CH1IN1：原子结构和元素周期表基础

模块代码: CH1IN1

模块供应商: 化学; 化学、食品与制药学院

学分: 20

水平: 一级（证书）

当你被教导： 学期1

模块召集人: Michael Piperakis博士，电子邮件：m.m.piperakis@reading.ac.uk

必须的模块(s):

Co-requisite模块(s):

先决条件或辅助条件模块：

模块(s)排除:

位置信息: NA

学年: 2024/5

访问学生： 是的

塔利班书单： 是的

最后更新: 2024年5月21日

概述

模块目标和目的

本模块的目的是让学生了解无机化学的基本原理。 该模块将介绍原子结构的核心方面，包括原子的电子结构和它们的量子数。 将探讨用于描述各种元素/化合物化学键的关键键理论，以及对多原子分子形状的预测。 学生将学习固态化学的基本原理； 一些常见的金属和离子固体的结构将被检查。 将讨论元素周期表中各周期和下族元素的化学和物理性质的趋势； 将举例说明相关元素的化学性质。 将介绍和讨论溶液化学的关键概念，重点是酸/碱化学和电化学。

该模块的内容将为学生提供核心无机化学课程的其余部分的坚实基础。

模块学习成果

本单元结束时，学生将能够：

1. 认识和应用原子结构和化学键原子和关键无机分子的原理。
2. 认识和比较简单的固体结构，识别金属或离子固体中的相互作用。
3. 预测和解释元素周期表中s、p和d元素的化学和物理性质。
4. 描述和解释溶液中物质的酸碱和氧化还原性质，并计算相关参数。

模块内容

原子结构 (5 lectures, 1 workshop & 1 revision session)

原子的结构。 量子数及其意义。 原子轨道的形状。 径向分布函数及穿透和屏蔽效应。 泡利不相容原理。 Aufbau原理，Hund法则和电子构型。 氢的原子光谱。 电离能和电负性。

分子的成键和形状 (5 lectures, 2 workshops & 1 revision session)

原子轨道线性组合（LCAO）生成分子轨道的方法。 同核和异核双原子分子的分子轨道形成。 分子轨道能级图。 键序的概念及其与键长的关系。 分子轨道理论与价键理论的比较。 VSEPR理论和简单分子的形状。 偶极矩。

固态化学 (5 lectures, 2 workshops & 1 revision session)

用金属原子的排列方式描述的金属元素的结构，包括立方排列和紧密排列。 离子固体的结构来源于立方和六边形的紧密堆积。 半径比规则及其在结构预测中的应用。 离子模型和晶格能的概念。 卡普斯汀斯基方程。 用玻恩-哈伯循环计算晶格能量。

元素周期表 (5 lectures, 1 workshop (2h) & 1 revision session)

元素周期表中s， p和d块元素的化学和物理性质。 元素的性质（如电离能、电子亲和性、电负性等）跨周期和下族的趋势（周期性）。 s区和p区元素的化学性质，并举例说明。

溶液化学 (5 lectures, 1 workshop (2h) & 1 revision session)

Brønsted和Lewis酸碱理论。 酸和简单碱的pH、pKa等参数的计算； 用鲍林规则计算氧化酸pKa值。 共轭酸和碱对。 非水溶剂对pH范围和pKa值的影响。 氧化还原过程及相关的半氧化还原方程和全氧化还原方程。 电化学级数和Eθ的定义。 用Eθ来确定标准和非标准条件下氧化还原过程的自发性（能斯特方程）。

结构

教学方法

模块内容将通过现场nba投注的方式进行传授。 五个模块主题中的每一个都将伴随着形成性研讨会（必修）来练习和强化讲座中涵盖的材料。 此外，下半学期将会发放一份以问题为基础的指导表格，涵盖本课程的所有主题。 本教程是总结性的。 学生将提交书面答案，并将被批改。 该分数将计入整个模块的分数。 对批改作业的反馈将在学期第11周通过辅导课（必修）提供给小组学生。 学期末将有5个小时的复习课，为笔试做准备。

学习时间

At least 25 hours of scheduled teaching and learning activities will be delivered in person, with the remaining hours for scheduled and self-scheduled teaching and learning activities delivered either in person or online. 在课程开始前，您将收到有关这些课时如何交付的进一步详细信息。

请注意 以上独立学习时数为名义学时； 每个学生都会以不同的方式学习。 我们建议你反思一下你的学习和你分配给这些任务的时间。

学期1 本栏目的工作时间可能包括圣诞假期期间的工作时间。

学期2 本栏目的工作时间可能包括复活节假期期间的工作时间。

夏天 本专栏中的时间将在暑假期间进行，可能在模块的开始和/或结束。

评估

通行证的要求

学生需要达到整个模块的40%的分数才能通过这个模块。

总结性评估

迟交总结性评估的处罚

支助中心将对逾期提交的工作实行下列处罚：

分数评估

• 在原定截止日期（或任何正式同意的延期截止日期）之后提交的作业：截止日期后的每个工作日（或其中的一部分），将从该作业的总分数中扣除10%的分数，最多不超过三个工作日；
• 扣分不得低于及格分数线，即4-6级模块（即第1-3部分的本科模块）的分数为40%，而作为综合硕士或nba投注型nba投注学位课程的第7级模块的分数为50%；
• 如果在处罚之前，该作品的评分低于合格分值，并在原截止日期（或正式同意的任何延期截止日期）后三个工作日内提交，则不受处罚；
• 如果在原定截止日期（或任何正式同意的延长截止日期）后超过三个工作日提交的作品：将记录零分。

评估被标记为及格/不及格

• 在截止日期（或任何正式同意的延期截止日期）后三个工作日内提交的作品：不受处罚；
• 在原定截止日期（或任何正式同意的延长截止日期）后超过三个工作日提交的作业：将被评为不及格。

大学有关迟交资料的处罚政策声明载于： /cqsd/-/media/project/functions/cqsd/documents/qap/penaltiesforlatesubmission.pdf

我们强烈建议您确保在相关截止日期之前提交课程作业。 您应该注意，建议在未完成状态下提交作业，而不是没有提交任何作业。

形成性评价

形成性评估是为你的学习提供反馈（或前馈）的任何任务或活动，但它不会影响你的整体模块分数。

学生们将在研讨会期间收到关于他们工作的反馈。

总结性辅导练习的反馈也将帮助学生准备接下来的面对面考试。

重新评估

额外的成本