无机化学与化学分析.docx

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无机化学与化学分析

【课程名称】无机化学与化学分析（InorganicChemistryandChemicalAnalysis）

【课号】041026

【所属院系】化学与化学工程系

【课程总学时】75学时

【教学对象】

1、适合化学教育、化工工艺、环境科学专业的本科学生

2、预备知识：

高中化学

【教学目的与课程性质、任务】

性质：

无机化学与化学分析是化学教育专业、化工工艺专业、环境科学专业的必修专业基础课。

任务：

使学生初步掌握一些化学基本理论；牢固掌握元素化学知识，掌握分析化学的基本原理和基础知识；熟练掌握化学基本技能；提高分析和解决问题的能力；培养严谨的科学态度。

为学习后续课程，进行化学研究工作打下良好基础。

【教学内容及学时分配】

第一章原子结构（4学时）

1.1氢原子的波动力学模型

1.2轨道概念的图形描述

1.3多电子原子轨道的能级和基态原子核外电子的排布

1.4周期表与原子结构

1.5原子参数

第二章化学键与分子结构（6学时）

2.1化学键的定义

2.2离子键理论

2.3路易斯结构式

2.4价层电子对互斥理论

2.5价键理论

2.6分子轨道理论

2.7金属键理论

2.8分子间作用力

第三章化学反应速率的表示方法（4学时）

3.1化学反应速率的表示方法

3.2影响化学反应速率的因素

第四章化学热力学的初步概念与化学平衡（6学时）

4.1热化学

4.2熵和熵变

4.3自由能

4.4标准平衡常数

第五章酸和酸碱反应（2学时）

5.1布朗斯特酸碱

5.2路易斯酸碱

第六章氧化还原反应（4学时）

6.1基本概念

6.2氧化还原反应方程式的配平

6.3埃灵罕母图

6.4电极电势

6.5电势数据的图示法

6.6影响氧化还原反应的动力学因素

第七章配位化合物（4学时）

7.1相关的定义和命名

7.2化学键理论

7.3异构现象和立体化学

7.4配合物的稳定性

第八章酸碱平衡和酸碱滴定法（8学时）

8.1弱酸、碱水溶液的质子转移平衡

8.2溶液H3O+的计算

8.3水解

8.4缓冲溶液

8.5酸碱滴定原理

8.6滴定方式和应用

第九章重量分析法和沉淀滴定法（8学时）

9.1沉淀-溶解平衡

9.2重量分析法

9.3沉淀滴定法

第十章配位滴定法（4学时）

10.1副反应系数和条件稳定常数

10.2配位滴定原理

10.3干扰的消除和滴定方式

第十一章氧化还原滴定法（4学时）

11.1氧化还原平衡

11.2滴定曲线和指示剂

11.3待测组分的预报处理

11.4重要的氧化还原滴定法

第十二章S区元素（2学时）

12.1单质

12.2化合物

第十三章p区元素

（一）（8学时）

13.1概述

13.2天然资源、单质的提取和用途

13.3硼

13.4铝

13.5碳

13.6硅

13.7氧

13.8磷

13.9长周期元素

第十四章p区元素

（二）（4学时）

14.1第16和18族元素概述

14.2工业资源、单质的制备和用途

14.3过氧化氢、其他无机过氧化物和臭氧

14.4硫的重要化合物

14.5卤素

第十五章d区元素（6学时）

15.1通性

15.2钛和钒

15.3铬

15.4锰

15.5铁、钴、镍

15.6钼

15.7第二、三过渡元素的化学特征

15.8锌、镉、汞

15.9过渡元素金属有机化合物

15.10过渡金属有机化学与均相催化

第十六章f区元素（1学时）

16.1镧系元素

16.2锕系元素简介

第十七章氢（1学时）

17.1存在、制备和用途

17.2核性质

17.3二元氢化物的分类

17.4氢的性质和反应

【教材及主要参考书】

『教材』

《无机化学和化学分析》史启祯主编，高等教育出版社，1998。

『主要参考书』

1.《无机化学》（第三版）北师大等校编，高等教育出版社，1992。

2.《无机化学》（第三版）大连理工大学编，高等教育出版社，1990。

3.《无机化学》（第二版）武汉大学等校编，高等教育出版社，1983。

4.《分析化学》（第二版）华中师范大学等校编，高等教育出版社，1986。

5.《分析化学》（第四版）华东理工大学等校编，高等教育出版社，1995。

6.《普通化学原理习题解答》北京大学编，北京大学出版社，1996。

7.《无机化学习题集》杜尧国等编，高等教育出版社，1987。

8.《分析化学学习指导书》李俊义等编，武汉大学出版社，1985。

9.《分析化学习题集》（第二版）浙江大学编，高等教育出版社，1990。

【课程名称】无机化学与化学分析实验（InorganicChemistryandChemicalAnalysisExperiment）

【课号】041025

【所属院系】化学与化学工程系

【课程总学时】64学时

【教学对象】

1、适合化学教育、化工工艺、环境科学专业的本科学生

2、预备知识：

无机化学与分析化学等基本理论

【教学目的与课程性质、任务】

无机化学与化学分析实验是化学教育、化工工艺、环境科学等专业的基础实验课。

根据培养目标要求，学生在学习无机化学与化学分析基本理论的基础上，通过实际操作，掌握化学基本操作技能和方法；培养学生综合分析问题和解决问题的能力，以及严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的作风；进而受到科学方法的初步训练，提高学生的综合素质，为学习化学专业课以及实际工作奠定基础。

