无机化学理论教学大纲.doc

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1、1无机化学理论教学大纲无机化学理论教学大纲(供药学院四年制本科药物制剂、药学专业使用) 前言前言无机化学是药学专业基础课之一，与有机化学、分析化学、药剂学等学科关系密切。它的 教学目的是使学生在掌握物质结构概念、元素周期律、溶液理论、化学平衡等基本理论的基础 上，学习重要化学元素及其化合物的理化性质，比较系统地掌握无机化学基础理论、基本知识、 重要化合物的性质、实验技能。本课程内容包括绪论、溶液、化学热力学、化学平衡、酸碱平 衡、难溶电解质的沉淀和溶解平衡、氧化还原、原子结构、分子结构、配位化合物、非金属元 素、金属元素、过渡元素。本课程在讲授基本原理和方法的同时安排有一定数量的实验，一是 配

2、合无机化学理论课教学，巩固、验证和加深对基础理论和基本知识的理解；二是对学生进行 化学实验基本操作和实验技能的初步训练,培养学生求实的科学态度和严谨的治学作风；三是初 步培养学生运用化学知识和技能解决生产中简单的实际问题的能力。通过无机化学实验，培养 学生熟练的基本操作技能，养成严谨求是的科学态度，使学生具有独立思考、独立准备和进行 实验的能力，养成细致的观察和记录现象的习惯，从而具有正确归纳、综合处理数据和分析实 验结果的能力。并使其逐步养成辩证唯物主义的观点、科学的工作方法，逐渐提高分析问题和 解决问题的能力，从而为学生后续课程的学习及今后的工作和科研奠定必要的基础。 现将大纲使用中有关问

3、题说明如下: 一 为了使教师和学生更好地掌握教材,大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部 分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别,教学内容与教学 要求级别对应,并统一标示(核心内容即知识点以下划实线,重点内容以下划虚线,一般内容不 标示)便于学生重点学习。 二 教师在保证大纲核心内容的前提下,可根据不同教学手段,讲授重点内容和介绍一般内容。 三 总教学参考学时为 92 学时,理论与实验学时之比 1.3:1。即讲课 52 学时,实验 40 学时。 四 教材：无机化学，人民卫生出版社，张天蓝 姜凤超主編，6 版，2015 年。II 正文正文第一章第一章 原子结构

4、原子结构一、教学目的一、教学目的了解原子核外电子运动状态的基本特点，了解原子轨道和电子云的概念；掌握四个量子数的 意义及取值规则；掌握原子核外电子排布的原理和主族元素及第四周期过渡元素原子的核外电 子排布，了解原子的电子层结构与元素周期表、元素性质之间的关系。二、教学要求二、教学要求（一）掌握波函数的角度分布和 s、p、d 原子轨道的形状；多电子原子核外电子排布的保 里不相容原理、能量最低原理和洪特规则；周期与电子层，各周期元素数与相应能 级组轨道数，族与价电子数。 （二）熟悉波函数和轨道，核外空间某点电子出现的概率和概率密度，量子数及其取值范2围和物理意义，量子数与轨道数；电子云的径向分布函

5、数及其极大值数；屏蔽效应、 钻穿效应及其造成的能级交错；元素的原子半径、原子电离能和元素电负性在同一 周期和同一族中的变化规律。 （三）了解玻尔的氢原子模型；电子衍射实验和波粒二象性，测不准原理，薛定谔波动方 程及其解。三、教学内容三、教学内容（一）玻尔的氢原子模型 玻尔模型建立的基础及玻尔的氢原子模型。 （二）氢原子的量子力学模型 微观粒子的波粒二象性、物质波假设、测不准原理、薛定 谔方程及其解。量子数与轨道数，波函数的的角度分布、电子云的角度分布、径向 分布图及电子云图。 （三）多电子原子结构 屏蔽效应和钻穿效应及多电子原子中的能级交错，多电子原子核 外电子排布的基本规则。 （四）电子层结

6、构与元素周期表 周期与族、周期表的分区。 （五）元素基本性质的周期性 元素的原子半径、原子的电离能、原子的电子亲合能及元 素电负性在同一周期和同一族中的变化规律。第二章第二章 分子结构分子结构一、教学目的一、教学目的了解化学键的含义及其基本类型，熟悉离子键、共价键的形成条件、特征和共价键的类型； 熟悉杂化轨道理论的要点，掌握以 sp、sp2和 sp3杂化轨道成键分子的空间构型；掌握范德华力 和氢键的概念，并说明其对物质某些性质的影响。二、教学要求二、教学要求（一）掌握离子键的成键条件和特点；杂化轨道理论及分子轨道理论要点。 （二）熟悉离子具有的三个重要特征：离子电荷、电子构型和半径；分子间作用

