《基礎(chǔ)化學(xué)》 包括無機(jī)化學(xué),分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué),是高等院?;瘜W(xué)化工類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程。要求學(xué)生能熟練掌握這四門化學(xué)課程的基本原理和應(yīng)用,掌握基本實(shí)驗(yàn)原理,知識(shí)及基本實(shí)驗(yàn)操作。
無機(jī)化學(xué)部分
1. 原子結(jié)構(gòu)與元素周期系
氫原子光譜、能級(jí)和量子化的概念。
核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài),微觀粒子的波粒二象性,微觀粒子波的統(tǒng)計(jì)解釋,核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的近代描述,薛定諤方程(列出公式并初步了解其意義),四個(gè)量子數(shù)。
波函數(shù)和原子軌道,波函數(shù)的角度分布圖,概率密度和電子云,電子云的徑向分布圖,電子云的角度分布圖。
多電子能級(jí),近似能級(jí)圖,能級(jí)交錯(cuò),原子軌道能級(jí)與原子序數(shù)的關(guān)系,屏蔽效應(yīng),鉆穿效應(yīng),泡利不相容原理,能量最低原理,洪特規(guī)則,元素原子的核外電子排布與元素周期系。
元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,影響元素金屬性和非金屬性的因素,原子參數(shù):有效核電荷、原子半徑、電離能、電子親和能、電負(fù)性及氧化態(tài)。
2. 分子結(jié)構(gòu)
化學(xué)鍵及其類型:離子鍵、共價(jià)鍵。
價(jià)鍵理論的基本要點(diǎn)。原子軌道的重疊。共價(jià)鍵的飽和性和方向性,σ鍵及π鍵,鍵參數(shù):鍵長、鍵角、鍵能和鍵矩。
雜化軌道理論的基本要點(diǎn)。Sp、sp2、sp3雜化軌道類型與分子幾何構(gòu)型的關(guān)系,不等性雜化。
分子軌道理論的基本要點(diǎn)。分子軌道的形成,成鍵分子軌道和反鍵分子軌道,原子軌道的組合,同核雙原子分子軌道能級(jí)圖,鍵級(jí)、順磁性和反磁性。
價(jià)層電子對互斥理論。
分子偶極矩,極性分子和非極性分子。分子間力:取向力、誘導(dǎo)力和色散力,氫鍵,分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。
3. 晶體結(jié)構(gòu)
晶格的概念,晶體的類型,離子晶體,晶格能的概念與計(jì)算,離子極化的概念,離子極化對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。
分子晶體,原子晶體,金屬晶體,金屬鍵理論(含能帶理論),混合晶體。
4. 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
化學(xué)熱力學(xué)初步:狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù),熱力學(xué)能,熱和功,熱力學(xué)第一定律,熱化學(xué),焓與焓變、熵與熵變、吉布斯函數(shù)變,蓋斯定律及其有關(guān)計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷。
化學(xué)反應(yīng)速率概念及其表示方法,基元反應(yīng)和非基元反應(yīng),影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,化學(xué)反應(yīng)速率理論:碰撞理論和過渡狀態(tài)理論,活化能,反應(yīng)速率方程,反應(yīng)級(jí)數(shù),阿侖尼烏斯公式。
