spContent=化学是一门中心科学，无机化学又是化学学科的基础课程，也是将来从事与化学相关的科研和生产实践的基石。本课程力求用朴实简洁的语言、精心设计的内容与精良制作的课件，和大家一起去领略无机化学的经典，探寻无机化学的未来。
化学是一门中心科学，无机化学又是化学学科的基础课程，也是将来从事与化学相关的科研和生产实践的基石。本课程力求用朴实简洁的语言、精心设计的内容与精良制作的课件，和大家一起去领略无机化学的经典，探寻无机化学的未来。
—— 课程团队
课程概述
重要通知：与本慕课配套、中南大学主编的立体化、新形态《无机化学》(第三版)教材经过近3年的编写，已于2024年6月由科学出版社正式出版，大家可以通过科学出版社官网或者各大网店购买。
中南大学《无机化学》慕课在国家精品课程和国家精品资源共享课的基础上建设而成，2020年被认定为湖南省一流本科课程，2023年被认定为第二批国家一流本科课程。通过对课程内容的遴选、优化与设计，共制作了21讲(章)共150余个“碎片化程度高、方便选学”的知识点视频，完整呈现了“化学反应原理、物质结构基础与元素化学”三大模块核心内容。课程体系清晰完整，既涵盖了重点，也剖析了难点。
除视频外，本课程还制作了丰富多样的非视频资源，包括即时检查学习效果的视频弹题、便于自主预习和复习的章导学、检查阶段学习成效的单元测验和单元作业、开拓视野的拓展资源等。此外，课程团队还将线上学习者在讨论区内提出的代表性疑难问题汇编成每章的典型问题解析发布在课程资源中，方便自学，提高成效。
本课程在设计与讲授中充分注重“以学生为中心”的教学理念。在传统讲授的同时，还精心设计了富含化学元素的动画人物“轩轩”承担学生角色，增强了课程的互动性和趣味性，培养了学生的思辨能力。课程团队老师每周不定期在讨论区内与线上学习者们进行互动并答疑，同学们在线上或线下学习过程中遇到任何问题均可以在讨论区内咨询老师或其他线上学习者，以提高自己的学习成效。
本课程既适合大一学生开展无机化学课程学习，也适合于高年级同学考研需要以及相关领域社会学习者的需要，同时对于无机化学任课教师进行课程教学也是有益的参考。
授课目标
知识目标：通过本课程教学，使学生能较为系统地掌握化学反应原理、物质结构基础及元素化学三大模块的基础知识，同时对于无机化学在生产生活实践以及科学研究中的主要应用有一定的了解。
能力目标：通过本课程教学，学生能够运用化学原理分析和解决生产生活中的现象和问题，同时提升自主学习能力，实现从中学到大学的学习习惯和学习思维的转变。
素质目标：本课程将思政教育元素有机融入到视频授课和非视频资源中，培养学生的家国情怀、科学素养和人文精神等素质，促进学生全面发展。
课程大纲
1. 原子结构
课时目标：（1）能描述微观粒子的量子化和波粒二象性等基本特征；（2）能概述四个量子数的物理意义及其特定组合的取值规律；（3）能描绘波函数（原子轨道）和电子云的图形，并阐明其意义；（4）能归纳多电子原子核外电子的排布规律，书写基态原子核外电子排布式；（5）能概括元素周期表的分区、周期、族与相近电子结构、能级组、价层电子结构的对应关系，描述元素性质在周期表中的变化规律。
1.1 原子结构模型
1.2 微观粒子的量子化特征
1.3 微观粒子的波粒二象性
1.4 核外电子运动状态的描述
1.5 量子数及其物理意义
1.6 波函数和电子云图形
1.7 概率分布的表示方法
1.8 屏蔽效应与钻穿效应
1.9 鲍林近似能级图与科顿能级图
1.10 核外电子的排布规律与基态原子的电子层结构
1.11 原子结构与元素周期律
1.12 元素性质的周期性(一)
1.13 元素性质的周期性(二)
2. 分子结构
课时目标：（1）能阐述现代价键理论的要点和共价键的特点，对比分析几类重要的共价键；（2）能阐述杂化轨道理论的要点，并运用该理论解释分子的成键情况及空间构型等问题；（3）能阐述价层电子对互斥理论的要点，并运用该理论推测分子的空间构型；（4）能描述形成分子轨道的基本原则，描绘第二周期同核双原子分子的能级图，并由此推测一些分子或离子的磁性和稳定性（键级）；（5）能阐述离域π键的形成，并据此解释一些分子的成键情况。
2.1 路易斯理论和氢分子
2.2 现代价键理论
2.3 共价键(1)
2.4 共价键(2)
