《無機化學》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名無機化學課程英文名InorganicChemistry雙語授課□是R否課程代碼08111006課程學分3總學時數48課程類別□通識教育課程□公共基礎課程R專業教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質R必修□選修□其他課程形態□線上R線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式R閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告R課堂表現R階段性測試R平時作業R其他（可多選）開課學院化學化工學院開課系(教研室)基礎化學教學部（無機及分析化學教研室）面向專業新能源材料與器件開課學期第1學期先修課程高中化學后續課程分析化學、有機化學B、物理化學B、材料科學基礎、新能源材料設計與制備選用教材宋天佑.簡明無機化學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2021.參考書目1.浙江大學主編.無機及分析化學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2019.2.南京大學.編.無機及分析化學(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2015.3.吉林大學徐家寧等.無機化學例題與習題(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2020.課程資源/mooc/manage?id=334572184課程簡介《無機化學》是一門新能源材料與器件專業必修的專業基礎課。主要介紹化學熱力學初步、化學平衡、原子結構和元素周期律、分子結構和共價鍵理論、配位化合物結構、氧化還原反應和無機元素化學等。通過該課程的教學，使學生獲得從事新能源材料與器件相關職業必需的無機化學基本理論、基礎知識和基本方法，具有一定分析和解決實際問題的能力；具有理論聯系實際的優良學風和勇于創新的科學精神；為后續《材料科學基礎》《新能源材料設計與制備》等專業課的學習、將來的工作和科研打下較堅實的理論與實踐基礎。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能夠領悟和靈活運用無機化學的基本理論和基礎知識，習得無機化學的基本技能，包括化學熱力學原理和化學動力學原理、物質結構理論和重要的元素化合物質知識等的解釋和應用；能運用其基本知識和原理進行有關計算，學會預測某些元素和化合物的性質，總結和歸納化學反應的規律；陳述無機化學的最新研究成果和發展趨勢。課程目標2學會總結、歸納和推理；闡述無機化學的基本思想和方法，分析和識別實際問題中的化學本質；能夠運用無機化學知識、思想和方法去認識、表達和分析材料化學領域中無機化學相關實際問題。課程目標3具有嚴謹認真、實事求是、積極進取、勇于創新的學習態度與科學精神；針對新能源材料與器件領域中的無機化學相關實際問題，能夠綜合運用無機化學知識提出切實可行的解決方案。課程目標4形成良好的學習習慣，樹立終身學習的意識；學會前后對比、理論聯系實踐等高效學習無機化學的方法，能不斷反思，更新知識結構，進行自我完善，具備較強的自主學習能力。課程目標5具有高度的社會責任感；樹立愛國主義情懷、辨證唯物主義的科學世界觀和正確的人生價值觀，在生活、生產中能正確運用無機化學知識。表2課程目標與畢業要求對應關系畢業要求指標點課程目標畢業要求1：工程知識【H】1.2：針對復雜的新能源材料與器件工程問題，能夠運用數學、自然科學、工程基礎和專業基礎知識，結合數據分析能力，對具體的對象建立數學模型并利用計算機求解。1畢業要求2：問題分析【H】2.2：針對儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件的復雜工程問題，能夠應用用數學、自然科學和工程科學的基本原理，結合相關工具及模型方法簡化和分解復雜工程問題，并正確的闡釋和表達。2畢業要求4：研究【H】4.2：在儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件設計和制備等方面，能夠針對具體對象的特征，選擇研究路線和設計實驗方案。3畢業要求12：終身學習【L】12.2：培養自主學習和終身學習的能力，包括對技術問題的理解能力、歸納總結的能力、提出問題的能力，批判性思維和創造性能力。4畢業要求8：職業規范【L】8.3：在儲能和能量轉換材料及器件設計和制備的工程實踐過程中，能夠自覺履行工程師對公眾的安全、健康和福祉的社會責任，理解和包容多元化的社會需求。