可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡,平衡常數(shù):實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),范特霍夫方程式,多重平衡規(guī)則,影響化學(xué)平衡的因素,有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡移動(dòng)原理。
5. 電離平衡
酸堿理論:酸堿電離理論、酸堿質(zhì)子理論、酸堿電子理論。
溶液的酸堿性,pH值,弱電解質(zhì)的電離平衡,電離平衡常數(shù),電離度及其有關(guān)計(jì)算,稀釋定律,同離子效應(yīng),鹽效應(yīng)。多元弱酸的電離平衡,二元弱酸中氫離子濃度及酸根離子濃度的計(jì)算。
緩沖溶液及其pH值的計(jì)算,緩沖溶液的選擇和配制。
鹽類的水解,水解常數(shù),弱酸強(qiáng)堿鹽、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸弱堿鹽的水解及溶液pH值的計(jì)算,多元弱酸鹽的水解,影響鹽類水解的因素,鹽類水解的抑制和應(yīng)用。
6. 沉淀反應(yīng)
溶度積的意義,溶度積規(guī)則,難溶電解質(zhì)沉淀的生成和溶解,分步沉淀,沉淀轉(zhuǎn)化。
7. 氧化還原反應(yīng) 電化學(xué)基礎(chǔ)
氧化還原反應(yīng)的基本概念,氧化還原反應(yīng)方程式的配平。
原電池,原電池的組成、符號(hào)、正負(fù)極、電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。
電極電勢的概念,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的測定,影響電極電勢的因素,能斯特方程式及其應(yīng)用。
標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的應(yīng)用:比較氧化劑和還原劑的相對強(qiáng)弱,預(yù)測氧化還原反應(yīng)可能進(jìn)行的方向和次序,判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度。
元素電勢圖及其應(yīng)用。
E-pH圖。
電解。
8. 配位化合物
配位化合物的基本概念:定義、組成、命名。
配合物中的化學(xué)鍵:價(jià)鍵理論、晶體場理論概述。
螯合物的概念、特性和應(yīng)用,配合物(包括螯合物)的中心離子在周期系中的分布。
配合物在溶液中的狀況:配離子的離解平衡,配離子的不穩(wěn)定常數(shù)及其應(yīng)用,配位平衡的有關(guān)計(jì)算。
9. 鹵素 稀有元素
鹵素的通性。
鹵素單質(zhì)的性質(zhì),鹵素氧化性的比較,鹵素離子還原性的比較,鹵素單質(zhì)的制備,鹵素的電勢圖,鹵化氫的還原性、穩(wěn)定性及其變化規(guī)律,氫鹵酸的酸性強(qiáng)度變化規(guī)律(用熱力學(xué)數(shù)據(jù)分析),氫氟酸的特殊性,鹵化氫的制備,鹵化物。
鹵素的含氧化合物,次氯酸及其鹽,亞氯酸及其鹽,氯酸及其鹽,高氯酸及其鹽,氯的含氧酸的性質(zhì)(酸性、穩(wěn)定性、氧化性)的遞變規(guī)律,氯的含氧酸結(jié)構(gòu),氯的含氧酸根的結(jié)構(gòu),溴和碘的含氧化合物。
10. 氧族元素
氧族元素的通性。
氧的同素異形體,O2和O3的分子結(jié)構(gòu),H2O2的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
硫的單質(zhì),S8的結(jié)構(gòu),H2S的性質(zhì),金屬硫化物及其溶解情況分類,多硫化物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),硫的含氧化合物,硫酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),硫酸鹽,焦硫酸及其鹽。硫代硫酸及其鹽,連二亞硫酸及其鹽,過硫酸及其鹽。
11.氮族元素
