化学工程与工艺教学大纲

化学工程与工艺教学大纲内容摘要：

微观粒子的波粒 二象性。 4*、 波函数与原子轨道、几率密度和电子云 (空间图象 )。 四个量子数。 原子核外电子排布 (多电子原子能级、电子排布原则 )。 原子的电子层结构和元素周期律。 元素基本性质 (原子半径、电离能、电子亲合能、元素电负性 ) 的周期性。 说明和要求： 能根据电子分布规律及近似能级图写出元素原子的电子分布式。 掌握各区元素原子的结构特征，并能从原子的电子层结构了解元素的性质 (金属性、非金属性、最高氧化数等 ) 及元素在周期表中的位置（区、族、周期）。 熟悉四个量子数的意义，并能用四个量 子数描述电子的运动状态。 了解 s、 p、 d 原子轨道的角度分布图（形状和伸展方向）。 理解原子半径、电离能、电子亲合能、电负性的基本概念及其周期性变化规律。 初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道、波函数和电子云等基本概念。 重点：各区元素原子的结构特征，并能从原子的电子层结构了解元素的性质 (金属性、非金属性、最高氧化数等 ) 及元素在周期表中的位置（区、族、周期）。 难点：各区元素原子的结构特征。 原子轨道、波函数和电子云等基本概念。 第六章 分子的结构与性质 化学键参数和分子性质。 离子键 的特征。 共价键 (价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论 *)。 4*、 分子轨道理论简介。 分子间作用力和氢键。 说明和要求： 掌握杂化类型 (sp、 sp sp不等性 sp3)与分子或离子空间构型的关系。 能从价键理论解释共价键的形成、特点 (方向性、饱和性 )和类型 ( σ 键、 π 键 )。 3*、了解分子轨道理论概念，应用能级图说明第一、第二周期同核双原子分子结构。 了解分子间力、氢键、分子极化的概念及其对物质性质的影响。 重点：杂化类型 (sp、 sp sp不等性 sp3)与分子或离子空间 构型的关系。 难点：杂化类型 (sp、 sp sp不等性 sp3)与分子或离子空间构型的关系。 第七章 * 固体的结构与性质 晶体的特征 (晶体的特征、晶系、晶格、晶体的类型 )。 10 离子晶体 (离子晶体的特征、性质，离子晶体的结构类型、晶格能 )。 原子晶体和分子晶体。 金属键与金属晶体 (―自由电子 ‖理论、能带理论初步 *)。 离子极化。 固体的物性 说明和要求： 掌握不同类型晶体 (离子晶体 、原子晶体、金属晶体、分子晶体 )的结构特征及其与物质性质的关系。 掌握离子的电子构型的几种类型。 了解离子极化的概念及对物质结构和性质的影响。 了解晶格能的概念。 重点：不同类型晶体 (离子晶体、原子晶体、金属晶体、分子晶体 )的结构特征及其与物质性质的关系。 难点：离子极化的概念及对物质结构 (键型及晶体构型 )和性质 (溶解性 )的影响。 第八章 配合物的结构和性质 配合物的基本概念 (定义、复盐、配合物组成、配合物命名 )。 配合物中的化学键理论 (价键理论、晶体场理论简介 *)。 配合物的类型和制备。 配合物和配位平衡。 说明和要求： 掌握配合物的组成、命名、化学式的写法。 掌握配 合物的价键理论： （ 1）配合物的空间构型与形成体杂化轨道类型的关系； （ 2）配合物的稳定性、磁性与配合物键型的关系。 掌握配离子的稳定常数及其有关计算。 了解配合物在分析化学中的一些应用（离子鉴定、分离、掩蔽）。 重点：配合物的价键理论，配离子的稳定常数及其有关计算。 难点：配合物的价键理论，配离子的稳定常数及其有关计算。 第九章 * 氢 稀有气体 元素的发现、分类和在自然界中的存在形态。 单质的结构、物理性质和制取方法。 氢 (存在、物理性质、化学性质、制备方法 )。 稀有气体 (发 现简史、存在与分离、单质的性质与用途 )。 稀有气体的化合物 (氙的化合物 )。 11 说明和要求： 了解主族元素单质的化学性质及晶体结构。 了解单质的制取方法。 