度积常数,溶解度与溶度积的换算,溶度积规则。沉淀的生成、溶解、转化、分步沉淀的条件。
【教学方式】
课堂讲授、实验、自学。
第六章 氧化还原
【目的要求】
理解氧化还原反应的实质,掌握配平氧化还原方程式的方法。掌握电极电位的概念,如原电池、电池符号、电极反应、标准氢电极及电极电位。熟悉浓度、沉淀、酸度等对电极电位的影响。
掌握应用电极电位判断氧化还原反应进行的方向、程度及有关计算,元素标准电势图及应用。
【教学内容】
氧化还原反应的实质,配平氧化还原方程式的方法,电极电位的概念:原电池、电池符号、电极反应、标准氢电极及电极电位。氧化还原平衡、浓度、沉淀、酸度等对电极电位的影响。元素标准电势图及应用。
【教学方式】
课堂讲授、实验、自学。
第七章 原子结构
【目的要求】
掌握四个量子数和核外电子运动状态的关系,多电子原子的轨道能级,了解屏蔽效应和钻穿效应对多电子原子能级的影响。熟练掌握核外电子排布的规律。熟悉元素的原子半径、电离能、电子亲和能、电负性的意义及其在周期表中的变化规律。
【教学内容】
玻尔的氢原子模型、氢原子的量子力学模型、多电子原子结构:屏蔽效应和钻穿效应多电子原子的核外电子排布,电子层结构和周期表、元素某些性质的周期性:原子半径、电离能、电子亲和能、电负性。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第八章 分子结构
【目的要求】
掌握离子键、共价键的形成和性质,了解经典路易斯学说、现代价键理论、杂化轨道理论、价电子对互斥理论、分子轨道理论,能够应用处理第
一、二周期元素组成的双原子分子和离子的磁性、键极性、分子极性。熟悉各种分子间作用力、离子的极化作用和变形性之影响因素,了解晶体的结构类型。
【教学内容】
离子键、共价键的形成和性质,经典路易斯学说、现代价键理论、杂化轨道理论、价电子对互斥理论、分子轨道理论等共价键理论。分子的磁性、极性;
分子间作用力;
离子的极化作用,晶体的结构。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第九章 配位化合物
【目的要求】
掌握配合物的定义、组成和命名;
熟悉配合物的的价键理论,了解晶体场理论,能够解释配离子或配合物的空间构型、磁性。掌握配位平衡的概念、影响因素及有关计算。了解生物体内的配合物及配合物药物。
【教学内容】 配合物的定义、组成和命名。配合物的价键理论、晶体场理论。配位平衡常数、配合物的稳定性及影响配位平衡的因素。生物体内的配合物及配合物药物。
【教学方式】
课堂讲授、实验、自学。
第十章 非金属元素
【目的要求】
掌握卤素、氧族元素、氮族元素、碳族元素和硼族元素的通性,并能够运用有关原子结构、分子结构理论解释之。熟悉各族元素单质、化合物的重要性质、主要离子的分离和鉴定。了解有关元素的生物学效应及相应药物。
【教学内容】
卤素的通性、单质、氢化物、卤化物、含氧酸及其盐、拟卤素等重要物理、化学性质,卤素离子的分离和鉴定,生物学效应和相应药物,无机含氧酸的性质与结构。
氧族元素的通性,氧、硫、硒及其化合物,离子的分离、鉴定,生物学效应及相应药物。
氮族元素的通性,氮、磷单质及其化合物,离子的分离和鉴定,生物学效应和相应药物,无机含氧酸盐类的热分解。
碳族元素和硼族元素的通性,碳、硅、硼单质、化合物及其离子的分离、鉴定,生物学效应及相应药物。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第十一章 金属元素
【目的要求】
掌握碱金属、碱土金属的通性,其氧化物、氢氧化物及盐类的重要性质,掌握铝、砷、锑、铋的重要化合物。熟悉钠、钾、镁、钙、钡、铝、砷、锑、铋等离子的鉴定,了解其生物学效应及常用药物。了解金属在自然界中的分类和分布,物理、化学通性。
【教学内容】
金属在自然界中的分类和分布,物理、化学通性。
碱金属:通性,单质、氧化物、氢氧化物及盐类的重要性质,碱金属配合物;
钠、钾离子的鉴定,有关生物学效应及常用药物。
碱土金属:通性,氢氧化物及盐类的重要性质,镁、钙、钡离子的鉴定,有关生物学效应及常用药物。
铝、砷分族:铝、砷、锑、铋的重要化合物及离子鉴定,了解其生物学效应及常用药物。
【教学方式】
课堂讲授、自学。
第十二章 过渡元素
【目的要求】
掌握 d区、ds 区元素价电子层构型特点与该区元素共性的关系,理解d区元素和ds区元素在原子结构和元素性质上的差异。熟悉铬、锰、铁、铂、铜、锌、汞等元素单质、某些重要化合物的基本性质,离子的鉴定。了解d区及ds区元素在医药中的应用。
【教学内容】
过渡元素的电子层结构特征、基本性质变化特征、单质的物理化学性质、生物学效应。铬、锰、铁、铂、铜、锌、汞等元素的单质性质、某些重要化合物的基本性质、离子鉴定、生物学效应及常用药物。
【教学方式】
课程讲授、实验。
教材:
《无机化学》张天蓝主编 ISBN 978-7-117-08880-O/R8881人民卫生出版社,2008.4,第5版,单价:36.00元 实验教材:
《基础化学实验》:自编 参考文献及书目:
《无机化学》铁步荣主编 ISBN 7-03-010343-2/R 科学出版社 2002 单价:28.00 元 《无机化学》武汉大学等校编 ISBN 7-04-004880-9 高等教育出版社 2001.4 单价:20.20 元 相关网站:www.dawendou.com chem.jlu.edu.cn
课 程 简 介
本课程是大学课程中的第一门化学课,也是药学专业的必修课。内容主要包括普通化学原理和元素化学两大部分,本课程总学时为120,其中理论授课72学时,实验48学时,学分6.0。
无机化学是化学领域发展最早的一个分支学科,研究内容极其广泛。现代无机化学是对所有元素及其化合物(碳的大部分化合物除外)的制备、组成、结构和反应的实验测试和理论阐明。无机化学是一个近年来非常活跃的研究领域,出现了一些新兴的边缘学科如生物无机化学、金属有机化学、无机固体化学、无机纳米材料等,同时它与药学关系密切,如许多新型药物的合成和应用,微量元素对人体健康的影响、药物在生物体内的无机化学过程,都离不开无机化学知识。
在本课程中将介绍动力学、热力学基础知识,酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡、配位平衡等四大平衡理论,以及原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构及基础元素化学。无机化学是一门实验科学,在学习中要切实重视基本操作技能的训练,养成正确规范的良好习惯。该课程的学习对药学类专业学生的知识结构、能力培训有着极其重要的作用。不仅为后续课程打下基础,也是今后从事专业工作所必须。
无机化学
1、热化学
1.1 热力学的术语和基本概念 1.2 热力学第一定律 1.3 化学反应的热效应 1.4 He定律 1.5 反应热的计算
2、化学动力学
2.1 化学反应速率的概念
2.2 浓度对反应速率的影响—速率方程式
2.3 温度对反应速率的影响—Arrhenius方程式 2.4 反应速率理论和反应机理 2.5 催化剂和催化作用
3、化学平衡 熵 Gibbs函数
3.1标准平衡常数
3.2标准平衡常数的应用---判断反应程度、预测反应方向、计算平衡组成 3.3化学平衡的移动---浓度、压力、温度对化学平衡的影响
3.4自发变化和熵---化学反应的熵变、热力学第二定律、热力学第三定律 3.5 Gibbs函数---标准摩尔生成Gibbs函数、Gibbs函数与化学平衡
4、酸碱平衡
4.1酸碱质子理论 共轭酸碱对 4.2水的解离平衡和pH 4.3弱酸弱碱的解离平衡 盐溶液的酸碱平衡 4.4同离子效应 缓冲溶液 4.5酸碱指示剂 4.6酸碱电子理论
4.7配位化合物 配位反应 配位平衡
5、沉淀溶解平衡
5.1溶解度和溶度积 5.2沉淀的生成和溶解 5.3两种沉淀之间的平衡
6、氧化还原反应 电化学基础 6.1氧化值 氧化还原反应 6.2电化学电池
