写在前面的话
亲爱的化学学院09级新同学:
首先对你们来到北大,来到化学学院,来到普化课堂表示热烈的欢迎!从现在开始,我们将一起度过这一个学期。对你们来说,这个学期同随之而来的其他七个学期可能有相当多的不同,因为它是你们大学生活的开始。常言道:一个好的开端等于成功的一半,衷心希望通过我们的共同努力,每一位同学都能成功地迈出大学生活的第一步。
《普通化学》课程是你们进入大学后学习的第一门化学课,它主要介绍现代化学的一些最基本的原理、概念和知识,为后续各门化学课程的学习打下基础。从某种意义上可以这样说:《普通化学》是大学化学课程的绪论。这门课程的内容涉猎范围较广,大致可以分为:物态、化学热力学(含四大平衡)和动力学、原子结构和分子及晶体结构、元素性质等四个部分。虽然内容丰富,但都很基础,更深入的探讨和学习将在相应的后续化学课程中进行。
很多同学在课程开始后都或多或少地遇到一些问题和困扰,最常见的就是感觉进度太快,内容太多,无法像高中的时候那样透彻地掌握所有的内容。这是很正常的,因为大学和中学的教学模式和特点都有很大的不同。一方面你需要调整自己的学习方法以适应大学的学习,另一方面你也要调整自己对自我学习状况评价的标准。只要你有信心,并以积极地态度面对所遇到的困难,相信很快就可以完全适应大学的教学节奏的。
在你遇到问题和困难的时候,一定要记住:老师是你的朋友。请主动
我坚信,通过我们的共同努力,每一位同学都会从这里走向成功!
最后,祝愿各位同学在北大的每个日子都是充实和快乐的!
李 彦
2009年9月
09级《普通化学》教学要览
教材:
•普通化学原理(第三版),华彤文等著,北京大学出版社,2005。
主要参考书目:
1)
普通化学原理习题解析(第二版),北京大学出版社,2006。
2)
T. L. Brown, H. E. LeMay, Jr.,
and B.E. Burstein, Chemistry: The Central Science, 8th Ed. Prentice Hall, 2000; 机械工业出版社,2003,影印版。
3)
R. H. Petrucci,W. H. Harwood and F. G. Herring,
General Chemistry: Principles and Modern Applications,8th Ed. Prentice Hall, 2002; 高等教育出版社,2004,影印版。
4)
金若水等,现代化学原理(上、下册),高等教育出版社,2003。
5)
大学化学,傅献彩主编,高等教育出版社,1999。
6)
化学原理,(美)马斯特顿(W.L.Masterton), 斯洛文斯基(E.J.Slowinski)著,华彤文等译,1980。
7)
化学:中心科学,布朗著,阎长泰译,科学出版社,1987
成绩评定:
第一次小测验:10%
第二次小测验:20%
讨论课及作业:10%
期末考试:60%
考试时间安排:
第一次测验:
第二次测验:
期末考试:2009年1月
教学内容 (带“*”者为选讲内容)
绪论
1. 什么是化学,化学的研究对象,化学的发展与现状,化学学科的分支。
2. 化学的特点和研究方法
3. 如何学好普通化学
4. 有效数字
第一章 气体、液体和溶液
1.1 气体
1.1.1
理想气体状态方程
1.1.2
混合气体分压定律
1.1.3
实际气体
Van der waals 方程
1.1.4
气体扩散定律和气体分子运动论
1.2
液体
1.2.1
气体的液化-临界现象
1.2.2
液体的蒸发、蒸气压
1.2.3
水的相图
*
1.3
溶液
1.3.1
溶液的浓度
1.3.2
溶解度
*
作业:2.3 2.7 2.11 2.14 2.15 3.3
3.6 3.12 3.16 4.3 4.5 4.6
第二章 化学热力学
2.1 化学热力学常用术语:
体系和环境、状态和状态函数、过程和途径、热和功
2.2
热化学
2.2.1
热力学第一定律
内能
2.2.2
焓和焓变
2.2.3
热化学方程式及热力学标准态
2.2.4
Hess
定律
2.2.5
反应焓变的求算 标准生成焓 键焓
2.3
化学反应方向的判据
2.3.1
熵
2.3.2
Gibbs
自由能
1.
Gibbs
自由能和Gibbs-Helmholtz方程
2.
