《现代无机化学》教学大纲

‍课程编号：MA3105 

课程名称：现代无机化学          英文名称：Modern Inorganic Chemistry

学分/学时：2/24+16             课程性质：必修             

适用专业：应用化学             建议开设学期：第3学期

先修课程：无机化学             开课单位：先进材料与纳米科技学院   ‍

一、课程的教学目标与任务

《现代无机化学》是应用化学专业的一门专业基础课。为了适应科学技术蓬勃发展的新形势和培养现代化人才的要求，它要求学生在无机化学基础上，掌握和理解无机化学学科所涉及的重要元素化合物知识，而且要对整个无机化学领域的发展趋势能有所了解，训练其科学的思维方法和创新精神。本课程设置的目的是：使学生掌握重要元素及其重要化合物的主要性质、结构、制法和重要应用。

《现代无机化学》课程教学的主要任务是：

1．使学生掌握重要元素、单质及化合物的主要性质、结构、存在、制法和用途。

2．培养学生能够从现代理论的角度来讨论无机化学的某些重要课题，拓展知识面。

3．学习了解无机化学及相关学科的发展趋势和动态，引导学生掌握无机化学与材料科学和生命科学等之间相关领域的新知识和新内容。

 二、课程具体内容及基本要求

（一）s区元素（2学时）

s区元素概述；s区元素的单质；s区元素的存在和单质的制备；s区元素的化合物；氢化物；氧化物；氢氧化物；重要盐类及其性质；配合物；锂的特殊性；铍的特殊性；对角线规则。

1.基本要求

（1）掌握金属元素的氧化还原性及其变化规律。

（2）了解重要碱金属和碱土金属的结构、性质、存在、制备和用途。

（3）熟悉碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性、碱性以及它们的盐类的一些重要性质。

（4）了解锂、铍的特殊性和对角线规则。

2.重点、难点

重点：s区元素在空气中燃烧的产物，s区金属的氢氧化物。

难点：碱金属和碱土金属化合物的溶解性规律。

3.作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。

（二）p区元素（一）（4学时）

p区元素概述；硼族元素的单质；硼的氢化物；硼的含氧化合物；硼的卤化物；氧化铝和氢氧化铝；铝的卤化物；铝的含氧酸盐；碳族元素概述；碳族元素的单质；碳的化合物；硅的氧化物；硅酸及其盐；锡、铅的氧化物和氢氧化物；锡、铅的硫化物。

1.基本要求

（1）掌握乙硼烷的结构和性质；熟悉三氧化二硼、硼酸、硼砂的结构和性质。

（2）掌握三氧化二铝、氢氧化铝的两性，铝盐和铝酸盐、铝的卤化物。

（3）了解碳单质的结构；掌握二氧化碳、碳酸及其盐的重要性质。

（4）了解二氧化硅；掌握硅酸和硅胶、硅酸盐、硅的卤化物。

（5）熟悉锡、铅氢氧化物的酸碱性及其变化规律；掌握锡（Ⅱ）的还原性和铅（Ⅳ）的氧化性。

2.重点、难点

重点：硅的化合物，锡、铅的化合物，锡、铅硫化物的溶解性。

难点：硼的缺电子化合物。

3.作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。

（三）p区元素（二）（4学时）

氮族元素概述；氮族元素的单质；氮的氢化物；氮的氧化物；氮的含氧酸及其盐；磷的氢化物；磷的氧化物；磷的含氧酸及其盐；磷的卤化物；砷、锑、铋的氢化物；砷、锑、铋的氢氧化物及含氧酸；砷、锑、铋的硫化物；氧族元素概述；氧及其化合物；硫化物；多硫化物；硫的含氧酸及其盐。