氮族元素的通性。
氮分子的分子結(jié)構(gòu)和特殊穩(wěn)定性。
氨和銨鹽。
氮的含氧化合物:氮的氧化物、硝酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、硝酸與非金屬和金屬的作用,硝酸鹽,硝酸根離子的結(jié)構(gòu),亞硝酸及其鹽。
磷的單質(zhì)及其同素異形體(P4的結(jié)構(gòu)),磷的氫化物,磷的鹵化物,磷的含氧化合物:磷酐、正磷酸、偏磷酸、焦磷酸、亞磷酸和次磷酸,磷酸的結(jié)構(gòu),磷酸鹽。
銻、鉍的單質(zhì)、氧化物及其水合物,銻、鉍的鹽類。
12碳、硅、硼
碳、硅、硼的單質(zhì)。
碳的主要化合物:碳的氧化物、碳酸及碳酸鹽、碳化物。
硅的重要化合物:硅烷、硅的鹵化物、硅的氧化物、硅酸和硅酸鹽。
硼的重要化合物:硼烷、硼的鹵化物、硼的氧化物、硼酸和硼酸鹽。
硼和硅的相似性。
13. 鋁、鍺、錫、鉛
鋁的單質(zhì)及其重要化合物。
錫、鉛的冶煉、性質(zhì)及用途。錫、鉛的氧化物及其水合物,錫、鉛的鹵化物、硫化物。
14. 堿金屬和堿土金屬
堿金屬和堿土金屬的通性。
堿金屬和堿土金屬的化合物:氫化物、氧化物、過氧化物、超氧化物、氫氧化物以及鹽類。
堿金屬和堿土金屬的氫氧化物的溶解度和堿性變化規(guī)律。
堿金屬和堿土金屬的鹽類的溶解度及某些鹽類的熱穩(wěn)定性的變化規(guī)律。
硬水及其軟化。
對角線規(guī)則。
15. 過渡元素(一)
過渡元素的通性:原子電子層結(jié)構(gòu)、原子半徑、多種氧化數(shù)、金屬的活潑性、配位性、水合離子的顏色、磁性及催化性能。
金屬鈦的性質(zhì),鈦的重要化合物。
金屬鉻的性質(zhì)和用途,鉻的重要化合物:氧化物和氫氧化物及其酸堿性,鉻(Ⅲ)鹽、亞鉻酸鹽、鉻酸鹽和重鉻酸鹽的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化,重鉻酸鹽的氧化性。
金屬錳的性質(zhì)和用途,錳的重要化合物:氧化物和氫氧化物,錳(Ⅱ)鹽,錳酸鹽和高錳酸鹽的氧化性,介質(zhì)對高錳酸鉀還原產(chǎn)物的影響。
鐵、鈷、鎳的性質(zhì)和用途,鐵的重要化合物,鈷和鎳的重要化合物。
16. 過渡元素(二)
銅族元素的通性,銅、銀的氧化物和氫氧化物、鹽類,銅(Ⅰ)和銅(Ⅱ)的相互轉(zhuǎn)化,配合物。
鋅族元素的通性,鋅、汞的氧化物、鹽類,汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互轉(zhuǎn)化,配合物。
17. 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)部分
臺(tái)秤和分析天平的使用規(guī)則,稱量方法,
酒精燈、酒精噴燈、煤氣等的使用方法。
普通溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法。
移液管、容量瓶、滴定管的使用方法及滴定操作。
蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、常壓過濾和減壓過濾等操作。
氣體的生成、凈化、干燥和氣體壓力、體積及溫度測量等操作。
教材:
《無機(jī)化學(xué)》(第二版)華南理工大學(xué)無機(jī)教研室古國榜、李樸主編,化學(xué)工業(yè)出版社2007年
有機(jī)化學(xué)部分
基礎(chǔ)知識(shí)部分
1.有機(jī)化合物的命名、順反、Z/E及對映異構(gòu)體命名、個(gè)別重要化合物的俗名和英文縮寫。
2.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、共振雜化體及芳香性,同分異構(gòu)與構(gòu)象。
3.誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、超共軛效應(yīng)、空間效應(yīng)、小環(huán)張力效應(yīng)、鄰基效應(yīng)、氫鍵的概念及上述效應(yīng)對化合物物理與化學(xué)性質(zhì)的影響?!?
