无机及分析化学B课程教学大纲课程代码：0425A001课程名称：无机及分析化学B/InorganicandAnalyticalChemistryB开课学期：1学分／学时：／（理论：60，研讨：3，习题：1）课程类别：必修课/学科专业基础课适用专业/开课对象：化学工程与工艺、材料科学与工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程、轻化工程、包装工程、生化国际/一年级本科生先修课程／后修课程：无/有机化学，物理化学开课单位：生物与化学工程学院/轻工学院姜华昌团队负责人：张立庆审核人：执笔人：张立庆审批人：王永江一、课程简介本课程是研究物质的组成、结构、性质、变化及变化过程中能量关系的一门基础化学课程，是近化类各专业在大一开设的第一门化学基础课。本课程是化学工程与工艺、材料科学与工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程、轻化工程、生化国际等有关专业必修的化学基础课，它是培养上述几类专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继化学课程的基础。本课程主要介绍化学反应的基本原理及其应用，物质结构的基本理论，元素化学的基本知识，并以容量分析为重点，介绍有关四大滴定的基本知识与基本理论。通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：①掌握化学反应的基本原理及其应用，物质结构的基础理论，元素化学的基本知识；②掌握结构、平衡、性质与应用的知识与联系；③逐步建立严格的“量”的概念，具有选择正确的分析化学测试方法、正确判断表达分析测试结果的能力：③学会运用无机及分析化学的理论去解决一般无机及分析化学问题的能力，为解决生产与科学研究的实际问题打下基础，③具有良好的学习习惯、严谨的治学态度、实事求是的科学作风和分析解决问题的能力，使其逐步具备科技人员应有的科学素质。本课程重点支持以下毕业要求指标点：1.2具备物理、化学等自然科学类基本知识，并能用于解决化学工程领域复杂工程问题。体现在掌握化学计量、误差与数据处理的基本知识。掌握化学反应的基本知识，并能运用化学反应的基本理论与基本知识对化学工程中所涉及的化学反应进行分析与计算：掌握化学反应速率的基本知识与基本原理，并能运用这些基础化学知识解决化工过程中出现的相关问题。掌握化学物质的分析方法，掌握物质结构的理论与基本知识，掌握元素化学的有关理论与知识，通过化学平衡分析、物质结构理论，元素化学理论来解决化学工程领域中有关化
无机及分析化学B课程教学大纲 课程代码： 0425A001 课程名称：无机及分析化学 B/ Inorganic and Analytical Chemistry B 开课学期： 1 学分 / 学时： /（理论：60，研讨：3 ，习题：1 ） 课程类别：必修课/学科专业基础课 适用专业 / 开课对象：化学工程与工艺、材料科学与工程、食品科学与工程、生物工 程、制药工程、轻化工程、包装工程、生化国际/一年级本科生 先修课程 / 后修课程：无/有机化学，物理化学 开课单位：生物与化学工程学院/轻工学院 团队负责人： 张立庆 审核人： 姜华昌 执 笔 人： 张立庆 审批人： 王永江 一、课程简介 本课程是研究物质的组成、结构、性质、变化及变化过程中能量关系的一门基础化学课 程，是近化类各专业在大一开设的第一门化学基础课。本课程是化学工程与工艺、材料科学 与工程、食品科学与工程、生物工程、制药工程、轻化工程、生化国际等有关专业必修的化 学基础课，它是培养上述几类专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部 分，同时也是后继化学课程的基础。