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《中级无机化学》教学大纲课程编码：0411102601课程名称：中级无机化学学时/学分：24/1先修课程：无机化学，分析化学，有机化学适用专业：化学开课教研室：无机化学教研室一、课程性质与任务1.课程性质：中级无机化学面对的是学完了无机化学、分析化学、有机化学和物理化学等基础课的高年级学生，是无机化学的继续与提高，是化学、化工类专业本科生必备的重要专业基础课。2.课程任务：通过本课程的教学，使学生更加全面、更加深入地掌握无机化学原理，了解无机化学的一些新领域、新成就和新知识，提高学生运用现代理论解决实际问题的能力，为更好地学习专业课打下坚实的基础。二、课程教学基本要求本课程共计24课时，教学周期为一个学期，成绩以闭卷考试为主，结合平时课堂提问、作业、期中考试成绩综合评定。三、课程教学内容第一章酸碱理论与非水溶液化学（一）主要内容1.酸碱概念及其发展酸碱的水－离子论、酸碱质子理论、酸碱溶剂论、酸碱电子论、酸碱正负论、氧离子理论。2.酸碱强度质子酸碱强度、质子酸在水溶液中的酸性、含氧酸的酸性、Lewis酸碱强度。3.※软硬酸碱理论（HSAB理论）软硬酸碱的分类、软硬酸碱规则及其应用、酸碱的软硬度、软硬酸碱的理论基础。4.※非水溶液和超酸溶剂对溶质的影响、溶剂的类型、液氨体系、硫酸体系、超酸。5.溶剂化电子（二）基本要求1.掌握现代酸碱理论的要点及运用范围。2.掌握软硬酸碱规则及其应用。3.熟悉有代表性的非水溶剂（液氨体系、硫酸体系及超酸等）的特征及其典型的酸碱反应。第二章配位化学（一）主要内容1.配位化合物的基本概念配合物的定义、配位数与配合物的空间构型。2.※配位化合物的异构现象配合物的几何异构、旋光异构、键合异构现象、配位异构现象、电离异构现象、溶剂合异构现象。3.配位化合物的制备加成反应、取代反应、氧化－还原反应、热分解法。4.※晶体场理论和分子轨道理论5.Jahn-Teller效应和立体化学Jahn-Teller效应、配合物的立体构型的选择。6.配合物的反应动力学和反应机理*配合物的活性和惰性、取代反应的机理、影响取代反应的速率、反应机理的因素。（二）基本要求1.掌握配位化合物的基本概念。2.掌握配位化合物的稳定性与晶体场理论（d轨道能级的分裂、分裂能Δ0和光谱化学序列、配离子的电子构型与配合物的磁性、晶体场稳定化能CFSE、其它配位体场对d轨道的分裂作用及配合物的立体构型的选择）。3.熟悉Jahn-Teller效应。第三章有机金属化合物（一）主要内容1.※金属羰基配合物概述、金属羰基配合物的特点、有效原子序数规则及应用、羰合物的类型、羰合物的成键特征、羰合物的合成方法、羰合物的性质和应用。2.※CN-、NO、AR3π－酸配体配合物3.双氮（N2）配合物（简史及合成、氮分子结构的特点、双氮配合物中的化学键、氮分子的活化及活化途径、配位氮分子的还原反应－－化学模拟生物固氮）。4.烯、炔烃π－配合物5.夹心配合物（金属夹心配合物及其类型、二茂铁的合成及性质）（二）基本要求1.掌握金属羰基配合物的特点。2.掌握有效原子序数规则及应用；羰合物的类型；掌握羰合物的成键特征。3.掌握CN-、NO、AR3π－酸配体配合物、双氮配合物、烯、炔烃π－配合物、金属夹心配合物中的化学键特征，配位方式和性质。第四章金属原子簇化合物（一）主要内容1.※金属原子簇化合物金属簇状化合物的特征、金属原子簇化合物的分类、卤素金属簇状化合物、羰基金属。簇状化合物、原子簇的一些应用2.硼烷及其衍生物硼烷的合成及其性质、命名、硼烷的结构和化学键、硼烷的反应、硼烷的衍生物。