《基础化学》

《基础化学》教学大纲

一、课程基本信息

二、课程教育目标

三、课程内容和基本要求

1 绪论(1学时)

2 实验数据的误差与结果处理（3学时）

3 气体和溶液（2学时）

4 化学热力学基础（5学时）

5 化学反应速率及化学平衡（6学时）

6 酸碱平衡（8学时）

7 沉淀溶解平衡（6学时）

8 氧化还原反应（8学时）

9 原子结构（5学时）

10 分子结构（6学时）

11 配位化合物及配位平衡（8学时）

12 主族元素（5学时）

13 过渡元素（9学时）

四、作业

五、考核方式

六、成绩评定

一、课程基本信息

课程编号：CHM1070T

中文名称：基础化学

英文名称：Fundamental Chemistry

课程类别：专业基础课

适用专业：工科化工类专业(包括化学工程与工艺、高分子材料、材料工程、制药工程、生物工程、环境工程等)

开课学期：秋季（大学一年级第一学期）

总 学 时：72学时

总 学 分：4.5

预修课程（编号）：

并修课程（编号）：大学化学实验CHM2130L（一）

课程简介：化学反应基本原理、物质结构基础理论、元素化学基础知识、化学分析的基本原理和方法等。通过本课程学习，使学生了解化学发展的新兴领域，认识化学与生产、生活实践相结合的重大意义，培养科学的思维方法，提高学习能力。

建议教材：李保山. 基础化学.北京：科学出版社，2003

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参考书：

1. 王金玲.基础化学学习指导.北京：科学出版社，2004

2. 傅献彩.大学化学. 北京：高等教育出版社，1999

3. 申畔文.近代化学导论.北京：高等教育出版社，2002

4. 四川大学主编.近代化学基础.北京：高等教育出版社，2002

5. 大连理工大学主编.无机化学.北京：高等教育出版社，2001

6. David W. Oxtoby等.Principles of Modern Chemistry(第五版) .2002

7. Jean B.Umland, Jon M.Bellama等.General Chemistry.2001

8. Ronald Breslow.CHEMISTRY TODAY AND TOMORROW—The Central, Useful and Creative Science.2000

9. 天津大学无机教研室编. 无机化学(上、下) (第二版). 北京：高等教育出版社，1995

10. 华彤文等.普通化学原理.北京：北京大学出版社，1993

11. Brown LeMay Bursten. The Central Science—Chemistry(8th Edition)，2001

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二、课程教育目标

l、课程对学生思想品德方面的教育目标

通过课堂讲授、习题课及课外作业，培养学生严谨的学风、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作精神。加强学生对科学技术是第一生产力的理解，使学生了解我国化学工业的现状及发展趋势，认识与发达国家之间的差距，激发他们树立正确的学习态度，热爱我国的化工事业并为之献身。

2、课程对学生知识能力培养的目标

通过本课程的学习，使学生掌握化学反应的基本原理、物质结构的基础理论、元素化学的基础知识，掌握化学分析的基本原理和常用方法、化学实验数据的处理方法及实验结果的科学处理、评价方法等。

在教学过程中注意应用辩证唯物主义理论阐明化学基本原理和元素及其化合物的变化规律，促进学生辩证唯物主义世界观的形成。

在教学过程中运用科学的思维方法，帮助学生完成由中学生到大学生的角色转变，使学生尽快适应大学的课程学习，提高学生自觉学习的能力和独立思考、解决化学问题的能力，为后续课程的学习打好基础。

在教学过程中注意结合化学工业发展的新成就及现代无机化学与分析化学的动态及其在高新技术领域的应用，激发和培养学生的创新意识。

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三、课程内容和基本要求

基本要求

化学变化的特征、化学学科的分类

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基本要求

掌握内容：有效数字的概念及运算规则；误差产生的原因及减免方法；误差和偏差、精密度和准确度；偶然误差的正态分布；置信度、平均值的置信区间。

熟悉(理解)内容：可疑数据的取舍；显著性检验(t-检验)。

了解内容：误差的传递。

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基本要求

（熟悉(理解)内容：非电解质溶液的依数性。

了解内容：电解质溶液的依数性；胶体、溶胶、凝胶，胶体的稳定性及聚沉作用。

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基本要求

掌握内容：状态函数的概念；热力学第一定律、恒压反应热、焓、焓变、标准摩尔生成焓； 赫斯定律；标准熵及标准熵变、标准摩尔生成自由能及△G 。

熟悉(理解)内容：体系和环境；热化学反应方程式；标准态的概念和稳定单质的概念；化学反应自发进行的判据。

了解内容：功和热；热力学能(内能)；热力学第二定律、热力学第三定律；离子水合焓。

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基本要求

掌握内容：阿累尼岛斯公式，温度、催化剂对化学反应速率的影响；不同反应类型的标准平衡常数表达式的书写；有关化学平衡、平衡移动及多重平衡的计算。

熟悉(理解)内容：过渡状态理论；可逆反应与化学平衡，化学平衡的特征；浓度、压力、温度、催化剂对化学反应速率、速率常数k、质量作用定律和速率方程式；化学平衡及平衡常数Kθ的影响；化学平衡的移动。