本课程主要介绍化学反应的基本原理及其应用，物质结 构的基本理论，元素化学的基本知识，并以容量分析为重点，介绍有关四大滴定的基本知识 与基本理论。通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：①掌握化学反应的基本原理及其 应用，物质结构的基础理论，元素化学的基本知识；②掌握结构、平衡、性质与应用的知识 与联系；③逐步建立严格的“量”的概念，④具有选择正确的分析化学测试方法、正确判断 表达分析测试结果的能力；⑤学会运用无机及分析化学的理论去解决一般无机及分析化学问 题的能力，为解决生产与科学研究的实际问题打下基础，⑥具有良好的学习习惯、严谨的治 学态度、实事求是的科学作风和分析解决问题的能力，使其逐步具备科技人员应有的科学素 质。 本课程重点支持以下毕业要求指标点： 1.2 具备物理、化学等自然科学类基本知识，并能用于解决化学工程领域复杂工程问题。 体现在掌握化学计量、误差与数据处理的基本知识。掌握化学反应的基本知识，并能运 用化学反应的基本理论与基本知识对化学工程中所涉及的化学反应进行分析与计算；掌握化 学反应速率的基本知识与基本原理，并能运用这些基础化学知识解决化工过程中出现的相关 问题。掌握化学物质的分析方法，掌握物质结构的理论与基本知识，掌握元素化学的有关理 论与知识，通过化学平衡分析、物质结构理论，元素化学理论来解决化学工程领域中有关化
学的问题。2.2具有应用物理和化学等基本原理对化学工程领域内复杂工程问题进行分析的能力。体现在掌握酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡、配位平衡等化学平衡原理，用于物质的制备、测定及有关计算，掌握物质结构的基本理论与基本知识，对化学工程领域内有关化学物质的结构问题进行分析与解释。掌握电化学与氧化还原的基本知识与基本原理，并能运用有关电化学的知识解决化工过程中出现的化学能与电能的相互转化等问题。能运用元素化学的基本理论与基本知识，对化学工程中涉及的无机物进行制备，对无机反应进行分析。4.1具备基于化学化工科学原理对化工领域复杂工程问题进行实验设计的能力。体现在掌握酸碱滴定法、沉淀测定法、氧化还原滴定法、配位滴定法等容量分析知识进行有关物质的分析与测定，具备建立化学物质的分析方法的实验设计能力。4.3掌握化学化工基础实验的基本原理和方法，能对实验数据进行采集和整理。体现在掌握误差理论与数据处理有关基本理论，能运用误差理论，Q检验法等知识对实验数据进行整理：结合无机及分析化学实验，具有对化学实验结果进行数据整理的能力。5.2针对化工领域复杂工程问题，具备选择与使用现代仪器、流程模拟软件等工具实现分析检测、模拟、预测等能力，并理解其优越性和局限性。体现在掌握吸光光度法的基本原理，并能运用吸光光度法知识，使用分光光度仪对化工工程中所涉及的有关物质进行分析检测与计算。12.1有积极向上的价值观，具备不断拓展知识面和终身学习、适应发展的能力。体现在了解无机化学与分析化学的发展过程，掌握系统学习法与结构学习法，认真进行预习与复习，认真进行课外学习，从而培养自主学习和终身学习的意识。12.2掌握良好的学习方法，具有一定的探索知识能力。体现在掌握无机及分析化学的学习方法，掌握逻辑结构学习法，能主动进行课外自学，采用以“问题”为核心的教学方法，使学生掌握良好的学习方法，并有一定的探索知识能力。二、教学内容、基本要求及学时分配1：化学计量、误差与数据处理（4学时）通过本章的学习，要求学生了解定量分析的任务与作用；方法和分类，了解一般分析过程的基本步骤。