教学大纲
 
 
人才培养
 
教学大纲

《无机化学实验》

  

课程名称:无机化学实验

英文名称:Inorganic Chemistry Experiments

课程代码:2205010201

适用专业:应用化学

课程性质:独立设课课程属性:必修

课程学时学分:30/2     实验总学时:30(Ⅰ)   

其中实验理论课总学时:2实验课学时:28

实验个数:

其中应开实验项目:6      必开实验项目: 5       选开实验项目:1

  

  

一、课程性质、地位与任务

无机化学实验是以实验为手段,研究无机化学中的重要理论、典型元素单质及其化合物的变化,以及相关仪器、装置、基本操作和有关原理的专业基础必修课本实验课程的教学目的是使学生获得有关化学实验的基本理论、基本知识和基本技能开拓学生的思维能力,培养学生严谨的科学态度和良好的实验技能,提高学生的动手能力和创新精神,以及独立分析问题和解决问题的能力,为将来的后续课程的学习和走上工作岗位奠定良好的基础。

本课程基本任务:

一、使学生通过实验获得第一手感性知识,巩固和加深对无机基本理论和基础知识的理解。

二、训练学生正确地掌握化学实验的基本操作技能,掌握正确使用各种基本的化学仪器,掌握

元素单质和化合物的重要性质,掌握简单无机物制备、分离、提纯方法,以及某些常数的测定方法。通过综合设计实验,培养独立分析问题、解决问题和独立工作的能力。

三、培养实事求是的科学态度,准确、细致、整洁等良好的科学习惯以及科学的思维方法,培

养敬业和一丝不苟的工作精神,养成良好的实验室工作习惯。

四、了解实验室工作有关知识,如实验室的各项规则,实验工作的基本程序,实验室的布局,试剂、物资的管理;实验可能发生的一般事故及其处理;实验室废液的一般处理以及实验室管理的一般知识等。

二、教学基本内容和要求

(一)教学基本内容

1、基本操作训练(主要任务,贯穿整个实验)

掌握常用玻璃仪器的使用、洗涤和干燥,实验室常用加热、干燥方法,常用固、液体试剂或试样的取用, pH试纸的选择和使用,气体发生器的使用,仪器装置气密性的检查,气体的收集和净化,常压过滤和减压过滤、蒸发、结晶、沉淀的分离方法。

2无机化合物的制备与分析(对基本操作进行综合练习)

学会从已学理论知识提出实验设计方案培养实验技术,养成分析和解决问题的能力。

3元素及化合物的性质
通过试管反应及系统分析,了解常见元素与化合物的性质对实验现象进行合理的解释

4应用四大平衡关系,定量地分析反应的平衡与转化

1)掌握酸碱、氧化还原、沉淀溶解、配位平衡四大平衡原理分析反应的基本操作方法和技能,分析结果的处理和计算。

2)学习分光光度法中吸收曲线的绘制,标准曲线定量法的操作方法和步骤。

(二)重点、难点和处理办法

重点:

1、 分析天平、称量瓶的正确使用,减量法称量

2、 晶型沉淀的操作条件、浓缩、结晶、普通过滤、减压过滤等基本实验操作技术

3、 酸式、碱式滴定管的使用、溶液的标定原理、指示剂指示原理、终点判断

4、 四大化学平衡原理分析反应的基本操作方法和技能

难点:

1分析天平、酸(碱)式滴定管、称量瓶、移液管的操作

2标定条件滴定速度的控制、终点判断

3、分光光度法中吸收曲线的绘制,标准曲线定量法的操作方法和步骤

    4、各种仪器的使用操作

处理办法:

通过多媒体视频、现场讲解示范、具体指导突出重点,克服难点。

(三)能力培养基本要求

独立实验的能力——能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法、做好实验前的准备;正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告;培养学生独立实验的能力,逐步形成自主实验的基本能力。

分析与研究的能力——能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法,具有初步的分析与研究的能力。

理论联系实际的能力——能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。

创新能力——能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创意性内容的实验,激发学生的学习主动性,逐步培养学生的创新能力。

(四)分层次教学基本要求

课程的安排服从 “一体化、渐定式、多层次、开放式”的教学体系和教学模式。

基础性实验3个实验,全体同学必须人人熟练、过关。  

综合性实验:2个实验,提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力

设计性实验:1个实验,培养学生独立分析问题、解决问题的能力

研究性实验:专业提高,感兴趣的同学课外选修,开放式实验。

(五)教学模式和教学方法的基本条件

无机及分析化学实验主要是采用课堂教学与动手实践的方法。同时借助网络技术和多媒体教学软件相结合。

学生分组实验:一人一组。每批次15人。

三、实验项目与学时安排

实验项目和课时分配表

编号

实验项目名称

实验学时

实验类别

实验类型

必开

选开

课外

公共基础

学科基础

专业实验

验证性

综合

设计性

研究性

1

绪论,仪器的认领、洗涤和干燥

2

  

  

  

  

  

  

  

2

溶液的配制与滴定操作

4

  

  

  

  

  

  

  

3

硝酸钾制备与提纯

4

  

  

  

  

  

  

  

4

硫酸亚铁铵的制备与限量分析

6

  

  

  

  

  

  

  

5

软锰矿制备高锰酸钾和产品分析

6

  

  

  

  

  

  

  

6

氯化铵的制备

  

8

  

  

  

  

  

  

7

磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数测定(Ⅱ )

  

4

  

  

  

  

  

  

8

醋酸解离常数和解离度的测定(Ⅱ )

  

4

  

  

  

  

  

  

9

碱式碳酸铜的制备(Ⅱ )

  

8

  

  

  

  

  

  

10

单晶Cu(II)Schiff碱配合物的培养

  

  

8

  

  

  

  

  

总学时:30

四、实验内容与基本要求

实验一绪论、仪器的认领、洗涤和干燥

实验目的与要求:

1)了解大学化学实验的教学过程和教学要求

2)了解实验室制度和实验室安全守则

3)认识常用的化学实验仪器

4)掌握仪器的一般洗涤和干燥方法

实验内容

1)学习实验室的各种规章制度。使学生熟悉实验室安全守则、仪器的使用守则、危险药品的使用和存放守则及卫生纪律守则。

2)认领并练习洗涤各常见玻璃仪器,干燥方法。

实验二溶液的配制与滴定

实验目的与要求

1)配制一般溶液和标准溶液

2)巩固分析天平操作、练习减量法称量操作

3)练习使用移液管和容量瓶

4)练习滴定操作,学习判断滴定终点

5)练习滴定管等仪器的洗涤

实验内容

(1) 一般溶液的配制:配制200ml 0.1mol·L-1氢氧化钠溶液

(2) 标准溶液的配制:配制250mL  0.05mol·L-1草酸溶液

(3) 0.1mol·L-1氢氧化钠溶液的标定

(4) 未知盐酸溶液的测定

实验三硝酸钾的制备和提纯

实验目的与要求

(1) 利用钾盐和钠盐、硝酸盐和氯化物的溶解度不同来制备硝酸钾

(2) 掌握玻璃仪器的洗涤,台天平和量筒的使用,试剂的取用;掌握煤气灯的正确使用

(3) 学会直接加热、减压过滤及热过滤等基本操作

实验内容:

(1) KNO3的粗产品制备

(2) KNO3的重结晶

(3)纯度检验

实验四硫酸亚铁铵的制备与限量分析

实验目的与要求:

1)制备复盐硫酸亚铁铵

2)熟悉无机制备的基本操作

3)学习检验产品中的杂质(目视比色法)

实验内容:

1)铁屑净化

2)硫酸亚铁的制备

3)硫酸亚铁铵的制备

4)Fe3+限量分析

实验五软锰矿制备高锰酸钾和产品分析

实验目的与要求

1)了解制备原理,掌握有关的化合物性质

2)练习和巩固熔融、浸取、结晶、重结晶等操作

实验内容

1)锰酸钾溶液的制备

2)锰酸钾转化为高锰酸钾

3)纯度分析

实验六氯化铵的制备

实验目的与要求

1)查阅有关资料,列出氯化钠、硫酸铵、氯化铵和硫酸钠(包括十水硫酸钠)在水中不同温度下溶解度

2)设计出制备20克理论量氯化铵实验方案,进行实验。用简单方法对产品质量进行鉴定。

实验内容

1)制备粗产物氯化铵

2)提纯(重结晶)

3)产品检验

实验七磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数测定

实验目的与要求

1)了解光度法测配合物配位数和稳定常数的一种原理和方法

2)学习分光光度计的应用

3)巩固溶液配制和利用参数方程及作图法处理数据的方法

实验内容

1) 配制系列溶液

2测定系列溶液吸光度

实验八醋酸解离常数和解离度的测定

实验目的与要求

1)通过设计实验进一步加深对弱电解质解离平衡的理解

2)掌握PH计的使用及解离常数的测定方法

实验内容

1)醋酸溶液浓度的测定(酸碱滴定法)

2)配制不同浓度的HAc溶液(标准溶液配制)

3)测定醋酸溶液的pH,计算醋酸的电离度和电离平衡常数

实验九碱式碳酸铜的制备

实验目的与要求

1)通过对生成物颜色、状态的分析,探求碱式硫酸铜制备条件:温度和反应物的合理配比

2)培养学生的独立观察、独立设计的能力

实验内容

1)反应物溶液配制

2)硫酸铜和碳酸钠溶液的合适配比

3)碱式碳酸铜的制备。

实验十单晶Cu(II)Schiff碱配合物的培养

实验目的与要求

1)掌握配合物单晶生长的水热合成法,了解单晶结构分析的表征技术

2)了解配合物单晶的生物活性。

实验内容

1Cu(II)Schiff碱配合物单晶的培养

2) 配合物单晶的CHN、元素分析

3)单晶衍射分析结构

五、实验主要应配套仪器设备

序号

实验项目名称

主要仪器设备

所属实验室

1

绪论,仪器的认领、洗涤和干燥

烘箱

无机

2

溶液的配制与滴定操作

常规仪器

无机

3

硝酸钾制备与提纯

水浴锅

无机

4

硫酸亚铁铵的制备与限量分析

常规仪器

无机

5

软锰矿制备高锰酸钾和产品分析

常规仪器

无机

6

氯化铵的制备

常规仪器

无机

7

磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数测定

721型分光光度计

无机

8

醋酸解离常数和解离度的测定

酸度计

无机

9

碱式碳酸铜的制备

常规仪器

无机

10

单晶Cu(II)Schiff碱配合物的培养

Vario EL CHNS-O元素分析仪,真空干燥箱,硅胶干燥箱,FT-IR红外光谱仪,TG-29热重分析仪

单晶衍射仪

无机

六、考核方式与成绩评定

本课程考核成绩由单个实验成绩总综合(70%)和期末考核(30%)评定。单个实验成绩由预习报告(占30%)、实验操作(占40%)和实验报告(占30%)三部分成绩组成。第一学期最后一次设计性实验的设计报告和第二学期基本操作考核分别为学期期末考核依据(占总实验成绩的30%)。

七、主要教材及参考书

1)实验教材:《无机化学实验》第四版,北师大编,高等教育出版社,2002

参考书:

1)《无机及分析化实验》第四版, 南京大学编,高等教育出版社,2006

2)《无机化学实验》第三版,中山大学编,高等教育出版社,1998


《有机化学实验》

  

课程名称:有机化学实验

英文名称:Organic Chemistry Experiments

课程代码:2205010701

适用专业:应用化学

课程性质:独立设课课程属性:必修

课程学时学分:30/2

其中实验理论课总学时:3           实验课学时:27

实验个数:7

其中应开实验项目:7       必开实验项目:6          选开实验项目:1

一、课程性质、地位与任务

有机化学实验是应用化学本科专业重要的基础课之一。它与有机化学理论课同时开设,两者既密切配合,又各有侧重,具有一定的完整性和独立性。本课程旨在训练学生进行有机化学的基本技能和基础知识,验证有机化学中所学的理论,培养学生进行有机合成、化合物的分离与鉴定方法的思维能力和动手能力。同时也培养学生理论联系实际的作风,实事求是、严格认真的科学态度。

本课程的基本任务:

1.使学生加深对有机化学基础理论、基本知识的理解。

2.使学生掌握有机化学实验的基本操作技术和技能。

3.使学生了解和掌握有机化学实验常用的仪器和设备的使用方法。

4.培养编写合格的实验报告和初步查阅文献的能力

5.培养良好的实验工作方法和工作习惯,以及实事求是和严谨的科学态度。

二、教学基本内容和要求

(一)教学基本内容

有机化学实验的主要内容包括有机化学实验的一般知识、基本操作技能、有机化合物的性质实验、重要化合物的制备、分离、提纯和鉴定等。具体的教学内容如下:

1、有机化学实验的一般知识

⑴理解有机化学实验室规则,遵从教师的指导。

⑵了解有机化学实验室安全知识,掌握事故处理和急救的方法。

⑶了解有机化学实验常用的仪器和装置,掌握蒸馏装置、回流装置、水蒸气蒸馏装置和分水回流装置的安装和操作的注意事项。

⑷了解常用玻璃器皿的洗涤、干燥和保养的相关知识。

⑸掌握实验预习、实验记录和实验报告的编写技能。

2、水蒸气蒸馏

⑴学习水蒸气蒸馏的基本原理及其应用。

⑵掌握水蒸气蒸馏的装置及其操作方法。

⑶学会水蒸气蒸馏中有机物蒸馏完毕的判断方法

3、乙酸乙酯的制备

⑴了解由乙醇和乙酸合成乙酸乙酯的一般原理和方法。

⑵掌握回流装置和蒸馏装置及其操作方法。

⑶掌握分液漏斗的操作和使用时的注意事项。

4、乙酰苯胺的制备

⑴学习苯胺乙酰化的原理。

⑵掌握分馏装置及其实验操作。

⑶学习重结晶提纯固态有机物的原理和方法。

⑷掌握抽滤、热滤操作和滤纸折叠的方法。

5、肉桂酸的制备

⑴了解肉桂酸的制备原理和方法。

⑵掌握回流、水蒸气蒸馏的操作。

⑶熟练掌握重结晶的基本操作。

⑷了解熔点测定的意义,掌握测定熔点的操作

6、甲基橙的制备(选项)

⑴学习重氮化反应和偶合反应的原理。

⑵掌握制备重氮盐的操作方法。

⑶掌握由重氮盐合成偶氮化合物的操作。

⑷巩固盐析和重结晶的原理和方法

⑸学习甲基橙作指示剂的性质实验。

6、苯甲酸乙酯的制备(选项)