6.3电极电势 Nernst方程 6.4电极电势的应用
基础公式:
c=n/v b=n/m ρ=m/v(质量浓度)
预测一个可逆化学反应的反应方向用ΔG符号的判别,常用公式:
一.标准态,常温(100kp,298.15k) ΔG=Σ νiΔfGi ΔG=ΔH-TΔS ΔG=-RT lnk
二.标准态,非常温(100kp) ΔG=ΔH-TΔS 三.非标态,非常温
ΔG=ΔG(100kp,298.15k)+RT lnQ ΔG=RTln(Q/Kθ) 比较化学反应速率的快慢用化学反应进度定义的反应速率(ν是化学计量数) v=Δc/νΔt Arrhenius方程 k=k0e^-Ea/RT Van"t Hoff Equation
酸碱平衡要点:
1.week acid in water 2.week base in water 3.strong acid in water 4.strong base in water 5.buffer PH=Pka-lg[c(HA)/c(A―)] Henderson haelbalch Equation 沉淀溶解平衡
Ksp=(m^m)*(n^n)*[s^(m+n)] m,n分别为反应式阴阳离子的化学计量数
氧化还原反应 离子电子法
Acid:H2O-2e―=2H―(氧多的一边加H―,氧少的一边加H2O) Base:H2O-2e―=2OH―(氧多的一边加H2O,氧少的一边加H―) Nernst Equation EMF(T)=EMF(100kp,T)-(RTlnQ)/zF EMF(298.15)=EMF(100kp,298.15)-(0.0257lnQ)/z EMF(298.15)=EMF(100kp,298.15)-(0.0592 lgQ)/z Electric Potential Nernst Equation
Red是还原型 Ox是氧化型
αRed/βOx 表示参与电极反应所有物质浓度的乘积与反应产物浓度乘积之比
稀溶液的依数性
Δp=p*Mb=kb ΔT=kbb ΔT=kfb Ⅱ=cRT 如果溶液很稀,则c≈b p*为该溶剂的蒸汽压 M为该溶质的摩尔质量 Kb是沸点升高系数 kf是凝固点降低系数 Ⅱ为渗透压 c为体积摩尔浓度 b为质量摩尔浓度
无机化学
(一)教学大纲
绪论 (1学时)
第一章 化学热力学初步(5学时)
1.1 热力学基本概念:状态与状态函数;
过程与途径;
热力学第一定律。
1.2 热化学:化学反应的热效应;
恒容反应热Qρ和恒压反应热Qν;
焓与反应焓变ΔH;
热化学方程式的写法;
几种反应焓
的计算方法:盖斯定律,由标准生成焓计算反应焓,由燃烧热计算反应焓,由键能估算反应焓。
1.3 化学反应的方向:反应的自发性;
熵的初步概念;
Gibbs自由能与ΔG;
吉布斯—赫姆霍兹方程ΔG=ΔH-TΔS应用
第二章 化学平衡(3学时)
2.1 化学平衡常数:可逆反应;
化学平衡定律;
经验平衡常数与热力学平衡常数;
转化率。
2.2 化学平衡常数和自由能变:等温方程;
化学平衡常数和标准自由能变 2.3 化学平衡移动:压力、浓度对化学平衡的影响;
温度对化学平衡的影响
第三章 化学反应速率(3学时)
3.1 反应速率定义及表示法:平均速度;
瞬时速率。
3.2 反应速度理论简介:碰撞理论;
过渡状态理论。
3.3 影响反化学反应速度的因素:基元反应与非基元反应;
浓度对化学反应速率的影响
(零级、一级反应、二级反应);
温度对化学反应速率的影响;
催化剂对化学反应速率的影响。
第四章 酸碱电离平衡(5学时)
4.1 酸碱理论简介:酸碱质子理论;
酸碱电子理论。
4.2 强电解质溶液:离子氛;
活度。
4.3 弱电解质的电离平衡:一元弱酸弱碱的电离平衡与pH值求算;
多元弱酸弱碱的电离平衡与pH值求算;
同离子效应、盐 效应;
盐类水解。
4.4 缓冲溶液:定义;
pH值求算;
应用 第五章 沉淀溶解平衡(2学时)
5.1 溶度积常数:溶度积原理;
溶度积和溶解度的相互换算 5.2 沉淀与溶解的相互转化:多重平衡常数;
沉淀-溶解计算
第六章 核化学(2学时) 6.1 核衰变 6.2 核裂变 6.2 核聚变
第七章 氧化还原反应(7学时) 7.1 基本知识与氧化还原反应式的配平
7.2 电极电位和电池电动势:原电池和电极电位;
电极类型与原电池的简易表示法;
标准氢电极与标准电极电势;
标准电 极电位表的应用。
7.3 电池电动势(E池)与反应的自由能变(ΔG):E池与ΔG的关系;
平衡常数K与的关系。
7.4 电池电动势与浓度的关系:能斯特方程式;
能斯特方程式的应用。
7.5 化学电源与电解
第八章 原子结构(7学时)
7.1 核外电子的运动状态:氢光谱和玻尔理论;
微观体系波函数ψ及∣ψ∣2的物理意义;
四个量子数的物理意义;
氢原子 波函数的图象表示。
7.2 多电子原子核外电子排布和元素周期表:多电子原子的能级;
屏蔽效应与钻穿效应;
核外电子的排布;
元素周期表。
7.3 原子性质变化的周期性:有效核电荷;
原子半径;
电离能;
电子亲和能;
电负性
第九章 化学键与物质结构(9学时)
9.1离子键与离子晶体:离子键的形成和晶格能;
离子半径;
典型离子晶体结构;
离子极化。
9.2 共价键与分子结构:现代价键理论;
离域π键(大π键)的形成;
杂化轨道理论;
价层电子对互斥理论;
分子轨道理 论简介;
键参数、键的极性与分子的性质。
9.3 金属键:自由电子理论;
金属能带理论。
9.4 分子间作用力与氢键:分子间作用力;
氢键 9.5 晶体结构简介
研究型学习报告(4学时)
无机化学
(二)教学大纲
第一章 s区元素(3学时)
1.1 s区元素通性:价层电子构型、氧化性及其变化规律;
锂的特殊性;
1.2 重要化合物的性质:氧化物、过氧化物、超氧化物;
氢化物;
氢氧化物;
盐类
1.3 制备:单质制备、各类钡盐制备
1.4 专题:对角线规则;
R-OH规则;
离子性盐类溶解度的判断标准;
盐类的热稳定性
1.5 s区元素与生命:常量元素;
微量元素;
K+、Na+、Ca2+在生命体中的作用
第二章 硼族元素(3学时) 2.1 硼族元素的通性:价层电子结构;
性质递变规律
2.2 硼族缺电子性及成键特征:AlCl3的二聚与缺电子性;
BX3的成键特点与路易斯酸性;
硼烷的成键特点及反应性;
缺电 子化合物的加和性
2.3 硼、铝单质及的重要化合物结构与性质:单质;
硼烷;
氧化物;
硼酸;
硼砂;
卤化物 2.4 镓、铟、铊简介
2.5 硼族元素与生命:硼、铝、铊的毒性
第三章 碳族元素(4学时)
3.1 碳族元素的通性:价层电子结构;
性质递变规律
3.2 单质的结构及其基本性质:碳、硅、锗、锡、铅及其同素异性体 3.3 碳和硅的重要化合物结构及性质:氢化物;
氧化物;
碳化物;
碳酸盐;
硅酸及其盐;
卤化物;
金属离子与可溶性碳酸 盐的反应特点;
3.4 锡和铅的重要化合物结构及性质:硫化物;
卤化物;
二价锡的还原性及水解性;
四价铅的氧化性与二价铅的难溶性 3.5 专题:Ellingham图及其应用;共价化合物的水解 3.6 碳族元素的用途:三氧化二铝;
硅铝酸盐——A性分子筛 3.7 碳族元素与生命:碳、硅、铅生命体中的作用及毒性;
温室效应
第四章 氮族元素(4学时)
4.1 氮族元素的通性:价层电子结构;
性质递变规律;
价态
4.2 氮及其化合物的结构与性质:氮的结构特点及固氮工程;
氢化物;
氧化物;
含氧酸及其盐;
卤化物
4.3 磷及其化合物的结构与性质:磷的同素异形体;
氢化物;
氧化物;
含氧酸及其盐;
卤化物
4.4 砷、锑、铋单质重要化合物:单质;
氧化物;
硫化物;
含氧酸盐 4.5 氮族重要化合物的定性鉴定 4.6 专题:次周期性;
惰性电于对效应
4.7 氮族元素与生命、环境:N、P在生命体的作用;
NOx与环境污染;
NaNO2、As2O3与健康。
第五章 氧族元素(2学时,以自学为主)
5.1 氧族元素的通性:价层电子结构;
