《配位化学》教学大纲

作者：szpazc | 发布时间：2021-02-22 06:24:48 收藏本文下载本文

《配位化学》教学大纲一、课程基本信息课程编码：0801024B 中文名称：配位化学英文名称：Coordination Chemistry 课程类别：专业拓展课总学时：32 学时总学分：2 适用专业：化学先修课程：无机化学、有机化学、分析化学二、课程的性质、目标和任务《配位化学》是无机化学最重要的分支领域之一，现代配位化学无论是在广度还是深度上都在不断发展、丰富和完善；它不仅与有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等学科相互关联、渗透，而且与材料科学、生命科学以及医药等其它学科的关系也越来越密切。本课程较系统的讨论了配合物的化学键理论，配合物的制备方法，影响配合物稳定性的因素，配合物的电子光谱和磁学性质，配合物的反应动力学及机理等内容。通过本课程的学习，使学生熟知配位化学的基本原理和知识及研究任务，能用基本理论和知识处理一般的配位化学问题；了解配位化学的新领域、新成果、新物质、新内容、新知识、新进展及发展趋势；了解配位化学与其他学科相互交叉、渗透、融合的特点，拓宽和加深知识的层面和深度，提高综合知识的运用及分析问题解决问题的能力，更好的训练和培养学生的科学思维能力，为学生学习后续课程、了解相关学科的发展和进一步掌握新的科学技术打下良好的基础。

三、课程教学基本要求本课程的教学环节包括：课堂讲授、课后作业、课内实验、小论文等。通过这些环节的学习，使学生不但掌握丰富的相关理论知识，而且能将所学知识应用于实践中，提高其实验操作能力以及分析问题、解决问题的能力。

1、课堂讲授：采用板书辅助多媒体教学结合课题讨论，充分调动学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和积极性，提高课堂教学效果。

2、课后作业根据教学内容和教学计划，本课程适当布置课后作业，并定期及时进行批改，随时检查学生的学习效果，将作业作为教师与学生沟通的桥梁，及时发现问题，解决问题，以巩固课

堂教学效果。

3、课内实验根据教学内容和教学计划，本课程安排 3 个课内实验，通过实验课程的学习，不但提高学生的动手操作能力，而且引导学生把所学理论知识应用于实验过程中，从而提高学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力。

4、将小论文撰写纳入结构成绩中平时成绩的考核范畴，要求学生在课程学习完成之际，借助学院图书馆的文献资料及电子资源，检索、查阅相关文献资料，撰写一篇与课程相关的科技小论文，不但巩固该课程的学习成果，而且有助于提高学生查阅文献资料、撰写科研论文的能力，以提高其综合学习能力，也为后续毕业论文的撰写奠定一定的基础。

四、课程教学内容及要求第 1 章配位化学概论（3 学时）【教学目标与要求】 1、了解配位化学的发展简史、配位化学的重要性、应用价值以及其与其它学科间的关系； 2、明确配位化学的主要研究内容； 3、掌握配位化学基本知识。

【教学重点与难点】 1、教学重点：配位化学发展史及配位化学基本知识 2、教学难点：配位化合物的组成和命名【教学内容】 1.1 配位化学发展简史 1.1.1 早期研究及链式理论 1.1.2 现代配位化学理论的建立 1.1.3 配位化学的发展 1.2 配位化学的研究内容 1.2.1 新型配合物的合成和结构 1.2.2 生物无机化学的兴起 1.2.3 功能配合物材料的开发 1.2.4 结构方法和成键理论的开拓

1.2.5 从配位化学到超分子化学 1.3 配位化学的基本知识 1.3.1 配位化合物的定义 1.3.2 配合物的组成 1.3.3 配合物的分类 1.3.4 配合物的命名 1.3.5 配合物的化学式第 2 章配合物的立体化学（3 学时）【教学目标与要求】 1、了解配位数和配位化合物的结构； 2、掌握配位化合物的主要异构现象：键合异构、几何异构和旋光异构； 3、了解其他异构现象。