⑴学习苯甲酸乙酯的制备原理和方法。

⑵巩固回流、萃取等操作。

⑶学会分水器的使用。

⑷掌握精制苯甲酸乙酯的操作程序和方法

7、有机化学设计性实验

⑴学会查阅文献和参考资料。

⑵学会设计有机合成实验的方案。

⑶掌握利用正交法L9(34)探索最佳反应条件的方法

⑷灵活运用回流、蒸馏、萃取或重结晶的基本操作

(二)重点、难点和处理办法

1、有机化学实验的一般知识

重点:有机化学实验常用的仪器和装置;实验预习、实验记录和实验报告的编写。

难点:实验室的安全知识,以及事故处理和急救的方法。

处理办法:理论联系实际,启发学生。

2、水蒸气蒸馏

重点:水蒸气蒸馏的基本操作

难点:水蒸气蒸馏装置的安装

处理办法:教学示范和课堂巡视指导。

3、乙酯乙酯的制备

重点:回流和蒸馏的操作方法

难点:蒸馏装置的安装;分液漏斗的使用。

处理办法:课堂示范和课堂巡视指导。

4、乙酰苯胺的制备

重点:分馏装置的安装;重结晶的操作。

难点:重结晶的操作。

处理办法:控制活性炭脱色时的煮沸时间,协调热滤时的次序。

5、肉桂酸的制备

重点:利用空气冷凝管进行的回流操作;重结晶的操作;测定熔点的操作。

难点:回流操作。

处理办法:注意加料顺序,控制不同阶段的加热程度。

6、甲基橙的制备(选项)

重点:重氮盐的制备和偶合反应。

难点:重氮盐的制备和偶合反应。

处理办法:制备重氮盐时需控制反应温度在0-5℃之间;在偶合反应中,要控制氢氧化钠溶液的用量,过多或过少都可能导致制备的甲基橙颜色不佳。

6、苯甲酸乙酯的制备(选项)

重点:加分水器的回流操作;苯甲酸乙酸的精制操作。

难点:加分水器的回流操作。

处理办法:选用有刻度标记的分水器;注意铁夹的布置,控制回流时的加热温度。

7、有机化学设计性实验

重点:实验方案的设计和正交法的设计。

难点:正交法[L9(34)]的设计。

处理办法:以合成乙酸乙酯实验为例,正交法[L9(34)]设计某酯合成的实验方案。

(三)能力培养基本要求

独立实验的能力——能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法、做好实验前的准备;正确使用仪器和组装实验装置、独立完成实验内容、编写合格的实验报告;培养学生独立实验的能力,逐步形成自主实验的基本能力。

分析与研究的能力——能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验制备单质和化合物,以及它们化学性质验证基本方法,掌握实验数据的规范记录和科学处理,达到具有初步的分析与研究的能力。

理论联系实际的能力——能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。

创新能力——能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创意性内容的实验,激发学生的学习主动性,逐步培养学生的创新能力。

(四)分层次教学基本要求

基础性实验:主要学习有机化学实验的一般知识,了解和掌握常用有机化学实验的仪器和装置及其用法,掌握实验预习、实验记录和实验报告编写的基本要求。此类实验既是实验理论课和演示性实验,又是适应需要学习有机化学及其实验的各专业且独立设课的普及性实验。

综合、设计性实验:是指在同一个实验中涉及到应用有机化学基础理论知识、文献查阅、实验设计(含装置图的设计)、实验操作、数据处理等多个知识领域,是综合应用多种方法和技术的实验。此类实验可以培养学生的设计、组织能力和自主实验的能力,以及查阅中外文资料和数据处理的能力,激发学生的主动性、创造性,诱导学生作发散性思维,唤起他们的创新意识。

研究性实验:是由教师拟定若干个有机化合物的制备,由学生以个体或团队的形式,根据教师的基本要求,在查阅相关文献资料的基础上,设计实验方案,按正交法设计实验影响因素,并最终形成符合科研方式且具有可操作性的实验文案。该实验文案经教师修改和允许后,在教师的指导下,选择性地由学生实施完成,组织学生对实验结果进行分析和总结。

(五)教学模式和教学方法的基本要求

教学模式:

实验前预习——教师说课——独立实验(教师指导)——实验记录本检查——实验报告

基本要求:

⑴了解和掌握有机化学实验的一般基础知识;

⑵课前学生必须充分预习,查阅相关有机物的物理常数,写好预习报告;

⑶学习典型有机化合物制备的原理和方法;

⑷掌握制备实验中的基本操作和注意事项;

⑸锻炼学生分析问题和解决问题的应变能力。

⑹强化学生密切合作的作风。

⑺掌握实验数据的处理方法,规范编写实验报告。

三、实验项目与学时安排

有机化学实验共分三部分。

第一部分是实验理论介绍,即有机化学实验的一般知识。

第二部分是基本操作和实验技术,有二项实验:1、水蒸气蒸馏;2有机化学设计性实验。

第三部分是有机化合物的制备,有四项实验:1、乙酸乙酯的制备;2、乙酰苯胺的制备;3、肉桂酸的制备;4、甲基橙的制备或苯甲酸乙酯的制备(选项)。

实验项目和课时分配表:

编号

实验项目名称

实验学时

实验类别

实验类型

必开

选开

课外

公共基础

学科基础

专业实验

演示性

验证性

综合、设计性

研究性

1

有机化学实验的一般知识

3

  

  

  

  

  

  

  

2

水蒸气蒸馏

4

  

  

  

  

  

  

  

3

乙酸乙酯的制备

4

  

  

  

  

  

  

  

4

乙酰苯胺的制备

4

  

  

  

  

  

  

  

5

肉桂酸的制备

6

  

  

  

  

  

  

  

6

甲基橙的制备

  

6

  

  

  

  

  

  

苯甲酸乙酯(选项)

  

6

  

  

  

  

  

  

7

有机化学设计性实验

3

  

  

  

  

  

  

  

总学时:30

四、实验内容与基本要求

实验一有机化学实验的一般知识

基本概念:

实验室规则,实验室安全知识,常用的仪器和装置,常用玻璃器皿的洗涤和保养,实验预习、实验记录和实验报告的基本要求

教学目的:

1)掌握有机化学实验室规则。

2)了解常用的仪器和装置,以及常用玻璃器皿的洗涤和保养方法。

3)掌握编写实验预习、实验记录和实验报告的基本要求。

基本要求:

1)掌握有机化学实验室规则。

2)了解有机化学实验室的安全知识。

3)识别有机化学实验中常用的仪器和装置,

4)了解常用磨口玻璃仪器的用途和保养方法。

5)掌握编写实验预习、实验记录和实验报告的技能。

教学内容:

1)有机化学实验室规则。

2)有机化学实验室安全知识。

3)有机化学实验常用的仪器和装置。

4)常用玻璃器皿的洗涤和保养。

5)实验预习、实验记录和实验报告的基本要求。

实验二水蒸气蒸馏

基本概念:

有机物的分离和提纯,水蒸气蒸馏及其装置,安全管,T形管,分液漏斗

教学目的:

1)了解水蒸气蒸馏的原理及其应用

2)掌握水蒸气蒸馏装置及其操作方法

3)掌握分液漏斗的基本操作。

基本要求:

1)了解水蒸气蒸馏的原理

2)掌握水蒸气蒸馏装置及其操作

3)了解安全管、T形管的用途。

4)学会观察有机物经水蒸气蒸馏操作后被完全分离的现象。

5)掌握分液漏斗的基本操作。

6)学会实验有效数据的取舍。

教学内容:

1)水蒸气蒸馏的原理及其装置的介绍。

2)演示水蒸气蒸馏装置的安装和拆卸。

3)实验中的注意事项。

4)演示分液漏斗的基本操作。

实验三乙酸乙酯的制备

基本概念:

酯化反应,乙酸乙酯,可逆反应,催化剂,回流装置,蒸馏装置,沸石

教学目的:

1)了解从有机酸合成酯的一般原理及方法。

2)掌握回流、蒸馏、分液漏斗的使用等操作。

基本要求:

1)了解以乙醇和乙酸为主原料合成乙酸乙酯的原理和方法。

2)掌握回流、蒸馏的操作。

3)掌握分液漏斗的使用。

4)了解处理蒸出的粗乙酸乙酯的方法和目的。

教学内容:

1)制备乙酸乙酯的原理和方法。

2)演示安装和拆卸回流装置、蒸馏装置。

3)温习分液漏斗的使用。

4)制备实验中产率的计算。

实验四乙酰苯胺的制备

基本概念:

