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绪章绪论
本课程的概述讲解
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●0.1绪论
本课程的主讲内容,学习方法、目标。
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第一章化学基础知识
主要讲解化学学习的基础知识,包括气体、液体和溶液、固体和晶体等。
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●1.1气体
物质的存在状态之一:气体,包括理想气体状态方程和混合气体的分压定律
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●1.2液体和溶液
与液体和溶液相关的重要概念及现象
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●1.3固体和晶体
主要介绍晶体与非晶体的相关知识
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第二章 化学热力学基础
化学热力学的基础知识,其中包括:热力学第一定律、热化学及热反应的方向。
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●2.1 热力学第一定律
重点讲述热力学第一定律的基本概念和基本内容
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●2.2热化学
重点讲解内容包括:热化学的热效应、盖斯定律,用例题的形式讲解热反应的计算方法。
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●2.3化学反应的方向
化学反应进行的方向,焓变和熵变、吉布斯自由能变对化学反应方向的影响
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第三章化学反应速率
化学反应速率相关的概念及与其相关的影响因素分析
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●3.1化学反应速率的定义
化学反应速率的重要概念,包括平均速率、瞬时速率。
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●3.2 反应速率与反应物浓度的关系
反应物浓度是如何影响反应速率的?速率方程、反应级数、速率常数与之有什么样的关系?
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●3.3反应机理
重点讲解基元反应和反应机理的探讨
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●3.4反应物浓度与时间的关系
反应物浓度与时间之间存在怎样的关系?这种关系的变化趋势如何?
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●3.5反应速率理论简介
主要介绍两种反应速率理论。一种是1918年路易斯(G.N. Lewis)在气体分子运动论的基础上提出的化学反应速率的碰撞理论,另一种是20世纪30年代艾林(H.D. Eyring)等在量子力学和统计力学的基础上提出的化学反应速率的过渡状态理论。
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●3.6温度对化学反应速率的影响
主要讲温度对化学反应速率的影响。一般来说,无论是吸热反应还是放热反应,化学反应速率都随温度的升高增大。
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●3.7催化剂与催化反应简介
重点讲解催化剂与催化反应。催化剂和催化反应的研究,是化学学科中最具应用价值并且最富有挑战性的研究领域。很多反应从热力学上看,在常温常压下是可以进行的,但由于反应速率过慢,在通常的条件下不能得到人们所希望的结果。那么对这种热力学上具有可能性的、有应用价值的化学反应,就要进行动力学上的研究,选择反应的催化剂,通过催化反应得到所需要的产物和能量。
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第四章化学平衡
今天我们讲第四章化学平衡。这一章我们将研究化学反应在指定的条件下,反应物转变为生成物的最大限度。这是化学热力学的内容。
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●4.1化学平衡状态
第一节化学平衡状态。化学平衡状态是对可逆反应来说的,只有可逆反应才能达到化学平衡状态。
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●4.2化学反应进行的方向
介绍标准平衡常数,及通过比较标准平衡常数KӨ和某一时刻反应商Q的大小来判断该时刻反应进行的方向。
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●4.3标准平衡常数和标准摩尔自由能改变量的关系
这节我们讲标准平衡常数和标准摩尔自由能改变量的关系
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●4.4化学平衡的移动
当外界条件改变时,平衡被打破、建立新的平衡。当外界条件改变,可逆反应从一种平衡状态变到另一种平衡状态的过程叫化学平衡的移动。
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第五章原子结构
本章重点讲述原子结构。包括近代原子结构理论的确立、微观离子运动的特殊性、核外电子运动状态的描述、核外电子排布等重要知识。
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●5.1近代原子结构理论的确立
人们对原子结构的认识,经历了很长一个过程。今天我们学习近代原子结构理论的确立。
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●5.2微观粒子运动的特殊性
微观粒子的运动区别于宏观物体运动,微观粒子具有波粒二象性,不能同时准确测定其位置和动量,可以用统计规律进行研究。
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●5.3核外电子运动状态的描述
核外电子运动状态的重要概念包括薛定谔方程、量子数的概念、用图形描述核外电子的运动状态。
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●5.4 核外电子的排布
重点讲解核外电子的排布,包括影响轨道能量的因素、多电子原子的能级、核外电子的排布
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●5.5元素周期表
元素的周期、元素的族、元素的分区等相关知识。
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●5.6元素基本性质的周期性
元素周期律最重要的内容是,随着元素原子序数的增加,原子核外的电子层结构呈周期性变换。因此元素的基本性质如原子半径、电离能、电子亲和能和电负性等,也呈现明显的周期性变化。
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第六章分子结构和共价键理论
今天我们进入第六章分子结构和共价键理论的学习。20世纪30年代以来,随着量子力学理论的建立及其在化学领域的应用,分子结构和化学键理论的研究得到快速发展。化学键指的是原子或离子之间的强相互作用,主要分为离子键、共价键和金属键3种类型。化学键的键能一般在一百到几百千焦每摩尔。多原子分子或离子内部原子之间的结合力一般是共价键。本章主要介绍经典共价键理论(路易斯理论)和现代共价键理论,以及共价键与分子或离子几何构型的关系。其中,现代共价键理论包括:价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论。
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●6.1价键理论
共价键的本质:成键原子相互接近时,原子轨道发生 重叠 ,自旋方向 相反 的 未成对 电子形成 共用电子对 ,两原子核间的电子密度 增加 ,体系的能量 降低 。价键理论能说明共价键的形成过程及本质,并说明共价键的方向性和饱和性等特点。
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●6.2杂化轨道理论
1. 从知识的角度:要求大家掌握杂化轨道理论的基本要点;2. 从科学方法上:要求大家能够领悟到“提出假设”在科学发现中的重要作用,并有意识地在学习中学着提出假设;3. 从科学态度上:希望大家能够正确看待杂化轨道理论和价键理论的优点和不足,体会科学的动态发展性。4.重点讲解了杂化轨道的类型。
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●6.3价层电子对互斥理论
一个分子具有哪种构型以及中心原子发生哪种杂化,有些情况下难以确定。让我们开启对价层电子互斥理论的学习吧
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●6.4分子轨道理论
前面几节讨论的几何形状均为理想化的模型。实际上有许多因素将影响键角,使理想化的形状产生一定的变化。那么,哪些因素可以影响键角呢?