（二）基本要求1.熟悉金属簇状化合物的特征。2.掌握卤素金属簇状化合物的结构特征。3.掌握羰基金属簇状化合物的结构特征。4.熟悉高级硼烷结构的成键要素。5.掌握Wade规则判断硼烷、多硼烷阴离子BnHn2-和碳硼烷Bn-2C2Hn的结构类型。第五章固体无机化学（一）主要内容1.点阵、晶胞、晶系和晶格。2.密堆积（立方最密堆积和六方最密堆积）3.离子化合物的晶体构型、简单结构类型以及晶格能。4.※金属及合金能带理论5.缺陷（二）基本要求1.熟悉无机晶体的结构。2.熟悉晶体结构中的共价健结构（晶体中共价结构的分类、晶体中水分子的分类）。3.熟悉密置层与填隙模型（金属的三种紧密堆积、配位多面体及其连接与骨架模型）。第六章元素与元素性质的周期性（一）主要内容1.周期表族序号的新标法（周期表族序号的新标法、周期系展望及应用）。2.元素电负性研究的一些进展（Pauling电负性概念及其应用、电负性的其它标度、电负性的应用、电负性和价态）。3.周期性的非规则性（氢和第二周期元素的特殊性、第二周期性、过渡后p区元素的非规律性）。（二）基本要求1.了解周期系展望及应用。2.熟悉Pauling电负性概念及其应用。3.能够解释周期性的一些“非规则性”（氢和第二周期元素的特殊性、第二周期性、过渡后p区元素的非规律性）。第七章过渡元素（一）主要内容1.过渡元素引论（过渡元素的定义和分类、过渡元素的价电子层结构、过渡元素的电离势、过渡元素原子化焓和熔点、过渡元素的氧化态、过渡元素的一般性质、过渡元素金属离子大多有颜色。2.重过渡元素的特点3.铂系金属的特点（二）基本要求1.掌握过渡元素引论。2.熟悉重过渡元素的特点。3.了解铂系金属的特点。第八章稀土元素（一）主要内容1.镧系元素概况与稀土元素2.镧系元素的矿产与提取方法3.镧系元素性质（物理性质、化学性质、氧化态、Ln3+的颜色和电子吸收光谱、Ln3+的磁性、镧系元素的放射性）。4.镧系元素的应用（二）基本要求了解镧系和稀土的分类及提取方法；熟悉镧系元素的特点。第九章核化学和锕系元素（一）主要内容1.核化学基本概念及核衰变2.锕系元素（二）基本要求1.了解核化学基本概念，核衰变反应。2.了解锕系元素的特点（电子层结构、氧化态、原子、离子半径、离子颜色、放射性）。第十章生物无机化学（一）主要内容1.生物必需元素（宏量金属离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+，重要痕量过渡元素Zn、Fe、Co、Cu、Mo）。2.金属酶（离子载体、金属蛋白质、金属酶）。3.生物无机化学与现代医学和环境科学。（二）基本要求1.了解金属酶中金属离子的作用。2.了解有毒元素的中毒机理。3.了解生物必需元素的化学特性和功能。第十一章无机化学研究前沿（一）主要内容1.富勒烯化学2.超分子化学2.纳米粒子（二）基本要求1.了解富勒烯的定义结构特征以及化学性质。2.了解超分子化学以及分子识别和分子组装。3.了解纳米粒子及其性质和制备。四、学时分配表章序内容课时备注1酸碱理论与非水溶液化学32分子的对称性与分子结构23配位化学24有机金属化合物25原子簇化合物16固体无机化学27元素与元素性质的周期性38过渡元素29稀土元素310核化学锕系元素111生物无机化学212无机化学研究前沿1总学时24五、教材及参考书教材：《中级无机化学》主编：朱文祥出版社：高等教育出版社,2004年参考书：《中级无机化学》主编：唐宗薰出版社：高等教育出版社，2007年《中级无机化学学习指导》主编：王明召出版社：高等教育出版社，2007年《中级无机化学》主编：项斯芬出版社：高等教育出版社，2010年审定：韩虹徐绍红