酰基化反应,乙酰苯胺,韦氏分馏柱,催化剂,重结晶,活性炭,脱色,热滤,干燥

教学目的:

1)掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。

2)掌握重结晶的提纯方法。

基本要求:

1)掌握由苯胺制备乙酰苯胺的原理和方法。

2)掌握分馏装置的安装和实验操作。

3)了解催化剂——锌的作用。

4)了解活性炭脱色的原理。

5)掌握重结晶的基本操作。

6)掌握反应残留物的处理方法。

教学内容:

1)由苯胺制备乙酰苯胺的原理和方法。

2)演示安装和拆卸分馏装置。

3)加活性炭的操作。

4)热滤的操作。

5)仪器的清洗和保养。

实验五肉桂酸的制备

基本概念:

Perkin反应、苯甲醛、肉桂酸、空气冷凝管、水蒸气蒸馏、抽滤

教学目的:

1)了解肉桂酸的制备原理和方法。

2)掌握回流、水蒸气蒸馏、熔点测定等操作。

基本要求:

1)了解由苯甲醛与乙酐作用制备肉桂酸的原理和方法。

2)掌握使用空气冷凝管的回流操作。

3)熟练掌握水蒸气蒸馏操作。

4)了解实验中加碱、加酸的目的。

5)掌握低温冷却、抽滤的操作。

6)掌握熔点测定的方法和操作。

教学内容:

1)制备肉桂酸的原理和方法。

2)演示回流装置的安装,强调回流操作的注意事项。

3)温习安装水蒸气蒸馏装置,强调操作的基本要求。

4)对实验中加碱、加酸的目的进行提问和解答。

5)演示熔点测定的操作,提出操作基本要求。

实验六甲基橙的制备

基本概念:

重氮化反应、偶合反应、甲基橙、批示剂、重氮盐、盐析、重结晶

教学目的:

1)学会重氮化反应和偶合反应的实验操作。

2)巩固盐析和重结晶的原理和操作。

基本要求:

1)了解制备甲基橙的重氮化反应和偶合反应。

2)掌握重氮化反应和偶合反应的实验操作。

3)熟练掌握重结晶的基本操作。

4)了解在酸碱平衡中甲基橙作批示剂的原理。

教学内容:

1)制备甲基橙的原理和操作方法。

2)实验的条件和操作的基本要求。

3)重结晶操作的注意事项。

4)检验甲基橙的性质实验。

实验六苯甲酸乙酯的制备(选项)

基本概念:

酯化反应,苯甲酸乙酯,分水器,携水剂,催化剂,精制

教学目的:

1)学习苯甲酸乙酯的制备方法。

2)学会分水器的使用。

基本要求:

1)学习制备苯甲酸乙酯的原理和方法。

2)掌握分水器的使用方法。

3)掌握用分液漏斗进行萃取的操作。

4)掌握粗苯甲酸乙酯进行精制的操作。

教学内容:

1)学习制备苯甲酸乙酯的原理和方法。

2)演示使用分水器的回流装置。

3)演示使用分液漏斗进行萃取的操作。

4)学习粗苯甲酸乙酯进行精制的操作。

实验七有机化学设计性实验

基本概念:

酯化反应,正交法,查阅文献,实验设计,验证,讨论

教学目的:

1)学会查阅文献。

2)掌握正交法 [L9(34)]的设计。

3)掌握设计实验的方法和实验操作。

基本要求:

1)了解并掌握查阅文献和参考资料的方法。

2)学会正交法 [L9(34)]的设计

3)设计实验方案。

4)掌握实验操作。

5)了解三废处理知识。

教学内容:

1)介绍查阅文献和参考资料的一般步骤。

2)学习正交法 [L9(34)]在有机合成中的应用

3)设计实验方案的一般程序。

4)强调实验操作的注意事项。

5)了解废弃物的处理方法。

五、实验主要应配套仪器设备

序号

实验项目名称

主要仪器设备

所属实验室

1

有机化学实验的一般知识

常规仪器(60套)

有机化学实验室

2

水蒸气蒸馏

恒温水浴槽(6套)

循环水真空泵(6套)

有机化学实验室

3

乙酸乙酯的制备

常规仪器(60套)

有机化学实验室

4

乙酰苯胺的制备

循环水真空泵(6套)

有机化学实验室

5

肉桂酸的制备

恒温水浴槽(6套)

循环水真空泵(6套)

有机化学实验室

6

甲基橙的制备

循环水真空泵(6套)

有机化学实验室

苯甲酸乙酯(选项)

常规仪器(60套)

有机化学实验室

7

有机化学设计性实验

恒温水浴槽(6套)

循环水真空泵(6套)

有机化学实验室

六、考核方式与成绩评定

有机化学实验成绩按百分制评定,其考核采用实验报告成绩(占60%)、实验预习报告和实验记录成绩(占20%)、平时操作成绩(占20%)三者结合的方法

七、主要教材及参考书

(一)教材

1曾昭琼主编.有机化学实验(第三版).北京:高等教育出版社,2000

(二)主要参考书

1兰州大学,复旦大学合编.有机化学实验(第二版).北京:高等教育出版社,1994

2黄涛主编.有机化学实验(第二版).北京:高等教育出版社,1998

3周科衍,高占先主编.有机化学实验(第三版).北京:高等教育出版社,1996


分析化学实验

课程名称:分析化学实验

英文名: Analytical Chemistry Experiments

课程编号:2205010401

适用专业:应用化学

课程性质:独立设课

课程属性:必修

课程学时学分:实验总学时: 30    总学分:    2

其中实验理论课总学时:  30

实验个数       14

其中应开实验项目: 8      必开实验项目:   8       选开实验项目:6

  

一、课程性质、地位与任务

分析化学实验是高等院校化学、生物、环境科学等专业的主要基础课程之一,是与分析化学理论课教学紧密结合的独立课程。通过实验,可使学生加深对分析化学基础理论的理解,学习和掌握分析化学实验的基本知识和基本操作技能,提高观察、分析和解决问题的能力,培养实事求是的科学态度、认真细致的工作作风和良好的科学素质,为学习后续课程和将来从事相关领域的教学及科学研究工作打下良好的基础。

本课程开设对象为化学与应用化学本科专业,安排实验总时数为30学时。主要安排定量分析实验,包括化学分析法中的酸碱、络合、氧化还原、沉淀滴定法和沉淀重量法以及可见吸光光度法等有代表性的实验。在以论证实验为主体的情况下,还适当安排了设计性实验与综合性实验作为补充与深入。通过实验,一方面使学生掌握扎实的常规容量分析实验基础以及简单的吸光光度法的应用,更重要的是,通过实验使学生进一步理解、掌握及深化分析化学所学理论知识, 建立起严格的“量”的概念,并逐步培养学生将理论所学知识灵活应用于解决实际问题的能力。

1. 掌握称量原理,正确熟练地使用电子天平。

2. 掌握分析化学中常用的玻璃仪器的洗涤方法,能按分析化学基本操作规范的要求熟练地进行滴定分析及重量分析。

3. 了解常用化学试剂的规格、性质,正确配制常用的溶液及标准溶液。  

4. 掌握滴定分析法的原理和实验方法。

5. 掌握重量分析的基本过程,学会沉淀的洗涤、过滤、干燥、灼烧等方法。

6. 能根据所学知识设计分析方案,培养综合实验能力。

7. 能正确地记录和处理实验数据并具有书写实验报告的能力。

  

二、教学基本内容和要求

(一)教学基本内容

分析化学实验包括滴定分析的基本操作、四种滴定分析的基本方法掌握,具体的教学内容如下:

1.介绍滴定分析实验的基本知识(化学试剂的规格、纯度标法配制的试剂的标签的填写内容实验数据的记录及处理主要的仪器设备及安全知识);