性质递变规律;
价态 5.2 单质的结构与性质:氧;
臭氧;
硫的同素异形体
5.3 氧、硫重要的化合物结构与性质:双氧水;
硫化物;
多硫化物;
硫属元素卤化物;
硫的含氧酸及其盐;
S2-、SO32-、S2O32-、SO42-的分析鉴定
5.4 专题:酸性变化的一般规律(氢化物对应的水化物、含氧酸)
5.5 氧族元素与环境:臭氧层;
二氧化硫对环境污染与治理;
水的污染与净化。
第六章 卤素(自学)
6.1 卤素的通性:价层电子结构;
性质递变规律;
价态 6.2 单质的性质及制备
6.3 卤化氢和氢卤酸的性质与制备 6.4 卤素含氧酸及其盐 6.5 拟卤素
6.6 卤素、拟卤素与环境污染及其治理
第七章 氢与氢能源(1学时) 7.1 氢化物:离子型;
共价型;
金属型 7.2 储氢材料与氢能源
第八章 配位化合物(6学时)
8.1 配合物的基本概念:定义;
组成;
命名 8.2 配合物的化学键理论:价键理论;
晶体场理论。
8.3 配合物的稳定性:软硬酸碱理论;
影响配合稳定性的因素 8.4 配合物的解离平衡
第九章 ds区元素(3学时)
9.1 ds区元素电子构型、氧化态、物理性质与构型关系 9.2 ds区元素单质性质、用途及冶炼
9.3 ds区元素化合物:Cu(Ⅰ)、Ag(Ⅰ)、Au(Ⅲ)的化合物;
Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)的化合物;
Cu(Ⅱ)、9.4 Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅰ)Hg(Ⅱ)的稳定性与相互转化 9.5 ⅠA与ⅠB,ⅡA与ⅡB的比较 9.6 ds区元素与环境、生命
第十章 过渡元素概论(1学时) 10.1 过渡元素的定义
10.2 过渡元素特点:分族、电子构型、氧化态;
原子半径、离子半径的变化规律;
d区元素水合离子的颜色及离子的配位 性;
第十一章 d 区元素(8学时)
11.1 钛分族:
单质钛的制备、性质和应用;
二氧化钛;
四氯化钛
11.2 钒分族:V2O5的制备、酸碱性及催化性能;
V(v)的氧化性和系列还原产物
11.3 铬分族:
Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在酸性介质、碱性介质的存在条件及转化形式;
Cr(Ⅲ)的两性和Cr(Ⅵ)的氧化性
;
难溶铬酸盐;
钼、钨的重要化合物及同多酸、杂多酸 11.4 锰分族:Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)的存在形式;
Mn(Ⅱ)的碱性及还原性;
MnO2的性质与应用;
MnO4- 强氧化性及还原产物随介质酸度的变化;
软锰矿制备KMnO4 11.5 铁系元素:
+2铁、钴、镍的化合物;
+3铁、钴、镍的化合物;
铁、钴、镍的鉴定。
11.6 铂系元素:单质的物理化学性质;
铂和钯的重要化合物
11.7 过渡金属元素在生命中的作用;
过渡金属元素与环境污染及其简单治理方法
11.8 过渡金属离子的分离与检出:锰、铬、铁、钴、镍的定性鉴定;
混合离子分离
第十二章 f区元素(2学时)
12.1 镧系、锕系元素的名称、符号、电子层构性、氧化态及其变化规律 12.2 原子半径及离子半径变化规律;
镧系收缩及后果
12.3 镧系元素化合物:离子的颜色及磁性;
+3价化合物;
+
2、+4价化合物以及简单的稀土分离反应 12.4 稀土元素应用 第十三章 无机化学新兴领域介绍(5学时)
13.1 金属羰基配合物:羰基化合物的结构;
羰基化合物的合成与性质;
13.2 过渡金属原子簇化合物简介
13.3 金属有机化合物简介:烯、炔烃π-配合物;
夹心化合物 13.4 多孔材料 13.5 纳米材料
《无机化学实验》教学大纲(本科)
无机化学实验是师范本科学院化学专业学生必修的基础课
一、课程目标
程。
通过教学,应使学生:
1、熟悉无机化学实验的基本知识,掌握无机化学基本操作技能(见后);
2、掌握常见元素的单质和化合物的性质、制备和分离提纯方法,学会某些常数的测定方法;
3、培养学生正确观察、记录、分析总结、归纳实验现象,合理处理数据,绘制仪器装置图和撰写实验报告,查阅手册,设计和改进简单实验以及处理实验室一般事故等的能力。
4、培养学生辩证唯物主义世界观,实事求是的科学态度和严谨的作风,使学生的知识、能力、素质得到全面提高,为后续实验课程打好基础,为学生终身发展奠基。
二、教材、参考书 教材:
《无机化学实验》(第三版)北京师范大学化学系无机化学教研室编,高等教育出版社,1999年。
参考书:
1、《化学实验规范》
北京师范大学
1985年。
2、《实验无机化学》王致勇,连祥珍编著,清华大学出版社,1987 年。
3、《实验无机化学》沈君朴主编,天津大学出版社,1992年。
4、《无机化学实验》(第二版),中山大学等校,高等教育出版社
5、《重要无机化学反应》(第二版),陈寿椿,上海科技技术出版社,1982年。
三、教学时数及分配
本课程共108学时,可如下分配 综合设计实验8个
24学时 考试
6学时 其中:
基本操作实验
10个
29.5 % 基本理论方面实验
8个
23.5% 无机制备及性质实验8个
23.5% 综合设计实验
8个
23.5%
四、大
纲
内
容
实验一
仪器的认领和洗涤、安全教育
1、明确无机化学实验的目的和要求。
2、认领无机化学实验常用仪器,熟悉其名称、规格,了解使用注意事项。
3、练习常用仪器的洗涤和干燥方法。
4、了解实验室的规章制度、安全操作和常见事故的处理方法。
实验二
灯的使用和玻璃管的简单加工
1、了解酒精喷灯的构造和原理,掌握正确的使用方法,了解正常火焰各部分的温度。
2、初步练习玻璃管、棒的截、拉、弯曲、拉制、熔烧等操作。
实验三
台秤和分析天平的使用
1、了解台秤和分析天平的基本结构,学习正确的称量方法。
2、掌握使用天平的规则。
1、了解有效数字的概念。
实验四
溶液的配制
1、掌握一般的配制方法和基本操作。
2、学习比重计、吸管、容量瓶的使用。
3、巩固分析天平的使用。
实验五
镁相对原子质量的测定
1、了解置换法测定镁原子量的原理和方法。
2、掌握气态方程和分压定理的有关计算。
3、巩固分析天平的称量技能,学习正确使用气压计、定量测定实验报告的规范撰写和实验误差分析。
实验六
氢气的制备和铜相对原子质量的测定
1、通过制取纯净的氢气学习、练习气体的发生、收集、净化及干燥的基本操作。
1、通过氢气的还原性来测定铜的相对原子质量。
实验七
二氧化碳相对分子质量的测定
1、学习气体相对密度法测定相对分子质量的原理和方法。
2、加深理解理想气体状态方程式和阿拂加德罗定律。
3、巩固启普发生器的使用、气体的净化、干燥、收集和分析天平的使用
实验八
物质的分离和提纯
——试剂氯化钠的提纯
1、学习由粗氯化钠制备试剂氯化钠的方法。
2、练习溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。
3、
实验九
物质的分离和提纯
—— 转化法制备硝酸钾
1、学习温差法和复分解法制备无机盐。
2、掌握物质的溶解度的有关计算。
3、初步掌握重结晶提纯的原理和操作。
4、巩固溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。
实验十
水的净化
——离子交换法
1、了解离子交换法制备纯水的原理和方法
2、掌握水质的检验原理和方法
3、学会电导仪的使用方法
实验十一
化学反应速度和活化能
1、测定过二硫酸铵氧化碘化钾的反应速度并计算反应级数,反应速度常数和活化能。
2、加深理解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。
3、练习恒温水浴操作,掌握温度计、秒表的正确使用方法。
4、初步掌握数据处理和作图方法。
实验十二
过氧化氢分解热的测定
