教学活动
一、课程的性质
无机化学课程是职业技术院校环境监测与分析专业的一门主干课,是学生在具备了必要的数学、物理、化学等基础知识之后必须学习的专业基础课。
无机化学课程的主要学习内容是化学基础知识、基础理论和基础技能。无机化学是一门以实验为基础的学科,通过实验加深理解基础理论和基本知识,注重理论与实际的结合。
二、课程的任务和要求
(一) 课程教学的主要任务
无机化学课程的任务是在巩固高中化学已学知识的基础上,使学生正确理解物质结构、化学反应速度和化学平衡、电解质溶液和氧化还原等基础理论;了解常见元素的单质及其重要化合物的制备、性质和用途,加强无机化学实验操作技术的训练;培养学生具有利用化学基本理论分析问题、解决问题的能力;为学习后续课程和从事环境保护与监测工作打下比较巩固的基础。
(二) 课程的基本要求
1、 正确理解原子结构、分子结构、晶体结构的基础理论。
2、 握化学平衡、电离平衡的基本原理及其有关计算;了解氧化还原平衡、沉淀溶解平衡、配位离解平衡的基本知识和有关计算。
3、 在学习元素周期表的基础上,较系统地了解常见元素及其重要化合物的性质。
4、 准确掌握无机化学术语,熟练掌握离子反应方程式的书写和氧化还原反应方程式的配平。
三、课程的内容
(一) 化学反应中常见物质聚焦状态(讲解2学时)(实验2学时)
1、 物质的“三态”:气、液、固。
2、 理想气体状态方程、分压定律、分体积定律。
3、 液体的蒸气压、溶液蒸气压、拉乌尔定律。
4、 电解质在水中状况。
(二) 化学反应中物质的量和热量的变化(讲解2学时)
1、 物质的量,反应进度。
2、 化学反应的焓变。
(三) 化学反应速度和化学平衡(讲授6学时)(实验4学时)
1、 化学反应速度:活化分子与活化能、浓度、温度、催化剂对反映速度的影响;质量作用定律。
2、 化学平衡:可逆反应、化学平衡、平衡常数及有关计算。
3、 化学平衡的移动:浓度、压力、温度对化学平衡的影响,吕查德里原理。
4、 化学反应速度与化学平衡的应用。
(四) 离子平衡(讲解4学时)(实验2学时)
1、 酸碱解离理论及质子理论。
2、 电解质:强电解质在溶液中状况,弱电解质的电离平衡,电离常数、电离度及有关计算,多元弱酸的电离平衡。
3、 水的电离和溶液的酸碱性,水的离子积,溶液的PH值及有关计算。
4、 同离子效应,缓冲溶液。
5、 盐类的水解,影响水解的因素,水解的抑制与应用。
6、 沉淀溶解平衡、溶度积、沉淀的生成与溶解、沉淀的转化。
(五) 原子结构和元素周期律(讲解5学时)(练习1学时)
1、 物质的组成:分子、原子、原子核,原子结构模型。
2、 核外电子的运动状态和排布:电子云、电子层、亚层、轨道、电子的自旋、核外电子排布的三规律。
3、 原子结构和元素周期表:元素周期律、元素周期表、周期、族、元素的分区、原子结构与元素性质的关系、原子半径、亲和电离能、电负性、化合价、周期表应用。
(六) 分子结构和晶体结构(讲解6学时)(练习1学时)
1、 共价键,价键理论,分子轨道理论,SP1、SP2、SP3杂化及不等性杂化,共价键参数,键能、键长、键角。
2、 分子间力和键能:极性分子和非极性分子、偶极矩、分子间力、氢键简介。
3、 离子键和金属键:本质、特征、离子极化。
4、 晶体的基本类型:离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体/
(七) 氧化还原反应和电化学基础。(讲解6学时)
1、 氧化还原反应:基本概念、常用氧化剂、还原剂、氧化数、氧化还原反应方程式的配平,氧化数法,离子---电子法。
2、 电极电势:原电池,标准电极电势,影响电极电势的因素,电极电势的应用。