【教学内容及学时分配】

实验一氯化钠的提纯（4学时）

1.1食盐的提纯

1.2产品纯度的检验

实验二硫酸铜的提纯（微型）（4学时）

2.1粗硫酸铜的提纯

2.2产品纯度的检验

实验三酸碱反应与缓冲溶液（4学时）

3.1同离子效应

3.2盐类水解

3.3缓冲溶液

实验四配合物与沉淀—溶解平衡（4学时）

4.1配合物的形成与颜色变化

4.2配合物形成时难溶物溶解度的改变

4.3配合物形成时溶液pH的改变

4.4配合物形成时中心离子氧化还原性的改变

4.5沉淀的生成与溶解

4.6分步沉淀

4.7沉淀的转化

实验五氧化还原反应（4学时）

5.1比较电对E0值的相对大小

5.2介质的酸碱性对氧化还原反应产物及反应方向的影响

5.3浓度、温度对氧化还原反应速率的影响

5.4浓度对电极电势的影响

实验六氮、磷、锡、铅、铋（4学时）

6.1NH4+的鉴定

6.2硝酸的氧化性

6.3亚硝酸盐及其盐的性质

6.4NO3-和NO2-的鉴定

6.5磷酸盐的性质

6.6磷酸盐的鉴定

6.7锡、铅、铋化合物的氧化还原性

6.8铅（Ⅱ）难溶盐的生成与溶解

6.9Sn2+与Pb2+的鉴定

实验七氧、硫、氯、溴、碘（4学时）

7.1过氧化氢的性质

7.2硫化氢的还原性和S2-的鉴定

7.3多硫化物的生成和性质

7.4亚硫酸的性质和SO32-的鉴定

7.5硫代硫酸及其盐的性质

7.6过硫酸盐的氧化性

7.7卤化氢的还原性

7.8氯、溴、碘含氧酸盐的氧化性

7.9Cl-、Br-和I-的鉴定

7.10Cl-、Br-和I-的分离与鉴定

实验八铬、锰、铁、铜、银（4学时）

8.1Cr（Ⅲ）的还原性与Cr3+的鉴定

8.2CrO42-和Cr2O72-的相互转化

8.3Cr2O72-、MnO4-、Fe3+的氧化性与Fe2+的还原性

8.4混合离子的分离与鉴别

8.5Cu（Ⅰ）化合物的生成和性质

8.6Ag（Ⅰ）系列实验

8.7汞盐与KI的反应

实验九分析天平的称量练习（4学时）

直接称量法与递减称量法练习

实验十滴定分析基本操作练习（4学时）

实验十一酸碱标准溶液的配制与标定（4学时）

11.10.1mol.L-1HCl溶液的配制与标定

11.20.1mol.L-1NaOH溶液的配制与标定

11.3基准硼砂标定HCl溶液

11.4比较法标定NaOH溶液

实验十二混合碱的分析有机酸含量的测定（4学时）

12.1未知组成的混合碱分析

12.2草酸含量的测定

实验十三水的总硬度测定（4学时）

13.10.010mol.L-1EDTA溶液的配制与标定

13.2自来水中总硬度的测定

实验十四硫酸铜中铜含量的测定（4学时）

14.10.10mol.L-1Na2S2O3溶液的配制与标定

14.2硫酸铜中铜含量的测定

实验十五钙盐中钙含量的测定（8学时）

15.10.020mol.L-1KMnO4标准溶液的配制

15.20.020mol.L-1KMnO4标准溶液的标定

15.3钙盐试样中钙的测定

【教材及主要参考书】

『教材』

《基础化学实验》大连理工大学化学系编，2001。

『主要参考书』

1.《无机化学与化学分析》史启祯。

2.《无机及分析化学》（第三版）南京大学《无机及分析化学》编写组。

【课程名称】有机化学（OrganicChemistry）

【课号】041006

【所属院系】化学与化学工程系

【课程总学时】80学时

【教学对象】

1、适合化工工艺、化学教育和环境科学专业的本科学生

2、预备知识：

无机化学与化学分析

【教学目的与课程性质、任务】

性质：

有机化学是一门必修的化学基础课，是关于有机物的结构、性质、合成和有关理论的科学。

任务：

通过本课程的学习，使学生对有机化学内容有比较系统的了解，认识有机物结构与性质的关系，熟悉有机物相互转化规律，了解学科范围内的重大科技新成果，培养学生分析问题和解决问题的能力。

