13教学大纲化学工程与工艺5份

13教学大纲化学工程与工艺5份内容摘要：

第一章 绪论 了解 化学研究的对象 ；掌握 无机化学的研究对象、发展 和前景；了解 无机化学课程的任务。 9 、理论、原理 通过本章教学，使学生 掌握 无机化学的研究对象、发展 和前景。 教学重点是无机化学的研究对象和发展。 教学难点是无机化 学课程的任务。 （ 1）化学研究的对象 主要知识点： 化学研究的对象；化学学科的辉煌前景。 （ 2）无机化学的研究对象、发展和前景 主要知识点： 无机化学的历史；无机化学的研究对象；无机化学的发展和前景。 （ 3） 无机化学课程的任务 主要知识点： 无机化学课程的任务。 第二章 气体 理解理想气体的概念，掌握理想气体状态方程式及其应用 ； 掌握混合气体中组分气体分压的概念和分压定律 ； 了解真实气体的概念。 、理论、原理 通过本章教学，使学生 掌握 理想气体状态方程式及其应用 和 混 合气体中组分气体分压的概念和分压定律。 教学重点是理想气体状态方程式及其应用。 教学难点是混合气体中组分气体分压的概念和分压定律。 （ 1） 理想气体状态方程 主要知识点： 理想气体状态方程；理想气体状态方程的应用。 （ 2） 气体混合物 主要知识点： 分压定律；分体积定律。 （ 3） 真实气体 主要知识点： 真实气体的理想气体状态方程修正。 10 第三章 热化学 了解系统、环境、相、功、热、热力学能和焓等概念， 理解 热力学第一定律；理解标准摩尔生成焓（ Δ fHmθ ），掌握热化学 方程式，化学反应的标准摩尔焓变（ Δ rHmθ ）和 Hess定律及有关计算。 、理论、原理 通过本章教学，使学生掌握 热化学方程式，化学反应的标准摩尔焓变（ Δ rHmθ ）和 Hess 定律及有关计算。 教学重点是理想气体状态方程式及其应用。 教学难点是混合气体中组分气体分压的概念和分压定律。 （ 1） 热力学的术语和基本概念 主要知识点：系统和环境；状态和状态函数；过程和途径；相；化学反应计量式和反应进度。 （ 2） 热力学第一定律 主要知识点：热和功；热力学能；热力学第 一定律。 （ 3） 化学反应的反应热 主要知识点：定容反应热；定压反应热； Δ rUmθ 和 Δ rHmθ ；热化学方程式；标准摩尔生成焓；标准摩尔燃烧焓。 （ 4） Hess 定律 主要知识点： Hess 定律。 （ 5） 反应热的计算 主要知识点：由标准摩尔生成焓计算 Δ rHmθ ； 由标准摩尔燃烧焓计算 Δ rHmθ。 第四章 化学动力学基础 了解化学反应速率、（基）元反应、复合反应、反应速率方程式、速率系数、反应级数等概念 ； 掌握活化分子、活化能的概念，并能用其说明浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。 、理论 、原理 通过本章教学，使学生 掌握活化分子、活化能的概念，并能用其说明浓度、温度和催化剂对 11 反应速率的影响。 教学重点是反应机理的概念，有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念及其意义，浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系：质量作用定律，化学反应的温度因子， Arrhenius 方程及其应用。 教学难点是有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念，质量作用定律， Arrhenius 方程。 （ 1）化学反应速率的概念 主要知识点： 平均速率和顺时速率；定容反应速率。 （ 2） 浓度对反应速率的影响 速率方程 主要知识点：化学反应速率方程；由实验确定反应速率方程的简单方法 － 初始速率法；浓度与时间的定量关系。 （ 3） 温度对反应速率的影响 Arrhenius 方程 主要知识点： Arrhenius 方程； Arrhenius 方程的应用。 （ 4） 反应速率理论和反应机理简介 主要知识点：碰撞理论；活化络合物理论；活化能与反应速率；反应机理与元反应。 （ 5） 催化剂与催化作用 主要知识点：催化剂和催化作用的基本特征；均相催化与多相催化；酶催化。 