掌握氢气的性质和制备方法。 了解稀有气体的基本知识。 重点：氢气的制备、性质和用途以及稀有气体的性质和用途。 第十章 碱金属和碱土金属元素 s 区元素概述。 碱金属、碱土金属的性质。 碱金属碱土金属的氧化物、氢化物、氢氧化物。 碱金属碱土金属的盐类。 5*、 配合物。 说明和要求： 掌握离子型氢化物的还原性。 熟悉碱 金属、碱土金属正常氧化物、过氧化物、超氧化物的性质。 重点：碱金属、碱土金属正常氧化物、过氧化物、超氧化物的性质。 难点：碱金属、碱土金属正常氧化物、过氧化物、超氧化物的性质。 第十一章 卤素和氧族元素 p 区元素概述。 卤族通性。 卤素单质 (物理性质、化学性质、制备、用途 )。 卤化氢和氢卤酸 (制备、性质 )。 卤化物、拟卤化物 *。 氯的含氧酸及其盐。 氧族元素概述。 氧和臭氧 (结构、性质 )。 水 过氧化氢 (性质、制备、用途 )。 1硫及其化合物 (同素异形体、硫化氢 、硫化物与多硫化物、硫的氧化物、硫的含氧酸及其盐 )。 说明和要求： 理解卤素、氧族元素的通性 , 卤素单质的制备和性质。 掌握卤化氢的还原性、稳定性、氢卤酸的酸性及递变规律。 熟悉卤化物的性质（键型及溶解性）及其性质变化规律。 12 掌握氯的含氧酸（ HClO、 HClO3 、 HClO4）及其盐的性质及递变规律。 理解 X XO在碱性介质中的岐化反应规律。 熟悉氢氧化物的两种电离方式 (ROH 规则 )。 掌握 O3 的结构及大 π 键的形成条件。 掌握 H2O2 的结构和性质。 熟悉 H2S、金 属硫化物、多硫化物的性质。 硫的含氧酸 (H2SO H2SO H2S2O H2S2O H2S2O7) 及其盐的性质。 1 H2SO4 的结构 (pd)π 键。 1熟悉 Cl、 Br 、 I、 S SO3 S2O3 SO42的鉴定。 重点：卤化氢的还原性、稳定性、氢卤酸的酸性及递变规律，氯的含氧酸（ HClO、 HClO3 、HClO4）及其盐的性质及递变规律，硫的含氧酸 (H2SO H2SO H2S2O H2S2O H2S2O7) 及其盐的性质。 难点： O H2O H2SO4 的 结构。 第十二章 氮族、碳族和硼族元素 氮 族、碳族和硼族元素 概述。 氮和氮的化合物 (氮的氢化物、氮的氧化物、亚硝酸及其盐、硝酸及其盐 )。 磷的含氧酸及其盐。 砷、锑、铋及其重要化合物。 碳、硅及其重要化合物。 锡、铅的重要化合物。 硼的氢化物、硼酸及其盐。 碳、硅、硼的性质比较。 铝的氧化物、氢氧化铝和铝盐。 对角线关系。 说明和要求： 了解氮族、碳族、硼族元素的概述及惰性电子对效应。 了解氨的三类反应，掌握铵盐的热分解规律。 掌握亚硝酸及其盐的性质。 掌握硝酸、硝酸根的结构和硝酸及其盐的性质。 熟悉磷的含氧酸类型和磷酸及其盐的性质。 了解砷、锑、铋氧化物的水合物及其盐的性质。 掌握碳酸及其盐、硅酸及其盐的性质。 掌握锡、铅的氧化物及其水合物、盐类 (包括硫化物 )的性质及递变规律。 掌握乙硼烷的结构、硼酸及其盐的性质。 13 熟悉铝的氧化物、氢氧化物的性质。 1掌握氯化铝的结构、矾的概念。 1熟悉对角线规则。 1熟悉 NH4+、 NO NO PO4 Bi3+、 Al3+、 Sn2+、 Pb2+、 SiO3 CO32 的鉴定。 重点：亚硝酸及其盐、硝酸及其盐、磷的含氧酸类型及其盐、碳酸及其盐、硅酸及其盐的性质。 乙硼烷的结构、氯化铝的结构。 对角线规则。 难点：乙硼烷的结构、氯化铝的结构。 第十三章 过渡元素（一） 过渡元素通性 (价电子层构型、氧化态、原子半径、单质性质、金属活泼性、化合物的颜色、磁性、配位性质、原子簇化合物 *)。 钛、钒 *分族 (钛及其化合物，钒、铌、钽的重要化合物 *)。 铬分族 (铬及其化合物，钼、钨的重要化合物 *)。 锰分族（锰的重要化合物）。 铁系元素（铁、钴、镍的化合物）。 6*、 铂系元素简介。 说明和要求： 了解过渡元素的通性。 了解钛族、钒族元素的单质及重要化合物的性质。 