标准Gibbs生成自由能和D G的求算
2.3.3
Gibbs-Helmholtz方程的应用
作业:5.2 5.4 5.7 5.8 5.9 5.16 5.19
第三章 化学平衡
序言: 什么是化学平衡 化学平衡的特点
3.1 化学平衡常数 实验平衡常数 标准平衡常数
3.2 化学平衡常数与Gibbs自由能变 van抰 Hoff 等温式
3.3 化学平衡的移动
*3.4 多重平衡和偶合(连)反应
作业:6.5 6.8 6.10 6.11 6.14 6.19 6.21
第四章 化学反应速率
4.1 化学反应速率及其表示法
4.2 浓度与化学反应速率
4.3 一级和零级反应浓度与时间的关系
4.4
温度与化学反应速率、活化能
4.4.1 Arrhennius经验公式、实验活化能
4.5
催化作用
*4.6 催化剂的应用举例
作业:7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.7 7.8 7.12
第五章 酸碱平衡
5.1 酸碱质子理论
5.2 水的自偶电离和溶液的pH值
5.3 弱酸弱碱的电离平衡
5.4 酸碱电离平衡的移动
5.5 缓冲溶液 缓冲溶液的组成和缓冲能力、缓冲溶液的选择和配制
5.6 酸碱中和反应
作业:8.3 8.6 8.7 8.10 8.12 8.15 8.17
8.20 8.21 8.22
第六章 沉淀溶解平衡
6.1 溶度积
6.2 沉淀的生成和溶解(沉淀溶解平衡的移动)
6.3 分步沉淀
作业:9.3 9.4 9.6 9.9 9.11 9.12 9.13 9.15 9.17
第七章 氧化还原反应及电化学基础
7.1 氧化还原的一些基本概念
7.2 原电池和电极电势
7.3 标准电动势与Gibbs自由能及标准平衡常数
7.4 浓度对标准电极电势的影响?Nernst 方程式
1.
浓差电池
2.
浓度对电极电势的影响的计算
3.
氧化还原平衡与酸碱及沉淀溶解平衡
4.
利用电极电势测定Ka Kb Ksp
7.5 电解
7.6 化学电源-电池
*7.7 化学腐蚀及防护
作业:10.1 2 4 6 9 13 15 16 17 19
第八章 原子结构
8.1 经典原子核模型的建立
8.2 氢原子光谱和Bohr氢原子理论
8.3 近代量子力学与氢原子结构
1. 波函数
2. 四个量子数
3.
波函数和电子云的空间图象
1)
径向分布图 2) 角度分布图 3) 电子云的空间分布图象
8.4 多电子原子结构与周期率
8.4 元素基本性质的周期变化规律
作业:11.2, 3, 8, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 22, 24
第九章 分子结构与晶体结构
9.1 化学键
离子键的特点、强度
离子的特征
1.
经典Lewis学说
八隅体规则
2.
共振体
3.
价键理论
1)
共价键的本质和特点
2)
杂化轨道
4.
价层电子对互斥理论 ( VSEPR)
1)
分子离子内的总价电子对数的计算
2)
根据价电子对数确定价电子对的理想排布方式
3)
由价电子的空间排布方式确定分子的几何构型
5.
分子轨道理论
分子轨道理论要点,第二周期同原子双原子分子的分子轨道
金属的特点
电子海洋模型 能带理论
9.2 分子的极性和分子间作用力和氢键
1. 取向力 2. 诱导力 3. 色散力
1.
氢键的特点
2.
氢键对物质性质的影响
*3.
氢键与重要的生物分子
9.3 晶体结构
1.
什么是晶体
2.
晶格、点阵、晶胞、晶系
9.3.2
晶体的基本类型及结构
1.
金属晶体
非密置层的堆积
密堆积
2. 离子晶体 CsCl NaCl ZnS
3. 分子晶体
4. 共价晶体
1. 离子极化作用的产生
2. 影响离子极化的因素
1)离子的极化能力
2)离子的变形性
3. 离子极化对键型和晶型的影响
作业:12.1 3 4 5 7 8 12 14 15 16 21 22
13.3 4 8 10 11 13
第十章 配位化合物
10.1 配位化合物的基本概念
10.2 配合物的异构
*
1. 几何异构 2. 旋光异构
10.3 配位化合物的化学键理论
1.
配位键的本质
2.
内轨型和外轨型配合物、磁矩
3.
配位离子的空间构型
1.
配合物中化学键的本质:静电作用
2.
d轨道能量的分裂
3.
晶体场理论对一些问题的解释
1) 低自旋和高自旋 2) 配合物的颜色
10.4 配位平衡
1.
配位平衡与酸碱平衡
2.
配位平衡与沉淀平衡
3.
配位平衡与氧化还原 平衡
4.
配合物之间的转化和平衡
5.
作业:14.3 4 10 13
17 21 23 24
第十一章 元素化学导论
11.2 s区元素
11.3 p区元素
*
11.4 d区元素
*
11.5 镧系元素
11.6 元素单质的提取
*11.7 无机合成简介
推荐习题:15.1 6
7 9 10
13 15 16
18 21 23
27 29