2.5 杂化轨道理论基本要点
2.6 杂化轨道类型与分子空间构型
2.7 价层电子对互斥理论基本要点
2.8 价层电子对互斥理论的应用
2.9 分子轨道理论的形成
2.10 分子轨道的应用
2.11 离域π键
2.12 习题课
3. 固体结构
课时目标：（1）能描述晶体的特征及晶格理论的一些基本概念（如晶胞、晶胞参数、晶系等）；（2）能对比分析金属晶体的三种密堆积结构的特征及区别； （3）能对比分析几类典型离子晶体的结构型式，阐述晶格能对离子晶体的熔点、硬度等性质的影响；（4）能阐述离子极化观点及其对晶体的键型、溶解性、熔沸点及热稳定性等性质的影响；（5）能描述键极性与分子极性的关系，描述范德华力和氢键的特点及其对物质性质的影响；（6）能描述原子晶体和混合型晶体的特点；（7）通过对准晶体及其发现者的学习和了解，树立不怕艰难、不畏权威，坚持真理并为此执着追求的精神。
3.1 晶体的结构特征
3.2 晶格理论的基本概念
3.3 金属键与金属晶体
3.4 离子键理论，离子晶体的结构型式
3.5 离子晶体的晶格能
3.6 离子极化与键型变异
3.7分子的偶极矩与极化率
3.8 范德华力，氢键与分子晶体
3.9 原子晶体与混合晶体
4. 配位化学基础
课时目标：（1）能描述配合物的定义、组成、命名及异构类型，能画出具有异构现象的配合物的异构体；（2）能阐述配合物价键理论的基本要点、配合物的几何构型与中心离子杂化轨道的关系，能利用磁性并结合价键理论解释配合物的有关问题，如中心离子的杂化方式、配离子的空间构型等；（3）能阐述配合物晶体场理论的基本要点，中心离子d轨道在八面体场中的分裂及d电子排布情况，学会计算晶体场稳定化能，能描述配合物的颜色与d-d跃迁的关系；（4）能描述配位平衡的特点与影响配位平衡移动的主要因素；（5）能判断和比较配合物的稳定性；（6）能描述并列举配合物的主要应用。
4.1 配合物的定义和组成
4.2 配合物的命名和分类
4.3 配合物的空间构型与异构现象
4.4 配合物的价键理论（一）
4.5 配合物的价键理论（二）
4.6 配合物的晶体场理论（一）
4.7 配合物的晶体场理论（二）
4.8 配合物的晶体场理论（三）
4.9 配位平衡
4.10 配合物的稳定性
4.11 配合物的应用
5. 气体
课时目标：（1）能阐述理想气体状态方程、道尔顿分压定律和分体积定律的含义，并能运用它们进行气体的有关计算；（2）能描述真实气体与理想气体产生偏差的原因，并能判断在何种情况下使用理想气体状态方程或范德华气体状态方程。
5.1 理想气体状态方程
5.2 分压定律
5.3 分体积定律
5.4 真实气体
5.5 习题课
6. 化学热力学基础
课时目标：（1）能判断哪些物理量属于状态函数；（2）能阐明功、热、热力学能、熵、吉布斯自由能等重要热力学概念的物理意义，并熟练掌握这些重要的热力学概念的相关计算；（3）能描述热力学三大定律及其意义；（4）能灵活运用赫斯定律进行化学反应的反应热、吉布斯自由能变等热力学计算；（5）能结合吉布斯自由能判据和吉布斯－赫姆霍兹公式判断化学反应的方向；（6）能从热力学原理上解释永动机是不可能实现的，培养开拓创新思维的同时，领悟遵循科学规律的重要性。
6.1 化学热力学的基本概念
6.2 功和热
6.3 热力学能和热力学第一定律
6.4 化学反应热效应
6.5 焓与焓变
6.6 反应进度和热化学方程式
6.7 赫斯定律
6.8 反应热的计算
6.9 自发过程和自发反应
6.10 热力学第二定律
6.11 熵与热力学第三定律
6.12 吉布斯自由能及其判据
6.13 标准吉布斯自由能变的计算
6.14 习题6
7. 化学动力学基础
课时目标：（1）能阐明基元反应、反应速率、反应级数、活化能等化学动力学基本概念及其物理意义；（2）能描述质量作用定律的意义，并应用质量作用定律开展反应级数与速率常数等计算；（3）能归纳总结浓度、时间和温度等因素对反应速率的影响规律； （4）能描述反应速率理论的基本要点，阐明催化作用原理；（5）通过从动力学与热力学两个不同角度解释化学反应的不同表现，培养综合分析问题及辩证思维的能力。
7.1 化学反应速率基本概念
7.2 浓度与反应速率的关系
7.3 浓度与反应时间的关系
7.4 温度与反应速率的关系
7.5 反应速率理论与反应机理简介