2.电子天平称量方法酸碱溶液的相互滴定

3.了解强酸滴定弱碱的滴定过程,突跃范围及指示剂的选择原理,学会HCL溶液标准溶液的配制与标定,掌握食用白醋中醋酸含量的测定方法;

4. 了解络合滴定法的原理及应用,学会EDTA标准溶液的配制与标定,掌握自来水总硬度测定及表示方法

5.了解高锰酸钾法测定过氧化氢含量的原理及方法体会高锰酸钾自身指示剂的特点,掌握Na2C2O4标定KMnO4溶液H2O2含量的测定

6.了解莫尔法进行沉淀滴定的原理,学会AgNO3溶液配制与标定,掌握NaCl试样分析

7.培养学生在实验中查阅参考资料,运用理论解决实际问题,独立设计和完成实验的能力。设计洗涤剂中EDTA含量的测定的实验方案;

8. 了解无汞测铁法的原理、方法考察学生独立完成实验操作的能力和对所学知识的掌握情况,独立完成铁矿石粉中全铁含量的测定,并对结果进行评分。

(二)重点、难点和处理办法

重点:各种分析实验玻璃器皿的基本操作,电子天平的结构、原理及使用方法,

难点:四大滴定的原理分析及基本操作方法和技能

处理方法:要求学生实验前认真预习实验内容,写好预习报告,实验过程中积极主动,自己动手做实验,而不仅仅是观摩。

(三)能力培养基本要求

独立实验的能力——能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法、做好实验前的准备;正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告;培养学生独立实验的能力,逐步形成自主实验的基本能力。

分析与研究的能力——能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法,具有初步的分析与研究的能力。

理论联系实际的能力——能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。

创新能力——能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创意性内容的实验,激发学生的学习主动性,逐步培养学生的创新能力。

(四)分层次教学基本要求

基础性实验:主要学习各种玻璃器皿及电子天平的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理的理论与方法等。

综合性实验:此类实验的目的是巩固学生在基础性实验阶段的学习成果、开阔学生的眼界和思路,提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力。

设计性实验:根据给定的实验题目、要求和实验条件,由学生自己设计方案并基本独立完成全过程的实验。根据本专业的实际情况设置该部分实验内容(实验选题、教学要求、实验条件、独立的程度等)。设计性实验采用三种形式:(1)教师拟定题目和方案,学生自定实验步骤、自选(或自行设计、制作)仪器设备并独立完成;(2)教师拟定题目,学生自定整个实验方案,独立完成实验;(3)学生自拟题目,并独立完成从查阅资料、拟定实验方案、完成实验的全过程。

研究性实验:组织若干个围绕仪器分析实验的课题,由学生以个体或团队的形式,以科研方式进行的实验。

设计性或研究性实验的目的是使学生了解科学实验的全过程、逐步掌握科学思想和科学方法,培养学生独立实验的能力和运用所学知识解决给定问题的能力。

(五)教学模式和教学方法的基本要求

1、本实验课程采用课堂教学与动手实践的方法,一人一组。每批次15人。

2、创造条件,充分利用包括网络技术、多媒体教学软件等在内的现代教育技术丰富教学资源,拓宽教学的时间和空间。提供学生自主学习的平台和师生交流的平台,加强现代化教学信息管理,以满足学生个性化教育和全面提高学生科学实验素质的需要。

  

三、实验项目与学时安排

编号

实验项目名称

实验学时

实验类别

实验类型

必开

选开

课外

公共基础

学科基础

专业实验

验证性

综合

设计性

研究性

1

容量分析的一般知识

3

  

  

  

  

  

  

  

2

滴定分析实验的基础操作

3

  

  

  

  

  

  

3

食用白醋中醋酸含量的测定

3

  

  

  

  

  

  

  

4

自来水硬度的测定

3

  

  

  

  

  

  

  

5

双氧水中过氧化氢含量的测定(KMnO4 法)

3

  

  

  

  

  

  

  

6

沉淀滴定法:莫尔法测定食盐中Cl-的含量

3

  

  

  

  

  

  

  

7

洗涤剂中EDTA含量的测定

8

  

  

  

  

  

  

  

8

铁矿石中全铁含量的测定(无汞测铁法)

4

  

  

  

  

  

  

  

9

铋铅含量的连续测定

  

6

  

  

  

  

  

  

10

水样中的化学耗氧量(COD)的测定(高锰酸钾法)

  

4

  

  

  

  

  

  

11

二水合氯化钦中钡含量的测定(硫酸钡晶形沉淀重量分析法)

  

4

  

  

  

  

  

  

12

明矾中铝含量的测定

  

4

  

  

  

  

  

  

13

铋、锌、钡混合液中铋、锌、钡含量的连续测定

  

6

  

  

  

  

  

  

14

硅酸盐水泥全分析(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)

  

12

  

  

  

  

  

  

总学时:30

  

四、实验内容与基本要求

实验一容量分析的一般知识

实验目的与要求:

1)介绍化学药品、化学试剂的规格、纯度标法。

2)掌握实验数据的记录及处理。

3)了解实验室制度和实验室安全守则。

4)掌握仪器的一般洗涤和干燥方法。

实验内容

1)学习实验室的各种规章制度。使学生熟悉实验室安全守则、仪器的使用守则、危险药品的使用和存放守则及卫生纪律守则。

2)掌握洗涤各常见玻璃仪器,干燥方法。

实验二滴定分析实验的基础操作

实验目的与要求

1)滴定分析中常用的玻璃器皿的使用与洗涤

2)电子天平操作与称量操作

3)练习滴定操作,学习判断滴定终点

4)练习滴定管等仪器的洗涤

实验内容

1)一般溶液的配制:配制250mL0.1mol·L-1氢氧化钠和盐酸溶液

2)0.1mol·L-1氢氧化钠溶液和盐酸溶液的互滴

3)  掌握洗涤各常见玻璃仪器,干燥方法。

实验三食用白醋中醋酸含量的测定

实验目的与要求

1)掌握强酸滴定弱碱的滴定过程突跃范围

2)体会酸碱指示剂的变色原理及选择

实验内容

1)HCL溶液标准溶液的配制与标定

2)食用白醋中醋酸含量的测定

实验四自来水硬度的测定

实验目的与要求

1)掌握络合滴定法的原理及应用

2)了解自来水硬度的定义与表示方法

3)体会金属离子指示剂的变色原理及选择

实验内容

1)EDTA标准溶液的配制与标定

2)自来水总硬度测定及表示方法

实验五双氧水中过氧化氢含量的测定(KMnO4)

实验目的与要求

1)掌握高锰酸钾法测定过氧化氢含量的原理及方法

2)体会高锰酸钾自身指示剂的特点

实验内容

1)Na2C2O4标准溶液的配制与标定

2)Na2C2O4标定KMnO4溶液

3)H2O2含量的测定

实验六沉淀滴定法:莫尔法测定食盐中Cl-的含量

实验目的与要求

1)掌握莫尔法进行沉淀滴定的原理

2)体会沉淀指示剂K2CrO4的特点

实验内容

1)AgNO3溶液配制与标定

2)NaCl试样分析

实验七洗涤剂中EDTA含量的测定

实验目的与要求

培养学生在实验中查阅参考资料,运用理论解决实际问题,独立设计和完成实验的能力

实验内容

1) 设计洗涤剂中EDTA含量测定的实验方案

2) 实验实验方案

实验八铁矿石中全铁含量的测定(无汞测铁法)

实验目的与要求

了解无汞测铁法的原理、方法

2)考察学生独立完成实验操作的能力和对所学知识的掌握情况

实验内容

1)铁粉试样的溶解

2)铁矿石粉中全铁含量的测定

  

