北京大学-“普通化学B”教学大纲

北京大学“普通化学B”教学大纲

2008年9月

课程号：01034880

开课学期：秋季

学分：4

基本目的：学习和掌握化学热力学和化学平衡、化学反应速率、物质的基本状态与原子和分子结构等基本知识，培养学生对元素及其化合物的结构与性质关系的分析能力，以及应用这些基本知识解决在化合物分析与合成方面问题的能力。

内容提要：

绪论（约1学时）

第一章气体、液体、溶液（约4学时）

一、理想气体定律

1．理想气体状态方程的导出

2．理想气体状态方程式各项的物理意义和单位

3．理想气体状态方程的应用

二、混合气体分压定律

1. 气体的分压定律

2. 分压定律的应用

3. 理想气体状态方程的适用条件

三、气液转化与平衡，液体的蒸汽压

四、溶液

1．溶液的浓度

2．溶解度

3*．非电解质稀溶液的依数性

4*．电解质溶液的依数性与导电性

5*．胶体溶液

第二章化学反应的方向（约4学时）

一、化学热力学的常用术语

二、热化学

1. 热力学第一定律

2. 焓和焓变的性质

3. 反应焓变的计算

三、化学反应方向的判断

1. 熵与熵变的性质

2. 熵变、熵增加原理

3. Gibbs自由能与Gibbs自由能变

(1) ΔG是反应自发性的判据

(2) ΔG的性质和计算

(3) Gibbs-Helmholtz方程的应用

第三章化学反应的限度（约3学时）

一、化学平衡的特征

二、平衡常数

1.经验平衡常数（K）

2.标准平衡常数（Kθ），ΔGθ= -2.30RTlgKθ

K 与K的区别与联系

3.多重平衡

4.平衡常数的应用

三、化学平衡的移动

1.浓度的影响

2.压力的影响

3.温度的影响

四、热力学在气－液平衡中的应用

补充：化学反应速率*（约2学时）

一、反应速率的意义

二、浓度与反应速率

三、反应级数

四、温度与反应速率?活化能

五、反应机理

六、催化

第四章酸碱电离平衡（约5学时）

一、酸碱质子理论

1. Br?nsted-Lowry质子理论，共轭酸碱对的概念

2. 酸碱强弱，K a、K b及其相互关系

二、各类酸碱平衡，平衡常数K及溶液pH的计算

1.溶剂的自偶电离平衡

2.一元弱酸（碱）、多元弱酸（碱）的电离平衡

3.酸碱中和反应平衡

三、酸碱电离平衡的移动及应用

1.同离子效应及其计算

2.酸度对电离平衡的影响

3.缓冲溶液的组成、选择、配制及pH的计算

第五章沉淀溶解平衡（约4学时）

一、溶度积（K sp）

1. 溶度积的概念

2. 如何求得溶度积，溶度积与溶解度的关系

二、沉淀的生成和溶解

1.同离子效应和沉淀的完全度

2.沉淀的溶解，酸溶效应

3.沉淀的转化

三、分步沉淀

1. 分步沉淀的可能性

2. 分步沉淀的控制

第六章氧化还原反应及电化学基础（约5学时）

一、氧化还原反应的一些基本概念

1. 氧化还原反应，氧化态与还原态的共轭关系

2. 氧化数

3. 氧化还原方程式的配平

二、标准电极电势与非标准电极电势

1.原电池、电池符号、电池电动势

2.电极电势的确定，标准电极电势表及其应用

3.非标准电极电势，Nernst方程及其应用

4.氧化还原平衡，Kθ与Eθ的关系

三、电极电势的应用

1. 判断氧化剂还原剂的相对强弱

2. 判断氧化还原反应的方向

3．判断氧化还原反应的先后次序

4. pH, K sp, K稳，K a等热力学常数与电极电势的关系（K sp, K稳，K a的计算）

第七章原子结构（约4学时）

一、原子理论的发展

1. 电子与原子核

2. 原子核的结构

3. 同位素与放射性

4. 氢原子光谱与Bohr模型

二、微观粒子的运动规律

1. 微观粒子的波粒二象性及其实验依据

2. 波函数与原子轨道

3. 四个量子数

4. 波函数与电子云的图象表示

三、多电子原子结构

1. 多电子原子轨道与能级

2. 屏蔽效应与钻穿效应

3. 多电子原子核外电子排布与周期率

四、元素某些性质(原子半径、电离能、电子亲和能、电负性)及其变化规律

第八章化学键与分子结构（约4学时）

一、化学键

1. 离子键

(1) 离子键的本质和特征

(2) 离子键的强弱、离子半径及其变化规律

2. 共价键与共价分子的特征

(1) 经典Lewis学说

(2) 分子的极性

(3) 价键理论：共价键本质、特征，杂化轨道理论

(4) 分子轨道理论

(5) 价层电子对互斥理论

二、分子间作用力与氢键

1. 分子间作用力的类型、本质、特点

2. 氢键的类型、形成条件、本质、特点

三、晶体结构