7.6 催化剂与催化作用
7.7 习题课
8. 化学平衡原理
课时目标：（1）能描述化学平衡的基本特征；（2）能阐明标准平衡常数的意义及与标准吉布斯自由能变之间的关系；（3）能应用标准平衡常数预测反应方向和判断反应程度；（4）能概括浓度、压力和温度三个重要因素对化学平衡移动的影响规律，并应用于解决一些生产生活中的实际问题。
8.1 化学反应的可逆性与化学平衡
8.2 平衡常数与吉布斯自由能变
8.3 标准平衡常数的应用
8.4 化学平衡的移动
8.5 习题课
9. 酸碱理论与解离平衡
课时目标：（1）能描述酸碱质子理论的基本要点；（2）能概括出几类溶液体系的解离平衡，如一元弱酸弱碱溶液、多元弱酸弱碱溶液及两性物质溶液等，并准确计算出这几类溶液的pH；（3）能阐述缓冲溶液的概念与缓冲作用原理，能准确计算缓冲溶液的pH，并学会缓冲溶液的配置方法。
9.1 酸碱质子理论
9.2 一元弱酸弱碱的解离平衡
9.3 多元弱酸弱碱的解离平衡
9.4 两性物质溶液的解离平衡
9.5 缓冲溶液的基本概念及缓冲原理
9.6 缓冲溶液pH值计算及缓冲溶液配制
9.7 习题课
10. 沉淀与溶解平衡
课时目标：（1）能概述溶度积与溶解度两个概念的区别与联系；（2）能运用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解；（3）能描述分步沉淀与沉淀转化的原理，并掌握有关的计算；（4）能概述沉淀溶解的几种主要方法，并阐述pH对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响；（5）学会运用沉淀溶解平衡的知识解决一些工业生产中的重金属污染问题，树立“学以致用”的观念。
10.1 溶解度与溶度积
10.2 溶度积规则、同离子效应和盐效应
10.3 分步沉淀和沉淀转化
10.4 沉淀的溶解（一）
10.5 沉淀的溶解（二）
10.6 习题课
11. 电化学基础
课时目标：（1） 能概述原电池的组成及原电池符号的表示方法；（2）能利用能斯特方程计算电极电势，阐明影响电极电势大小的主要因素；（3）能将电化学与氧化还原反应有机结合，运用电化学方法解决一些化学反应中的问题，如判断氧化剂或还原剂强弱、判断氧化还原反应的方向、计算某些特殊平衡常数等；（4）能描述元素电势图的意义，并掌握元素电势图的主要应用，如计算电极电势、判断歧化反应能否发生等；（5）能描述电解与电解池、Faraday电解定律及金属腐蚀与防护主要方法。
11.1 氧化数与离子电子配平法
11.2 原电池
11.3 原电池的热力学，电极电势的产生与测定
11.4 标准电极电势，能斯特方程
11.5 电极电势能斯特方程的影响因素
11.6 氧化还原反应方向和程度的判断，特殊平衡常数的求算
11.7 元素电势图及其应用，实用化学电源
11.8 电解与法拉第电解定律
11.9 金属的腐蚀与防腐
11.10 习题课
12. 氢和稀有气体
课时目标：（1）能描述氢的成键特征及氢气的主要制备方法； （2）能描述氢化物的类型及主要性质；（3）能描述稀有气体的性质和主要用途，几种稀有气体重要化合物的制备方法和主要化学性质；（4）能概述稀有气体的氟化物和含氧化合物的成键情况，并推断其空间构型。
13. 碱金属和碱土金属
课时目标：（1）能描述s区元素的基本特征；（2）能概述s区元素的几类重要化合物，如氧化物、氢氧化物和盐的主要性质、制备方法及重要用途；（3）能运用对角线规则分析解释某些元素及其化合物的性质上的相似性。
13.1 s区元素概述
13.2 s区元素的单质
13.3 s区元素的氧化物和氢氧化物
13.4 s区元素的盐和配合物
14. 卤素
课时目标：（1）能描述p区元素的主要特征及p区元素化合物的主要性质及其递变规律；（2）能概述卤素的通性、卤素单质的氧化性和卤离子还原性的变化规律、卤素单质的制备；（3）能对比分析卤素的氢化物、卤化物、含氧酸及含氧酸盐的性质（如酸碱性、氧化还原性等）及变化规律；（4）能运用惰性电子对效应解释某些化合物的性质变化规律。
14.1 p区元素概述
14.2 卤素的单质
14.3 卤素的氢化物和卤化物
14.4 卤素的含氧化合物
14.5 拟卤素
15. 氧族元素