1、测定过氧化氢稀溶液的分解热,了解测定反应热效应的一般原理和方法。
2、学习温度计、秒表的使用和简单的作图方法。
实验十三
醋酸电离常数和电离度的测定
1、标定醋酸溶液的浓度并测定不同浓度醋酸的pH值。
2、计算电离常数以加深对电离常数的理解。
3、巩固滴定操作并练习pH计使用。
实验十四
电离平衡和沉淀平衡
1、加深理解电解质电离的特点及电离平衡的移动。
2、巩固pH值概念,掌握酸碱指示剂和pH试纸的使用。
3、了解影响平衡移动的因素,学习缓冲溶液的配制并实验其性质。
4、观察盐类水解作用,了解影响水解的主要因素。
5、掌握沉淀平衡、同离子效应和溶度积规则。
6、实验沉淀的生成、溶解、分步沉淀和沉淀的转化。
7、学习电动离心机的使用和离心分离操作。 实验十五
I-3
1、测定I-3
I- + I2 平衡常数的测定
I- + I2 的平衡常数。
2、加强对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡移动原理。
3、巩固滴定操作。
实验十六
原子结构和分子结构
1、实验阴极射线的产生和性质,理解电子的微粒性。
2、从光的衍射实验理解电子衍射原理,理解电子的波动性。
3、实验原子光谱的产生和性质,理解电子能级的不连续性。
4、实验分子的电性和磁性
实验十七
分子结构和晶体结构
1、熟悉典型的无机物分之(离子)的空间结构;
2、熟悉金属晶体三种密堆积的排列方式,复习晶胞、配位数等概念;
3、熟悉四种离子晶体的空间结构,了解正负离子的堆积情况,配位情况以及晶胞中离子的个数比;
4、了解金刚石、石墨和干冰的结构;
比较四类晶体质点间的作用力的异同及其对性质的影响。
实验十八
氧化还原反应和氧化还原平衡
1、掌握电极电势与氧化还原反应方向的关系以及介质、反应物浓度对氧化还原反应的影响。
2、加深物质浓度对电极电势的影响的理解。
3、了解盐桥的制作方法。
实验十 九
P区非金属元素
(一)
(卤素、氧、硫)
1、学习氯气、次氯酸盐、氯酸钾的制备方法和主要性质。
2、掌握次氯酸盐、氯酸盐懂得强氧化性的区别。
3、掌握双氧水的某些重要性质。
4、掌握不同氧化态硫的化合物的主要性质。
5、了解氯、溴、氯酸钾的安全操作。
实验二十
P区非金属元素
(二)
(氮族、硅、硼)
1、]实验并掌握氮的不同氧化态的化合物的主要性质。
2、实验磷酸盐的酸碱性和溶解性。
3、掌握硅酸盐、硼酸、以及硼砂的主要性质。
4、练习硼砂珠的有关操作。 实验二十一
常见非金属阴离子的分离与鉴定
1、学习和掌握常见阴离子的分离和鉴定方法。
2、学习和掌握离子检出的基本方法。
实验二十二
主族金属元素
(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋)
1、比较碱金属、碱土金属的活泼性。
2、实验并比较碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性。
3、练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全操作。
实验二十三
dS区金属
(铜、银、锌、镉、汞)
1、了解铜、银、锌、镉、汞氧化物、氢氧化物的酸碱性、硫化物的溶解性。
2、掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件。
3、熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力。
4、熟悉Hg2+和Hg22+的转化。
实验二十四
常见阳离子的分离与鉴定
1、巩固和进一步掌握一些金属元素及其化合物的性质。
2、了解常见阳离子混合液的分离和检出的方法。
3、巩固检出离子的操作。
4、
实验二十五
铬、锰
1、了解铬、锰常见氧化态化合物的生成、性质及相互转化条件。
2、掌握铬(Ⅲ)还原性和铬(Ⅵ)的氧化性。
3、掌握高锰酸钾的氧化性及介质对其氧化还原产物的影响。
4、以MnO2为原料制备KmnO4,练习碱熔操作。
实验二十六
铁、钴、镊
1、了解铁、钴、镊氢氧化物的生成和性质、掌握二价铁、钴、镊的还原性及三价铁、钴、镊的氧化性递变规律。
2、掌握铁盐的氧化还原性。
3、了解铁、钴、镊配位化合物的生成并掌握Fe
2、Fe
3、
+
+Co2Ni2鉴定方法。
++
实验二十七
高锰酸钾的制备
——固体碱熔氧化法
1、学习碱熔法由二氧化锰制备高锰酸钾的基本原理和方法。
2、熟悉熔融、浸取,巩固过滤、结晶和重结晶等基本操作。
3、掌握锰的各种氧化态间的相互转化关系。
实验二十八
一种钴(Ⅲ)配合物的制备
1、掌握制备金属配合物最常用的方法——水溶液中取代反应和氧化还原反应,了解其基本原理和方法。
2、对配合物的组成进行初步推断。
3、巩固电导仪的使用。
实验二十九
醋酸铬(Ⅱ)水合物的制备
——易被氧化的化合物的制备
1、学习在无氧条件下制备易氧化的不稳定化合物的原理和方法。
2、巩固沉淀过滤、洗涤等基本操作。
3、
实验三十
离子的鉴定和未知物的鉴别
1运用所学习的元素及化合物的基本性质,进行未知物的鉴定和鉴别,进一步巩固常见阳离子和阴离子重要反应的基本知识。
.[要求]:
1、学生在全面复习基础上制定设计实验方案,经老师批阅后由学生独立完成;
2.对学生实验基本操作进行全面的训练和检查。
实验三十一
硫代硫酸钠的制备
1、学习溶剂法提纯工业硫化钠和用提纯硫化钠制备硫代硫酸钠的方法;
2、练习冷凝管的安装和回流操作;
3、练习抽滤、气体发生、器皿连接操作。
实验三十二
碱式碳酸铜的制备
通过碱式碳酸铜的制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析,研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件,以培养独立设计实验的能力。
实验三十三
硫酸亚铁按的制备
1、根据有关原理及数据设计制备复盐;
2、进一步掌握水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作;
3、了解检验产品中杂质含量的一种方法 —— 目视比色法。
实验三十四
环境化学实验 —— 水中溶解氧及大气中二氧化硫含量的测定
本实验选择两个环境监测中的实际课题,要求运用学过的化学知识与实验方法、步骤,进行定量测定,以提高学生的综合分析、解决问题的能力。
设计实验内容也可由教师指定或学生自拟,如:离子的鉴定和未知物鉴别、中学化学实验改进、利用废弃物制备无机物、无机物的分离和提纯等。
要求学生根据实验题目,通过自己查阅文献、资料,设计出具体方案,经指导教师审阅同意后独立完成。
一般时间可安排在期中或期末。
教
学
建
议
1、教学过程中应注意教书育人,应用辩证唯物主义观点和教学方法,阐明化学基本原理和元素及化合物的变化规律,逐步培养学生辩证唯物主义世界观。实验中应教育学生重视安全;
爱护仪器;
节约药品、水电;
注意整洁;
保护环境;
提高学生道德修养。
2、切实加强基本操作的训练,基本操作是学生独立完成实验的基础,规范的基本操作更是化学教师必须具备的能力。可采用观看录象、讲解操作要领、教师示范、学生练习,并通过抽查、讲评等逐个落实。实验时应充分发挥学生的主体作用。教师除加强巡视解决一般问题外,应有计划、有重点地观察几位学生的操作并给予针对性的指导。实验结束后,严格要求学生认真撰写实验报告,做到绘图规范、文理通顺、字体端正、无错别字。
3、加强因素化合物性质和制备实验,通过元素和化合物性质的实验、个别离子及混合离子的检出实验,掌握常见元素和化合物的溶解性、酸碱性、热稳定性、氧化还原性、水解及配位等性能。这是师范院校化学实验的重点。选择实验内容时注意联系中学化学教学实际,中学化学实验中难度较大的演示实验尽可能在本课程中得到练习。无机制备实验可以提高学生对基本理论、基本知识和基本技能的综合运用和解决实际问题的能力,必须重视。