五、实验主要应配套仪器设备

序号

实验项目名称

主要仪器设备

所属实验室

1

容量分析的一般知识

  

分析

2

滴定分析实验的基础操作

常规玻璃器皿

分析

3

食用白醋中醋酸含量的测定

常规玻璃器皿

分析

4

自来水硬度的测定

常规玻璃器皿

分析

5

双氧水中过氧化氢含量的测定(KMnO4 法)

水浴锅,常规玻璃器皿

分析

6

沉淀滴定法:莫尔法测定食盐中Cl-的含量

常规玻璃器皿

分析

7

洗涤剂中EDTA含量的测定

常规玻璃器皿

分析

8

铁矿石中全铁含量的测定(无汞测铁法)

水浴锅,常规玻璃器皿

分析

  

六、考核方式与成绩评定

考核方式为考查,平时实验成绩(70%);实验考查成绩(30%)。

说明:

平时成绩是在所开设的所有独立完整实验的单次成绩取均值的基础上,再根据学生平时总体操作及表现情况适当上下浮动得到。而各独立实验成绩为综合学生预习、具体操作过程、结果准确度及精密度、实验报告等情况给出。

实验考查成绩是以所开设的验证性实验中选择一个实验为考查对象,由指导老师与监考老师分别对所负责学生的整个实验操作过程进行具体量化评分。最终成绩综合预习、具体操作过程、结果准确度及精密度、实验报告给出。

各次实验结果准确度由学生实验原始数据经“定量分析数据处理系统”软件统计处理得到

  

七、主要教材及参考书

实验教材:《分析化学实验》,武汉大学主编(第四版),高等教育出版社,2001年

参考书:

1、《分析化学实验》,陈焕光,李焕然,张大经,谢天尧,黄滨等编著(第二版),广州:中山大学出版社,1998

2、《基础分析化学实验》,北京大学化学系分析化学教研室编(第二版),北京大学出版社,1998

3、《定量分析化学实验教程》,柴华丽,马林,徐华编著,复旦大学出版社,1993

4、《分析化学》,武汉大学主编(第四版),高等教育出版社,2001年


  

《物理化学实验》

  

课程名称:物理化学实验

英文名称:Experimental Physical Chmistry

课程代码:2205011001

适用专业:应用化学

课程性质:独立设课课程属性:必修

课程学时学分:实验总学时: 38    总学分:    2.5

其中实验理论课总学时:实验课学时:38

实验个数:       9

其中应开实验项目:9       必开实验项目:   6       选开实验项目:3

  

一、课程性质、地位与任务

本课程性质:

《物理化学实验》是物理化学课程的重要组成部分,具有与物理化学理论课程同等的地位,它综合了化学领域中各分支学科所需要的基本研究工具和方法,是化学、化工与材料类专业的一门重要的专业基础必修课。

本课程地位:

《物理化学实验》是化学教学体系中一门独立的课程,它与《物理化学》课程的关系最为密切,但与后者又有明显的区别;《物理化学》注重物理化学理论知识的掌握;而《物理化学实验》则要求学生能够熟练运用物理化学原理解决实际化学问题。

  

本课程基本任务:

1.使学生掌握物理化学实验的基本原理,能应用有关原理针对具体研究对象,合理选择实验方法和测量仪器。
2.使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术,进一步提高学生的实验操作技能和独立工作能力。
3.培养学生查阅文献、手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力,使学生受到初步的实验研究方法的训练。

二、教学基本内容和要求

(一)教学基本内容

物理化学实验应包括热化学实验、电化学实验、化学动力学实验和表面与胶体化学实验,具体的教学内容如下:

1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。

1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。

2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。

2. 掌握基本物理量的测量方法。

例如:电导率、蒸气压、电动势、温度、压力、溶解热、折射率常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理化学实验教学中的应用。

3. 掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。

例如:电导率仪、阿贝折射仪、真空测量仪、计时仪器、数字式旋光仪、精密温度测量仪、电动势测定仪、超级恒温仪等仪器。

(二)重点、难点和处理办法

1. 量热实验方法

本类实验包含物质的燃烧热、物质的溶解热、液体平均汽化热的等反应过程热效应的测定。

教学重点及难点

1)通过量热实验,明确热化学实验数据在化学热力学运算中的作用,掌握测温量热计的测温基本原理及方法,了解对量热计的热交换、搅拌热等热值进行校正的方法;

2)掌握气瓶、贝克曼温度计、超级恒温槽和比重瓶、(数字)压力计的使用,以及真空系统的建立和真空泵的基本知识。

2. 平衡实验方法

本类实验包含相变平衡和化学平衡,涉及气液平衡相图和固液平衡相图的绘制,差热分析法和化学反应多相平衡体系。

教学重点及难点

1)通过平衡实验,明确平衡体系的建立条件与原则,掌握平衡实验的基本原理与方法,探讨影响平衡实验结果的主要因素;

2)掌握阿贝折射仪、沸点仪和超级恒温槽的使用;了解一般热电偶的构成及校正方法,明确热电势与温度的关系;了解程序控温的基本原理及相关装置;掌握初级真空技术和可控硅控温仪的使用。

3. 化学动力学实验方法

    本类实验通过测量化学反应速率,求得化学反应的动力学参数,如活化能、反应速率常数和反应级数等,并可考察各种因素对化学反应速率的影响。

教学重点及难点

1)通过化学动力学实验,学习利用实验资源设计、组装实验装置,学会根据反应体系的特点确定可反映化学反应速率的可测物理量,掌握恒温、升温及作用物混合时间等关键实验技术。

2)掌握热重分析法原理,热重电子天平、数字电桥和超级恒温槽的使用,初步了解非线性反应动力学现象。

4. 电化学实验方法

本类实验涉及电解质溶液的导电性质和机制的研究,通过电池电势测量获取电池反应体系热力学及动力学性质的研究,以及电池容量和充放电性能的测量。

教学重点及难点

1)通过电化学实验,进一步深入理解化学能与电能的相互转化,以及该转化过程中的有关现象和规律,了解和掌握电化学的有关测定方法和基本的实验技术。

2)掌握电极、盐桥的制作及电池组装技术,了解和掌握交流电桥、示波器和电导池的使用。

5. 表面化学与胶体化学实验方法

    本类实验包含表面化学和胶体化学两部分,涉及的体系有固/液界面、液/气界面,以及胶体分散系和粗分散系等。

教学重点及难点

1)通过表面化学与胶体化学实验,初步展示表面化学与胶体化学实验研究的特点及复杂性,学习相关数据处理方法和实验结果及误差来源的分析。

2)掌握胶体的制备、纯化技术,以及胶体电性质和表面张力的测量方法。

  

(三)能力培养基本要求

1. 基本实验操作及仪器的使用

学生应对下面物理化学实验所用仪器的工作原理、基本构造、使用方法及使用中的注意

事项有一个基本的了解:恒温槽;贝克曼温度计;压缩气体钢瓶;氧弹式量热计;分光光度

计;酸度计;电极和电位差计;电导仪;旋光仪;差热分析仪等。

2. 实验记录

学会仔细观察实验现象,忠实、准确、完整记录原始实验数据和实验条件,学会分析实

验现象。

3. 实验报告

完成实验报告是本课程的基本训练。一个实验成功与否,只有通过报告形式才能体现。

所以做实验报告,能培养学生正确、有效的表达能力,它将使学生在实验数据处理、作图、

误差分析、问题归纳总结等方面得到训练和提高,学生实验报告的质量在很大程度上反映了

学生的实际水平和能力。

物理化学实验报告内容包括:实验目的和原理,实验仪器和试剂,实验操作过程,实验

数据记录和处理,结果和讨论等。数据处理应在明确原理、方法步骤及计算公式和有效数字的基础上,按法定单位标准进行运算、作图、列表等来得出结果,然后对结果进行误差分析,结合实验现象进行讨论、解释或对实验提出改进意见。