4.采用常見有機(jī)化合物的波譜(紅外、核磁)來判斷化合物結(jié)構(gòu)。
5.碳正離子、碳負(fù)離子、自由基、苯炔的生成與穩(wěn)定性及其有關(guān)反應(yīng)的規(guī)律。能夠從中間體穩(wěn)定性來判斷產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
6.主要官能團(tuán)(烯鍵、炔鍵、鹵素、硝基、氨基、羥基、醚鍵、醛基、酮羰基、羧基、酯基、氰基、磺酸基等)的化學(xué)性質(zhì)及他們之間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。
7.烷烴、脂環(huán)烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、不飽和醛酮、羧酸、羧酸及其衍生物、丙二酸酯、β-丙酮酸酯、氨基酸、硝基化合物、胺、腈、偶氮化合物、磺酸、簡單雜環(huán)化合物、單糖等的制備、分離、鑒定、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及在合成上的應(yīng)用。
8.飽和碳原子上的自由基取代,親核取代,芳環(huán)上的親電與親核取代,碳碳重鍵的親電、自由基及親核加成,消除反應(yīng),氧化反應(yīng)(烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、芳烴側(cè)鏈的氧化、烯炔臭氧化及Cannizzaro反應(yīng)),還原反應(yīng)(不飽和烴、芳烴、醛、酮、羧酸、羧酸衍生物、硝基化合物、腈的氫化還原及選擇性還原反應(yīng)),縮合反應(yīng)(羥醛縮合、Caisen縮合、Caisen-Schmidt縮合、Perkin縮合),降級(jí)反應(yīng)(Hofmann降解,脫羧),重氮化反應(yīng),偶合反應(yīng),重排反應(yīng)(頻那醇重排、Beckmann重排、Hofmann重排)的歷程及在有機(jī)合成中的應(yīng)用。
9.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分:
蒸餾、分餾、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾、重結(jié)晶、萃取等實(shí)驗(yàn)操作;有機(jī)化合物物理常數(shù)的測定(例如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等);有機(jī)化合物基本制備實(shí)驗(yàn)(例如1-溴丁烷的制備、乙酸正丁酯的制備、苯胺的制備、Cannizzaro反應(yīng)等)
教材:
《有機(jī)化學(xué)》(第四版)天津大學(xué)高鴻賓主編,高等教育出版社2004年
《有機(jī)化學(xué)》古練權(quán)、汪波、黃志紆、吳云東編著,高等教育出版社2008年
分析化學(xué)部分
一、化學(xué)分析
第一章 概論:了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用,分析方法的分類。明確基準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)溶液等概念,掌握滴定分析的方式,方法,對化學(xué)反應(yīng)的要求。掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法、濃度的表示形式及滴定分析的相關(guān)計(jì)算。
第二章 分析試樣的采集與制備:了解分析試樣的采集、制備、分解及測定前的預(yù)處理。
第三章 分析化學(xué)中的誤差與數(shù)據(jù)處理:了解誤差的種類、來源及減小方法。掌握準(zhǔn)確度及精密度的基本概念、關(guān)系及各種誤差及偏差的計(jì)算,掌握有效數(shù)字的概念,規(guī)則,修約及計(jì)算。掌握總體和樣本的統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算。了解隨機(jī)誤差的正態(tài)分布的特點(diǎn)及區(qū)間概率的概念。掌握少數(shù)數(shù)據(jù)的t分布,并會(huì)用t分布計(jì)算平均值的置信區(qū)間;掌握t檢驗(yàn)和F檢驗(yàn);熟練掌握異常值的取舍方法。了解系統(tǒng)誤差的傳遞計(jì)算和隨機(jī)誤差的傳遞計(jì)算。掌握一元線性回歸分析法及線性相關(guān)性的評(píng)價(jià)。了解提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。