5三、課程學習內容與方法表3課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容課程目標學習任務學習重點難點教學方法學時1化學基礎知識1.化學與材料1、3、4、51.預習：化學基礎知識教材、課件2.拓展閱讀：無機化學發展簡史、科學家事跡介紹、學科前沿相關文獻各1篇3.討論：如何學好無機化學？氣體的體積的大小和哪些因素有關系？溶液濃度的多少有哪些表示方法？等4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：氣體、溶液云班課作業重點：1.理想氣體狀態方程中各個物理量的單位；2.“分壓”的概念；3.物質的量濃度和質量摩爾濃度的定義式；4.難揮發非電解質稀溶液滲透壓及應用。難點：1.理想氣體狀態方程及分壓定律；2.難揮發非電解質稀溶液的依數性及應用。自主學習法：主要針對1、4節，促進學生自主學習能力的提高講授法：針對第2、3、5節，引導學生領悟理想氣體狀態方程、道爾頓分壓定律、稀溶液的依數性練習法：針對第2、5節，引導學生分析問題、解決問題演示法：針對蒸氣壓下降，通過圖形或動畫展示方式，讓學生通過觀察，獲得感性認識，培養學生的抽象思維能力42.無機化學課程目的、學習內容與學習方法1、43.理想氣體狀態方程及道爾頓分壓定律1、2、44.溶液濃度的表示方法1、45.稀溶液的依數性1、2、3、42化學熱力學基礎1.熱力學基本概念1、2、41.預習：化學熱力學基礎整章教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對化學熱力學基礎相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：化學熱力學基礎云班課作業6.章節小結：總結歸納化學熱力學知識點，畫出思維導圖重點：1.狀態函數；2.蓋斯定律；3.生成焓的定義、穩定單質的規定；4.影響反應方向的重要因素ΔH和ΔS；5.化學反應方向的判據ΔG；6.吉布斯-亥姆霍茲方程和范特霍夫等溫方程的運用難點：1.蓋斯定律及應用；2.對過程熵變情況的估計；3.吉布斯自由能判據的應用；4.范特霍夫等溫方程的運用。自主學習法：主要針對第1、2、3、4節內容，培養學生的自主學習能力講授法：針對全部章節，主要是第3、4、5、6、7、8節，引導學生分析和認識問題練習法：針對全部章節，主要是第3、4、5、6、7、8節，培養學生的知識應用能力發現法：主要針對3、5、6、7、8節，通過問題引導、啟發、前后對比等方式，引導學生思考，讓學生自己發現問題、找出規律、得出結論，培養學生發現問題的能力和分析、歸納、總結能力62.熱力學第一定律1、2、3、43.化學反應的熱效應1、2、3、4、54.蓋斯定律及應用1、2、3、45.標準生成熱的定義及應用1、2、3、46.反應焓變對反應方向的影響1、2、3、4、57.反應熵變對反應方向的影響1、2、3、48.吉布斯自由能判據1、2、3、4、53化學平衡1.平衡狀態的意義與內涵1、2、41、2、41.預習：化學平衡整章教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對化學平衡相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：化學平衡云班課作業6.章節小結：總結歸納化學平衡知識點，畫出思維導圖重點：1.平衡常數的書寫規則；2.化學反應等溫式；3.標準平衡常數K?與?G?的關系；4.平衡常數與化學反應的方向的關系。難點：1.多重平衡規則；2.標準平衡常數K?與?G?的關系；3.平衡常數與化學反應的方向的關系。自主學習法：主要針對1、2、6節，培養學生的學習習慣，鍛煉學生的綜合素質講授法：針對全部章節，使學生能夠透徹領悟化學平衡相關知識，引導學生分析和認識問題練習法：針對2、3、4、5、6節，培養學生的知識應用能力發現法：針對3、6節，引導學生思考，讓學生自己發現問題、找出規律、得出結論，培養學生發現問題的能力和分析、歸納、總結能力42.平衡常數的書寫規則1、2、43.平衡常數與化學反應的方向1、2、3、4、54.標準平衡常數K?與?G?的關系1、2、3、4、55.多重平衡規則1、2、3、46.化學平衡的移動1、2、3、44化學反應速率1.平均速率和瞬時速率1、41.預習：化學反應速率教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對化學反應速率相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：化學反應速率云班課作業6.章節小結：總結歸納化學反應速率知識點，畫出思維導圖重點：1.基元反應與非基元反應速率方程的確定方法；2.