了解内容：瞬时速率的表示方式；碰撞理论、活化分子、活化能、活化分子百分数；活化能与反应焓变的关系。

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基本要求

掌握内容：质子条件式的书写；一元弱酸、弱碱和多元弱酸解离的有关计算；缓冲溶液的有关计算；一元弱酸(碱)的分布系数及有关计算；酸碱滴定的条件、滴定曲线、滴定突跃、酸碱指示剂。

熟悉(理解)内容：酸碱质子理论(质子酸、质子碱、共扼酸碱对)、酸碱的相对强弱；缓冲原理，缓冲溶液选择、配制及应用；双指示剂法测定混合碱。

了解内容：强电解质溶液；强酸(碱)、二元（多元）弱酸（碱）、缓冲液中pH的精确计算式；二元（多元）弱酸(碱)溶液中各物种的分布系数。

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基本要求

掌握内容：溶度积、溶度积规则；溶度积和溶解度的换算及影响沉淀溶解平衡因素；影响沉定纯度的因素（共沉淀）；分步沉淀。

熟悉(理解)内容：同离子效应和盐效应；副反应及副反应系数。

了解内容：沉淀的形成过程；重量分析、沉淀滴定分析法。

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基本要求

掌握内容：离子电子法配平氧化还原反应万程式；原电池符号、电极反应式；能斯特方程式的有关计算(浓度、酸度、分压对电极电势的影响、弱电解质和沉淀的生成对电极电势的影响)；电极电势的应用及元素标准电势图的应用；氧化还原滴定法的原理。

熟悉(理解)内容：氧化值法配平氧化还原反应方程式；氧化还原电对、盐桥、电极和惰性电极；氧化还原滴定法的预处理；化学计量点的电极电势的计算。

了解内容：电极电势的产生和测定；条件电极电势；指示电极、参比电极；氧化还原指示剂；. 氧化还原滴定法的应用（高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法）。

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基本要求

掌握内容：四个量子数的取值及相互制约关系，用四个量子数描述某电子的运动状态； 一般元素的核外电子分布式和价层电子构型；根据元素的价层电子构型或电子分布式推测元素在周期表中的位置(周期、族、区)、原子序或最高氧化值(或相互推测)；掌握元素若干性质在周期表中的变化规律。

熟悉(理解)内容：微观粒子运动的规律及测不准原理；理解每周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32，每一电子层电子最大容量为2n2；熟悉原子轨道和电子云的角度分布图及意义；屏蔽效应及钻穿效应，能级分裂及能级交错现象。

了解内容：薛定谔方程和波函数；波函数与原子轨道的关系；电子云与几率密度的关系。

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基本要求

掌握内容：共价键的本质及特征、σ键和π键；N2和CO的价键结构式；用杂化轨道理论解释分子的空间构型；用价层电子对互斥理论推测分子的空间构型和杂化轨道类型；分子间力的类型及存在范围；离子的电子构型。

熟悉(理解)内容：离子极化的概念以及离子极化对物质性质的影响；共价键的形成；分子的极性及变形性；键参数；一般化学键与氢键的异同。

了解内容：离子键的形成及特征；分子轨道理论；金属晶体及金属键。

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基本要求

掌握内容：配合物的定义、组成、命名；配合物的价键理论；中心离子的杂化轨道类型、配离子的空间构型；内轨型、外轨型配合物及其稳定性和磁性；配位平衡、分布系数、副反应及副反应系数、条件稳定常数及有关计算；配位滴定基本原理、滴定条件、指示剂。

熟悉(理解)内容：影响配位数的因素；价键理论的应用；螯合物剂螯合效应。

了解内容：配合物的类型及特殊配合物；晶体场稳定化能及其应用；光度分析的基本原理及应用。

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单质的化学性质：单质的氧化还原性，单质与酸、碱的反应；氢化物：离子型氢化物及性质，共价型氢化物；卤化物：卤化物的水溶性，卤化物的水解性(PCl3、PCl5、BCl3、SnCl2、SbCl3、BiCl3)；含氧酸的种类及性质：卤素的含氧酸及性质，硫的含氧酸及性质(H2SO3、H2SO4、H2S2O3、H2S2O7、H2S4O6、H2SO5、H2S2O8)，磷的含氧酸及酸性(H3PO2、H3PO3、HPO3、H5P3O10、H4P2O7、H3PO4)，硼的含氧酸；简单含氧酸的结构：只含简单单键的含氧酸(Cl-O-H、H3AsO3)，含一般双键的含氧酸(H2CO3、HNO2)，分子中含有大π键的含氧酸(HNO3)，分子中具有(p-dπ)键的含氧酸，H3PO3及H3PO2的结构；含氧酸酸性的强弱：R-O-H规则；非金属含氧酸及其盐的性质：非金属含氧酸盐的溶解性，非金属含氧酸盐的热稳定性，非金属含氧酸盐的氧化还原性。