第四章 分析化學(xué)中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制:了解分析全過程的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制;掌握標(biāo)準(zhǔn)方法與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);了解不確定度和溯源性。,
第五章 酸堿滴定法:了解活度的概念和計(jì)算,掌握酸堿質(zhì)子理論。掌握酸堿的離解平衡,酸堿水溶液酸度、質(zhì)子平衡方程。掌握分布分?jǐn)?shù)的概念及計(jì)算以及pH值對溶液中各存在形式的影響。掌握緩沖溶液的性質(zhì)、組成以及pH值的計(jì)算。掌握酸堿滴定原理、指示劑的變色原理、變色范圍及指示劑的選擇原則。掌握各種酸堿滴定曲線方程的推導(dǎo)。熟悉各種滴定方式,并能設(shè)計(jì)常見酸、堿的滴定分析方案。
第六章 配位滴定法:理解絡(luò)合物的概念;理解絡(luò)合物溶液中的離解平衡的原理。熟練掌握絡(luò)合平衡中的副反應(yīng)系數(shù)和條件穩(wěn)定常數(shù)的計(jì)算。掌握絡(luò)合滴定法的基本原理和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)金屬離子濃度的計(jì)算;了解金屬離子指示劑的作用原理。掌握提高絡(luò)合滴定的選擇性的方法;學(xué)會(huì)絡(luò)合滴定誤差的計(jì)算。掌握絡(luò)合滴定的方式及其應(yīng)用和結(jié)果計(jì)算。
第七章 氧化還原滴定法:了解影響氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行方向的各種因素。理解標(biāo)準(zhǔn)電極電勢及條件電極電勢的意義和它們的區(qū)別,熟練掌握能斯特方程計(jì)算電極電勢。掌握氧化還原滴定曲線;了解氧化還原滴定中指示劑的作用原理。學(xué)會(huì)用物質(zhì)的量濃度計(jì)算氧化還原分析結(jié)果的方法;掌握氧化還原終點(diǎn)的誤差計(jì)算方法。了解氧化還原滴定前的預(yù)處理;熟練掌握KMnO4法、K2Cr2O4法及碘量法的原理和操作方法。
第八章 沉淀滴定法和滴定分析小結(jié):掌握銀量法(莫爾法、佛爾哈德法、法揚(yáng)司法)的基本原理及測定方法;了解其他的沉淀滴定法;熟悉常見鹵化物的銀量法測定。
第九章 重量分析法:了解重量分析的基本概念;熟練掌握沉淀的溶解度的計(jì)算及影響沉淀溶解度的因素。了解沉淀的形成過程及影響沉淀純度的因素;掌握沉淀?xiàng)l件的選擇。熟練掌握重量分析結(jié)果計(jì)算。
第十章 吸光光度法:了解光的特點(diǎn)和性質(zhì);熟練掌握光吸收的基本定律;理解引起誤差的原因。了解比色和分光光度法及其儀器;掌握顯色反應(yīng)及其影響因素。熟練掌握光度測量和測量條件的選擇。掌握吸光光度法測定弱酸的離解常數(shù)、絡(luò)合物絡(luò)合比的測定、示差分光光度法和雙波長分光光度法等應(yīng)用。
第十一章 分析化學(xué)中常用的分離和富集方法:了解分析化學(xué)中常用的分離方法:沉淀分離與共沉淀分離、溶劑萃取分離、離子交換分離、液相色譜分離的基本原理。了解萃取條件的選擇及主要的萃取體系。了解離子交換的種類和性質(zhì)以及離子交換的操作。了解紙色譜、薄層色譜及反向分配色譜的基本原理。
二、儀器分析
第一章 緒論:了解分析化學(xué)的發(fā)展和儀器分析的產(chǎn)生;掌握儀器分析的分類;了解儀器分析的發(fā)展。
第二章:光譜分析法概述:了解光學(xué)分析法的分類;了解電磁輻射的性質(zhì)和電磁波譜區(qū);熟悉光譜法儀器的基本結(jié)構(gòu):常用光源,單色器性能的表征,吸收池材質(zhì)與電磁波譜區(qū)的對應(yīng)關(guān)系,檢測器的類型等。
第三章:紫外可見分光光度法:了解紫外可見光譜的形成;掌握有機(jī)化合物和無機(jī)化合物紫外可見光譜的主要電子躍遷類型;掌握紅(藍(lán))移、增(減)色等基本光譜學(xué)術(shù)語;掌握影響紫外可見光譜的因素;掌握L-B定律及偏離因素;掌握紫外可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和類型,了解校正方法;熟悉紫外可見光譜分析法的條件選擇如儀器測量條件、反應(yīng)條件、參比溶液、干擾及消除等。掌握紫外課件光譜在定性、結(jié)構(gòu)、定量、配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)測定等方面的應(yīng)用。
第四章 紅外光譜法及Raman光譜法:掌握紅外吸收光譜法的基本原理,基因頻率和特征吸收峰,紅外光譜儀的基本及類型,試樣的制備和紅外吸收光譜法的應(yīng)用;了解激光拉曼光譜法基本原理、儀器裝置和應(yīng)用。