速率常數及單位；3.活化能的概念及與反應速率的關系；4.催化劑的催化特征。難點：1.非基元反應速率方程的確定方法；2.速率常數及單位。自主學習法：主要針對1、2、6節，培養學生的學習習慣和自主學習能力講授法：針對全部章節，使學生能夠透徹領悟化學反應速率相關知識，引導學生分析和認識問題練習法：主要針對2、3、6，培養學生的自主學習能力和知識應用能力42.濃度對反應速率的影響1、2、43.溫度對反應速率的影響1、2、3、44.反應速率理論1、2、3、45.催化劑對反應速率的影響1、2、3、45原子結構與元素周期律1.核外電子運動的特殊性1、41.預習：原子結構與元素周期律整章教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對原子結構與元素周期律相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：原子結構與元素周期律云班課作業6.章節小結：總結歸納原子結構與元素周期律知識點，畫出思維導圖重點：1.氫原子光譜和玻爾理論；2.四個量子數的取值和物理意義；3.基態原子的核外電子排布式；4.元素性質的周期性變化規律。難點：1.四個量子數的取值和物理意義；2.基態原子的核外電子排布式。自主學習法：主要針對1、2、7節，拓展學生的視野，培養學生的學習習慣講授法：全部章節，闡明原子結構內容，使學生能夠領悟元素周期表與原子電子組態的關系練習法：針對5、6節，養學生知識應用能力發現法：針對第6、7節，培養學生發現問題的能力和分析、歸納、總結能力62.核外電子運動狀態的描述1、43.多電子原子的能級1、2、3、44.核外電子的排布1、2、3、45.元素周期表與原子電子組態的關系1、2、3、4、56.元素基本性質的周期性1、2、3、4、56分子結構1.價鍵理論1、2、3、41.預習：分子結構教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對分子結構相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：分子結構章節云班課作業6.章節小結：總結歸納分子結構相關的知識點，畫出思維導圖重點：1.共價鍵的類型和性質；2.雜化軌道的類型、空間構型及實例；3.電子對數、電子對空間構型和分子空間構型的關系；4.范德華力的三個組成部分；5.氫鍵的形成條件、類型和對性質的影響；6.離子極化對化合物的性質的影響。難點：1.雜化軌道的類型、空間構型及實例；2.分子空間構型和電子對空間構型的關系；3.離子極化對化合物的性質的影響。自主學習法：主要針對1、3、6節，培養學生的自主學習能力，鍛煉學生的綜合素質講授法：全部章節，闡明分子結構相關的重、難點，使學生能夠透徹領悟化學鍵相關知識，引導學生分析和認識問題練習法：主要針對1、3、4、6、7節，培養學生的自主學習能力和知識應用能力82.雜化軌道理論1、2、3、43.價層電子對互斥理論1、2、3、44.分子晶體和分子間作用力1、2、3、4、55.離子晶體和離子鍵1、2、3、4、56.離子極化學說簡介1、2、3、47配位化合物基礎1.配位化合物的組成1、41.預習：配位化學基礎教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對配位化學基礎相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：配位化學基礎云班課作業重點：1.配合物的組成和命名；2.配合物的價鍵理論。難點：1.配合物的價鍵理論。自主學習法：培養學生的學習習慣和自主學習能力講授法：主要針對2、3節，引導學生分析問題練習法：主要針對1、2節，培養學生的知識應用能力22.配位化合物的類型和命名1、43.配位化合物的化學鍵理論1、2、48氧化還原反應和電化學基礎1.氧化還原反應的基本概念1、41.預習：氧化還原反應教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對電極電勢和能斯特方程相關例題和習題進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：氧化還原反應云班課作業6.章節小結：總結歸納氧化還原反應知識點，畫出思維導圖重點：1.原電池的構造、原理、符號；2.電極電勢的應用；3.能斯特方程及其應用。難點：1.電極電勢的應用；2.能斯特方程及其應用。自主學習法：主要針對1、2，培養學生的學習習慣和自主學習能力講授法：使學生能夠透徹領悟電極電勢相關知識，引導學生分析問題演示法：針對原電池，通過圖形方式，通過觀察，獲得感性認識，培養學生的抽象思維能力練習法：主要針對3、4、5、6，培養學生的知識應用能力42.