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第七章 晶体结构
今天我们来学习晶体结构,主要包括分子晶体和分子间作用力、离子晶体和离子键、离子极化、金属晶体和金属键、原子晶体和混合晶体。
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●7.1分子晶体和分子间作用力
在共价键中,若成键的两原子属于同种元素,即电负性差值为零,这种共价键称为非极性共价键;若成键的两原子所属元素的电负性差值不等于零,这种共价键称为极性共价键。今天让我们一起学习分子的极性和分子间作用力,以及次级键和氢键。
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●7.2离子晶体和离子键
重点学习离子键的形成、性质和强度,以及离子的特征和离子晶体。
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●7.3离子极化
主要学习离子的极化作用和离子极化对化合物结构和性质的影响。
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●7.4金属晶体和金属键
主要讲解金属键的改性共价键理论和能带理论,以及金属晶体的紧密堆积结构。
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●7.5原子晶体和混合晶体
今天我们开始学习原子晶体和混合晶体。相邻原子之间通过共价键结合而成的晶体叫做原子晶体。原子晶体的晶格上的质点是原子,而原子间是通过共价键结合在一起的,所以这种晶体又称为共价晶体。在原子晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子,因此没有确定的相对分子质量。由于共价键具有方向性和饱和性,所以原子晶体的配位数普遍不高。
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第八章酸碱解离平衡
主要讲解酸碱解离平衡的相关知识,包括弱酸和弱碱的解离平衡、盐的水解、电解质溶液理论和酸碱理论的发展。
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●8.1弱酸和弱碱的解离平衡
弱酸、弱碱为弱电解质,在水溶液中只有部分分子发生解离,因此存在着未解离的分子与解离出的离子之间的平衡。
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●8.2盐的水解
盐溶液中,盐解离出的离子与水作用,使水的解离平衡发生移动从而影响溶液的酸碱性。这种作用就叫盐的水解。让我们一起来学习一下吧
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●8.3电解质溶液理论和酸碱理论的发展
离子氛和离子强度、活度与活度系数、盐效应以及酸碱质子理论
、酸碱的强弱、酸碱反应的实质、酸碱电子理论等相关概念。
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第九章沉淀溶解平衡
重点讲解溶度积常数、沉淀生成的计算与应用、沉淀的溶解和转化。
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●9.1溶度积常数
一、沉淀溶解平衡的实现
1.沉淀溶解平衡属于动态平衡。
2.溶度积常数Kspө:Kspө与浓度无关;与温度有关。
二、溶度积原理
根据反应商Q与Kspө的大小,可判断难溶强电解质溶液中反应进行的方向。 -
●9.2沉淀生成的计算与应用
关于沉淀生成的计算及例题讲解。
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●9.3沉淀的溶解和转化
沉淀的溶解;沉淀的转化。通过生成弱电解质 (如生成弱酸、弱碱),使得Q < Ksp⁰,沉淀物发生溶解。
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第十章氧化还原反应
氧化还原反应是一类及其重要的化学反应。氧化还原反应不仅在科学实验、生产和生活中具有重要的实际意义,而且对于氧化还原反应的研究也具有重要的理论价值。
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●10.1氧化还原反应和原电池
主要讲解氧化还原反应的相关概念,包括化合价和氧化数、原电池、电极电势与电池电动势等
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●10.2电池反应的热力学
关于电池反应的热力学,包括电池电动势与化学反应吉布斯自由能的关系以及能斯特方程。
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●10.3 影响电极电势的因素
这一部分主要讲解酸度和沉淀物生成的影响,关于配位化合生成的影响将在配位化学中学习。
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●10.4化学电源和电解
本节主要讲解化学电源简介、分解电压和超电压
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●10.5 图解法讨论电极电势
在特定pH条件下,将元素各种氧化数的存在形式按照氧化数从高到低的顺序从左到右排成一行。两种氧化态之间若构成一个电对,就用直线连接起来,在线段上标出两端氧化态所组成电对的标准电极电势,便得到该pH下该元素的元素电势图。