【教学内容及学时分配】

第一章绪论（自学）

1.1有机化学及有机化合物与特性

1.2分子结构

1.3共价键

1.4有机物的分类

1.5研究程序

第二章饱和烃（烷烃）（5学时）

2.1通式和构造异构

2.2命名

普通命名法、衍生物命名法、系统命名法

2.3sp3杂化与结构

2.4物理性质

2.5化学性质

取代及机理、氧化、异构化、裂化

第三章不饱和烃（8学时）

3.1烯烃和炔烃的结构

3.2同分异构

3.3命名

衍生物命名法、系统命名法、顺反命名法、烯炔命名法

3.4物理性质

3.5化学性质

催化加氢、亲电加成及机理、亲核加成及机理、氧化反应、α-氢的反应、聚合反应、炔-氢反应

3.6工业来源与制法

第四章二烯烃和共轭体系（4学时）

4.1分类与命名

4.2共轭二烯制法

4.3化学性质

1.4-加成、电环化反应、双烯合成、聚合反应

4.4二烯烃的结构

4.5电子离域与共轭体系

π-π共轭、ρ-π共轭、α-π共轭、α-ρ共轭

4.61.4-加成理论解释

4.7协同反应理论解释

4.8共振论

第五章对映异构（4学时）

5.1手性与对称性

5.2构型与命名

5.31C*对映异构

5.42C*对映异构

5.5无C*对映异构

5.6研究机理的应用

第六章脂环烃（4学时）

6.1分类与命名

分类、命名法（单环与二环）

6.2化学性质

加成反应、取代反应、氧化反应、环戊二烯与茂

6.3环烷烃结构

6.4环己烷及其衍生物构象

6.5脂环烃的对映异构

6.6制法

第七章波谱分析（6学时）

7.1红外光谱（IR）

分子振动、基团特征频率、IR图谱解析

7.2核磁共振（1HNMR）

1HNMR的产生、化学位移、自旋偶合与裂分、1HNMR图谱解析

7.3质谱（MS）

基本原理、分子离子峰和碎片离子峰、MS解析

第八章脂肪族卤代烃（6学时）

8.1卤代烷

分类与命名、制法、化学性质（取代反应及机理、消除反应及机理、影响SN和E的因素、金属有机物、TPC反应简介）

8.2卤代烯

分类与命名、双键与卤原子活性

第九章醇和醚（4学时）

9.1醇

分类、异构、命名、结构、制法、物理性质、化学性质

（与金属反应、卤代烃的生成、与无机酸反应、脱水反应、氧化与脱氢、硫醇）

9.2醚

命名、制法、物理性质、化学性质、环醚、硫醚

第十章芳烃、芳香性（7学时）

10.1构造异构与命名

10.2苯的结构

10.3来源与物理性质

10.4单环芳烃化学性质

亲电取代及机理、加成反应、氧化反应、聚合反应

10.5一取代苯定位规则

两类定位基、理论解释、应用

10.6稠环芳烃

萘、其他稠环芳烃

10.7芳香性

Hückel规则、非苯芳烃

10.8多官团有机物命名原则

第十一章芳卤化合物和芳磺酸（4学时）

11.1芳卤化合物

命名、制法、物理性质、化学性质