7、力范德 华力和氢键；晶体的类型及其特性。 （三）了解分子的磁性和极性；离子的极化作用和变形性，影响离子极化作用和变形性的 因素及离子极化对键型和化合物性质的影响；晶体的宏观特性及晶体的微观结构。三、教学内容三、教学内容（一）离子键 离子键的成键条件和特点及离子具有的三个重要特征：离子电荷、电子构 型和半径。 （二）共价键 经典路易斯学说及价层电子对互斥理论，重点阐述现代价键理论、杂化轨 道理论及分子轨道理论。 （三）分子结构与物理性质 分子的磁性和极性。 （四）分子间作用力 范德华力（取向力、诱导力和色散力）和氢键（分子内和分子间） 。 （五）离子极化 离子的极化作用和变形性，影响离子极化作用

8、和变形性的因素及离子极 化对键型和化合物性质的影响。 （六）晶体结构 晶体的宏观特性及晶体的微观结构，晶体的类型及其特性。第三章第三章 沉淀与溶解沉淀与溶解3一、教学目的一、教学目的掌握溶度积的概念，溶度积规则及有关计算；熟悉沉淀的生成、溶解，并了解沉淀转化的条 件。二、教学要求二、教学要求（一）掌握难溶电解质的溶度积、溶度积规则及其与溶解度的关系；同离子效应对溶解度 的影响。 （二）熟悉沉淀的生成，沉淀平衡中的盐效应，同时沉淀、分级沉淀、沉淀溶解和沉淀转 化。三、教学内容三、教学内容（一）溶度积原理 溶度积概念；重点阐述溶度积规则及溶度积与溶解度的关系。 （二）难溶电解质的沉淀溶解平衡 沉淀

9、的生成，沉淀平衡中的同离子效应和盐效应；同 时沉淀、分级沉淀、沉淀溶解和沉淀转化；一般介绍沉淀反应中的速率问题。第四章第四章 酸与碱酸与碱一、教学目的一、教学目的掌握酸碱质子理论，熟悉弱电解质、强电解质和难溶电解质的特点；掌握一元弱酸、弱碱电 离平衡及有关计算，了解多元弱酸的电离平衡；熟悉同离子效应的概念及缓冲溶液的缓冲作用 原理，掌握缓冲溶液 pH 值的有关计算。二、教学要求二、教学要求（一）掌握酸碱质子理论的基本要点；Ka和 Kb的意义、具有共轭酸碱关系的两物质 Ka和 Kb间的关系及它们与 Kw的关系；水的质子自递平衡；一元弱酸（碱）溶液、多元弱 酸（碱） 、两性物质溶液中H+（OH-）

10、的计算；缓冲溶液的组成及缓冲作用的机理， 缓冲溶液 pH 的近似计算。 （二）熟悉缓冲体系的选择和溶液配制。 （三）了解路易斯酸碱概念；人体正常 pH 的维持与失控。三、教学内容三、教学内容（一）酸碱理论 酸碱质子理论（质子酸、质子碱、两性物质、共轭酸碱对） ，Ka和 Kb的 意义、与 Kw的关系及具有共轭酸碱关系的两物质 Ka和 Kb间的关系；一般介绍路易 斯酸碱概念。 （二）水的质子自递平衡 水的质子自递平衡及H+、OH-与 Kw 的关系。 （三）弱酸弱碱电离平衡 一元弱酸（碱）溶液中H+（OH-）的近似计算公式及适用条 件，多元弱酸（碱）的分步质子传递概念和H+（OH-）的近似计算，两性

11、物质溶 液中H+（OH-）的计算。 （四）缓冲溶液 详细讲解缓冲溶液的组成及缓冲作用的机理，缓冲溶液 pH 的近似计算， 缓冲体系的选择和溶液配制，一般介绍人体正常 pH 的维持与失控。4第五章第五章 氧化还原氧化还原一、教学目的一、教学目的熟悉氧化值、氧化剂、还原剂等基本概念，掌握氧化还原反应方程式的配平；熟悉原电池的 组成，电极反应及电池反应的关系；了解电极电势的概念，掌握 Nernst 方程式、电极电势的应 用及有关计算；了解根据元素电势图判断歧化反应进行的方向。二、教学要求二、教学要求（一）掌握标准电极电势及其间接计算，判断标准状态下氧化还原反应的自发性，用元素电 势图判断标准状态下歧