4、实验后可紧扣教材安排一些实验作业,要求学生自己设计方案,自己选择仪器、药品,当堂完成,以培养学生具有自己学习无机化学书刊和查阅手册、独立进行无机化学实验的初步能力。
5、尽量创造条件开放实验室,积极开展第二课堂活动,让学生利用课余时间进实验室,给学生提供更多的实验机会,提高学生的动手能力。
6、在完成大纲基本要求下,可因地制宜另选其他类似实验,实验前后顺序也可以根据条件由教师调整。设计实验分量可视条件适当加大。
7、在实验课中,应该使学生掌握废液的处理方法,注意节约,回收有用物质,防止污染环境。
8、考核内容包括:实验预习报告,实验报告,运用理论解释实验现象,实验仪器组装和使用能力,实验技能、技巧,实验态度以及安全、卫生、药品的节约等。考核方式可采用口试、笔试或学生实际操作等方式。
要求掌握的基本操作
一、仪器和使用技能
1、掌握
试管、试管夹、烧杯、锥型瓶、量筒、滴管、烧瓶、蒸发皿、表面皿、漏斗、研钵、离心管、洗瓶、酒精灯、酒精喷灯、台秤、打孔器、锉刀、圆锉、燃烧勺、铁架台、温度计、三脚架、石棉网。
2、学会
移液管、容量瓶、滴定管、坩埚、坩埚钳、气压计、比重计、秒表、布氏漏斗、吸滤瓶、水浴锅、离心机、恒温槽、低压电源、U型管、启普发生器、泥三角。
3、练习
干燥管、离子交换柱、pH计(酸度计)、电光分析天平、比色管、烘箱。
二、操作技能
1、掌握
玻璃管(棒)熔断、塞子钻孔、导管的选择和连接、仪器的装配和拆卸、气体的发生、收集、净化、溶解、吸收、仪器装置气密性检查、气体纯度检查、混合爆鸣、固体物质的称量、(直接法)、及估量、液体试剂的量取及估量、溶液的配制、稀释、溶解、搅拌、震荡、固体物质的粉碎、加热(直接、石棉网、水浴、蒸汽浴)烘干、冷却、常压过滤、倾析分离、蒸发、浓缩、结晶、试纸的选择、使用、玻璃仪器的洗涤。
2、学会
干燥、玻璃管的弯曲、拉细、沉淀的洗涤、离心、常见事故的处理。
3练习
热滤、抽滤、重结晶、减量法称量、干燥剂的选择、滴定操作、简单分子模型或晶体模型的制作。
《无机化学实验》教学计划
一、课程目标
无机化学实验是工业学院工业分析专业学生必修的基础课程。
通过教学,应使学生:
1、熟悉无机化学实验的基本知识,掌握无机化学基本操作技能(见后);
2、掌握常见元素的单质和化合物的性质、制备和分离提纯方法,学会某些常数的测定方法;
3、培养学生正确观察、记录、分析总结、归纳实验现象,合理处理数据,绘制仪器装置图和撰写实验报告,查阅手册,设计和改进简单实验以及处理实验室一般事故等的能力。
4、培养学生辩证唯物主义世界观,实事求是的科学态度和严谨的作风,使学生的知识、能力、素质得到全面提高,为后续实验课程打好基础,为学生终身发展奠基。
二、教材
《无机化学实验》
三、教学时数及分配
本课程共108学时,可如下分配 综合设计实验8个
24学时 考试
6学时 其中:
基本操作实验
10个
29.5 % 基本理论方面实验
8个
23.5% 无机制备及性质实验8个
23.5% 综合设计实验
8个
23.5%
四、大
纲
内
容
实验一
仪器的认领和洗涤、安全教育
1、明确无机化学实验的目的和要求。
2、认领无机化学实验常用仪器,熟悉其名称、规格,了解使用注意事项。
3、练习常用仪器的洗涤和干燥方法。
4、了解实验室的规章制度、安全操作和常见事故的处理方法。
实验二
灯的使用和玻璃管的简单加工
1、了解酒精喷灯的构造和原理,掌握正确的使用方法,了解正常火焰各部分的温度。
2、初步练习玻璃管、棒的截、拉、弯曲、拉制、熔烧等操作。
实验三
台秤和分析天平的使用
1、了解台秤和分析天平的基本结构,学习正确的称量方法。
2、掌握使用天平的规则。
1、了解有效数字的概念。 实验四
溶液的配制
1、掌握一般的配制方法和基本操作。
2、学习比重计、吸管、容量瓶的使用。
3、巩固分析天平的使用。 实验五
镁相对原子质量的测定
1、了解置换法测定镁原子量的原理和方法。
2、掌握气态方程和分压定理的有关计算。
3、巩固分析天平的称量技能,学习正确使用气压计、定量测定实验报告的规范撰写和实验误差分析。 实验六
氢气的制备和铜相对原子质量的测定
1、通过制取纯净的氢气学习、练习气体的发生、收集、净化及干燥的基本操作。
1、通过氢气的还原性来测定铜的相对原子质量。 实验七
二氧化碳相对分子质量的测定
1、学习气体相对密度法测定相对分子质量的原理和方法。
2、加深理解理想气体状态方程式和阿拂加德罗定律。
3、巩固启普发生器的使用、气体的净化、干燥、收集和分析天平的使用
实验八
物质的分离和提纯
——试剂氯化钠的提纯
1、学习由粗氯化钠制备试剂氯化钠的方法。
2、练习溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。 实验九
物质的分离和提纯
—— 转化法制备硝酸钾
1、学习温差法和复分解法制备无机盐。
2、掌握物质的溶解度的有关计算。
3、初步掌握重结晶提纯的原理和操作。
4、巩固溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。 实验十
水的净化
——离子交换法
1、了解离子交换法制备纯水的原理和方法
2、掌握水质的检验原理和方法
3、学会电导仪的使用方法 实验十一
化学反应速度和活化能
1、测定过二硫酸铵氧化碘化钾的反应速度并计算反应级数,反应速度常数和活化能。
2、加深理解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。
3、练习恒温水浴操作,掌握温度计、秒表的正确使用方法。
4、初步掌握数据处理和作图方法。 实验十二
过氧化氢分解热的测定
1、测定过氧化氢稀溶液的分解热,了解测定反应热效应的一般原理和方法。
2、学习温度计、秒表的使用和简单的作图方法。 实验十三
醋酸电离常数和电离度的测定
1、标定醋酸溶液的浓度并测定不同浓度醋酸的pH值。
2、计算电离常数以加深对电离常数的理解。
3、巩固滴定操作并练习pH计使用。 实验十四
电离平衡和沉淀平衡
1、加深理解电解质电离的特点及电离平衡的移动。
2、巩固pH值概念,掌握酸碱指示剂和pH试纸的使用。
3、了解影响平衡移动的因素,学习缓冲溶液的配制并实验其性质。
4、观察盐类水解作用,了解影响水解的主要因素。
5、掌握沉淀平衡、同离子效应和溶度积规则。
6、实验沉淀的生成、溶解、分步沉淀和沉淀的转化。
7、学习电动离心机的使用和离心分离操作。 实验十五
I-3
1、测定I-3
I- + I2 平衡常数的测定
I- + I2 的平衡常数。
2、加强对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡移动原理。
3、巩固滴定操作。
实验十六
原子结构和分子结构
1、实验阴极射线的产生和性质,理解电子的微粒性。
2、从光的衍射实验理解电子衍射原理,理解电子的波动性。
3、实验原子光谱的产生和性质,理解电子能级的不连续性。
4、实验分子的电性和磁性 实验十七
分子结构和晶体结构
1、熟悉典型的无机物分之(离子)的空间结构;
2、熟悉金属晶体三种密堆积的排列方式,复习晶胞、配位数等概念;
3、熟悉四种离子晶体的空间结构,了解正负离子的堆积情况,配位情况以及晶胞中离子的个数比;
4、了解金刚石、石墨和干冰的结构;
比较四类晶体质点间的作用力的异同及其对性质的影响。
实验十八
氧化还原反应和氧化还原平衡
1、掌握电极电势与氧化还原反应方向的关系以及介质、反应物浓度对氧化还原反应的影响。
2、加深物质浓度对电极电势的影响的理解。
3、了解盐桥的制作方法。 实验十 九
P区非金属元素
(一)
(卤素、氧、硫)
1、学习氯气、次氯酸盐、氯酸钾的制备方法和主要性质。
2、掌握次氯酸盐、氯酸盐懂得强氧化性的区别。
3、掌握双氧水的某些重要性质。
4、掌握不同氧化态硫的化合物的主要性质。
5、了解氯、溴、氯酸钾的安全操作。 实验二十
P区非金属元素
(二)
(氮族、硅、硼)
1、]实验并掌握氮的不同氧化态的化合物的主要性质。
2、实验磷酸盐的酸碱性和溶解性。