3、 实用电化学:化学电源、干电池、铅蓄电池。
(八) S区元素(讲授2学时)
1、 碱金属和碱土金属:通性、焰色反应、重要化合物、硬水及其软化。
2、 氢:存在、性质、用途、氢的工业生产、氢能源。
(九) P区元素(讲授4学时)(实验2学时)
1、 碳族元素:通论,硼、碳、硅的单质及化合物。
2、 铝、锡、铅概述:重要化合物。
3、 氮族元素:氨,铵盐,氮的含氧酸及其盐,磷的含氧酸及其盐,砷、锑、铋的重要化合物。
4、 氧和硫:过氧化氢、氧化硫和金属硫化物、硫的含氧酸及其盐。
5、 卤素:通性,卤化氢与氢卤酸,卤素的含氧酸及其盐,卤离子的检验,拟卤素。
(十) 配位化合物(讲授4学时)(实验2学时)
1、 配位化合物:定义、组成、命名、配位化合物的化学键理论。
2、 配位化合物的稳定性:配离子在水溶液中的离解平衡及平衡常数,稳定常数的若干应用。
3、 内配合物简介。
4、 配合物的重要性。
(十一)D区元素(讲授4学时,实验4学时)
1、 过渡元素的一般特性:多种氧化态,易形成配合物,离子具有特征颜色。
2、 铬、锰的重要化合物:铬(III、VI)的化合物,锰(II、IV、VII)的化合物。
3、 铁、钴、镍及其重要化合物:铁系元素的特性,铁、钴、镍的重要化合物,氧化物,氢氧化物,盐类,配合物。
4、 铜、银、金:铜、银的重要化合物、氧化物、氢氧化物。
5、 锌、铬、汞:锌和汞的重要化合物。
四:课时分配
课时分配表
顺序 |
课程内容 |
授课 学时 |
课堂 练习 |
实验 学时 |
总学时数 |
1 |
化学反应中常见物质聚集状态 |
2 |
0 |
2 |
4 |
2 |
化学反应中物质的量和热量变化 |
2 |
0 |
0 |
4 |
3 |
化学反应速度和化学平衡 |
6 |
0 |
4 |
10 |
4 |
离子平衡 |
4 |
0 |
2 |
6 |
5 |
原子结构和元素周期律 |
5 |
1 |
0 |
6 |
6 |
原子结构、晶体结构 |
6 |
1 |
0 |
7 |
7 |
氧化还原反应和电化学基础 |
6 |
1 |
2 |
9 |
8 |
S区元素 |
2 |
0 |
0 |
2 |
9 |
P区元素 |
4 |
0 |
4 |
8 |
10 |
配位化合物 |
4 |
0 |
2 |
6 |
11 |
D区元素 |
4 |
0 |
4 |
8 |
总计 |
45 |
3 |
20 |
68 |
五说明
1、 本大纲对招收高中毕业生二年制的环保专业适用,化工工艺、分析专业可参照执行。
2、 本课程讲授时,各部分内容的时间可作适当调整,但总学时数68学时应给予保证,部分实验可放在实习周进行。
3、 本课程是理论和实践性综合的学科,在讲授理论的同时,要配合课堂练习、一定的演示实验、学生实验以及图表、模型、实物、幻灯、录象片等电化教具的使用,增强教学的直观性,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的动手能力。
4、 原子结构中介绍电子云概念,对光谱、波粒二象性、波函数等概念不介绍;盐类水解和缓冲溶液不做计算;溶度积的应用只要求会判断沉淀的生成和溶解即可;电极电势中会用能斯特方程式;配位平衡不做平衡常数的计算;元素部分内容主要通过实验,掌握重要元素及重要化合物的性质、制法及递变规律。
5、 应重视实验教学,注重动手能力的培养。
6、 在教学中,应注意贯彻少而精的原则,精心组织教学,逐步提高学生的自学能力,有些教学内容可在教师的指导下,采用学生自学、讨论和实验的方法进行。
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