12、化反应的自发性；氧化还原反应的平衡常数与电池电动势的关 系，电池反应和电极反应的能斯特方程，pH 和沉淀剂对电极电势的影响。 （二）熟悉原电池的组成、符号和工作原理；常用电极；电池电动势和电极电势的关系；电 池反应和电极反应的关系； （三）了解电势-pH 图及其应用。三、教学内容三、教学内容（一）氧化还原反应的实质 元素氧化数的概念和确定氧化数的一般规则；一般介绍氧化与 还原的概念及氧化还原方程式的配平。 （二）电池的电动势和电极电势 原电池的组成、符号和工作原理，电极电势的产生及标准 电极电势的计算及应用；一般介绍常用电极，电池反应和电极反应的关系。 （三）氧化还原平衡 电池电动势与化学反应

13、的吉布斯能及氧化还原反应的标准平衡常数计 算。 （四）影响电极电势的因素 电池反应和电极反应的能斯特方程，溶液酸度及加入沉淀剂对 电极电势的影响。 （五）元素电势图及其应用 一般介绍元素的电势图；利用元素电势图判断标准状态下歧化 反应的自发性。 （六）电势-pH 图 一般介绍电势-pH 图及其应用。第六章第六章 配位化合物配位化合物一、教学目的一、教学目的掌握配位化合物的组成及其有关基本概念，能对简单配合物按化学式命名，或按名称写出化 学式；熟悉配合物价键理论的基本内容、配合物的空间构型、磁性；熟悉溶液中配位平衡的基 本规律及其影响因素，用配位平衡常数进行简单的计算；熟悉螯合物的概念及其特殊稳

14、定性以 及配合物在医药学方面的应用。二、教学要求二、教学要求（一）掌握配位平衡的基本计算技能，同类型和不同类型配合物相对稳定性的比较；酸碱 反应和沉淀反应对配位平衡的影响，配位平衡对氧化还原平衡的影响； （二）熟悉中心原子、配位体和配位原子、配位键和配位数，配位单元的书写与命名，内 界与外界，单齿配体与多齿配体；配位原子的电负性、中心原子价层轨道的杂化类型5和配合物的几何构型三者之间的关系，内/外轨型配合物的磁性和相对稳定性；配合物 的稳定常数、逐级稳定常数和累积稳定常数； （三）了解螯合物和生物体内的大分子配位体。三、教学内容三、教学内容（一）配合物的组成、命名 中心原子、配位体和配位原子、

15、配位键和配位数，配位单元 的书写与命名、内界与外界、单齿配体与多齿配体。 （二）配合物的化学键理论 配合物的价键理论。 （三）配位平衡 配位平衡常数，影响配合物稳定性的因素及酸碱反应和沉淀反应对配位 平衡的影响，配位平衡对氧化还原平衡的影响。 （三）生物体内的配合物及常见的配合物药物。第七章第七章 s 区元素区元素一、教学目的一、教学目的了解碱金属、碱土金属以及铝和砷分族元素的单质或重要化合物的典型性质。了解含金属元 素的常见药物。 二、教学要求二、教学要求（一）掌握碱金属、碱土金属的通性；铝、砷、锑、铋的重要化合物。 （二）熟悉碱金属单质、碱金属氧化物和氢氧化物、碱金属盐；碱土金属氢氧化物、

16、碱土 金属盐类、镁、钙、钡离子的鉴定；铝、砷、锑、铋离子的鉴定。 （三）了解金属在自然界中的分布及其分类，金属的物理性质和化学性质；碱金属配合物， 钠、钾离子鉴定，钠和钾的生物学效应；钙、镁的生物学效应及常用药物；铝和砷的 生物学效应及其常用药物。三、教学内容三、教学内容（一）碱金属 碱金属的通性、碱金属单质、碱金属氧化物和氢氧化物、碱金属盐，一般 介绍碱金属配合物，钠、钾离子鉴定，钠和钾的生物学效应。 （二）碱土金属 碱土金属的通性、碱土金属氢氧化物、碱土金属盐类、镁、钙、钡离子 的鉴定，一般介绍钙、镁的生物学效应及常用药物。 （三）铝和砷分族 铝及其化合物，砷、锑、铋的重要化合物，铝、砷、

17、锑、铋离子的鉴 定，一般介绍铝和砷的生物学效应及其常用药物。第八章第八章 d 区、区、ds 区和区和 f 区区元素元素一、教学目的一、教学目的了解过渡元素通性，并了解其在生物体内的存在形式及生物效应；熟悉常见阳离子的一般 性质及鉴别反应。二、教学要求二、教学要求（一）掌握过渡元素的通性；铬、锰、铜、锌、汞的重要化合物。6（二）熟悉过渡元素的电子层结构特征，过渡元素的基本性质变化特征，过渡金属单质的 物理性质、化学性质；铬、锰离子的鉴定；铜、锌、汞离子的鉴定。 （三）了解过渡元素的生物学效应；铬和锰的基本情况、性质、用途及铬、锰的生物学效 应及常用药物；铂及其化合物，铂类配合物的抗癌药物；铜、锌