第五章 分子發(fā)光分析法:掌握分子熒光及磷光產(chǎn)生的機(jī)理,熒光分析法與吸光光度法的區(qū)別;掌握熒光效率及影響因素;了解熒光、磷光及化學(xué)發(fā)光之間的區(qū)別,熒光、磷光及化學(xué)發(fā)光的應(yīng)用;了解熒光法、磷光法、化學(xué)發(fā)光法儀器特點(diǎn)。
第六章:原子光譜法:熟悉原子光譜的產(chǎn)生及其與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系;掌握原子發(fā)射光譜儀的基本結(jié)構(gòu)及儀器類型,掌握常用光源的特點(diǎn)及選擇,掌握原子發(fā)射光譜在定性、定量方面的應(yīng)用;掌握影響原子吸收曲線變寬的因素及積分吸收和峰值吸收概念,掌握握原子吸收光譜儀的基本結(jié)構(gòu)及儀器類型,掌握空心陰極燈等工作原理,掌握火焰原子化器、石墨爐原子化器、電加熱石英管原子化的的區(qū)別及應(yīng)用,掌握原子吸收的干擾因素及其消除方法,了解靈敏度的表示方法,檢出限及有關(guān)計(jì)算;了解原子熒光分析法和原子質(zhì)譜法的基本原理、儀器與應(yīng)用。
第九章 核磁共振波譜法:理解核磁共振波譜法的基本原理;了解核磁共振波譜儀主要組成部件的功能;理解化學(xué)位移產(chǎn)生的原因及其影響因素;掌握一級(jí)圖譜的偶核裂分規(guī)律;掌握利用1H譜正確解析一般有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。
第十章 電化學(xué)分析引論:掌握電池的組成及表達(dá)式,液接電位與鹽橋,電極電位和電池電動(dòng)勢;了解電極的極化和超電位;了解電化學(xué)分析方法的分類及特點(diǎn)。
第十一章 電位分析法:了解金屬基電極的分類及特點(diǎn);掌握離子選擇性電極的組成、特點(diǎn)及分類,膜電位的產(chǎn)生機(jī)理及表達(dá),玻璃電極和氟離子選擇電極的應(yīng)用,性能參數(shù)并了解其他離子選擇性電極;掌握直接電位法和電位滴定法。
第十二章 電解和庫侖分析:掌握電解分析的基本原理,電解分析方法及其應(yīng)用;掌握庫侖分析法的原理及滴定終點(diǎn)的確定。
第十三章 伏安法:掌握極譜分析法的基本原理和方法特點(diǎn);掌握極譜分析中的干擾電流及其排除;掌握極譜定量分析方法及有關(guān)計(jì)算;了解擴(kuò)散電流及擴(kuò)散電流公式,影響擴(kuò)散電流的因素;了解簡單金屬離子和配位離子的極譜波方程及意義;了解現(xiàn)代新極譜分析法的原理及特點(diǎn)。
第十五章 色譜法引論:了解色譜流出曲線和術(shù)語;理解柱效率的物理意義及其計(jì)算方法;理解速率理論對實(shí)際分離的指導(dǎo)意義;掌握分離度的計(jì)算及影響分離度的重要色譜參數(shù)。
第十六章:氣相色譜法:了解氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍;理解固定相及重要操作條件的選擇原則;理解常用檢測器原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍;掌握常用定性和定量方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
第十七章 高效液相色譜法:了解高效液相色譜法的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍;理解常用檢測器原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍;理解各種分離方式的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。了解超臨界色譜法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。
第十九章 質(zhì)譜法:理解質(zhì)譜法的原理;理解質(zhì)譜儀主要部件的功能;了解離子的主要類型及其相應(yīng)的各峰;掌握重要類型有機(jī)化合物的裂解規(guī)律;掌握由質(zhì)譜圖解析有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)。
教材:
分析化學(xué)(第五版)(上冊),武漢大學(xué)主編,2006,高等教育出版社
儀器分析教程(第2版),葉憲曾等編著,2007,北京大學(xué)出版佘
物理化學(xué)部分
一. 緒論與氣體性質(zhì)
1. 了解物理化學(xué)的研究對象、方法和學(xué)習(xí)目的。
