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课程知识点

导向问题

绪论

化学的研究对象和分支；无机化学的地位、目标、任务、内容；无机化学的学习方法。

1) 化学的核心与特点是什么？化学在国民经济中的地位和作用如何？

2) 什么是无机化学？它的研究的对象和目的是什么？其发展分哪几个阶段？

3) 现代无机化学在哪些领域比较活跃、取得的研究成果较大？其共同特点是什么？

第1章

气体

理想气体；理想气体状态方程；分压及分压定律；分体积及分体积定律；范德华气体状态方程。

1) 非理想气体可以使用理想气体状态方程吗？

2) “混合气体中，某组分气体的分压与其物质的量成正比”，这种说法正确吗？

第2章

热化学

状态函数；功和热；体积功；热力学能；热力学第一定律；化学反应热效应(恒容反应热与恒压反应热)；焓与焓变；反应进度；热化学方程式；赫斯定律；标准摩尔生成焓；标准摩尔燃烧焓；化学反应热效应的计算方法。

1) 始末态确定后，在不同过程中，Q、W、Q + W是否都具有确定值？

2) 什么是热力学能U (及变化值)，它有什么性质？什么是热力学第一定律，有何意义？

3) 对于化学过程，Q_p = Q_V + ΔnRT (ΔH = ΔU + Δ(PV))，是否Q_p一定大于Q_V，为什么？试举例说明。

4) 因为Q_p = ΔH，Q_V = ΔU，所以Q_p和Q_V也是状态函数。这种说法对吗，为什么？

第3章

化学反应速率

基元反应及质量作用定律；反应速率、反应速率方程、反应速率系数；反应级数；碰撞理论；过渡态理论；活化能；半衰期；范特霍夫规则；阿伦尼乌斯公式；催化剂及催化作用。

1) 速率方程的数学表达式是什么？书写时应注意什么？

2) 温度影响反应速度的本质是什么？阿仑尼乌斯方程的意义何在？如何通过阿伦尼乌斯方程求化学反应的活化能？

3) 什么叫基元反应、非基元反应？它们与通常的计量化学方程式有何关系？

4) 试述反应速率碰撞理论的要点。

5) 试述反应速率过渡状态理论的要点。

第4章

化学平衡、熵、Gibbs 函数

自发过程与非自发过程；可逆过程与不可逆过程；热力学第二定律；熵与熵变；热力学第三定律；吉布斯函数；吉布斯函数判据；吉布斯–亥姆霍兹公式；转变温度；化学反应标准平衡常数；标准摩尔吉布斯函数变及其相关计算。

1) “放热反应都是自发反应”，这种表述对吗？

2) “一切自发过程，系统的熵总是增大的”，这种表述对吗？

3) 讨论U、H、G、S之间有什么联系和区别。

4) 温度(及压力)如何影响化学反应的方向？升高温度、加大压力，ΔG就一定增大吗？为什么？

5) 按ΔH和ΔS的符号不同，可将化学反应分为几种类型？试讨论其反应的自发性，并举例说明。

第5章

酸碱反应和

配位反应

酸碱质子理论；一元弱酸(碱)的解离平衡及pH值计算；解离度；同离子效应；盐类水解及影响因素；缓冲溶液、缓冲作用原理、缓冲溶液pH值近似计算；配合物的组成、命名和分类；配位平衡的表示方法；配合物的稳定常数；配位平衡的移动；配合物的主要应用。

1) 根据酸碱质子理论，如何理解酸碱的对立统一关系，酸碱反应的本质是什么？

2) 什么是弱电解质的，弱电解质具有什么性质？

3) 如何推导一元弱酸(碱)溶液中[H⁺]的近似公式，精确[H⁺]又如何求算？

4) 影响盐类水解的因素有哪些，如何计算其溶液的pH值？

5) 如何理解同离子效应？

6) 什么是缓冲溶液，举例说明缓冲溶液的原理；缓冲溶液如何分类，其pH值如何计算；缓冲溶液的缓冲能力与哪些因素有关？

第6章

沉淀反应

溶解度与溶度积之间的关系；溶度积规则；溶度积规则的应用及相关计算；同离子效应；盐效应；沉淀的酸溶解、配位溶解、氧化还原溶解；分步沉淀及相关计算；沉淀的转化。

1) 什么是溶度积？讨论其意义及其与溶解度的联系与区别。

2) 什么是溶度规则？利用溶度积规则解释沉淀的生成与溶解。

3) 什么是完全沉淀、分步沉淀、沉淀转化？

第7章

氧化还原反应

氧化数；离子–电子配平法；原电池的组成与符号；电极电势；能斯特方程；利用能斯特方程计算电极电势；影响电极电势大小的主要因素；利用电极电势判断氧化剂与还原剂的相对强弱、判断氧化还原反应方向、判断反应进行的程度、计算特殊平衡常数；元素电势图及其应用。