18、、汞单质的性质及用 途，铜、锌、汞的生物学效应及常用药物。三、教学内容三、教学内容（一）过渡元素的通性 过渡元素的电子层结构特征，过渡元素的基本性质变化特征，一 般介绍过渡元素的生物学效应。 （二）铬和锰 铬和锰的基本情况、性质、用途及铬、锰的生物学效应及常用药物。 （三）铁和铂 铁及其化合物，铁（、）离子的鉴定，铁元素的生物学效应，铂及其 化合物，铂类配合物的抗癌药物。 （四）铜、锌、汞 一般介绍铜、锌、汞单质和重要化合物的性质及用途，铜、锌、汞的 生物学效应及常用药物。第九章第九章 p 区元素区元素一、教学目的一、教学目的熟悉卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、硼元素的单质或重要化合物的典型性质

19、；熟悉药典中 常见阴离子的一般性质及鉴别反应；了解含非金属元素的常见药物。二、教学要求二、教学要求（一）掌握卤素、氧族元素、氮族元素、碳族元素和硼族元素的通性。 （二）熟悉卤素单质的物理和化学性质、卤素的氢化物及氢卤酸、卤素的含氧酸及其盐、 卤素离子的分离鉴定及无机含氧酸的性质与结构；氧及其化合物、硫及其化合物、氧 族元素离子的分离及鉴定；氮及其化合物、磷及其化合物、氮磷元素离子的分离及鉴 定；碳及其化合物、硅及其化合物、硼及其化合物、碳、硅、硼元素离子的鉴定； （三）了解卤化物、拟卤素；卤素的生物学效应及相应药物；硒及其衍生物；氧族元素的 生物学效应及相应药物；氮磷元素的生物学效应及其相应药

20、物；无机含氧酸盐类的热 分解；碳、硅、硼元素的生物学效应和相关药物。三、教学内容三、教学内容（一）卤素 介绍卤素的通性、卤素单质的物理和化学性质、卤素的氢化物及氢卤酸、卤 素的含氧酸及其盐、卤素离子的分离鉴定及无机含氧酸的性质与结构，一般介绍卤化 物及卤素的生物学效应及相应药物。 （二）氧族元素 氧族元素的通性；氧及其化合物、硫及其化合物、氧族元素离子的分离 及鉴定，一般介绍硒及其衍生物及氧族元素的生物学效应及相应药物。 （三）氮和磷 氮族元素的通性、氮及其化合物、磷及其化合物、氮磷元素离子的分离及 鉴定，一般介绍氮磷元素的生物学效应及其相应药物、无机含氧酸盐类的热分解。 （四）碳、硅、硼 碳

21、族元素和硼族元素通性、碳及其化合物、硅及其化合物、硼及其化 合物、碳、硅、硼元素离子的鉴定，一般介绍碳、硅、硼元素的生物学效应和相关药 物。7 教学组织与方法教学组织与方法一一 实施机构：实施机构：由药学院无机化学教研室执行。 二二 组织内容：组织内容：教案讲义审核、集体教学备课、教学方法研究、教学手段应用。 三三 教学方法教学方法 （一）理论教学：采用启发式、讨论式、交换式课堂教学方式，辅助现代教育技术和传统 教学手段。核心内容以讲授为主，重点内容以介绍为主，一般内容以自学为主。 （二）实验教学：实验分组(25 人/实验室)，学生每个人独立操作。 （三）辅导形式：辅导讲义、课堂答疑、网络查询

22、等。 四 考核办法：考核办法：考试采用闭卷笔试，教学测量：理论考试占 60%，实验报告成绩占 30%，平时 成绩占 5%，考勤占 5%。 教学时数分配表教学时数分配表讲课内容讲课内容教学教学 手段手段时数时数实验内容实验内容时数时数类型类型绪论CAI2溶液的配制4设计性实验原子结构CAI6药用氯化钠的制备、性质及杂质限度检 查4综合性实验分子结构CAI6酸碱滴定4基础性实验配位化合物CAI6缓冲溶液及其 pH 值的测定4基础性实验氧化还原CAI6小苏打片中 NaHCO3含量的测定4设计性实验溶液浓度和 有效数字CAI2三草酸合铁（）酸钾的制备（设计）4设计性实验溶解与沉淀CAI4小苏打片中 NaHCO3含量的测定（设计）4设计性实验酸与碱CAI10三草酸合铁（）酸钾的制备4设计性实验s 区元素CAI2葡萄糖酸锌（Zn(C6H11O7)2.3H20 的制备4基础性实验d 区、ds 区和 f 区元素CAI4葡萄糖酸锌的含量测定4基础性实验p 区元素CAI4合 计52合 计40