2. 掌握理想氣體狀態(tài)方程和混合氣體的性質(zhì)(分壓和道爾頓定律、分容和阿馬格定律)。
3. 了解實(shí)際氣體的狀態(tài)方程(范德華方程)。
4. 了解實(shí)際氣體的液化和臨界性質(zhì)。
二. 熱力學(xué)第一定律
1. 理解下列熱力學(xué)基本概念:平衡狀態(tài),狀態(tài)函數(shù),可逆過程,熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。
2. 理解熱力學(xué)第一定律的敘述及數(shù)學(xué)表達(dá)式。掌握內(nèi)能、功、熱的計(jì)算。
3. 明了熱力學(xué)焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓等概念及掌握其計(jì)算方法。
4. 掌握標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓與溫度關(guān)系。
5. 掌握理想氣體絕熱可逆過程的pVT關(guān)系及理解其功的計(jì)算。
6. 了解節(jié)流膨脹。
三. 熱力學(xué)第二定律
1. 了解卡諾循環(huán)。
2. 理解熱力學(xué)第二定律的敘述及數(shù)學(xué)表達(dá)式,掌握熵增原理。
3. 掌握理想氣體pVT變化、相變化和化學(xué)變化過程中系統(tǒng)熵變的計(jì)算方法和環(huán)境熵變的計(jì)算方法,以及掌握用總熵變判斷過程的方法。
4. 了解熱力學(xué)第三定律。
5. 明了Helmholtz自由能和Gibbs自由能以及標(biāo)準(zhǔn)生成Gibbs自由能等概念并掌握其計(jì)算方法和各種平衡依據(jù)。明了熱力學(xué)公式的適用條件。
6. 理解熱力學(xué)基本方程和Maxwell關(guān)系。
7. 理解Clapeyron(克拉佩龍)方程,會(huì)從相平衡條件推導(dǎo)Clapeyron方程和Clapeyron-Clausius方程,并能應(yīng)用這些方程進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
四. 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)
1. 掌握Raoult定律和Henry定律以及它們的應(yīng)用。
2. 理解偏摩爾量和化學(xué)勢的概念。理解理想系統(tǒng)(理想溶體及理想稀溶體)中各組分化學(xué)勢的表達(dá)式。
3. 理解能斯特分配定律。
4. 了解稀溶液的依數(shù)性。
5. 了解逸度和活度的概念。了解逸度和活度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和對組份的活度系數(shù)的簡單計(jì)算方法。
五. 化學(xué)平衡
1. 明了標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義。會(huì)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。了解等溫方程的推導(dǎo)。掌握用等溫方程判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和限度的方法。
2. 理解平衡常數(shù)的測定,掌握平衡組成的計(jì)算。
3. 了解等壓方程的推導(dǎo)。理解溫度對標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響。會(huì)用等壓方程計(jì)算不同溫度下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。
4. 了解壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡組成的影響。
六. 相平衡
1. 理解相律的推導(dǎo)和定義。
2. 掌握單組分系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)和應(yīng)用。
3. 掌握二組分系統(tǒng)氣—液平衡相圖的特點(diǎn)(包括溫度—組成圖,壓力—組成圖,氣相組成—液相組成圖)。
4. 掌握二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)及完全不互溶系統(tǒng)的氣—液平衡相圖。
5. 掌握二組分系統(tǒng)固—液平衡相圖(包括生成穩(wěn)定,不穩(wěn)定化合物及固態(tài)部分互溶相圖)。相圖部分要求會(huì)填寫相圖中各區(qū)域存在的物質(zhì);能用相律分析相圖和計(jì)算自由度數(shù);能從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制相圖。