熟悉溶液浓度的表示方法；掌握标准溶液的配制。掌握误差的基本概念，误差产生的原因及其减免方法，数据处理的基本方法，理解有效数字的意义并掌握其计算规则，掌握分析结果的准确度和精密度的概念以及相关的各种表示方法：掌握分析结果的统计处理；掌握可疑值的取舍（掌握Q检验法）。了解置信度与置信区间的概念，了解滴定分析的基本概念：了解滴定分析对化学反应的要求：掌握滴定分析结果的计算。主要内容：1.1化学中的计量1.2误差
学的问题。 2.2 具有应用物理和化学等基本原理对化学工程领域内复杂工程问题进行分析的能力。 体现在掌握酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡、配位平衡等化学平衡原理，用于物质 的制备、测定及有关计算，掌握物质结构的基本理论与基本知识，对化学工程领域内有关化 学物质的结构问题进行分析与解释。掌握电化学与氧化还原的基本知识与基本原理，并能运 用有关电化学的知识解决化工过程中出现的化学能与电能的相互转化等问题。能运用元素化 学的基本理论与基本知识，对化学工程中涉及的无机物进行制备，对无机反应进行分析。 4.1 具备基于化学化工科学原理对化工领域复杂工程问题进行实验设计的能力。 体现在掌握酸碱滴定法、沉淀测定法、氧化还原滴定法、配位滴定法等容量分析知识进 行有关物质的分析与测定，具备建立化学物质的分析方法的实验设计能力。 4.3 掌握化学化工基础实验的基本原理和方法，能对实验数据进行采集和整理。 体现在掌握误差理论与数据处理有关基本理论，能运用误差理论，Q 检验法等知识对实 验数据进行整理；结合无机及分析化学实验，具有对化学实验结果进行数据整理的能力。 5.2 针对化工领域复杂工程问题，具备选择与使用现代仪器、流程模拟软件等工具实现 分析检测、模拟、预测等能力，并理解其优越性和局限性。 体现在掌握吸光光度法的基本原理，并能运用吸光光度法知识，使用分光光度仪对化工 工程中所涉及的有关物质进行分析检测与计算。 12.1 有积极向上的价值观，具备不断拓展知识面和终身学习、适应发展的能力。 体现在了解无机化学与分析化学的发展过程，掌握系统学习法与结构学习法，认真进行 预习与复习，认真进行课外学习，从而培养自主学习和终身学习的意识。 12.2 掌握良好的学习方法，具有一定的探索知识能力。 体现在掌握无机及分析化学的学习方法，掌握逻辑结构学习法，能主动进行课外自学， 采用以 “问题”为核心的教学方法，使学生掌握良好的学习方法，并有一定的探索知识能 力。 二、教学内容、基本要求及学时分配 1．化学计量、误差与数据处理（4 学时） 通过本章的学习，要求学生了解定量分析的任务与作用；方法和分类,了解一般分析过 程的基本步骤。熟悉溶液浓度的表示方法；掌握标准溶液的配制。掌握误差的基本概念，误 差产生的原因及其减免方法，数据处理的基本方法，理解有效数字的意义并掌握其计算规则， 掌握分析结果的准确度和精密度的概念以及相关的各种表示方法；掌握分析结果的统计处 理；掌握可疑值的取舍（掌握 Q 检验法）。了解置信度与置信区间的概念，了解滴定分析的 基本概念；了解滴定分析对化学反应的要求；掌握滴定分析结果的计算。 主要内容： 1.1 化学中的计量 1.2 误差