（苯环与卤原子活性、亲核取代与机理、亲电取代、与金属反应）

11.2芳磺酸

命名、制法、物理性质、化学性质

（酸性、OH的反应、磺酸基的反应、取代反应、芳磺酰氯与芳磺酰胺）

第十二章酚和醌（4学时）

12.1酚和芳醇

结构与命名、制法、物理性质、化学性质

（OH的反应、芳环亲电取代、还原与氧化）

12.2醌

制法、化学性质

第十三章醛和酮（6学时）

13.1命名

13.2结构

13.3制法

13.4物理性质

13.5化学性质

羰基的亲核加成、α-氢的反应、氧化与还原

13.6α,β—不饱和醛、酮的特性

13.7卡宾

第十四章羧酸（4学时）

14.1分类和命名

14.2制法

14.3物理性质

14.4化学性质

酸性、衍生物的生成、还原、脱CO2、α-氢原子的反应

14.5羟基酸

第十五章羧酸衍生物（3学时）

15.1含义和命名

15.2物理性质

15.3化学性质

亲核取代、还原反应、与Grignard试剂反应

15.4蜡和油腊

15.5碳酸衍生物

第十六章β-二羰基化合物和有机合成（4学时）

16.1β-二羰基化合物

酮-烯醇互变、三乙的合成与应用、丙二酸二酯合成与应用、

其他活泼CH2化合物、Michael加成

16.2*有机合成

基本原则、路线设计

第十七章含氮有机物（7学时）

17.1硝基化合物

硝基烷、芳香硝基化合物

17.2胺

分类、命名、结构、制法、物理性质、化学性质、季铵盐和季铵碱、二元胺

17.3重氮和偶氮化合物

重氮化反应、重氮盐的应用

第十八章杂环化合物（4学时）

18.1分类、命名和结构

分类、命名、结构与芳香性

18.2五元杂环化合物

化学性质、常见五元杂环化合物

18.3六元杂环化合物

吡啶和嘧啶、喹啉和异喹啉、嘌呤

【教材及主要参考书】

『教材』

《有机化学》高鸿宾，高教出版社，1999。

『主要参考书』

1.《有机化学》R·T莫里森严、R·N博伊德，复旦有机教研室译，科学出版社1992。

2.《有机化学命名原则》中国化学会，科学出版社，1983。

3.《基础有机化学》邢其毅等，高教出版社，1993。

4.《立体化学》袁云程等，大连理工大学出版社，1990。

5.《有机结构分析》陈德恒，科学出版社，1985。

【课程名称】有机化学实验（ExperimentofOrganicChemistry）

【课号】041099

【所属院系】化学与化学工程系

【课程总学时】64学时

【教学对象】

１、适合化学教育、化工工艺、环境科学专业的本科学生

２、预备知识：

掌握无机化学的基本原理和无机化学实验大纲规定的基本操作

【教学目的与课程性质、任务】

　　有机化学实验是化学实验的一个重要分支，是化学及相关学科必修的基础实验课，通过实验，加深学生对有机化学基本理论与概念的理解，增强运用所学的反应及理论解决实验问题的能力。