原電池的構造、鹽橋、電池符號1、43.電極電勢和電動勢1、2、44.電動勢E?和電池反應的?G?的關系1、2、3、4、55.能斯特方程及應用1、2、3、4、56.電極電勢的應用1、2、3、49元素化學9.1ⅠA和ⅡA族元素1、2、3、4、51.預習：元素化學教材、課件2.拓展閱讀：學科前沿相關文獻1篇3.討論：針對重要元素的化合性質進行分析和討論4.練習：重、難點相關習題5.課后作業：元素化學云班課作業6.章節小結：總結歸納元素化學知識點，畫出思維導圖重點：1.堿金屬和堿土金屬的含氧化合物、鹽的性質；2.二氧化硅和二氧化碳的晶體結構差異；3.難溶硫化物的顏色和溶解性規律；4.硫的含氧酸及其鹽的結構和性質；5.銅、銀、鋅、汞的化合物性質；6.錳(Ⅱ-Ⅶ)的化合物的穩定性、氧化還原性；7.鐵系元素的配位化合物。難點：1.堿金屬和堿土金屬的鹽類的溶解性、穩定性。。2.銅、銀、鋅、汞的化合物性質；3.鐵系元氧化還原性比較及配位化合物。自主學習法：全部章節，培養學生的學習習慣和自主學習能力，鍛煉學生的綜合素質講授法：全部章節，使學生能夠透徹領悟重要元素的化合物相關知識，引導學生分析和認識問題練習法：主要針對1、7、9節，培養學生的知識應用能力任務驅動法：通過布置探究性學習任務，讓學生查閱資料，讓學生在完成“任務”的過程中，培養分析問題、解決問題的能力以及探究意識與合作精神109.2碳族元素1、2、3、4、59.3氧族元素1、2、3、4、59.4銅鋅副族1、2、3、4、59.5鈦釩副族1、2、3、4、59.6鉻錳副族1、2、3、4、59.7鐵系元素1、2、3、4、5四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4-1課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.無機化學基本理論的領悟水平、綜合分析與運用能力（1）化學熱力學原理；（2）化學動力學原理；（3）化學平衡理論；（4）物質結構理論。2、3、4、6、750%課堂表現課后作業網絡學習在線測試期末考試2.無機化學基本知識的吸收水平和綜合運用能力（1）理想氣體狀態方程；（2）稀溶液的依數性；（3）元素周期律；（4）重要元素化合物的主要性質、結構和用途1、6、93.無機化學基本技能的定位水平和綜合運用能力（1）運用熱力學原理討論化學反應的方向；（2）運用熱力學判據定性分析一些無機化合物的穩定性；（3）運用物質結構理論認識、分析化合物的結構特征和性質和用途等；（4）運用化學熱力學原理和化學動力學原理對化學反應的可行性進行分析；（5）利用稀溶液的依數性分析、解決生產、生活中的實際問題。1-94.無機化學最新研究成果與發展趨勢的追蹤情況（1）無機化學的產生與發展；（2）各種材料的性能、結構和應用以及材料科學的新進展、新動態。1-9課程目標21.概括能力、邏輯推理能力和獨立思考能力水平1-925%課堂表現課后作業網絡學習在線測試期末考試2.無機化學基本思想和方法的領悟水平2-93.運用無機化學知識、思想和方法認識、表達和分析材料化學領域中無機化學相關實際問題的能力水平1-9課程目標3是否具有嚴謹認真、實事求是、積極進取、勇于創新的學習態度與科學精神1-915%課堂表現課后作業網絡學習期末考試素質考核針對新能源材料與器件領域中的無機化學相關實際問題，綜合運用無機化學知識提出切實可行的解決方案的能力水平1-9課程目標4是否形成良好的學習習慣，是否具有終身學習的意識1-95%課堂表現網絡學習素質考核是否學會前后對比、理論聯系實踐等高效學習無機化學的方法，是否具備自主學習能力1-9課程目標5樹立愛國主義情懷，社會責任感1-95%課堂表現網絡學習素質考核確立辨證唯物主義的世界觀和人生價值觀2-9表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比期末考試成績比例50%課堂表現成績比例15%在線測試成績比例10%課后作業成績比例10%網絡學習成績比例10%素質表現成績比例5%課程目標160%40%60%50%30%0%50%=60%*50%+40%*15%+60%*10%+50%*10%+30%*10%課程目標220%30%40%35%30%0%25%=20%*50%+30%*15%+40%*10%+35%*10%+30%*10%課程目標320%10%0%15%10%20%15%=20%*50%+10%*15%+15%*10%+10%*10%+20%*5%課程目標40%10%0%0%20%30%5%=10%*15%+20%*10%+30%*5%課程目標50%10%0%0%10%50%5%=10%*15%+10%*10%+50%*5%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現（30%）：主要通過學生在線下課堂上的表現及線上教學平臺的學習表現（如提問、發言、討論、回答問題、練習等），評價學生知識、能力、素質等目標的達成情況（目標1：40%；目標2：30%；目標3：10%；目標4:10%；目標5:10%)。