七. 電化學(xué)
1. 了解電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理和法拉第定律。
2. 理解離子遷移數(shù)。
3. 理解表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量(電導(dǎo)率, 摩爾電導(dǎo)率)。
4. 了解離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律。
5. 理解電導(dǎo)測定的應(yīng)用。
6. 理解電解質(zhì)活度和離子平均活度系數(shù)的概念。
7. 理解可逆電池及韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池
8. 理解原電池電動(dòng)勢與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系。
9. 掌握Nernst方程及其計(jì)算。
10. 掌握各種類型電極的特征。
11. 掌握電動(dòng)勢測定的主要應(yīng)用。
12. 掌握把一般的電池反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池。
13. 理解產(chǎn)生電極極化的原因和超電勢的概念。
八. 表面現(xiàn)象
1. 理解表面張力和表面Gibbs函數(shù)的概念。
2. 了解鋪展和鋪展系數(shù)。了解潤濕、接觸角和Young方程。
3. 理解彎曲界面的附加壓力概念和Laplace方程。
4. 理解Kelvin公式及其應(yīng)用。解釋亞穩(wěn)狀態(tài)和新相生成現(xiàn)象
5. 了解物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別。掌握Langmuir吸附、單分子層吸附模型和吸附等溫式。
6. 了解溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用。理解Gibbs吸附等溫式。
九. 化學(xué)動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用
1. 明了化學(xué)反應(yīng)速率定義及測定方法。
2. 明了反應(yīng)速率常數(shù)及反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念。理解基元反應(yīng)及反應(yīng)分子數(shù)的概念。
3. 掌握零級(jí)、一級(jí)和二級(jí)反應(yīng)的速率方程的積分式及其應(yīng)用。
4. 掌握通過實(shí)驗(yàn)建立速率方程的方法。
5. 掌握Arrhennius方程及其應(yīng)用。明了活化能及指前因子的定義和物理意義。
6. 理解對行反應(yīng)、連串反應(yīng)和平行反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征。
7. 掌握由反應(yīng)機(jī)理建立速率方程的近似方法:穩(wěn)定態(tài)近似方法,平衡態(tài)近似法。
8. 了解單分子反應(yīng)的Lindemann(林德曼)機(jī)理。
9. 了解鏈反應(yīng)機(jī)理的特點(diǎn)及支鏈反應(yīng)與爆炸的關(guān)系。
10. 了解簡單碰撞理論的基本思想和結(jié)果。
11. 了解經(jīng)典過渡狀態(tài)理論的基本思想、基本公式及有關(guān)概念。
12. 了解溶液中的反應(yīng)特征。
13. 理解光化學(xué)第一、第二定律,掌握量子效率的概念及計(jì)算方法,了解光化學(xué)反應(yīng)特征
14. 了解催化作用的特征。
15. 了解多相反應(yīng)的步驟。
十. 膠體化學(xué)
1. 了解膠體的制備方法。
2. 了解膠體的若干重要性質(zhì): Tyndall效應(yīng),Brown運(yùn)動(dòng),沉降平衡,電泳和電滲。
3. 理解膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散雙電層概念和憎液溶膠的聚沉。
4. 了解憎液溶膠的DLVO理論,理解電解質(zhì)對溶膠和高分子溶液穩(wěn)定性的作用。
5. 了解乳狀液的類型及穩(wěn)定和破壞的方法。
參考書:
《物理化學(xué)》(第五版),傅獻(xiàn)彩等編,高等教育出版社
《物理化學(xué)》(第五版),天津大學(xué)物化教研室編,高等教育出版社
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