【教学重点与难点】 1、教学重点：配位数和配位化合物的结构；配位化合物的异构现象。

2、教学难点：配位化合物的异构：几何异构和旋光异构。

【教学内容】 2.1 配位数和配合物的空间构型 2.1.1 中心原子（离子）的配位数 2.1.2 影响配位几何构型的因素 2.1.3 配位数和配合物空间构型的关系 2.2 配合物的异构现象 2.2.1 构造异构 2.2.2 立体异构第 3 章配合物的化学键理论（5 学时）【教学目标与要求】

1、掌握配合物的价键理论及其对配合物成键、空间构型、配合物性质的解释； 2、掌握晶体场理论、晶体场稳定化能及其在解释配合物性质方面的应用； 3、了解晶体场-配位场理论的应用； 4、了解分子轨道理论处理配合物成键的方法； 5、了解配合物的角度重叠模型理论【教学重点与难点】 1、教学重点：配合物的价键理论及其对配合物的成键、空间构型、配合物性质的解释；晶体场理论、晶体场稳定化能及其在解释配合物性质方面的应用；分子轨道理论及其应用。

2、教学难点：配合物的价键理论、晶体场理论及分子轨道理论。

【教学内容】 3.1 配合物化学键理论的发展 3.2 配合物的价键理论 3.2.1 价键理论的基本要点 3.2.2 外轨型和内轨型配合物 3.2.3 电中性原理和反馈 π 键 3.2.4 价键理论的优点及局限性 3.3 配合物的晶体场理论 3.3.1 晶体场中 d 轨道能级的分裂 3.3.2 轨道对称性表示方法 3.3.3 电子成对能和高、低自旋配合物 3.3.4 影响晶体场分裂能的因素 3.3.5 晶体场稳定化能 3.3.6 修正的晶体场理论——配位场理论 3.3.7 d 轨道在配位场中分裂的结构效应 3.4 配合物的分子轨道理论简介 3.4.1 配合物分子轨道的形成 3.4.2 过渡金属配合物分子轨道能级图 3.4.3 反馈 π 键的形成 3.4.4 分子轨道理论和 18 电子规则 3.5 配合物的角度重叠模型理论

3.5.1 角度重叠模型的基本原理 3.5.2 d 轨道的能量和 d 电子排列 3.5.3 角度重叠模型稳定化能（AOMSE）的计算 3.5.4 角度重叠模型在预测配合物结构上的应用第 4 章配合物的电子光谱和磁学性质（3 学时）【教学目标与要求】 1、了解配合物的电子光谱类型，产生原因和条件； 2、掌握配合物 d-d 跃迁的电子光谱、荷移光谱； 3、了解过渡金属配合物的磁性，磁性在配合物中的应用。

【教学重点与难点】 1、教学重点：配合物的电子光谱类型，产生原因和条件；配合物的 d-d 跃迁的电子光谱、荷移光谱；过渡金属配合物的磁性。

2、教学难点：配合物 d-d 跃迁的电子光谱、荷移光谱。

【教学内容】 4.1 过渡金属配合物的电子光谱 4.1.1 配合物的颜色及其吸收强度的基本概念 4.1.2 配合物的电子光谱 4.1.3 配合物的 d-d 跃迁光谱 4.1.4 配合物的荷移光谱 4.2 配合物的磁学性质 4.2.1 物质磁性的发展简史 4.2.2 磁性基础知识 4.2.3 磁性的测定方法 4.2.4 配合物的磁性研究热点第 5 章配合物的合成及表征（2 学时）

【教学目标与要求】 1、了解配合物的一般合成方法； 2、了解配合物的主要表征手段。

【教学重点与难点】 1、教学重点：配合物的合成方法和表征手段。

2、教学难点：配合物的合成方法。

【教学内容】 5.1 配合物的合成方法 5.1.1 经典溶液合成法 5.1.2 固相合成法 5.1.3 电化学合成法 5.2 配合物的表征 5.2.1 紫外-可见吸收光谱 5.2.2 振动光谱 5.2.3 核磁共振谱 5.2.4 质谱 5.2.5 圆二色光谱 5.2.6 X 射线晶体结构分析 5.2.7 差热-热重分析法第 6 章配合物在溶液中的稳定性（3 学时）【教学目标与要求】 1、掌握影响溶液中配合物稳定性的因素； 2、掌握软硬酸碱规则与配合物稳定性的关系； 3、掌握配合物的氧化还原稳定性。