1.基本要求

（1）了解氨的结构和性质；掌握硝酸及其盐、亚硼酸及其盐的性质。

（2）了解磷的单质、氧化物的结构和性质；熟悉磷酸及其盐的性质。

（3）掌握三价砷、锑、铋的还原性和五价砷、锑、铋的氧化性及其变化规律；熟悉砷、锑、铋硫化物及砷、锑的硫代酸盐。

（4）了解氧族元素的通性和臭氧的性质，熟悉过氧化氢的分子结构和性质。

（5）掌握硫代硫酸盐、过二硫酸盐的性质；熟悉金属硫化物的溶解性规律，多硫化物的结构和性质。

2.重点、难点

重点：磷的化合物，砷、锑、铋的化合物，硫的化合物。

难点：臭氧的结构和硫含氧酸的结构。

3. 作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。

（四）实践教学（一）（4学时）

1.基本要求

实践教学以s区、p区(一)章节理论教学内容为基础，结合学生的学习特点，由教师制定出具体实践课题。实践方式包括集中实践和分散实践两个方面：分散实践为学生根据教师制定的具体课题，独立查阅文献、资料，撰写实践预习报告或制做PPT课件；集中实践为挑选20%优秀预习报告采取集中演讲，60%合格报告配合专题讨论，进行“师生换位”互动式教学实践、“专题讨论”互动式教学实践。

（五）p区元素（三）（4学时）

卤素概述；卤素单质；卤化氢和氢卤酸；卤化物、多卤化物、卤素互化物；卤素的含氧化合物；稀有气体的性质和用途；稀有气体的存在和分离；稀有气体的化合物；p区元素的单质；p区元素的氢化物；p区元素的氧化物及其水合物；p区元素化合物的氧化还原性；p区元素含氧酸盐的溶解性和热稳定性。

1.基本要求

（1）了解卤素的通性，卤素单质的制备和性质。

（2）掌握卤化氢的还原性、酸性、稳定性及其变化规律。

（3）熟悉氯的含氧酸及其盐的酸性、稳定性的变化规律；掌握溴、碘含氧酸的性质。

（4）了解稀有气体的重要性质及其变化规律。

2.重点、难点

重点：卤化氢和氢卤酸，卤素含氧酸及其盐。

难点：溴、碘含氧酸的性质。

3. 作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。组织一次随堂考试。

（六）实践教学（二）（4学时）

1.基本要求

实践教学以p区(二)、p区(三)章节理论教学内容为基础，结合学生的学习特点，由教师制定出具体实践课题。实践方式包括集中实践和分散实践两个方面：分散实践为学生根据教师制定的具体课题，独立查阅文献、资料，撰写实践预习报告或制做PPT课件；集中实践为挑选20%优秀预习报告采取集中演讲，60%合格报告配合专题讨论，进行“师生换位”互动式教学实践、“专题讨论”互动式教学实践。

（七）d区元素（一）（4学时）

d区元素的物理性质；d区元素的化学性质；d区元素的氧化态；d区元素离子的颜色；钛及其化合物；钒及其化合物；铬、钼、钨多酸型配合物；铬的单质；铬(Ⅵ)的化合物；铬(Ⅲ)的化合物；锰的单质；锰(Ⅶ)的化合物；锰(Ⅵ)的化合物；锰(Ⅳ)的化合物；锰(Ⅱ)的化合物；铁、钴、镍的单质；铁、钴、镍的化合物。

1.基本要求

（1）了解钛、钒、钼、钨的重要化合物的性质。

（2）掌握Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)化合物的酸碱性、氧化还原性及其相互转化。

（3）掌握Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)重要化合物的性质和反应。

（4）掌握铁、钴、镍重要化合物的性质及其变化规律。

2.重点、难点

重点：Cr(Ⅵ)化合物，锰的化合物，铁、钴、镍化合物反应性比较。

难点：过滤元素价电子层构型与其通性的关系。

3.作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。

（八）实践教学（三）（2学时）

1.基本要求

实践教学以d区元素（一）章节理论教学内容为基础，结合学生的学习特点，由教师制定出具体实践课题。实践方式包括集中实践和分散实践两个方面：分散实践为学生根据教师制定的具体课题，独立查阅文献、资料，撰写实践预习报告或制做PPT课件；集中实践为挑选20%优秀预习报告采取集中演讲，60%合格报告配合专题讨论，进行“师生换位”互动式教学实践、“专题讨论”互动式教学实践。

（九）d区元素（二）（4学时）

铜族元素的单质；铜的氧化物；铜的氢氧化物；Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化；铜的配合物；银的氧化物；银的氢氧化物；银的配合物；锌族元素的单质；锌、镉、汞的氧化物；镉、汞的氢氧化物；Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)间的相互转化；镉、汞的配合物。