1.3有效数字1.4实验数据的处理重点：1）分析过程的基本步骤（取样、预处理、测量、结果计算）2）误差产生的原因及其减免方法，数据处理的基本方法3）滴定分析的基本概念，滴定结果的计算方法4）有效数据的应用，可疑数据的取舍和分析结果的正确表达难点：1）可疑数据的取舍和分析结果的正确表达2）置信度与置信区间重点支持毕业要求指标点1.2、4.3。2.化学反应的基本原理（4学时）通过本章的学习，要求学生掌握化学平衡及平衡移动规律，掌握标准平衡常数的意义及表达式的书写；掌握平衡移动原理，平衡体系组成的计算。掌握温度、浓度（压力）对化学平衡的影响。理解化学反应速率方程（质量作用定律）和反应级数的概念，理解活化能、活化分子、催化剂的概念，掌握影响反应速率的因素，理解反应速率和化学平衡在实际应用中须综合考虑的必要性。主要内容：2.1可逆反应与化学平衡2.2化学反应速率重点：1）化学平衡及平衡移动规律，能用平衡常数（Ko）计算平衡的组成2）化学反应速率方程（质量作用定律）和反应级数的概念3）影响化学反应速率的因素难点：1）运用活化能和活化分子概念说明浓度、分压、温度、催化剂对反应速率的影响。2）有关化学平衡的处理与计算重点支持毕业要求指标点1.2、2.2。3.酸碱与酸碱平衡（10学时）通过本章的学习，要求学生了解酸碱理论的发展：掌握酸碱质子理论的定义、理解共酸碱对的概念。掌握弱电解质的电离度、稀释定律、溶液的离解平衡、分布系数、质子条件式、盐效应和同离子效应的概念。掌握用质子理论计算一元弱酸、一元弱碱、一元弱酸盐和一元弱碱盐溶液的pH值。熟悉用质子理论计算多元弱酸的离解平衡组成，多元弱酸盐及两性物质溶液酸度的计算。掌握酸碱缓冲溶液的组成、缓冲原理及缓冲溶液的配制。理解酸碱指示剂的变色范围和选择原则，理解常用指示剂在酸碱滴定中的使用。掌握一元酸碱滴定过
1.3 有效数字 1.4 实验数据的处理 重点： 1）分析过程的基本步骤（取样、预处理、测量、结果计算） 2）误差产生的原因及其减免方法，数据处理的基本方法 3）滴定分析的基本概念，滴定结果的计算方法 4）有效数据的应用，可疑数据的取舍和分析结果的正确表达 难点： 1）可疑数据的取舍和分析结果的正确表达 2）置信度与置信区间 重点支持毕业要求指标点 1.2、4.3。 2．化学反应的基本原理（4 学时） 通过本章的学习，要求学生掌握化学平衡及平衡移动规律，掌握标准平衡常数的意义及 表达式的书写；掌握平衡移动原理，平衡体系组成的计算。掌握温度、浓度（压力）对化学 平衡的影响。理解化学反应速率方程（质量作用定律）和反应级数的概念，理解活化能、活 化分子、催化剂的概念，掌握影响反应速率的因素，理解反应速率和化学平衡在实际应用中 须综合考虑的必要性。 主要内容： 2.1 可逆反应与化学平衡 2.2 化学反应速率 重点： 1）化学平衡及平衡移动规律，能用平衡常数（Ko）计算平衡的组成 2）化学反应速率方程（质量作用定律）和反应级数的概念。 3）影响化学反应速率的因素 难点： 1）运用活化能和活化分子概念说明浓度、分压、温度、催化剂对反应速率的影响。 2）有关化学平衡的处理与计算 重点支持毕业要求指标点 1.2、2.2。 3．酸碱与酸碱平衡（10 学时） 通过本章的学习，要求学生了解酸碱理论的发展；掌握酸碱质子理论的定义、理解共轭 酸碱对的概念。掌握弱电解质的电离度、稀释定律、溶液的离解平衡、分布系数、质子条件 式、盐效应和同离子效应的概念。掌握用质子理论计算一元弱酸、一元弱碱、一元弱酸盐和 一元弱碱盐溶液的 pH 值。熟悉用质子理论计算多元弱酸的离解平衡组成，多元弱酸盐及两 性物质溶液酸度的计算。掌握酸碱缓冲溶液的组成、缓冲原理及缓冲溶液的配制。理解酸碱 指示剂的变色范围和选择原则，理解常用指示剂在酸碱滴定中的使用。掌握一元酸碱滴定过