(四)分层次教学基本要求

物理化学实验采用三段式教学模式,教学过程由理论知识课、基础性实验、综合性实验三个环节组成。

(一)理论知识讲座

通过教师的讲解,使学生了解课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、实验考核内容、实验守则及实验室安全制度等,为进入实验室做好准备。

(二)基础性实验

基础性实验是本实验课程的中心环节。要求做好:

1.预习

学生须认真阅读实验指导书,了解实验的目的和原理,明确本次实验中要测定的量、所用实验方法、使用的仪器、控制的条件、需要注意的问题等,在此基础上写出预习报告,内容包括:实验目的和基本原理,简单的实验步骤,原始数据记录表格。

2. 实验

学生进入实验室后首先核对实验仪器,熟悉仪器操作方法、需要记录哪些数据。教师检查学生的预习情况并做好记录,包括预习报告和对实验的理解,不合格者不得进行实验。

指导教师讲解实验难点和注意事项,通过提问的方式引导学生深入思考与实验现象有关的一些问题,着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力,使学生学会分析和研究问题的方法。学生独立或按学号编组进行实验,注意实验中的独立操作和相互配合。要求学生在实验中勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋, 分析钻研问题, 准确记录原始数据。实验结束后经教师检查并签名,实验及其原始记录才有效。

记录实验数据和现象必须忠实、准确,不能随意涂抹数据,数据记录要表格化,字迹要整齐、清楚,保持一个良好的记录习惯是物理化学实验的基本要求之一。

3. 书写实验报告

认真写出实验报告是本课程的基本训练。它将使学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归纳等方面得到训练和提高。实验报告的质量,在很大程度上反映了学生的实际水平和能力。

实验报告的内容大致包括:实验目的和原理、实验装置、实验条件(室温、大气压、药品纯度、仪器精度等)、原始实验数据、实验数据的处理结果和讨论等。实验报告的讨论可以包括对实验现象的分析和解释、对实验结果的误差分析、对实验的改进意见、心得体会等。

实验结束的两周内完成实验报告,于下次实验时提交报告,其中必须附有教师签名的原始记录表。

(三)综合性实验

综合放实验又分为三种类型:

类型1:基础性综合实验。开设4个与实际应用关系密切、具有一定复杂性和综合程度的实验,学生选做其中的1个。该类型实验由教师给出实验题目和要求,学生选择实验题目后需要查找资料,研读文献,钻研有关理论知识,在此基础上选择实验方法,提出实验方案,与指导教师讨论实验方案的可行性,然后预约时间进行实验。

类型2:研究性综合实验。该类型实验均由教师的科研项目转化而来,目前开发有7个实验供学生选择,为实验兴趣浓厚和学有余力的学生提供更多的实验空间,对培养学生的创新意识和科研能力大有裨益。研究性改变了传统实验中固定实验步骤,照方抓药式的被动性,使学生有了很大的自由发挥空间;其次,实验引入了挫折激励教学机制,允许多次失败,但要求最终一定要成功。

类型3:特色实验。实验内容由实际工业化生产转化而来,实验中大量使用大型仪器对产物进行表征和分析。通过实验,学生可以了解和熟悉工业化生产过程与设备,以及大型仪器在工业生产中的应用,提高工程意识。这个过程大大缩短了教学实验与真实的科研过程和生产过程之间的距离。

综合实验室每天都对学生开放,学生只要有空,都可以预约时间,到实验室做实验。

  

(五)教学模式和教学方法的基本要求

教学模式:

为尽量达到每人一套仪器,根据实验室的设备条件,每班分为3批,分别进3个实验室,由三个老师分别讲解,每个实验室讲解两个实验,一半学生做这个实验,另一半学生做另一个实验,下次来的时候,学生交换做实验,而后轮换进行。

教学方法:

物理化学实验教学应在保障学生人身安全和实验室财产设备安全,保障实验教学目标的

实现,保障实验教学内容能够顺利完成等前提下,放手让学生通过实验解决学习中的疑惑,

具体要求做好如下几个环节:

1将学生合理分组,计划好每组学生的实验内容和实验时间,便于学生提前预习;

2.仔细检查学生的预习情况,通过提问的方式对必须重点掌握的内容进行检查;

3.讲清实验原理,讲解主要实验仪器的工作原理及维护措施,演示关键实验步骤,提示实

验中的重大注意事项及实验成功的关键步骤;

4.指导并检查学生连接实验装置;

5.提示并引导学生观察实验现象,记录实验数据,启发学生思考实验中可能出现的非常现

象,特别当实验失败时,要引导学生认真分析实验失败的原因,找到解决问题的关键;

6.检查学生的实验结果和数据记录,指导学生对实验进行小结;

7.及时批改实验报告;

8.对实验教学进行小结。

  

三、实验项目与学时安排

在实验课中,教师讲课一般一个实验不超过30分钟,还可以采用微机、录像片、挂图等教学手段和措施。

实验项目和课时分配表:

编号

实验项目名称

实验学时

实验类别

实验类型

必开

选开

课外

公共基础

学科基础

专业实验

演示性

验证性

综合、设计性

研究性

0

物理化学实验知识的一般教育

  

2

  

  

  

  

  

  

  

  

1

液体饱和蒸汽压的测定

4

  

  

  

  

  

  

  

2

二组分气一液衡相图的测定

4

  

  

  

  

  

  

  

3

原电池电动势的测定

4

  

  

  

  

  

  

  

4

粘度法测定高聚物的粘均相对分子量

4

  

  

  

  

  

  

  

5

醋酸电离平衡常数的测定

4

  

  

  

  

  

  

  

6

硝酸钾溶解热的测定

4

  

  

  

  

  

  

  

7

蔗糖水解反应速率常数的测定

  

4

  

  

  

  

  

  

8

磁性胶体的制备及性质

  

5

  

  

  

  

  

  

9

皂化反应速率系数及活化能的测定

  

5

  

  

  

  

  

  

10

BZ震荡反应

  

5

  

  

  

  

  

  

11

电泳

  

5

  

  

  

  

  

  

12

中和焓的测定

  

5

  

  

  

  

  

  

13

葡萄糖含量的测定

  

5

  

  

  

  

  

  

14

实验测验

  

2

  

  

  

  

  

  

  

  

总学时:

四、实验内容与基本要求

实验讲座 物理化学实验的一般知识教育2学时)

教学目的

(1)  理化学实验时要达到目的和实验要求;

(2)  做物理化学实验前的准备工作和实验后的收尾工作。

教学内容

(1)  实验室规则教育;

(2)  化学实验报告的书写。

  

实验一液体饱和蒸气压的测定(4学时)

基本概念:

蒸气压,蒸发焓

教学目的

(1) 明确液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念

(2) 了解克劳修斯克拉贝龙方程的意义及应用

(3) 学会使用图解法测液体的平均摩尔气化热和正常沸点。

基本要求:

(1)  明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯—克拉贝龙方程式;

(2)  用等压记测定不同温度下液体的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术;

(3)  学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

教学内容:

(1)  学会用静态法(或动态法)测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压;

(2)  初步掌握真空实验技术;

(3)  用作图法测纯水的摩尔汽化热。

实验二二组分双液系的气-液平衡相图的绘制(4学时)

基本概念:

折光率,气-液平衡

教学目的:

(1) 掌握回流冷凝法测定气液两相平衡的组成及沸点的方法;

(2) 掌握用折光率法确定二元组分组成的原理和方法;

基本要求:

(1) 掌握气液两相平衡的组成及沸点的测定方法;

(2) 掌握Abbe折射仪的使用方法。

教学内容

(1) 绘制在标准大气压力下环己烷乙醇双液系的气液平衡相图

(2) 图法找最低恒沸点及组成。

  