1.基本要求

（1）了解铜族、锌族元素的通性。

（2）熟悉铜的氧化物，重要铜盐的性质。

（3）掌握银的氧化物；氢氧化物和重要配合物。

（4）了解锌、镉、汞的氧化物；掌握Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)间的相互转化。

2.重点、难点

重点：重要铜盐的性质，Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)间的相互转化。

难点：汞的配合物。

3.作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。

（十）实践教学（四）（2学时）

1.基本要求

实践教学以d区元素（二）章节理论教学内容为基础，结合学生的学习特点，由教师制定出具体实践课题。实践方式包括集中实践和分散实践两个方面：分散实践为学生根据教师制定的具体课题，独立查阅文献、资料，撰写实践预习报告或制做PPT课件；集中实践为挑选20%优秀预习报告采取集中演讲，60%合格报告配合专题讨论，进行“师生换位”互动式教学实践、“专题讨论”互动式教学实践。

（十一）f 区元素（2学时）

稀土元素简介；镧系元素概述；镧系元素的单质；镧系元素的重要化合物；锕系元素概述；核结构；核子平均结合能；放射性衰变；核裂变；核聚变；核能的利用。

1.基本要求

（1）了解镧系、锕系元素价电子层构型的主要特点及与其元素通性的关系。

（2）掌握镧系收缩的实质及其影响。

（3）了解稀土元素的概念，镧系元素单质及化合物的主要性质和用途。

（4）掌握核裂变、核聚变。

2.重点、难点

重点：镧系收缩，镧系元素的重要化合物。

难点：镧系收缩的实质及其影响。

3.作业及课外学习要求

每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，上交作业老师批改，作为平时作业成绩。

本章讲授完成后，要求学生独立完成本章的同步练习题。

（十二）实践教学（五）（4学时）

1.基本要求

实践教学以本学期全部章节理论教学内容为基础，由教师制定出具体实践课题，学生通过所学知识进行归纳、总结完成课题。实践方式包括集中实践和分散实践两个方面：分散实践为学生根据教师制定的具体课题，独立查阅文献、资料，撰写实践预习报告或制做PPT课件；集中实践为挑选20%优秀预习报告采取集中演讲，60%合格报告配合专题讨论，进行“师生换位”互动式教学实践、“专题讨论”互动式教学实践。

三、教学安排及方式

总学时 24+16 学时，其中：讲授 24 学时，实践教学16学时。                 

四、本课程对培养学生能力和素质的贡献点

通过本课程的学习，使学生掌握重要元素、单质及化合物的主要性质、结构、存在、制法和用途。掌握从现代理论的角度来讨论无机化学的某些重要课题。了解无机化学及相关学科的发展趋势和动态，引导学生掌握无机化学与材料科学和生命科学等之间相关领域的新知识和新内容。拓展知识面，培养、训练学生其科学的思维方法和创新精神。

本课程各教学环节对人才培养目标的贡献点见下表。

五、考核及成绩评定方式

最终成绩由平时作业成绩、期末考试成绩组合而成。各部分所占比例如下：

平时作业成绩：10%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度，考核课程作业完成情况。

平时考核成绩：30%。学生根据任课教师出的考试题目，随堂完成考试内容；考核实践教学活动，根据实践教学报告、课件完成情况确定成绩。

 期末考试成绩：60%。主要考核无机化学基础知识、基本技能及应用能力的掌握程度。书面考试形式（闭卷）。题型为：判断题、选择题、填空题、问答题、论述题等。

六、教材及参考书目

教材：《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

参考书目：

1.《固体无机化学》（第一版），张克立编，武汉大学出版社

2.《纳米材料和纳米结构》（第一版），张立德，牟季美编，科学出版社

3.《无机化学》（第四版），天津大学无机化学教研室编，高等教育出版社

4.《无机化学》（第三版），武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社

七、说明

（一）与相关课程的分工衔接

   《现代无机化学》是应用化学专业的一门专业基础课。本课程的设置能够使学生掌握和理解无机化学学科所涉及的重要元素化合物知识，而且对整个无机化学领域的发展趋势能有所了解，掌握从现代理论的角度来讨论无机化学的某些重要课题。培养和训练其科学的思维方法和创新精神，为后续专业选修课程的学习打下一定的理论基础。

 （执笔人：张思锐       审核人：梁燕萍）

         2016 年 10 月 15 日