第五章 化学平衡 熵和 Gibbs 函数 掌握化学平衡的概念、标准平衡常数、平衡组成的简单计算和多重平衡规则； 理解 反应商判据和 Le Chaterlier 原理，掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响及有关的简单计算；了解标准摩尔熵 Smθ 的概念和 Δ rSmθ 的简单计算 ； 了解标准摩尔生成 Gibbs 函数的概念、 Δ rGmθ 的简单计算、 Δ rGmθ 与 Δ rHmθ 和 Δ rSmθ 的关系、 Δ rGmθ 与 Kθ 的关系，初步会用 Δ rGm 和 Δ rGmθ 判断反应进行的方向和程度。 、理论、原理 通过本章 教学 ，使学生掌握化学平衡的概念、 标准平衡常数、平衡组成的简单计算和多重平衡规则 和 浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响及有关的简单计算。 12 教学重点是化学反应的平衡规律，化学反应能否 自发进行 ，反应的方向和限度。 教学难点是研究各种因素，如浓度、温度、压力等对化学反应平衡移动的影响，揭示化学平衡本质和特征。 （ 1）标准平衡常数 主要知识点：化学平衡的基本特征；标准平衡常数表达式；标准平衡常数的实验测定。 （ 2） 标准平衡常数的应用 主要知识点：判断反应程度；预测反应方向；计算平衡组成。 （ 3） 化学平衡的移动 主要知识点：浓度对 化学平衡的影响；压力对化学平衡的影响；温度对化学平衡的影响。 （ 4） 自反变化和熵 主要知识点：自发变化；焓和自发变化；混乱度、熵和微观状态数；热力学第三定律和标准熵；化学反应熵变和热力学第二定律。 （ 5） Gibbs 函数 主要知识点： Gibbs 函数 [变 ]判据；标准摩尔生成 Gibbs 函数； Gibbs 函数与化学平衡； van’t Hoff 方程。 第六章 酸碱平衡 了解三种酸碱理论的概念及其成功之处和不足之处；掌握水的解离平衡 和溶液 pH 的计算 ；掌握 弱酸 、弱 碱的解离平衡 计算； 掌握同离子效应和缓冲溶液的概念， 能熟练的计算缓冲溶液的pH 值 ； 了解配合物的命名、配位反应和配位平衡。 、理论、原理 通过本章 教学 ，使学生掌握水的解离平衡 和溶液 pH 的计算，弱酸、弱碱的解离平衡的计算，同离子效应和缓冲溶液的概念，能熟练的计算缓冲溶液的 pH 值。 教学重点是酸碱质子理论的基本概念和酸碱质子理论的实质。 教学难点是缓冲溶液 pH 的计算。 （ 1）酸碱质子理论概述 13 主要知识点：历史回顾；酸碱质子理论的基本概念；酸和碱的相对强弱。 （ 2） 水的解离平衡和溶液的 pH 主要知识点：水的解离平衡；溶 液的 pH。 （ 3） 弱酸、弱碱的解离平衡 主要知识点：一元弱酸、弱碱的解离平衡；多元弱酸的解离平衡；盐溶液的酸碱平衡。 （ 4） 缓冲溶液 主 要知识点：同离子效应；缓冲溶液；缓冲溶液 pH 的计算；缓冲范围和缓冲能力。 （ 5） 酸碱指示剂 主要知识点：酸碱指示剂的基本概念；酸碱指示剂的变色范围。 （ 6） 酸碱电子理论 主要知识点：酸碱电子理论的基本概念。 （ 7） 配位化合物 主要知识点：配合物的组成；配合物的化学式和命名；配合物的分类。 （ 8） 配位反应与配位平衡 主要知识点：配合物的解离常数和稳定常数；配体取代反应和电子转移反应；配合物的稳 定性。 第七章 沉淀溶解平衡 理解 难溶电解质的沉淀－溶解平衡，掌握标准溶度积常数及其与溶解度之间的关系和有关计算 ； 掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解； 理解 pH 值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀－溶解平衡的影响及有关计算 ；理解 沉淀的配位溶解及其简单计算 ； 了解分步沉淀和两种沉淀间的转化及有关计算。 、理论、原理 通过本章教学，使学生掌握 标准溶度积常数及其与溶解度之间的关系和有关计算 ， 溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。 和难点 教学重点是 沉淀－溶解 平衡的关系及用溶度积规则判断沉淀生成与溶解。 教学难点是计算说明难溶电解质在特定条件下的溶解度，判断沉淀生成、溶解的可能性。 14 （ 1）溶解度和溶度积 主要知识点：溶解度；溶度积；溶度积和溶解度间的关系。 （ 2） 沉淀的生成和溶解 主要知识点：溶度积规则；同 离子效应与盐效应； pH 对沉淀 溶解平衡的影响；配合物的生成对溶解度的影响 － 沉淀的配位溶解。 （ 3） 两种沉淀之间的平衡 主要知识点：分布沉淀；沉淀的转化。 第八章 氧化还原反应 电化学基础 理解 氧化还原反应的基本 概念，能熟练地配平氧化反应方程式 ； 了解原电池的基本概念和电池电动势的概念 ； 掌握电极电势的概念及其影响因素、 Nernst 方程式及其有关的简单计算、电极电势的应用 ； 掌握元素电势图及其应用。 、理论、原理 通过本章教学，使学生 掌握电极电势的概念及其影响因素、 Nernst 方程式及其有关的简单计算、电极电势的应用 ， 元素电势图及其应用。 教学重点是讨论氧化还原反应涉及的一些基本概念和氧化还原反应方程式的配平，通过原电池和电极电势，讨论电极电势概念在氧化还原反应中的应用以及影 响电极电势的因素。 教学难点是用原电池的概念处理物质氧化还原反应的有关问题，计算说明非标准状态时物质氧化还原的变化。 （ 1）氧化还原反应的基本概念 主要知识点：氧化还原反应的基本概念；氧化值；氧化还原反应方程式的配平。 （ 2） 电化学电池 主要知识点：原电池的构造；电解池与 Faraday 定律；原电池电动势的测定；原电池的最大功与 Gibbs 函数。 （ 3） 电极电势 主要知识点：标准氢电极和甘汞电极；标准电极电势； Nerst 方程； EpH 图。 （ 4） 电极电势的应用 15 主要知识点：判断氧化剂、还原剂的相对强弱；判断氧化还原反 应进行的方向；确定氧化还原反应进行的限度；元素电势图。 第九章 原子结构 了解氢原子光谱、 Bohr 原子结构理论、电子的波粒二象性、量子化和能级等概念 ； 了解原子轨道、概率密度、概率、电子云等概念 ；理解 四个量子数的名称、符号、取值和意义 ；理解 s、 p、d 原子轨道与电子云的形状和空间伸展方向 ； 掌握多电子原子轨道近似能级图和核外电子排布的规律 ； 能熟练写出常见元素原子的核外电子排布 ， 并能确定 它 们在周期表中的位置 ； 掌握周期表中元素的分区、结构特征、 理解 原子半径、电离能、电子亲和能和电负性的变化规律。 、理论、原理 通过本章教学，使学生 掌握 多电子原子轨道近似能级图和核外电子排布的规律 ， 周期表中元素的分区、结构特征 ，并理解 原子半径、电离能、电子亲和能和电负性的变化规律。 教学重点是四个量子数的名称、符号 、 取值和意义，常见元素原子的核外电子排布。 教学难点是原子轨道的概念， Pauling 近似能级图。 （ 1） 原子结构的 Bohr 理论 主要知识点：历史的回顾；氢原子光谱； Bohr 原子结构理论。 （ 2） 微观粒子运动的基本特性 主要知识点：微观粒子的波粒二象性；不 确定原理与微观粒子运动的统计规律。 （ 3） 氢原子结构的量子力学描述 主要知识点： Schr246。 dinger 方程和波函数；量子数；概率密度与电子云；原子轨道与电子云的空间图像。 （ 4） 多电子原子结构 主要知识点：多电子原子轨道能级；核外电子的排布。 （ 5） 元素周期表 主要知识点：元素的周期；元素的族；元素的分区。 （ 6） 元素性质的周期性 16 主要知识点：原子半径；电离能；电子亲和能；电负性。 第十章 分子结构 理解 化学键的分类、共价键价键理论的基本要点、共价键的特征和类型 ； 了解键能、键长、键角等概念 ；掌握 杂化轨道理论 的概念和类型，能用杂化轨道理论解释简单分子和离子的几何构型 ； 了解价层电子对互斥理论的要点和用该理论推测简单分子或离子的几何构型的方法 ； 了解分子轨道的概念、第二周期同核双原子分子的能级图 和 电子在分子轨道中的分步，并推测其磁性 和稳定性（键级）。 、理论、原理 通过本章教学，使学生掌握 杂化轨道理论的概念和类型，能用杂化轨道理论解释简单分子和离子的几何构型。 教学重点是共价键价键理论的基本要点，共价键的特征和类型，杂化轨道理论，键的极性和分子的极性。 教学难点是运用杂化轨 道理论解释分子的几何构型，运用价层电子对互斥理论推测简单分子的几何构型。 （ 1） Lewis 理论 主要知识点：电子配对理论；八隅体规则。 （ 2）价键理论 主要知识点：共价键的形成和本质；价键理论的基本要点与共价键的特点。 （ 3） 杂化轨道理论 主要知识点：杂化轨道的概念；杂化轨道的类型。 （ 4） 价层电子对互斥理论 主要知识点：价层电子对互斥理论的基本要点；分子几何构型的预测；判断分子（离子）几何。