程中pH的变化规律及指示剂选择。了解其它类型酸碱滴定过程中pH的变化规律。掌握各类酸、碱能被准确滴定的条件。掌握酸碱滴定法结果的计算。了解酸碱滴定法的应用。主要内容：3.1酸碱质子理论与酸碱平衡3.2酸碱平衡的移动3.3酸碱平衡中组分的分布及浓度计算3.4溶液酸度的计算3.5溶液酸度的控制与检测3.6酸碱滴定法重点：1）弱电解质的离解度、稀释定律、溶液的酸碱性和pH值、离解平衡、同离子效应、缓冲溶液等内容及有关计算2）酸碱滴定分析方法的原理3）酸碱滴定分析方法的应用和滴定结果的计算方法4）双指示剂法测定混合碱的有关计算难点：1）各种类型酸碱滴定过程中pH的变化规律及指示剂的选择方法2）分布系数与分布曲线和质子条件式的确定3）两性物质溶液酸度的计算和多元酸（碱）以及混酸的滴定4）双指示剂法测定混合碱的有关计算重点支持毕业要求指标点1.2、2.2、4.1。4.沉淀的形成与沉淀平衡（6学时）通过本章的学习，要求学生掌握溶度积的概念、溶度积和溶解度的换算。了解影响沉淀溶解平衡的因素，掌握用溶度积规则判断沉淀的产生与溶解。掌握沉淀溶解平衡的有关计算。掌握沉淀滴定法的原理及主要应用。理解重量分析法对沉淀形和称量形的要求：了解沉淀的形成，影响沉淀纯度的因素，沉淀条件的选择：掌握重量分析结果的计算，主要内容：4.1沉淀溶解平衡及其影响因素4.2分步沉淀、沉淀的转化4.3沉淀的形成与纯度4.4获得良好、纯净沉淀的措施4.5沉淀测定法重点：1）沉淀溶解平衡及影响平衡的因素、溶度积规则2）运用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解、重量分析方法的特点、基本原理和步骤
程中 pH 的变化规律及指示剂选择。了解其它类型酸碱滴定过程中 pH 的变化规律。掌握各 类酸、碱能被准确滴定的条件。掌握酸碱滴定法结果的计算。了解酸碱滴定法的应用。 主要内容： 3.1 酸碱质子理论与酸碱平衡 3.2 酸碱平衡的移动 3.3 酸碱平衡中组分的分布及浓度计算 3.4 溶液酸度的计算 3.5 溶液酸度的控制与检测 3.6 酸碱滴定法 重点： 1）弱电解质的离解度、稀释定律、溶液的酸碱性和 pH 值、离解平衡、同离子效应、 缓冲溶液等内容及有关计算 2）酸碱滴定分析方法的原理 3）酸碱滴定分析方法的应用和滴定结果的计算方法 4）双指示剂法测定混合碱的有关计算 难点： 1）各种类型酸碱滴定过程中 pH 的变化规律及指示剂的选择方法 2）分布系数与分布曲线和质子条件式的确定 3）两性物质溶液酸度的计算和多元酸(碱)以及混酸的滴定 4）双指示剂法测定混合碱的有关计算 重点支持毕业要求指标点 1.2、2.2、4.1。 4．沉淀的形成与沉淀平衡（6 学时） 通过本章的学习，要求学生掌握溶度积的概念、溶度积和溶解度的换算。了解影响沉淀 溶解平衡的因素，掌握用溶度积规则判断沉淀的产生与溶解。掌握沉淀溶解平衡的有关计算。 掌握沉淀滴定法的原理及主要应用。理解重量分析法对沉淀形和称量形的要求；了解沉淀的 形成，影响沉淀纯度的因素，沉淀条件的选择；掌握重量分析结果的计算。 主要内容： 4.1 沉淀溶解平衡及其影响因素 4.2 分步沉淀、沉淀的转化 4.3 沉淀的形成与纯度 4.4 获得良好、纯净沉淀的措施 4.5 沉淀测定法 重点： 1）沉淀溶解平衡及影响平衡的因素、溶度积规则 2）运用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解、重量分析方法的特点、基本原理和步骤