3、掌握硅酸盐、硼酸、以及硼砂的主要性质。
4、练习硼砂珠的有关操作。
实验二十一
常见非金属阴离子的分离与鉴定
1、学习和掌握常见阴离子的分离和鉴定方法。
2、学习和掌握离子检出的基本方法。
实验二十二
主族金属元素
(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋)
1、比较碱金属、碱土金属的活泼性。
2、实验并比较碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性。
3、练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全操作。 实验二十三
dS区金属
(铜、银、锌、镉、汞)
1、了解铜、银、锌、镉、汞氧化物、氢氧化物的酸碱性、硫化物的溶解性。
2、掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件。
3、熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力。
4、熟悉Hg2+和Hg22+的转化。 实验二十四
常见阳离子的分离与鉴定
1、巩固和进一步掌握一些金属元素及其化合物的性质。
2、了解常见阳离子混合液的分离和检出的方法。
3、巩固检出离子的操作。 实验二十五
铬、锰
1、了解铬、锰常见氧化态化合物的生成、性质及相互转化条件。
2、掌握铬(Ⅲ)还原性和铬(Ⅵ)的氧化性。
3、掌握高锰酸钾的氧化性及介质对其氧化还原产物的影响。
4、以MnO2为原料制备KmnO4,练习碱熔操作。 实验二十六
铁、钴、镊
1、了解铁、钴、镊氢氧化物的生成和性质、掌握二价铁、钴、镊的还原性及三价铁、钴、镊的氧化性递变规律。
2、掌握铁盐的氧化还原性。
3、了解铁、钴、镊配位化合物的生成并掌握Fe
2、Fe
3、
+
+Co2Ni2鉴定方法。
++实验二十七
高锰酸钾的制备
——固体碱熔氧化法
1、学习碱熔法由二氧化锰制备高锰酸钾的基本原理和方法。
2、熟悉熔融、浸取,巩固过滤、结晶和重结晶等基本操作。
3、掌握锰的各种氧化态间的相互转化关系。 实验二十八
一种钴(Ⅲ)配合物的制备
1、掌握制备金属配合物最常用的方法——水溶液中取代反应和氧化还原反应,了解其基本原理和方法。
2、对配合物的组成进行初步推断。
3、巩固电导仪的使用。
实验二十九
醋酸铬(Ⅱ)水合物的制备
——易被氧化的化合物的制备
1、学习在无氧条件下制备易氧化的不稳定化合物的原理和方法。
2、巩固沉淀过滤、洗涤等基本操作。 实验三十
离子的鉴定和未知物的鉴别
1运用所学习的元素及化合物的基本性质,进行未知物的鉴定和鉴别,进一步巩固常见阳离子和阴离子重要反应的基本知识。
.[要求]:
1、学生在全面复习基础上制定设计实验方案,经老师批阅
2.实验三十一
硫代硫酸钠的制备
1、学习溶剂法提纯工业硫化钠和用提纯硫化钠制备硫代硫酸钠的方法;
2、练习冷凝管的安装和回流操作;
3、练习抽滤、气体发生、器皿连接操作。 实验三十二
碱式碳酸铜的制备
通过碱式碳酸铜的制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析,研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件,以培养独立设计实验的能力。
实验三十三
硫酸亚铁按的制备
1、根据有关原理及数据设计制备复盐;
2、进一步掌握水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作;
3、了解检验产品中杂质含量的一种方法 —— 目视比色法。
实验三十四
环境化学实验 —— 水中溶解氧及大气中二氧化硫含量的测定
本实验选择两个环境监测中的实际课题,要求运用学过的化学知识与实验方法、步骤,进行定量测定,以提高学生的综合分析、解决问题的能力。
设计实验内容也可由教师指定或学生自拟,如:离子的鉴定和未知物鉴别、中学化学实验改进、利用废弃物制备无机物、无机物的分离和提纯等。
要求学生根据实验题目,通过自己查阅文献、资料,设计出具体方案,经指导教师审阅同意后独立完成。
一般时间可安排在期中或期末。
教 学 建 议
1、教学过程中应注意教书育人,应用辩证唯物主义观点和教学方法,阐明化学基本原理和元素及化合物的变化规律,逐步培养学生辩证唯物主义世界观。实验中应教育学生重视安全;
爱护仪器;
节约药品、水电;
注意整洁;
保护环境;
提高学生道德修养。
2、切实加强基本操作的训练,基本操作是学生独立完成实验的基础,规范的基本操作更是化学教师必须具备的能力。可采用观看录象、讲解操作要领、教师示范、学生练习,并通过抽查、讲评等逐个落实。实验时应充分发挥学生的主体作用。教师除加强巡视解决一般问题外,应有计划、有重点地观察几位学生的操作并给予针对性的指导。实验结束后,严格要求学生认真撰写实验报告,做到绘图规范、文理通顺、字体端正、无错别字。
3、加强因素化合物性质和制备实验,通过元素和化合物性质的实验、个别离子及混合离子的检出实验,掌握常见元素和化合物的溶解性、酸碱性、热稳定性、氧化还原性、水解及配位等性能。这是师范院校化学实验的重点。选择实验内容时注意联系中学化学教学实际,中学化学实验中难度较大的演示实验尽可能在本课程中得到练习。无机制备实验可以提高学生对基本理论、基本知识和基本技能的综合运用和解决实际问题的能力,必须重视。
4、实验后可紧扣教材安排一些实验作业,要求学生自己设计方案,自己选择仪器、药品,当堂完成,以培养学生具有自己学习无机化学书刊和查阅手册、独立进行无机化学实验的初步能力。
5、尽量创造条件开放实验室,积极开展第二课堂活动,让学生利用课余时间进实验室,给学生提供更多的实验机会,提高学生的动手能力。
6、在完成大纲基本要求下,可因地制宜另选其他类似实验,实验前后顺序也可以根据条件由教师调整。设计实验分量可视条件适当加大。
7、在实验课中,应该使学生掌握废液的处理方法,注意节约,回收有用物质,防止污染环境。
8、考核内容包括:实验预习报告,实验报告,运用理论解释实验现象,实验仪器组装和使用能力,实验技能、技巧,实验态度以及安全、卫生、药品的节约等。考核方式可采用口试、笔试或学生实际操作等方式。
要求掌握的基本操作
一、仪器和使用技能
1、掌握 试管、试管夹、烧杯、锥型瓶、量筒、滴管、烧瓶、蒸发皿、表面皿、漏斗、研钵、离心管、洗瓶、酒精灯、酒精喷灯、台秤、打孔器、锉刀、圆锉、燃烧勺、铁架台、温度计、三脚架、石棉网。
2、学会
移液管、容量瓶、滴定管、坩埚、坩埚钳、气压计、比重计、秒表、布氏漏斗、吸滤瓶、水浴锅、离心机、恒温槽、低压电源、U型管、启普发生器、泥三角。
3、练习
干燥管、离子交换柱、pH计(酸度计)、电光分析天平、比色管、烘箱。
二、操作技能
1、掌握
玻璃管(棒)熔断、塞子钻孔、导管的选择和连接、仪器的装配和拆卸、气体的发生、收集、净化、溶解、吸收、仪器装置气密性检查、气体纯度检查、混合爆鸣、固体物质的称量、(直接法)、及估量、液体试剂的量取及估量、溶液的配制、稀释、溶解、搅拌、震荡、固体物质的粉碎、加热(直接、石棉网、水浴、蒸汽浴)烘干、冷却、常压过滤、倾析分离、蒸发、浓缩、结晶、试纸的选择、使用、玻璃仪器的洗涤。
2、学会
干燥、玻璃管的弯曲、拉细、沉淀的洗涤、离心、常见事故的处理。
3练习
热滤、抽滤、重结晶、减量法称量、干燥剂的选择、滴定操作、简单分子模型或晶体模型的制作
三、考核办法
无机化学实验成绩量化考核办法如下:
无机化学实验成绩=平时成绩+期末成绩
平时成绩:实验预习、实验记录、实验报告、实验操作、实验作风,占无机化学总成绩的30% 期末成绩:笔答成绩,占无机化学总成绩的35% 操作成绩,占无机化学总成绩的35%
无机化学课程教学参考书目
(仅供化学系2005级使用)
一、使用教材 《无机化学》(上、下) (第四版)
北京师范大学等校编,高等教育出版社。2002年国家《面向21世纪课程教材》.
