中山大学无机化学实验教学大纲.docx
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中山大学无机化学实验教学大纲
无机化学实验教学大纲
(2010)
中山大学化学与化学工程学院
课程名称(中文) 无机化学实验
课程名称(英文) ExperimentalInorganicChemistry
课程编号 02141071
课程性质 独立设课 课程属性 基础课
教材及实验指导书名称:
《基础化学实验》第一版,刘汉标、石建新、邹小勇等编著,科学出版社,2008年
《无机化学实验》第三版,中山大学等校编,高等教育出版社,1992年
《无机化学实验补充教材》,无机化学实验教学小组编著,2009年
学时学分:
总学时90总学分3实验学时90实验学分3
应开实验学期 一~二 年级 一、四 学期
适用专业 化学类各专业
先修课程 无机化学(可同时开课)
一、 课程简介及基本要求
《无机化学实验》是以实验操作为主的技能课程,它既是一门独立的课程,又与相应的理论课——《无机化学》——有紧密的联系。
它具有自己的培养目标、教学思想、教学内容和方法。
本课程的目标是:
在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,努力培养学生的创新意识与创新能力。
为了达到这一目标,本课程按照下述指导思想进行改革:
压缩单纯的验证性实验内容、将基本操作融入综合实验、增加综合与设计实验。
本课程的内容分为三个层次:
基础实验(验证性实验与基本操作)、综合实验和设计实验(含学生自带课题)。
在后两个层次的实验中,融入了我校化学院教师具有特色的科研项目,目的是通过完成这些带有研究性质的实验,使学生有独立解决问题的机会,以培养学生的科研意识与创新意识。
通过实验课的训练,学生应达到下列要求:
1. 从实验获得感性认识,深入理解和应用《无机化学》理论课中的概念、理论,并能灵活运用所学理论知识指导实验。
2. 规范地掌握化学实验的基本操作与基本技能,包括:
玻璃仪器的清洗,简单玻璃仪器的制作,加热和冷却方法,常见离子的基本性质与鉴定,基本物理常数的测定方法,典型无机化合物的基本合成、分离、纯化方法,紫外-可见分光光度法等。
3. 具有仔细观察进而分析判断实验现象的能力,能正确诚实记录实验现象与结果;处理实验结果时具有逻辑推理、做出正确结论的能力;在分析实验结果的基础上,能正确地运用化学语言进行科学表达,独立撰写实验报告;具有解决实际化学问题的实验思维能力和动手能力。
4. 能根据实验需要,通过查阅手册、工具书及其它信息源获取必要信息,能独立、正确地设计实验(包括选择实验方法、实验条件、仪器和试剂、产品质量鉴定等),独立撰写设计方案,具有一定的创新意识与创新能力。
5. 具有实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、认真细致的工作作风、相互协作的团队精神、勇于开拓的创新意识等科学品德和科学精神。
6. 能掌握仪器设备(如气相色谱、红外光谱、紫外-可见分光光度计、差热分析仪等)的测试原理与应用范围,并能正确使用仪器设备。
7. 对基地班及逸仙班的同学开展研究式实验教学,要求学生具有初步科研能力,每人能独立撰写1~2篇研究性小论文。
8. 要求课前进行预习,弄懂实验目的与原理,熟悉实验内容与步骤,写出预习报告。
二、 课程实验目的要求(100字左右)
化学是一门实验科学。
《无机化学实验》是与《无机化学》理论课同时开设的独立实验课程,二者之间互起促进作用。
本课程以实验技能训练为主,对化学专业的学生来说占有特别重要的地位,可作为化学类、材料类、生物类、医学类、药学类、环境与地学类等专业学生的必修课。
通过本课程的实验训练,学生可直接获得大量化学事实,有利于《无机化学》理论课的学习,并能灵活运用所学理论知识指导实验。
利用严格的实验训练,培养学生规范地掌握基本操作与基本技能。
结合研究性实验与设计实验,培养学生具有自我获取知识、提出问题、分析问题、解决问题的独立工作能力,具有一定的创新意识与创新能力。
同时注意培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、认真细致的工作作风、相互协作的团队精神,为学习后续课程、参加实际工作和开展科学研究打下良好的基础。
三、 适用专业