1. 晶体的一般类型、晶胞

2. 四种晶体及其基本性质

四、化学键型和晶体构型的变异

离子极化的概念，离子极化对键型、晶型及物质性质的影响

第九章配位化合物（约4学时）

一、配位化合物的基本概念

定义、组成、命名、类型、异构现象

二、配位化合物的化学键理论

1. 价键理论

2. 晶体场理论

三、配位平衡

1.K稳及有关配位平衡的计算

2.配位平衡与其他平衡的关系及配合物之间的转化

四、配合物的应用

第十章s区和ds区元素（约4学时）

一、s区和ds区元素的结构特点及差异性

二、s区元素

1. 金属的活泼性

2. 氢氧化物的碱性

3. Li, Be的特殊性

4. Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Ba2+的鉴定反应（见第十三章13.2）

三、ds区元素

1. 单质的物理化学性质

2. 常见氧化态及其转化

3. 重要化合物（配合物）

4. Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+的分离及鉴定反应（见第十三章13.2）

第十一章p区元素（约6学时）

一、p区非金属元素

1. 卤素

(1) 卤素单质的物理化学性质，非金属的活泼性

(2) 卤化氢

沸点、还原性、热稳定性、酸碱性变化规律

(3) 卤素含氧酸（盐）

卤素含氧酸及其盐的命名，氧化性强弱，热稳定性，含氧酸的酸性

(4) Cl-、Br-、I-离子的分离鉴定（见第十三章13.3）

2. 氧、硫

(1) 氧化物，过氧化物

(2) 硫化氢、硫化物

(3) 各种硫的含氧酸及其盐

(4) S2-、SO32-、SO42-、S2O32-的分离鉴定（见第十三章13.3）

3. 氮、磷

(1) 氨和铵盐

(2) 氮、磷氧化物

(3) 氮、磷含氧酸及其盐

(4) NO3-、NO2-、PO43-的鉴定反应（见第十三章13.3）

4. 碳、硅、硼

(1) 氧化物

(2) 含氧酸及其盐

二、p区金属元素

1. 铝及其化合物

2. 锡、铅、铋

(1) 锡、铅、铋的重要化合物

(2) Sn2+、Pb2+、Bi3+、Al3+的分离及鉴定反应（见第十三章13.2）

三、p区元素小结

1. 单质与氢化物

2. 氧化物，含氧酸及其盐

第十二章d,f区元素（约6学时）

一、过渡金属的通性

1. 金属单质的物理化学性质

2. 形成化合物的某些特点

二、铬、锰

1. 金属活泼性

2. 氧化物、氢氧化物的酸碱性

3. Cr的高低价态的氧化还原性

4. Mn的高低价态的氧化还原性

三、铁、钴、镍

1. 金属活泼性

2. 氧化物、氢氧化物酸碱性及稳定性

3. 二、三价铁盐的氧化还原性，铁的E-pH图

4. 铁、钴、镍的重要配合物

5. Fe3+、Cr3+、Al3+、Co2+、Ni2+的分离与鉴定反应

四*、f区元素、核化学

第十三章定性分析简介* （与元素部分穿插讲授）

一、定性分析反应

二、金属阳离子的分离与检出

三、阴离子的检出（干扰离子的分离）

说明：本提纲仅为参考，其中带*部分教学内容可能会有调整。

教学方式：每周授课4学时

教材：

1.孙淑声等著，《无机化学》(生物类第二版), 北京大学出版社, 1999。

主要参考书：

1.华彤文等著，《普通化学原理》(第三版), 北京大学出版社, 2005。

2.北京大学化学学院普通化学原理教学组《普通化学原理习题解析》, 北京

大学出版社，2006。

3.严宣申等著，《普通无机化学》(第二版), 北京大学出版社, 1999。

4.Loretta Jones and Peter Atkins, Chemistry- Molecules, Matter, and Change,

(4th ed.), W. H. Freeman and Company, New York, 2000.

5.Theodore L.Brown, H. Eugene LeMay, Jr. and Bruce E. Bursten, Chemistry–

The Central Science (8th ed.), Pearson Education North Asia Limited and China

Machine Press, Beijing, 2003.

6.P. A. Cox著，李亚栋等译，《无机化学精要速览》，科学出版社，2002。

7.王夔主编,《化学原理和无机化学》，北京大学医学出版社，2005。

8.杨晓达主编，《大学基础化学》（生物医学类），北京大学出版社, 2008。