养成实事求是的科学态度，培养学生的综合能力，为专业课学习、完成毕业论文、从事科研工作打下坚实的基础。

　　教学目的：

１、掌握有机化学实验的一般知识、基本操作技能，培养学生的科学实验方法。

２、通过对经典的有机合成实验，学习一些重要的有机物制备、分离和提纯的方法，加深典型有机反应的理解。

３、通过设计性实验和综合性实验，培养学生的综合能力。

【教学内容及学时分配】

实验一领洗仪器蒸馏（4学时）

1.1学习有机化学实验的目的和意义

1.2学习有机化学实验的基本要求

1.3掌握常用有机合成玻璃仪器的名称，清洗及保养

1.4学习蒸馏操作的基本原理和应用

实验二环己烯的制备（4学时）

2.1学习从环己醇制备环己烯的反应原理和方法

2.2掌握分馏、液体物质干燥的原理和方法

2.3巩固蒸馏操作

实验三1-溴丁烷的制备（8学时）

3.1学习从1-丁醇制1-溴丁烷的反应原理和方法

3.2掌握回流（带有气体吸收装置）、分液漏斗的使用及萃取原理

3.3掌握阿贝折射仪的使用，正确测定液体物态的折光率

3.4巩固蒸馏及液体物质干燥的操作

实验四乙酰苯胺的制备（4学时）

4.1学习胺类酰化的反应原理和方法

4.2掌握固定物质分离提纯（抽滤，重结晶）的方法及原理

4.3巩固分馏的基本操作

实验五肉桂酸的制备（8学时）

5.1学习Perkin反应的原理和肉桂酸的制备方法

5.2掌握水蒸汽蒸馏、微量法测熔点的方法及原理

5.3巩固回流、抽滤、重结晶的基本操作

实验六邻苯二甲酸二丁酯的制备（8学时）

6.1学习酯化反应的原理和邻苯二甲酸二丁酯的制备方法

6.2掌握水分离器、减压蒸馏的方法及原理

6.3巩固回流、萃取、测液体物质折光率的基本操作

实验七生物碱的提取（4学时）

7.1学习从植物中提取目标产物的原理和方法

7.2掌握索氏提取器、升华的原理和方法

7.3巩固蒸馏的基本操作

实验八综合实验（24学时，其中答辩4学时）

8.1学生在教师指导下选择综合实验的类型【改进与优化实验或设计性实验（二~三步反应）】

8.2查阅文献，确定实验方案

8.3根据实验方案，完成实验内容（综合所学的基本操作与技能，并利用IR、GC、GC-MS等对产物进行表征）

8.4提交实验课程论文（必须用计算机打印），并评阅其他同学的课程论文

8.5参加课程论文的答辩

【教材及主要参考书】

『教材』

《基础化学实验》大连理工大学化学系编，2001。

『主要参考书』

1.《有机化学实验》曾昭琼主编，第二版，高教出版社，1987。

2.《有机化学实验》周科衍主编，第三版，高教出版社，1996。

3.《有机化学实验教学指导》周科衍主编，高教出版社，1997。

4.《有机化学实验常用数据手册》（第二版）吕俊民主编，大连理工大学出版社，

1994。

【课程名称】物理化学（PhysicalChemistry）

【课号】041013

【所属院系】化学与化学工程系

【课程总学时】80学时

【教学对象】

　　1、适合化学教育、化工工艺、环境科学专业的本科学生

　　2、预备知识：

高等数学、普通物理、无机与分析化学

【教学目的与课程性质、任务】

　　使学生理解并掌握化学变化的普通的基础的理论问题，是本系各专业的骨干专业基础理论课程。

【教学内容及学时分配】

绪论（2学时）

0.1关于物理化学

0.2基本概念与术语