课时目标：（1）能描述氧族元素的通性及氧的成键特征；（2）能概述臭氧的结构、性质以及与环境的关系；过氧化氢的结构、基本性质及其用途；（3）能概述硫单质几种同素异形体的结构特点与性质；（4）能阐述硫的几类重要化合物（如硫化氢、二氧化物、三氧化硫、硫酸、金属硫化物、多硫化物等）的结构特点、主要性质及重要用途。
15.1 氧族元素概述、氧及其化合物
15.2 单质硫、硫化氢和硫化物
15.3 二氧化硫、亚硫酸及其盐
15.4 三氧化硫、硫酸及其盐
15.5 硫的其他含氧酸及其盐
15.6 硒
16. 氮族元素
课时目标：（1）能描述氮族元素的通性； （2）能阐述氮的氢化物、氧化物与含氧酸及其盐的结构与性质；（3）能描述磷的几种同素异形体，阐述磷的含氧酸及其盐的结构与性质；（4）能描述砷、锑、铋的重要化合物的性质。
16.1 氮族元素概述、氮族元素单质
16.2 氮的氢化物和氧化物
16.3 氮的含氧酸及其盐
16.4 磷的氢化物和氧化物
16.5 磷的含氧酸及其盐
16.6 砷锑铋的化合物
17. 碳族元素
课时目标：（1）能描述碳族元素的通性，碳的几种同素异形体的性质和用途；（2）能阐述碳和硅的主要化合物（如氧化物、卤化物、含氧酸及其盐）的结构和性质；（3）能描述锡、铅的重要化合物的性质和用途。
17.1 碳族元素概述、碳族元素单质
17.2 碳的化合物
17.3 硅的化合物
17.4 锡铅的化合物
18. 硼族元素
课时目标：（1）能描述硼族元素的缺电子特性及对其化合物的结构与性质的影响；（2）能描述乙硼烷的结构特性（含氢桥键）及主要性质；（3）能描述铝的主要化合物的性质及重要用途；（4）能对比分析p区元素氧化物及含氧酸盐性质上的递变规律。
18.1 硼族元素概述，硼族元素的单质
18.2 硼的化合物
18.3 铝的化合物
18.4 p区元素化合物性质的递变规律
19. 过渡元素(I)
课时目标：（1）能描述过渡金属元素的通性及其化合物的一些主要性质递变规律；（2）能描述镧系收缩及对元素性质的影响；（3）能概述钛、钒、铬、锰各分族中主要元素的单质及化合物的性质、制备及重要用途；（4）通过对铬等重金属污染及处置方法的学习了解，树立关爱自然、保护环境的思想观念。
19.1 过渡元素概述
19.2 钛副族元素的通性
19.3 钛的化合物
19.4 钒副族元素
19.5 铬副族元素
19.6 钨、钼的性质
19.7 锰副族元素
20. 过渡元素(II)
课时目标：（1）能描述铁系与铂系元素单质的性质；（2）能对比铁、钴、镍三种元素重要化合物的性质（如酸碱性、氧化还原性等）差异及变化规律；（3）能描述铂系元素的重要化合物的性质与用途。
20.1 铁系元素的通性与单质
20.2 铁系元素的氧化物和氢氧化物
20.3 铁系元素的盐和配合物
20.4 铂系元素
21. 铜副族和锌副族元素
课时目标：（1）能描述铜副族和锌副族元素的通性，单质及重要化合物的性质；（2）能概述Cu(I)与Cu(II)、Hg(I)与Hg(II)之间的相互转化规律；（3）能比较分析IA和IB、IIA和IIB族元素在性质上的差异。
21.1 铜副族元素通性与单质
21.2 铜副族元素的化合物
21.3 铜副族元素的配合物
21.4 锌副族元素通性与单质
21.5 锌副族的化合物
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预备知识
参考资料
1. 使用教材：《无机化学》（第三版），张寿春等编著，科学出版社，2024年。
2. 主要参考资料：
（1）《无机化学学习指导》（第二版），王一凡等编著，科学出版社，2015年。
（2）《无机化学》（第四版），宋天佑等编著，高等教育出版社，2019年。
（3）《无机化学》（第六版），孟长功主编，高等教育出版社，2018年。
（4）《无机化学》(第五版)，天津大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2018年。
（5）《普通化学原理》（第四版），华彤文等编著，北京大学出版社，2013年。
（6）《无机化学学习笔记》，宋其圣主编，科学出版社，2012年。
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