【教学重点与难点】 1、教学重点：影响溶液中配合物稳定性的因素；软硬酸碱规则与配合物稳定性的关系；配合物的氧化还原稳定性。

2、教学难点：软硬酸碱规则与配合物稳定性的关系；配合物的氧化还原稳定性。

【教学内容】 6.1 影响溶液中配合物稳定性的因素 6.1.1 中心金属离子性质的影响 6.1.2 配体性质的影响 6.1.3 外界因素的影响 6.2 软硬酸碱规则与配合物稳定性的关系 6.2.1 软硬酸碱的分类 6.2.2 软硬酸碱规则及其应用 6.3 配合物的氧化还原稳定性 6.3.1 配合物的形成对金属氧化还原电势和价态稳定性的影响 6.3.2 影响配离子氧化还原稳定性的因素第 7 章配合物的反应动力学及机理（4 学时）【教学目标与要求】 1、掌握配合物取代反应的基本知识； 2、掌握八面体配合物和平面正方形配合物的配体取代反应； 3、了解配合物的电子转移反应。

【教学重点与难点】 1、教学重点：配合物取代反应的基本知识；八面体配合物和平面正方形配合物的配体取代反应。

2、教学难点：八面体配合物和平面正方形配合物的配体取代反应；配合物的电子转移反应。

【教学内容】 7.1 配合物取代反应的基本知识 7.1.1 活性配合物和惰性配合物 7.1.2 离解机理（D 机理）和缔合机理（A 机理）及交换机理 7.1.3 过渡态理论 7.2 八面体配合物的配体取代反应 7.2.1 配体水分子的交换和取代反应

7.2.2 溶剂的分解或水解反应 7.3平面正方形配合物的配体取代反应 7.3.1 取代机理 7.3.2 影响平面正方形配合物取代反应的因素 7.4 配合物的电子转移反应 7.4.1 电子转移反应的基本知识 7.4.2 外配位界电子转移机理（简称外球机理）7.4.3 内配位界电子转移机理（简称内球机理）7.4.4 双电子转移反应五、教学学时分配建议《配位化学》课程教学时数分配表总学时：23 学分：2 章节主要内容（章节标题）学时各环节学时分分配备注讲授实验实践讨论、习题课等第 1 章配位化学概论 3 3 3 第 2 章配合物的立体化学 3 3 第 3 章配合物的化学键理论 5 4 1 第 4 章配合物的电子光谱和磁学性质 3 3 第 5 章配合物的合成及表征 2 2 3 第 6 章配合物在溶液中的稳定性 3 3 第 7 章配合物的反应动力学及机理 4 3 3 1 合计 23 21 9 2 六、课内实验与学时分配《配位化学》课程实验教学一览表课内实验学时：9 序号实验项目名称实验学时实验类型所需主要仪器设备必做/选做是否为开放实验备注 1 配合物的生成和性质 3 技能离心机、白色点滴板必做是

2 硫酸四氨合铜的制备和表征 3 基础酒精喷灯、电子天平、水循环真空泵、布氏漏斗、吸滤瓶必做是 3 从废定影液中回收银 3 综合水循环真空泵、布氏漏斗、吸滤瓶必做是合计 9 七、教学策略与方法建议在教学方式上主要以课堂教学为主，采用板书、多媒体辅助教学，结合课堂讨论及课后习题辅导等方式安排教学。

八、教材与学习资源建议教材：

宋学琴，孙银霞主编，《配位化学》（第一版），成都：西南交通大学出版社，2013 主要参考书：

刘祁涛编，《配位化学》（第二版），沈阳：辽宁大学出版社，2002 杨帆、林纪筠、单永奎编，《配位化学》，上海：华东师范大学出版社，2009 翟慕衡，魏先文，查先庆编，《配位化学》，合肥：安徽人民出版社，2007 刘又年，周建良编，《配位化学》，北京：化学工业出版社，2012 九、课程考核方式与成绩评定建议本课程的考核方法为开卷考试，成绩评定参照下列方式进行：

平时成绩：40％；形式：考勤（10%）+小论文（20%）+作业（10%）期末成绩：60％；形式：理论考试制制订：

应用化学系教研室：

无机化学教研室执笔人：

姜秀平审订人：

秦英恋