第一章气体PVT性质（4学时）

1.1理想气体

1.2真实气体PVT性质概况

1.3范德华方程与维里方程

1.4气体的液化与临界性质

1.5对应状态原理与压缩因子图

第二章热力学第一定律（8学时）

2.1热、功与内能

2.2热力学第一定律表述.

2.3PVT过程热计算

2.4相变焓

2.5化学反应焓

2.6可逆过程与可逆体积功计算

2.7节流膨胀

第三章热力学第二定律（10学时）

3.1热力学第二定律的经典表述

3.2熵的导出

3.3热力学第二定律的熵表述

3.4熵变的计算

3.5热力学第三定律

3.6自由能与自由焓

3.7质点数不变系统的热力学关系

第四章多组分系统热力学（6学时）

4.1拉乌尔定律与亨利定律

4.2偏摩尔量

4.3化学势

4.4理想状态混合物

4.5稀溶液及其依数性

4.6逸度与逸度系数

4.7活度与活度系数

第五章化学平衡（4学时）

5.1摩尔反应自由焓

5.2理想气体反应的等温方程

5.3平衡常数及平衡组成计算

5.4标准摩尔反应自由焓的计算

5.5理想气体反应的等压方程

5.6诸因素对化学平衡的影响

5.7同时反应平衡的计算

5.8真实气体反应的化学平衡

第六章相平衡（10学时）

6.1相律

6.2单组分系统相平衡

6.3二组分理想液态混合物的气－液平衡相图

6.4二组分真实液态混合物气－液相图

6.5二组分液态部分互溶系统气－液平衡相图

6.6二组分固态不互溶凝聚系统相图

6.7二组分固态互溶系统相图

6.8三组分系统液－液平衡相图简介

第七章电化学（11学时）

（一）电解质溶液

7.1法拉第电解定律

7.2离子迁移数

7.3电导和摩尔电导

7.4离子独立运动定律

7.5电导测定的应用

7.6电解质平均活度系数

7.7德拜－休克尔极限公式

（二）原电池

7.8可逆电池

7.9原电池热力学

7.10能斯特方程

7.11电池电动势的产生及电极电位

7.12电动势测定的应用

7.13电极分类

7.14可逆原电池的设计

（三）极化作用

7.15分解电压与极化现象

7.16极化规律与极化曲线

7.17电解时电极反应竞序

第八章界面现象（6学时）

8.1界面自由焓与界面张力

8.2润湿现象

8.3弯曲液面附加压力

8.4液体蒸气压与液体分散度关系

8.5固体表面的吸附作用

8.6兰缪尔吸附等温式

8.7溶液表面的吸附现象

8.8表面活性物简介

第九章化学动力学基础（16学时）

（一）化学反应速率方程

9.1化学反应速率

9.2化学反应速率方程

9.3简单反应速率方程的积分形式

9.4动力学计算举例

9.5速率方程的确定

9.6温度对反应速率的影响

9.7活化能

（二）复合反应的速率与机理

9.8典型复合反应

9.9复合反应速率的近似处理方法

9.10单分子反应机理

9.11链反应

（三）反应速率理论简介

9.12气体反应的碰撞理论

9.13过渡状态理论

第十章各类特殊反应动力学（3学时）

10.1溶液中反应

10.2光化反应

10.3催化作用通性

【教材及主要参考书】

『教材』

1.《物理化学》（第四版）傅献彩等编，高等教育出版社，1990。

2.《物理化学》（第四版）天津大学物化教研室编，高等教育出版社，2001。

『主