化学类、材料类、生物类、医学类、药学类、环境与地学类等专业。
四、 主要仪器设备
气相色谱、红外光谱、紫外-可见分光光度计、差热分析仪、pH/mV计、管式炉、马弗炉、磁力搅拌器、荧光分光光度计、恒温仪、电导率仪、计算机、电子天平、干燥箱、真空泵等。
五、 实验方式与基本要求
1. 本课程以实验为主,单独设课。
所以开课后,任课教师需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、实验守则及实验室安全制度等。
2. 本课程主要设置4种类型的实验:
(1)基本操作训练,
(2)验证性质及鉴别设计实验,(3)合成与分析综合实验,(4)研究型设计实验。
整个实验过程包括预习、课前讨论、实验操作、实验报告等4个环节。
学生在实验前必须进行预习,预习报告或设计实验方案经老师批阅后,方可进入实验室进行实验。
3. 实验1人1组。
每个实验要求在规定时间内由学生独立完成。
碰到疑难问题,学生要善于独立分析,力争自己解决;老师亦可提供指导,但不得包办代替。
4. 实验过程中,老师应在实验室进行巡视,及时纠正学生的错误操作,检查学生的实验记录和报告。
学生若实验失败,应找出原因,经老师同意后才可重做实验。
5. 实验结束,学生应认真分析实验现象,整理实验结果,分析产生误差产生的原因,能对实验提出自己的改建意见或建议。
老师检查实验结果后,学生方可离开实验室。
6. 利用大型仪器进行的实验,学生需绘出仪器工作原理图,记录测试条件,打印出测量数据或谱线,并对其进行处理与解释。
7. 任课教师要认真备课,并提前预做实验,上好每一堂课。
实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况与结果记录,实验结束后认真填写实验开出记录。
六、 考核与报告
本课程采用平时考核、期末考试来综合评定学生的成绩,着重考查学生基本操作的掌握程度、实验结果的准确度和精密度、灵活运用所学知识分析、解决问题的能力及运用所学操作设计并完成合成与测定的能力。
每个实验的评分如下:
预习报告20%,实际操作30%,结果30%,实验报告20%。
整个课程的成绩实行百分制,平时实验成绩占60%、期中基本操作考核占10%、期末实验综合考核占20%、期末实验笔试占10%。
七、 实验项目设置与内容
序号 实验名称 内容提要 实验
学时 每组
人数 实验
属性 实验者类别 开出
要求
1 课程介绍与玻璃工操作
1. 玻璃仪器清点
2. 煤气灯使用与加热操作
3. 玻璃操作 3 1 验证 本科 必做
2 沉淀与溶液的分离
1. 常压过滤与减压过滤
2. 倾析分离
3. 沉淀物形态与沉淀条件的关系 4 1 验证 本科 必做
3 由胆矾精制五水硫酸铜
1. 结晶与重结晶
2. 晶体生长原理与结晶条件的关系
3. 热过滤与水浴蒸发浓缩 4 1 验证 本科 必做
4 硫酸亚铁铵的制备
1. 无机物的制备方法
2. 复盐的特性与制备方法
3. 杂质定性检验方法 4 1 综合 本科 必做
5 醋酸电离常数测定
1. pH计的使用
2. 电导率仪的使用
3. 电离平衡原理应用 4 2 综合 本科 必做
6 磺基水杨酸铜组成与稳定常数测定
1. 分光光度计的使用
2. 配合物组成与稳定常数的测量原理 4 2 综合 本科 必做
7 海水中氯化钠的提取与纯化
1. 沉淀溶解平衡原理的应用
2. 产品质量检验方法 4 1 综合 本科 必做
8 基本操作考核 无机实验重点要求掌握的基本操作 3 1 验证 本科 必做
9 由锌焙砂制备硫酸锌
1. 复杂体系无机物的分离提纯方法
2. 沉溶平衡和氧化-还原原理的应用
3. 产品质量检验方法 4 1 综合 本科 必做
10 氯化铵的制备
1. 运用所学知识设计实验方案
2. 观察和验证盐类的溶解度与温度的关系
3. 产品质量检验方法 2+4 1 设计 本科 必做11 硫酸铝钾大晶体的制备
1. 运用所学知识设计实验方案
2. 利用结晶方法简单复盐
3. 从水溶液中培养大晶体 3 1 设计 本科 必做
12 主族元素性质实验
1. 试管操作与离心分离操作
2. 主族元素性质 2 1 验证与
设计 本科 必做
13 ds区与d区元素性质实验
1. ds区与d区某些元素化合物的性质
2. ds区与d区某些元素配合物的生成和性质
3. 配合物在金属离子鉴定中的应用 2 1 验证与
设计 本科 必做
