《普通化學》是對非化工類專業開設的一門自然科學基礎課程。本課程運用化學熱力學的基礎知識,闡明化學反應中的能量關係,判斷化學反應的方向和程度以及平衡移動的規律。從物質微觀結構的角度瞭解物質的性質及其變化規律。學習重要無機化合物的性質及其在近代科技中的應用。簡單介紹有機化學、環境化學等內容。
希望通過該課程使學生瞭解當代化學的基本理論和基本知識,並能運用化學的觀點分析和解決工程技術中遇到的問題,關注生命、環境、能源、材料等社會熱點問題,培養學生科學的思維方法和世界觀。
「化學」一詞,若單是從字面解釋就是「變化的科學」。化學如同物理一樣皆為自然科學的基礎科學。化學是一門以實驗為基礎的自然科學。門捷列夫提出的化學元素週期表大大促進了化學的發展。如今很多人稱化學為「中心科學」,因為化學為部分科學學門的核心,如材料科學、納米科技、生物化學等。化學是在原子層次上研究物質的組成、結構、性質、及變化規律的自然科學
,這也是化學變化的核心基礎。現代化學下有五門二級學科:無機化學、有機化學、物理化學、分析化學與高分子化學。
化學是重要的基礎科學之一,是一門以實驗為基礎的學科,在與物理學、生物學、地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發展,也推動了其他學科和技術的發展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學。
元素週期表是化學的核心。元素週期表是元素週期律用表格表達的具體形式,它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯繫的規律。元素週期表簡稱週期表.元素週期表有7個週期,有16個族和4個區。元素在週期表中的位置能反映該元素的原子結構。週期表中同一橫列元素構成一個週期。同週期元素原子的電子層數等於該週期的序數。同一縱行(第Ⅷ族包括3個縱行)的元素稱「族」。
族是原子內部外電子層構型的反映。例如外電子構型,IA族是ns1,IIIA族是ns2np1,O族是ns2np4, IIIB族是(n-1)
d1·ns2等。元素週期表能形象地體現元素週期律。根據元素週期表可以推測各種元素的原子結構以及元素及其化合物性質的遞變規律。
當年,門捷列夫根據元素週期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質,經過綜合推測,成功地預言未知元素及其化合物的性質。現科學家利用元素週期表,指導尋找制取半導體、催化劑、化學農藥、新型材料的元素及化合物。
現代化學的元素週期律是1869年俄國科學家德米特裡·伊萬諾維奇·門捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev)首先整理,他將當時已知的63種元素依原子量大小並以表的形式排列,把有相似化學性質的元素放在同一行,就是元素週期表的雛形。利用週期表,門捷列夫成功的預測當時尚未發現的元素的特性(鎵、鈧、鍺)。1913年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產生X射線,發現原子序越大,X射線的頻率就越高,因此他認為核的正電荷決定了元素的化學性質,並把元素依照核內正電荷(即質子數或原子序)排列,經過多年修訂後才成為當代的週期表。
普通化學 教學內容:
第一章 物質及其變化的一些規律
1.掌握理想氣體狀態方程和分壓定律;
2.掌握狀態函數、內能、焓等基本概念以及焓變的計算(△H );
3.掌握質量作用定律、反應級數、基元反應、非基元反應;掌握影響反應速率的因素(濃度、溫度、催化劑)。
第二章 化學反應的方向和程度
1.掌握ΔS 和ΔG 的計算;掌握反應進行的判斷;
2.理解可逆反應和化學平衡狀態的概念;掌握K 的意義和計算;掌握影響平衡移動的因素(濃度、壓力、溫度);
3.掌握多重平衡規則及應用。
第三章 電解質溶液
1.掌握一元弱酸、弱鹼解離平衡的計算;瞭解多元弱酸的解離平衡;
2.掌握同離子效應及有關計算;理解緩衝溶液的概念,掌握緩衝溶液pH值的計算;
3.掌握溶度積的概念及有關計算;掌握溶度積規則,學會用溶度積規則判斷沉澱的生成和溶解。
第四章 氧化還原反應和電化學
1.掌握氧化還原電對的概念;掌握離子—電子法配平氧化還原方程式;
2.掌握原電池符號的表示方法;理解電極電勢的概念,掌握奈斯特方程式的應用及電極電勢的應用;
3.瞭解電解的基本原理;
4.掌握電化學腐蝕的基本原理及主要防腐措施。
第五章 原子結構與週期系
1.理解波函數、電子雲的概念;
2.掌握四個量子數的意義、取值範圍;
3.掌握核外電字排布原則,能夠熟練寫出36號以前元素的電子排布式;
4.掌握週期表的劃分(週期、族、區);瞭解元素性質的週期性變化規律。
第六章 分子結構和晶體結構
1.掌握共價鍵的特徵及類型;
2.瞭解雜化軌道理論;掌握雜化軌道類型和分子空間構型的關係;
3.理解極性鍵、非極性鍵及極性分子、非極性分子的概念;掌握分子間力、氫鍵對物質性質的影響;
4.掌握四種晶體類型的結構和性質特點。
第七章 配位化合物
1.掌握配合物的定義、組成、類型、命名;
2.瞭解配合物價鍵理論的基本要點及一些典型配離子的雜化方式和空間構型;
3.掌握配位平衡的有關計算及影響配位平衡移動的因素;
4.瞭解配合物在分析化學中的應用。
第八章 無機化合物
1.瞭解氯化物的水解反應規律;
2.掌握氧化物及其水合物的酸鹼性及變化規律;掌握H O 的主要化學性質;
3.掌握碳酸鹽的熱穩定性規律;掌握碳酸鹽的熱分解規律及硝酸鹽和亞硝酸鹽的氧化還原性;
4.掌握重鉻酸鹽和鉻酸鹽的互變性及重鉻酸鹽的氧化性;掌握高錳酸鉀在不同酸鹼性介質中的還原產物。
第九章 有機化合物
1.熟悉有機化合物的分類和命名;
2.瞭解有機化合物的幾種主要反應類型;
3.瞭解石油的組成和天然氣的成分。
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