基本要求

掌握内容：卤素单质的制备及性质；HX的制备及还原性、酸性、热稳定性；卤素含氧酸的酸性、热稳定性、氧化性；氢化物、卤化物的性质；S、P的各种含氧酸的分子式和B2H6的结构式，Na2S2O3的性质；ROH规则；含氧酸盐的热稳定性及氧化还原性变化规律。

熟悉(理解)内容：金属、非金属与碱的反应，与酸的反应；等电子体，惰性电子对效应，缺电子原子及化合物的概念。

了解内容：元素性质的对角线规律；重要元素的化学性质；元素及其化合物性质的变化规律。

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过渡元素及过渡元素的通性：过渡元素(第四、五、六、七周期四个系列)简介，过渡元素的通性（多种氧化、离子大多显色、磁性、催化性、配合性）；铬的重要化合物；锰的重要化合物；铁、钴、镍的重要化合物；ds区元素：铜的重要化合物，银的重要化合物，汞及其重要化合物。

基本要求

掌握内容：铬、锰、铁、钻、镍的重要化合物的性质及有关反应方程式；铜、银、汞的重要化合物性质及有关反应方程式；Cu(I)-Cu(II)和Hg(I)-Hg(II)之间的相互转化及有关反应方程式。

熟悉(理解)内容：过渡元素的通性；重要元素的应用。

了解内容：汞对环境的污染及危害，含汞废水的处理。

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四、作业

每周布置和收交作业，作业总计100道题左右。

作业成绩占本课程总成绩的10%。迟交或缺交的作业次数应少于作业总次数的20%，否则将影响作业成绩的评定。

课程论文是检查和提高学生学习能力的有效手段，也是本课程重要作业，学生必须独立完成。

提倡并鼓励与同学讨论作业，但最终的作业必须是独立完成的，抄袭或复制其他同学的作业将违背学术道德，情节严重者将提请学校学生违纪处理委员会处理。

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五、考核方式

期中和期末考试。答题必须独立完成，任何作弊行为将导致提请学校学生违纪处理委员会处理。

期中和期末考试时间均为120分钟。具体考试时间至少提前1周通知学生。

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六、成绩评定

平时作业占10%，课程论文10%，期中考试占20%，期末成绩占60%。总成绩为

10%A+10%B+20%C+60%D

其中A、B、C、D 分别为作业成绩、课程论文、期中考试成绩和期末考试成绩。

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沁园春·雪

北国风光， 千里冰封， 万里雪飘。

望长城内外， 惟余莽莽； 大河上下， 顿失滔滔。

山舞银蛇， 原驰蜡象， 欲与天公试比高。

须晴日， 看红装素裹， 分外妖娆。

江山如此多娇， 引无数英雄竞折腰。

惜秦皇汉武， 略输文采； 唐宗宋祖， 稍逊风骚。

一代天骄， 成吉思汗， 只识弯弓射大雕。

俱往矣， 数风流人物， 还看今朝。 克

兰亭序

永和九年，岁在癸丑，暮春之初，会于会稽山阴之兰亭，修禊事也。群贤毕至，少长咸集。此地有崇山峻岭，茂林修竹；又有清流激湍，映带左右，引以为流觞曲水，列坐其次。虽无丝竹管弦之盛，一觞一咏，亦足以畅叙幽情。是日也，天朗气清，惠风和畅，仰观宇宙之大，俯察品类之盛，所以游目骋怀，足以极视听之娱，信可乐也。

    夫人之相与，俯仰一世，或取诸怀抱，晤言一室之内；或因寄所托，放浪形骸之外。虽取舍万殊，静躁不同，当其欣于所遇，暂得于己，快然自足，不知老之将至。及其所之既倦，情随事迁，感慨系之矣。向之所欣，俯仰之间，已为陈迹，犹不能不以之兴怀。况修短随化，终期于尽。古人云：“死生亦大矣。”岂不痛哉！

    每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。后之视今，亦犹今之视昔。悲夫！故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。后之览者，亦将有感于斯文。

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