3）沉淀滴定分析方法的应用和滴定结果的计算方法难点：1）分步沉淀及其有关计算2）沉淀滴定分析的终点判断重点支持毕业要求指标点1.2、2.2、4.1。5.电化学与氧化还原平衡（8学时）通过本章的学习，要求学生掌握氧化还原反应的本质、氧化数的概念、氧化还愿反应方程式的配平。理解原电池的概念、电极电势、标准电极电势、条件电极电位的概念。掌握用电极电势来判断氧化剂、还原剂的相对强弱和氧化还原反应的方向：判断氧化还原反应进行的方向和程度；会应用元素电势图讨论元素的有关性质。熟练掌握能斯特方程式，并掌握用能斯特方程进行相关的计算：了解条件电极电势。了解影响氧化还原反应速度的因素。掌握常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法；掌握它们的原理，特点，指示剂的选择及应用实例。掌握氧化还原滴定分析结果的计算。主要内容：5.1氧化还原反应5.2电极电势5.3电极电势的应用5.4氧化还原反应的速率5.5氧化还原滴定法重点：1）氧化还原平衡、电极电势等内容及有关计算。2）氧化还原滴定分析方法的原理3）常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法4）氧化还原滴定分析方法的应用和滴定结果的计算难点：1）氧化还原滴定法滴定条件的选择2）氧化还原滴定分析方法的原理3）能斯特方程式相关的计算重点支持毕业要求指标点1.2、2.2、4.1。6.物质结构（10学时）通过本章的学习，要求学生了解微观粒子的波粒二象性、原子轨道（波函数）和电子云等概念。掌握四个量子数的符号、表示的意义及其取值规律。掌握原子轨道和电子云的角度分布图。掌握原子核外电子排布的一般规律及方法，理解核外电子排布和元素周期系之间的关系。理解电离能、电子亲合能、电负性及主要氧化值的周期性变化。理解化学键的本质、离子键与共价键的特征及它们的区别；理解键参数的意义；掌握O2、N2、F2的分子轨道
3）沉淀滴定分析方法的应用和滴定结果的计算方法 难点： 1）分步沉淀及其有关计算 2）沉淀滴定分析的终点判断 重点支持毕业要求指标点 1.2、2.2、4.1。 5．电化学与氧化还原平衡（8 学时） 通过本章的学习，要求学生掌握氧化还原反应的本质、氧化数的概念、氧化还愿反应方 程式的配平。理解原电池的概念、电极电势、标准电极电势、条件电极电位的概念。掌握用 电极电势来判断氧化剂、还原剂的相对强弱和氧化还原反应的方向；判断氧化还原反应进行 的方向和程度；会应用元素电势图讨论元素的有关性质。熟练掌握能斯特方程式，并掌握用 能斯特方程进行相关的计算；了解条件电极电势。了解影响氧化还原反应速度的因素。掌握 常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法；掌握它们的原理，特点，指 示剂的选择及应用实例。掌握氧化还原滴定分析结果的计算。 主要内容： 5.1 氧化还原反应 5.2 电极电势 5.3 电极电势的应用 5.4 氧化还原反应的速率 5.5 氧化还原滴定法 重点： 1）氧化还原平衡、电极电势等内容及有关计算。 2）氧化还原滴定分析方法的原理 3）常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法 4）氧化还原滴定分析方法的应用和滴定结果的计算 难点： 1）氧化还原滴定法滴定条件的选择 2）氧化还原滴定分析方法的原理 3）能斯特方程式相关的计算 重点支持毕业要求指标点 1.2、2.2、4.1。 6．物质结构（10 学时） 通过本章的学习，要求学生了解微观粒子的波粒二象性、原子轨道（波函数）和电子云 等概念。掌握四个量子数的符号、表示的意义及其取值规律。掌握原子轨道和电子云的角度 分布图。掌握原子核外电子排布的一般规律及方法，理解核外电子排布和元素周期系之间的 关系。理解电离能、电子亲合能、电负性及主要氧化值的周期性变化。理解化学键的本质、 离子键与共价键的特征及它们的区别；理解键参数的意义；掌握 O2、 N2、F2 的分子轨道