掌握 Cr(Ⅲ ）、 Cr(Ⅵ )重要化合物的性质（颜色、氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原性、溶解性等 )；了解铬族元素单质及其化合物的性质 掌握 Mn(Ⅱ )、 Mn（ Ⅳ ）、 Mn（ Ⅵ ）、 Mn(Ⅶ )重要化合物的性质（颜色、氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原性、稳定性、溶解性等）；了解锰族元素的单质及其化合物的性质。 掌握铁、钴、镍重要化合物的性质，了解铁系、铂系元素的单质的性质。 重点：铬、锰、铁、钴、镍 重要化合物的性质。 难点：铬、锰重要化合物的性质。 第十四章 过渡元素（二） 铜族元素（铜、银的重要化合物）。 锌族元素（锌、汞的重要化合物）。 镧系和锕系元素概述。 4*、镧系元素的重要化合物。 5*、稀土元素。 6*、钍和铀的重要化合物 14 7*、核反应和超铀元素的合成。 说明和要求： 掌握铜、银、锌、汞的重要化合物的性质以及 Cu(Ⅰ )～ Cu(Ⅱ )、 Hg(Ⅰ )～ Hg(Ⅱ )间的相互转化，了解铜族、锌族元素的单质的性质。 了解镧系、锕系元素的电子层结构，镧系收缩及其后果。 了解稀土元素的 应用。 了解核反应的类型。 了解放射性的应用。 重点：铜、银、锌、汞重要化合物的性质； Cu(Ⅰ )～ Cu(Ⅱ )、 Hg(Ⅰ )～ Hg(Ⅱ )间的相互转化；镧系、锕系元素的电子层结构，镧系收缩及其后果。 难点： Cu(Ⅰ )～ Cu(Ⅱ )、 Hg(Ⅰ )～ Hg(Ⅱ )间的相互转化；镧系、锕系元素的电子层结构，镧系收缩及其后果。 三、教材和主要参考书 1. 天津大学无机化学教研室编著 . 无机化学 (第四版 ). 北京：高等教育出版社， 2020. 2. 北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编 . 无机化学 (第四版 ). 北京：高等教育出版社， 2020. 3. 大连理工大学无机化学教研室编 . 无机化学 (第五版 ). 北京：高等教育出版社， 2020. 4. 武汉大学、吉林大学等校编 . 无机化学 (第四版 ) . 北京：高等教育出版社， 2020. 5. 陈慧兰 . 高等无机化学 . 北京：高等教育出版社， 2020. 修订人：李荣清 审核人：蒋正静 修订日期： 2020 年 10 月 15 化学化工学院化学工程与工艺专业 《有机化学》教学大纲 一、 说 明 适用专业 化学工程与工艺 先修课程 无机 化学 总学时 64 总学分 4 （一）本课程的目的、要求 有机化学是化学工程与工艺专业的一门重要的专业基础必修课。 本课程的教学目的是培养学生通过学习有机化学的基本思想和方法，提高学生发现问题、解决问题和创造思维能力，以及为学习有机化学中的后续课程和发展能力打下坚实的基础。 本课程的教学要求学生比较系统地掌握有机化学的基本理论、基本知识，初步具备运用有机化学的知识与理论解决问题的能力。 （二）内容选取和实施中注意的问题 有机化学课程的内容虽然主要集中在有机化合物的结构和性质方面，但是对于有机化学整个领域 也提出了较全面的看法，因此在教学中要注意题材的衔接性、系统性和循环性，并尽可能做到由浅入深、深入浅出，教学语言形象生动、浅显易懂。 重要章节详讲，部分章节少讲甚至不讲或安排自学，要重视学生自学能力的培养。 习题课和课外作业是培养学生分析问题和解决问题的重要环节，在教学中应给以足够重视。 通过练习使学生逐步学会运用有机化学的理论和知识解决问题，同时也培养学生的独立思考和创新能力。 （三）教学方法 改革教学方法和教学手段，加强启发式教学和计算机辅助教学，建立培养自主学习能力、创新思维方法的教学方法：问题 法、质疑法、迁移法、对比法，为配合课堂教学还实施课后辅导答疑 （四）考核方式 平时成绩（作业成绩和测验成绩）占 20%，期末考试占 80%。 （五）教学内容与学时分配 教学章节 教学内容 学时安排 备注 1 有机化学的结构和性质 2 2 烷烃 4 3 烯烃 4。