（2）在線測試（20%）：線上測試主要為選擇題、判斷題。要求學生在規定時間內完成，主要考核學生對課堂所學內容的領悟、運用情況和自主學習能力（目標1：60%；目標2：40%)。（3）課后作業（20%）：圍繞課程的學習目標進行作業設計。每章節布置2-4道題，主要為填空題、簡答題、計算題，主要考核學生對知識的認識、領悟情況和綜合運用知識解決實際問題的能力以及創新能力（目標1：50%；目標2：35%；目標3：15%)。（4）網絡學習（20%）：藍墨云班課平臺的任務點完成情況（包括課件、學科前沿相關文獻、頭腦風暴）、線上測試和線上討論表現等，主要考察學生的知識運用情況、自主學習能力、學習態度與終身學習意識，以及在討論中表現出的思想素質、世界觀與人生價值觀等（目標1：30%；目標2：30%；目標3：10%；目標4:20%；目標5:10%)。（5）素質表現（10%）：主要包括學生在言行中表現出的家國情懷、社會責任、學科專業意識、世界觀與人生價值觀、學習態度、學習興趣、科學精神、創新精神與終身學習意識（目標3：20%；目標4:30%；目標5:50%)。2.期末成績評定期末考試以閉卷的方式進行。試題類型包括選擇題、判斷題、填空題、簡答題、書寫化學方程式、計算題等六種題型；期末考試主要考查學生對基本理論、基礎知識和具體方法的領悟與運用情況。要求學生學會必要的化學基礎知識、物質結構理論和元素周期律、化學熱力學原理和化學動力學原理、氧化還原反應、電化學基礎，總結重要元素化合物的主要性質、結構和用途，并能用“物質結構原理”和“熱力學原理”來分析有關元素重要單質和化合物的問題。無機化學考試模塊包括無機化學基礎知識、化學熱力學原理、化學平衡、化學動力學原理、氧化還原反應、原子結構理論、分子結構理論、配位化學基礎和元素化學共9個模塊（目標1：60%；目標2：20%；目標3:20%）。3.總成績評定課程期末總成績由平時考核成績和期末考核成績構成。總成績（100%）=平時成績×（50%）+期末成績×（50%）（三）評分標準表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(1)課堂練習、回答問題正確，且能進行解釋(50%)。(2)提問、討論發言觀點正確，問題有深度、有創新(50%)。(1)課堂練習、回答問題正確，但解釋欠清楚(50%)。(2)提問、討論發言觀點正確，但問題無深度或無創新(50%)。(1)課堂練習、回答問題大部分正確，且不能解釋(50%)。(2)提問、討論發言觀點基本正確，但問題無深度、無創新(50%)。(1)課堂練習、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋(50%)。(2)提問、討論發言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴密(50%)。(1)課堂練習、回答問題錯誤率超過50%，且不能解釋(50%)。(2)提問、討論發言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密(50%)。如出現錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0.在線測試線上測試，主要為選擇題、判斷題。按照要求及時完成藍墨云班課平臺上的平時章節測試和期中測試，成績根據平臺測試正確率得分評定。其中平時章節測試成績(70%)，期中測試成績(30%)課后作業(1)答案正確率100%（80%）。(2)部分作業完成方法、思路有創新，書寫規范，無抄襲，態度端正(20%)。(1)作業正確率在80~89%（80%）。(2)整個作業完成方法、思路無創新，書寫規范，無抄襲，態度端正(20%)。(1)作業正確率在70-79%（80%）。(2)整個作業完成方法、思路無創新，書寫較規范，無抄襲，態度基本端正(20%)。(1)作業正確率在60-69%（80%）。(2)整個作業完成方法、思路無創新，書寫不夠規范，或有少量抄襲痕跡(20%)。(1)作業正確率在60%以下（80%）。(2)整個作業完成方法、思路無創新(10%)，書寫不規范，有明顯抄襲，或有部分作業未完成(10%)。未提交作業記0分網絡學習(1)按時學完任務點課件和頭腦風暴等90-100%(40%)。(2)按時完成全部測試，正確率在90－100%(30%)。(3)完成了全部平臺討論，觀點正確，問題有深度、有創新(30%)。(1)學完任務點課件和頭腦風暴等80-89%(40%)。(2)完成全部測試