实验三原电池电动势的测定及其应用(4学时)

基本概念:

原电池,正极,负极,电动势

教学目的

(1) 掌握电位差计的使用方法。

(2) 熟悉电极和盐桥的制备方法。

基本要求:

(1) 掌握补偿法测定电池电动势的原理和方法。

(2) 掌握通过测量原电池电动势计算热力学函数变化值的原理、方法。

教学内容

电极的制备与处理测定原电池的电动势

  

实验四粘度法测高聚物相对分子质量(4学时)

基本概念:

粘度,高聚物,分子量

教学目的:

掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法。

基本要求:

(1) 掌握粘度、增比粘度和特性粘度的概念。

(2) 了解影响准确测定粘度的影响因素。

(3) 通过实验求出聚乙烯醇的粘均分子量。

教学内容

测定聚合物—聚乙二醇的平均相对分子质量。

实验五电导法测定弱电解质的电离常数4学时)

基本概念:

电离平衡,电导率

教学目的:

(1)   测定醋酸的电离平衡常数

(2)   掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。

基本要求:

(1)   了解电桥法测定溶液电导的原理。

(2)   掌握电桥法测定溶液电导的方法:

教学内容:

(1)    HAc电离平衡常数的测定。

(2)   CaF2(BaSO4)饱和溶液溶度积KSP的测定。

  

实验六硝酸钾溶解热的测定4学时)

基本概念:

积分溶解热、微分溶解热、积分稀释热、微分稀释热。

教学目的

(1)   了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。

(2)   测定硝酸钾在水中的积分溶解热,并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。

(3)   初步了解计算机采集处理实验数据、控制化学实验的方法和途径。

基本要求:

(1) 了解测温量热计测定溶解热的原理。

(2) 熟悉测温量热计的构造。

(3) 掌握量热计水当量电标定的方法。

教学内容

测定硝酸钾在水中不同浓度下的积分溶解热、微分溶解热、积分稀释热、微分稀释热。

  

实验七蔗糖转化反应速率常数的测定(4学时)

基本概念:

旋光度,速率系数,水解反应

教学目的

(1) 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;

(2) 了解旋光仪的构造、基本原理,掌握其正确的使用方法。

基本要求:

(1) 了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法。

(2)  测定蔗糖转化反应的速率系数和半衰期。

教学内容

用旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。

实验八磁性胶体的制备及性质(5学时)

基本概念:

胶体,胶体。

教学目的:

(1)  学会磁性胶体的制备方法,理解磁性胶体和普通胶体的异同点。

(2)  理解明胶作为表面活性剂的两种作用。

基本要求:

(1)  学会用古埃磁天平测量磁性胶体的磁性和稳定性。

(2)  通过测定一些络和物的磁化率,求算未成对电子数和判断这些分子的配键类型。

教学内容:

(1)  制备磁性胶体

(2)  测定磁性胶体的磁性

  

实验九乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(5学时)

基本概念:

皂化反应,速率系数,电导率,二级反应

教学目的

(1) 了解二级反应的特点,并计算二级反应的速率常数;

(2) 掌握电导仪的使用方法。

基本要求: (1) 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及反应活化能;

           (2) 了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数;

           (3) 了解电导率仪的构造,掌握其使用方法;

教学内容

(1) 导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数

(2) 了解该反应活化能的测定方法,并计算出活化能。

  

实验十化学振荡——B-Z反应5学时)
基本概念:

振荡反应,自催化反应。

教学目的:

(1) 了解Belousov-Zhabotinsky反应(简称BZ反应)的基本原理,掌握研究化学振荡反应的一般方法.
(2)  掌握硫酸介质中铈离子作催化剂时,丙二酸被溴酸氧化体系的基本原理.
基本要求:

(1)  了解化学振荡反应的电势测定方法

(2) 测定硫酸-丙二酸-HBrO3–硝酸铈铵化学振荡体系振荡反应的诱导期与振荡周期,并求出有关反应的活化能

教学内容:

(1) 采用电动势法测量反应过程中离子浓度的变化

(2)   通过测定电极上的电势(U)随时间(t)变化的U-t曲线来观察BZ反应的振荡现象同时测定不同温度对振荡反应的影响根据U-t曲线得到诱导期(t诱)和振荡周期

  

实验十一胶体的制备和电泳(5学时)

基本概念:

电泳,胶体

教学目的

(1) 掌握电泳法测定ξ电势的原理与技术;

(2) 加深理解电泳是胶体中液相在外电场作用下相对移动而产生的电性现象。

基本要求:

(1) 掌握制备Fe(OH)3溶胶及纯化的方法。

(2) 通过实验,深入观察溶胶的电泳现象。

(3) 掌握测定Fe(OH)3溶胶的电泳速度的操作技术。

教学内容

学会胶体的制备方法,测定胶体溶液的ξ电位。

  

实验十二中和焓的测定(5学时)

基本概念:

中和焓

教学目的:

(1) 通过实验了解中和热的概念

(2)  学习使用精密直流稳压电源和精密数字温度温差仪。

基本要求:

(1)  了解用热量计来直接测定反应热效应的实验方法与操作技能

(2) 学习用图解法进行数据处理,以求得正确ΔT的方法

教学内容:

测定酸碱中和焓。

  

实验十三  葡萄糖含量的测定5学时)

基本概念:碘量法,旋光法

教学目的:

(1) 学会间接碘量法测定葡萄糖含量的方法原理,进一步掌握返滴定法技能。

(2) 进一步熟悉酸旋光仪的操作,掌握旋光法测定葡萄糖含量的原理。

基本要求:

(1) 掌握碘量法测定葡萄糖含量的方法。

(2) 掌握旋光法测定葡萄糖含量的方法。

教学内容:

掌握测定葡萄糖含量的两种方法,并加以比较。

  

实验测验实验操作考试(2学时)

考试目的

(1) 督促学生重视实验操作;

(2) 检验教学和学习效果。

考试内容

仪器的测量原理、测量对象、具体操作,使用注意事项。

  

五、实验主要应配套仪器设备

序号

实验项目名称

主要仪器设备

所属实验室

1

液体饱和蒸汽压的测定

真空测量仪

物理化学实验室

2

二组分气一液衡相图的测定

阿贝折射仪

物理化学实验室

3

原电池电动势的测定

电位差计

物理化学实验室

4

粘度法测定高聚物的粘均相对分子量

粘度计

物理化学实验室

5

醋酸电离平衡常数的测定

数字式电导率仪

物理化学实验室

6

硝酸钾溶解热的测定

溶解热测量仪

物理化学实验室

7

蔗糖水解反应速率常数的测定

数字式旋光仪

物理化学实验室

8

磁性胶体的制备及性质

磁性测试仪

物理化学实验室

9

乙酸乙酯皂化反应速率系数及活化能的测定

数字式电导率仪

物理化学实验室

10

BZ震荡反应

BZ反应测试仪

物理化学实验室

11

电泳

直流电源

物理化学实验室

12

中和焓的测定

精密数字温度温差仪

物理化学实验室

13

葡萄糖含量的测定

数字式旋光仪

物理化学实验室

六、考核方式与成绩评定

讲授及实验。以实验为主

考核成绩由平时实验情况为主。主要考察平时实验操作,结合提问、预习情况、实验报告的书写来评定学生实验成绩。

鼓励学生在实验中有所创新,对于有创见的学生,成绩从优。

  

七、主要教材及参考书

《物理化学实验》武汉大学化学与分子科学学院编武汉大学出版社 2006年

参考书:

1. 《物理化学实验》 北京大学化学学院物理化学实验教学组编 北京大学出版社 2002年

2.《基础物理化学实验》 清华大学 贺德华 麻英 张连庆编 高等教育出版社