二、无机化学参考书 《无机化学》(上、下)
武汉大学等校合编,国家优秀教材一等奖,高等教育出版社。
《无机化学》(上、下)
北京师范大学等校编,(1986年第二版、1992年第三版) 获优秀教材一等奖,高等教育出版社。
《无机化学》(上、下)
孟庆珍 胡鼎文 程泉寿 孔繁荣1988年 北京师范大学出版社。
《无机化学与化学分析》
史启祯 主编,2005年第二版 高等教育出版社为国家“八五”重点教材.《面向21世纪课程教材》 《近代化学导论》
申泮文主编
2001年高等教育出版社,《面向21世纪课程教材》
《大学化学》
傅献彩主编,高等教育出版社.1999年《面向21世纪课程教材》. 《无机化学》
申泮文主编,2002,化学工业出版社.《面向21世纪课程教材》.《无机化学》(上、下)
宋天佑 程鹏 王杏珍 主编,2006,高等教育出版社.《“十五”国家级规划教材》.《无机化学基本原理》
蔡少华 龚孟濂 史华红 编著 1999年中山大学出版社 《普通无机化学》
严宣申 王长富 编著 1999年北京大学出版社 《中级无机化学》
唐宗熏主编,2003年,高等教育出版社,普通高等教育“十五”国家级规划教材。
《无机化学前沿》
高忆慈 王尧宇 史启祯 1988 兰州大学出版社 《元素无机化学》
蔡少华 龚孟濂 史华红 编著 1999年中山大学出版社 《无机化学教学参考书
1 》
华东化工学院无机化学教研组编 1983年 高等教育出版社 《无机化学教学参考书
2》
冯慈珍主编 1985年 高等教育出版社 《无机化学教学参考书
3 》
曹庭礼主编 1988年 高等教育出版社 《无机化学规律初探》
黄佩丽编 1983年 北京师范大学出版社 《无机化学教学笔谈》
袁万钟 隋亮编 1991年 高等教育出版社 《无机化学答疑》
黄孟健编
1989年 高等教育出版社 《化学反应的酸碱理论》
张承宏
潘家理编 1983年 上海科学技术出版社 《超强酸和超强碱 》
[日] 田都浩三著 崔圣范译1986年 化学工业出版社 《原子结构与简单共价分子》
刘范 著 1988年 华中师范大学出版社 《分子轨道理论基础》
{苏}M.E.加特金娜著 朱龙根译 1978年 人民教育出版社 《杂化轨道理论浅释》
丁忠源 著 1981年上海教育出版社, 《热力学原理及其在无机化学中的应用》
王善 翁珍慧 编 1986年 浙江科学技术出版社 《无机立体化学与化学键》
J.E 弗格森 著 刘举正 俞国祯 肖良质 译 1984年 高等教育出版社 《热力学函数 等电子原理的应用》
严宣申
1992年
高等教育出版社 《大学化学教材中的问题与讨论》
蒋先明 编译,1984 年,胡南科技出版社 《无机元素化学实验现象剖析》
黄佩丽编,1990年,北京师范大学出版社 《无机化学反应方程式》
曹忠良等编, 1982年,湖南科学技术出版社 《重要无机化学反应》第二版,
陈寿椿编,1982年,上海科学技术出版社
三、外文原版教材
?《Inorganic Chemistry》
[美]Mieler,g.l.,tarr,d.a.(影印版.2004年10月第1版)高等教育出版社
四、化学手册
《无机化学反应方程式》
曹忠良等编
1982年 湖南科学技术出版社 《重要无机化学反应》第二版,
陈寿椿编 1982年 上海科学技术出版社
五、习题参考书
《无机化学例题与习题》
徐家宁,史书华,宋天佑编,2000年,高等教育出版社 《大学化学精要及典型题解》
何培之,王世驹等编,2002年,西安交通大学出版社
《无机化学——要点?例题?习题》
张祖德等编,2001年,中国科技大学出版社 《综合化学——要点?例题?习题》
张懋森等编,1999年,中国科技大学出版社 《普通化学原理习题解答》
北京大学化学系普通化学原理教学组,1996年,北京大学出版社 《无机化学习题解》
吉林大学,南开大学等编,1987年,吉林人民教育出版社 《无机化学习题与解答》
董平安 魏益海 邵学俊 编 2004年 武汉大学出版社 《无机化学与普通化学题解》
贺国强 张开诚 金春华 主编,2001年,华中理工大学出版社 《无机化学同步练习与试题》
马尚文 任知忠 柳仕忠 方光荣 编,1989年,河南大学出版社 《无机化学习题集》
杜尧国,马泰儒等编,1987年,高等教育出版社 《无机化学综合练习题及解答》
孙天祥,曹晓峰编著,1993年,山西科学技术 出版社 《无机化学例题与习题》
南京化工学院等编,1984年,高等教育出版社 《无机化学习题选解》
田荷珍、胡鼎文主编,1986年,北京师范大学出版社 《无机化学学习指导》
张锡辉 魏元训 任广柱 周如才 编,1985年,南京大学出版社 《无机化学》(标准化试题丛书)
吕汝蒙 刘淑薇 冯茹尔 固礼丽 编,1988年,胡南科技出版社 《无机化学习题精解》(上、下)
周井炎、李东风等编著,1999年,科学出版社 《无机化学习题精解》(上、下)
竺际舜主编,2001年,科学出版社 《大学化学习题精解》
{美}L.罗森堡
M.爱泼斯坦 著,孙家跃 杜海燕译2002年,科学出版社 《无机化学例题与习题》
南京化工学院等编,1984年,高等教育出版社 《无机化学释疑与习题解析》
迟玉兰 于永鲜 牟文生 孟长功 编,2002年,高等教育出版社 《无机及分析化学习题精解与学习指南》
黄蔷蕾 冯贵颖 主编,2002年,高等教育出版社
六、杂志上的论文
1、卢开涛、卢明刚.关于碱土金属硫化物溶解性的探讨.化学教育.1999(7—8):79
2、沈国良、徐铁军.二硫化钠水溶液的研制.化学世界.1999,40(8):402
3、吴祺.一氧化氮~ 一种重要的生物活性分子.化学通报.1998(5):38
4、于海涛、仲华、池玉娟等.HPO3异构体结构相对稳定性与体系势能面.化学学报.2002(60):49
5、丁陪江、吴添智、江丽葵等.磷的轨道在华破分子中的作用.化学学报.1999(57):264
6、王建祥.同时合成三氯氧磷和氯化亚砜的新工艺.化学世界.1995,36(4):178
7、张小平、李夏、邹应泉.二氧化氮分子中的化学键.化学通报,1997(5):58
8、李夏、张小平.四氧化二氮分子的成键形式,化学通报,1997(2):59
9、倪申宽、叶世勇.四氧化二氮的结构和成键,化学通报,1992(5):46
10、蒋立德.HNO3分子中大π键问题,化学通报,1987(8):59
11、许肖玉.磷酸盐与磷化.化学教育,1996(9):5
12、刘泽玲.砷与社会.化学教育,1994(8):1
13、程天荣.亚硝酸钠的毒害与解救.化学教育,1989(2):1
14、何关友.磷的三种主要同素异形体的性质,化学教育,1984(4):52
15、范先国、周建中、苏元复.从光卤石和磷酸制造磷酸二氢钾. 化学世界.1988,29(9):385
16、朱军、曹泽星、张乾二.卤素氮氧化物的结构和光谱性质的理论研究.大学化学,2002(5-8):1040
17、曹会兰.砷对人体的危害及防治.化学世界.2003,4 4(10):559:
18、倪申宽 叶世勇.N2O2的立体结构和键型.大学化学.1993(5):52-53
19、李国材.再谈含盐氧酸氧化力问题.化学通报,1989(6):63-65 无机化学课程教学参考书目Word文档版
《无机化学实验》课程教学团队介绍
无机化学实验课程教学团队承担材料与化学化工学部化学基础课实验教学中心《无机化学实验
(一)》和《无机化学实验
(二)》课程的教学工作,该课程属于大类基础课程,独立设课,分别面向化学类、化学教育、化工、无机非、材料、高分子等专业,春秋季开课。该教学团队由多年承担无机化学和无机化学实验教学工作的老师组成,期中正高职称教师4名,副高职称教师6名,中级职称教师2名。团队成员介绍如下:
丁建刚,男,出生年月:1968年4月,1995年3月毕业于浙江大学无机非金属材料专业,获硕士学位。自1995年3月起一直在苏州大学材料与化学化工学部工作。现任职称讲师。
在教学方面主讲了包括本科生必修课:工科无机化学、普通化学、无机化学(药学院)、分析化学(药学院)、无机化学实验
(一)、无机化学实验