14 反应自由能与反应方向
1. 化学热力学基本原理的应用
2. 从含碘废液中提取单质碘 3 1 综合 本科 必做
15 未知物判别 用化学方法判别未知纯物质的成分 3 1 综合 本科 必做
16 从铬盐废渣中提取硫酸钠
1. 进一步提高设计实验能力
2. 学习有关元素的性质
3. 产品质量检验方法 3+4 1 设计 本科 必做
17 三氯化六氨合钴(III)的制备与组成测定
1. 氧化还原法制备钴(III)配合物
2. 酸碱滴定法测定氨的含量
3. 碘量法测定钴的含量
4. 莫尔法测定氯的含量 8 1 综合 本科 必做
18 8-羟基喹啉及其铝配合物的合成、组成分析与发光性能
1. 合成配体与金属配合物
2. 化学分析
3. 红外与紫外-可见光谱
4. X-射线衍射
5. 荧光光谱 14 1 科学研究型 本科 必做
19 碱式碳酸铜的制备
1. 查阅文献资料,获取有关信息,设计实验方案
2. 研究原料比例、温度等因素对碱式碳酸铜生成的影响
3. 制备产品并分析其中铜的含量 3+5 1 设计
与
研究 本科 必做
20 由二氧化锰制备硫酸锰 1. 查阅并综合有关文献资料
2. 运用所学知识,设计实验方案
3. 以二氧化锰为原料制备硫酸锰 3+5 1 设计 本科 选做
21 印刷电路腐蚀废液回收铜和氯化亚铁
1. 运用所学知识设计实验方案
2. 学习工业废液的治理方法 3+5 1 设计 本科 选做
22 系列配合物的合成与分裂能测定
1. 运用所学知识设计实验方案制备系列配合物
2. 分光光度法测定分裂能 4+10 1 综合 本科 选做
23 荧光粉的微波辐射合成与结构表征
1. 利用微波辐射合成荧光粉
2. 荧光光谱测量
3. X-射线衍射 4+10 1 设计与
研究 本科 选做
24 硫化镉半导体材料的室温固相反应法合成、结构表征及其热稳定性
1. 室温固相反应
2. X-射线衍射
3. 红外
4. 差热分析 4+10 1 设计
与
研究 本科 选做
25 三草酸合铁(III)酸钾的制备及其配阴离子电荷的测定
1. 硫酸亚铁铵制备三草酸合铁(III)酸钾
2. 影响三草酸合铁(III)酸钾产量的因素
3. 利用离子交换法测定三草酸合铁(III)酸钾配阴离子的电荷常数 8 1 综合 本科 选做
26 碘盐的制备与检验
1. 粗盐重结晶制备精盐
2. 食盐加碘
3. 重结晶质量检验
4. 分光光度法确定碘含量
5. 影响碘盐稳定性的因素 3+5 1 设计 本科 选做
27 (NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]•10H2O的制备、乳晶特征、元素分析和热分解过程研究
1. 以五氧化二钒为原料制备(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]•10H2O
2. 利用硫酸亚铁铵标准溶液测定晶体中VO2+的含量
3. 差热分析
4. 显微镜观察乳晶特征 18 1 综合 本科 选做
28 三草酸合铁(III)酸钾的制备及其副反应研究(含离子交换分离)
1. 制备三草酸合铁(III)酸钾
2. 研究其副反应
3. 离子交换法测定三草酸合铁(III)酸钾配阴离子的电荷
4. 化学分析
5. 红外光谱 18 1 研究式 本科
基地班 必做
八、 说明
1. 《无机化学实验》主要是一门技能课程,因此对课程中的技能技术性内容(特别是基本操作),除单独进行必要的规范训练外,还应融入综合与设计实验中,通过多次反复练习,达到学生牢固掌握和灵活运用的目的。
2. 本课程共提供90学时的必做实验内容,在1、4两个学期内完成;同时,提供了大量选做实验与开放实验,不同专业、不同学时的班级可根据需要,从中择优选做。
在第4学期开设的实验内容融入了分析化学实验和有机化学实验的部分内容,从而有利于提高学生综合实验的能力,并培养其树立“大学科”观念。
3. 结合实验教学进度,安排相应的开放实验。
开放实验以设计实验为主,其内容可以由老师提供,或学生自带课题,也接纳学生重做教学计划内的实验内容。
通过实验室的全面开放,一方面可以加强学生创新意识与创新能力的培养,有利于优秀学生的成长与个性发展;另一方面可以使实验动手能力较差的学生得到更多的锻炼机会,从而提高其实验技能。
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