1) 氧化还原反应的实质是什么？

2) 试述氧化还原反应方程式的配平方法。

3) 试述电极电势和电动势的能斯特方程的意义，如何运用能斯特方程来判断离子浓度、温度对电极电势及氧化还原反应方向的影响？

4) 如何应用电极电势判断氧化还原反应进行的方向和限度？

5) 什么是元素电势图，有何应用？

第8章

原子结构

微观粒子的量子化特征；微观粒子的波粒二象性；薛定谔方程；波函数；原子轨道；四个量子数及其物理意义；波函数和电子云图形；概率密度与电子云；屏蔽效应与钻穿效应；多电子原子核外电子的排布规律；基态原子的电子层结构；原子结构与元素周期律；原子半径、电离能、电子亲合能、电负性的周期性变化。

1) 玻尔理论的主要内容是什么？该理论解决了哪些问题？为何解释非氢原子的光谱时误差难以容忍？如何评价？

2) 什么是波函数、原子轨道、概率密度、电子云？这些概念间有何联系和区别？

3) 什么是四个量子数？各表示什么意义？

4) 什么是屏蔽效应、钻穿效应？它们之间有什么联系，其本质是什么？

5) 在过渡元素的原子结构中，能极交错有什么意义？是什么原因造成的？

6) 如何由已知原子序数写出元素的电子构型？如何由已知电子构型写出原子序数、周期数、族数和元素名称？

7) 什么是元素的电离能、电子亲合势、电负性？它们与原子结构有何关系？

第9章

分子结构

路易斯理论；现代价键理论；共价键的特点；共价键的类型(σ键、π键、δ键)；键参数；原子轨道的杂化；杂化轨道类型与分子空间构型的关系；价层电子对数；价层电子对的空间构型的确定；分子稳定结构及空间构型的确定；分子轨道；原子轨道组合形成分子轨道的的基本原则；同核双原子分子的分子轨道能级图。

1) 什么是σ、π键？各有什么特点？是由什么原因造成的？与重键有什么关系？

2) 什么是轨道杂化和杂化轨道，原子轨道为什么要杂化？为什么能杂化？

3) 常见的杂化类型有哪几种？由什么轨道组成？

4) 什么是价层电子对互斥理论？如何判断共价分子的几何构型？

5) 为什么第二周期各双原子分子的分子轨道大都是由左至右能量越来越低？

6) 表征分子的键参数有哪些？如何理解？

7) 什么是氢键？形成的条件是什么？有什么特点？有哪几种类型？对物质性质有何影响？

第10章

固体结构

晶体、非晶体和准晶体；晶胞和晶胞参数；晶系与空间点阵型式；晶体缺陷；金属键理论；等径圆球的密置层与非密置层；金属晶体的密堆积结构；离子晶体的结构型式；离子晶体的半径比规则；晶格能；离子极化与变形性；离子极化对键型、晶形及物质性质的影响；分子间力–范德华力(取向力、诱导力、色散力)；氢键；原子晶体；混合型晶体。

1) 晶体的微观特征是什么？

2) 晶胞的基本特征是什么？试述晶胞与晶体的区别与联系？

3) 试分析三种金属晶体的堆积模型、配位数、空间利用率。

4) 讨论离子半径比与配位数、晶体构型之间的关系，晶体构型与哪些因素有关？

5) 五种典型的离子晶体空间构型各具什么特征？

6) 对比原子晶体与分子晶体的差异性。

7) 试总结各类晶体的结点、质点间作用力、晶体特性，并举出实例。

第11章

配合物结构

配合物的空间构型；中心离子与配体的关系对配离子稳定性的影响；配合物价键理论的要点，配离子的空间构型与杂化方式的关系；配合物的磁性；内轨型和外轨型配合物及其判断；中心离子d轨道的能级分裂；影响分裂能大小的因素；中心离子d电子的分布；晶体场稳定化能及其计算和应用；配离子的电子吸收光谱。

1) 讨论生成内、外轨型配合物的条件及配合物特征。

2) 晶体场理论的本质和核心是什么？

3) 根据晶体场理论，配合物稳定性的主要因素是什么？

4) 中心离子的d轨道为什么要分裂？如何分裂(在不同的配位场中)？

5) 什么是分裂能(Δ)？试比较d轨道在不同配位场中分裂能Δ的大小，配位场相同时决定分裂能Δ大小的因素有哪些？

6) 什么是CFSE？它与哪些因素有关？是否CFSE越大的配合物越稳定？

7) 高低自旋、内外轨型各自的含义是什么？各自的决定因素、应用有何不同？

8) 如何理解光谱化学序列？如何应用？