(二)等及选修课:无机选论等不同类型的课程。参加了校级教学改革项目《工科无机化学》课件的编写。作为第一作者发表教学论文5篇。在科研方面,研究领域主要集中在配位化学,兴趣在于合成具有优良磁性能或非线性光学性能的无机-有机复合聚合物材料。先后在《Inorganic Chemistry Communications》、《Journal of Molecular Structure》、《Chinese J.Struct.Chem.》等多种学术刊物上发表了一系列学术论文。累计作为第一作者发表被SCI全文收录的学术论文4篇,在核心刊物上作为第一作者发表本专业学术论文3篇。作为主要参加者承担了以下2个科研项目:国家自然科学基金:三氮唑配体配位聚合物的合成、结构和磁性研究;
江苏省自然科学基金:三氮唑柔性配体配位聚合物的合成、结构和磁性研究。e-mail:dingjiangang@suda.edu.cn
曹雪波,男,博士,副教授。1998年于重庆大学获得化学工程专业学士学位,2004年于中国科学技术大学获得无机化学专业博士学位。2004年进入苏州大学工作。主要从事低维纳米材料的控制生长以及纳米结构的组装方面的研究工作。目前已发表第一作者和通讯作者论文近二十篇,主持国家自然科学基金一项。
胡传江,男,教授,1973年4月出生。1991.09-1995.07南京大学化学系化学学士,1995.09-2000.12南京大学化学系无机化学博士,2001.04-2001.9意大利佛罗伦萨大学(Univ.of Florence)化学系博士后,2001.09-2003.8美国加州圣荷西州立大学化学系博士后,2003.09-2006.6美国圣母大学(Univ.of Notre Dame)化学和生化系博士后,2006.7-2008.7美国圣母大学(Univ.of Notre Dame)化学和生化系研究助理教授,2008.9-至今苏州大学材料与化学化工学部教授。从事配位化学、生物无机化学领域的研究,主要的研究课题为金属蛋白和金属酶的化学仿生。目前致力于通过仿生化合物研究有关弱相互作用,如氢键在生物体系中的作用。取得多项具有创新性的处于国际水平的科研成果,在国际重要学术刊物上发表SCI论文三十九篇,影响因子大于3的近20篇,其中J.Am.Chem.Soc.共4篇。论文被国内外同行专家他引300余次。E-Mail:cjhu@suda.edu.cn. 贾定先,男,1966年4月出生。博士,教授,硕士研究生导师。1995年获中国科学院大连化学物理研究所理学硕士学位,2005年获苏州大学理学博士学位,现从事无机化学教学和科研工作。多年担任《无机化学》和《无机化学实验》课程主讲教师,参加江苏省教委和苏州大学“CAI课件实践与研究”项目各1项,主持国家自然科学基金和江苏省高校自然科学基金各1项。研究方向为溶剂热化学和配位化学,主要研究领域为金属硫属化合物、过渡金属和稀土金属配合物的水热和溶剂热合成、结构及其性能研究。发表学术论文60余篇,期中在Chem.Commun., Inorg.Chem., Dalton Trans., Eur.J.Inorg.Chem.等国际期刊上发表SCI论文30多篇。e-mail: jiadingxian@suda.edu.cn.
李宝龙,男,博士,教授, 博导。1965年6月生,江苏苏州人。1982-1989年在南京大学化学系先后本科和研究生毕业获得学士和硕士学位,1989年开始在苏州大学化学化工学院工作,并于1998-2001年到南京大学化学化工学院学习获得理学博士学位。从1989年开始,先后讲授了《无机化学》、《工科无机化学》、《中级无机化学》、《配位化学》、《无机化学实验》、《有机化学实验》等课程,发表了多篇教学论文。在著名国际化学专业刊物Chem.Commun.; Cryst Growth Des.; CrstEngComm; Eur.J.Inorg.Chem.; Polyhedron; Inorg.Chim.Acta.; Chem.Lett.; Inorg.Chem.Commun.; J.Mol.Struct.等刊物上发表论文100余篇。主持完成了一项江苏省自然科学基金和一项江苏省高校自然科学基金项目的研究工作。现在正主持一项国家自然科学基金。Email: libaolong@suda.edu.cn.
李宝宗,男,1963年生,博士,副教授、硕士生导师。1986年毕业于淮北煤炭师范学院化学系获学士学位,1997年毕业于吉林大学化学系获理学博士学位,现从事无机化学方面的教学工作。曾以第二研究者参加多项国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等项目的科研工作。迄今已在国内外相关学术期刊发表科研论文140多篇。研究方向:(1)有机-无机杂化材料;
(2)计算量子化学。Tel:65882052,Email:libaozong@suda.edu.cn.
李红喜,男,1974年9月生。博士,副教授,硕士生导师。1999年在淮北煤炭师范学院获得学士学位,2002年在安徽师范大学获得硕士学位,2005年在苏州大学获得博士学位,现从事无机化学教学和科研工作。先后主持江苏省高校自然基金一项,国家自然科学基金一项。2009年获中国石油和化学工业协会科技进步二等奖(排名第二);
2008年获苏州市科技进步二等奖(排名第二);
苏州市自然科学优秀学术论文一等、二等奖各一次。
李亚红,女,1968年6月生,教授,博士生导师。1999年兰州大学化学系博士研究生毕业,获博士学位。2000.6-2001.6到英国牛津大学无机化学研究所做博士后研究; 2001.6-2004.4在美国密西根州立大学化学系做博士后研究; 2004.4 -2004.9在英国曼彻斯特大学做博士后研究。2004年9月到苏州大学化学化工学院工作。在J.Am.Chem.Soc.、Chem.Commun.、Organometallics、Eur.J.org.Chem.和Inorg.Chem.等国内外期刊上发表文章40多篇。参与编写“中级无机化学”教材一部。E-mail: liyahong@suda.edu.cn。
任志刚,男,1975年8月生。博士,副教授。1999年在苏州大学化学化工学院获得硕士学位,2008年获得博士学位。现从事无机化学教学和科研工作。主讲《无机化学》,《普通化学》,《环境化学》和《无机化学实验》课程。主持国家自然科学基金一项,苏州大学青年科研基金一项,参与国家自然科学基金一项,教育部博士点专项基金一项,江苏省自然科学基金一项。
袁亚仙,女,1971年10月出生。副教授,1990-1994年苏州大学化学系化学学士,2006年获苏州大学理学博士学位,现从事无机化学教学。主要的研究方向为电化学合成、表面配位化学的研究,先后主持江苏高校有机化学培育点扶持基金一项,苏州大学青年基金一项;
主要参加国家自然基金两项,江苏省自然基金一项。在国际学术刊物上发表SCI论文10余篇。曾获得苏州大学第六届青年教师课堂教学竞赛一等奖。E-Mail: yuanyaxian@suda.edu.cn.
周群,女,1965年11月出生。博士,副教授,硕士研究生导师。1994年获吉林大学博士学位,现从事无机化学教学和科研工作。多年担任《无机化学》和《无机化学实验》课程教师,主持国家自然科学基金1项。研究方向为金属纳米粒子的合成、组装及光谱性能研究。发表学术论文三十余篇,其中在Angew.Chem.Int.Ed, J.Phys.Chem.C 等国际期刊上发表文章十多篇。e-mail: zhq@suda.edu.cn.
钟文星,男,讲师,1967年4月出生。1986.09-1990.07赣南师范学院化学系化学学士,1990.08-1993.08江西省于都县禾丰中学任教,1993,09-1996,06武汉大学化学系化学硕士,1996,07-至今原苏州丝绸工学院 现苏州大学任教。主要从事无机化学的教学工作,发表论文4篇,科研主要是关于配合物的合成和催化性能研究。e-Mail:zhonglwenxing@suda.edu.cn.
《无机化学实验》
有机化学实验教学工作总结
有机化学基础教学工作总结
化学教学工作总结
化学教学工作总结
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