本站原创《无机化学实验》教学大纲
课程属性:基础课.
教材及实验指导书名称:
《无机化学实验》,中山大学等校编,高等教育出版社,2003年第3版第12次印刷.
《无机化学实验补充教材》,郑臣谋,石建新编着,2003年.
学时,学分:学时90,学分3.
开设实验学期:第一,第四学期.
适用专业:化学类各专业,医学,中医学,生物学,物理学,材料学,地学与环境学等专业参照执行(减少学时).
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基础课程.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:
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.
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.
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.
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.
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.
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,X-射线衍射仪等)的测试原理与应用范围,并能正确使用仪器设备.
对基地班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.
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、课程目的要求
化学是一门实验科学.《无机化学实验》是与《无机化学》理论课同时开设的课程,二者互相促进.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,是化学类,物理类,材料类,生物类,医学类,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、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,X-射线衍射仪,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.
四、实验方式与基本要求
本课程以实验为主.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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
五、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70%,期中基本操作考核占10%,期末综合考核占20%.
六、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玻璃仪器清点
煤气灯使用与加热操作
玻璃操作31验证本科必做2沉淀与溶液的分离常压过滤与减压过滤
倾析分离
沉淀物形态与沉淀条件的关系41验证本科必做3由胆矾精制五水硫酸铜结晶与重结晶
晶体生长原理与结晶条件的关系
热过滤与水浴蒸发浓缩41验证本科必做4硫酸亚铁铵的制备无机物的制备方法
复盐的特性与制备方法
杂质定性检验方法41综合本科必做5醋酸电离常数测定pH计的使用
电导率仪的使用
电离平衡原理应用42综合本科必做6磺基水杨酸铜组成与稳定常数测定分光光度计的使用
配合物组成与稳定常数的测量原理42综合本科必做7海水中氯化钠的提取与纯化沉淀溶解平衡原理的应用
产品质量检验方法41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31验证本科必做9由锌焙砂制备硫酸锌复杂体系无机物的分离提纯方法
沉溶平衡和氧化-还原原理的应用
产品质量检验方法41综合本科必做10氯化铵的制备运用所学知识设计实验方案
观察和验证盐类的溶解度与温度的关系
产品质量检验方法2+41设计本科必做11硫酸铝钾大晶体的制备运用所学知识设计实验方案
利用结晶方法简单复盐
从水溶液中培养大晶体31设计本科选做12主族元素性质实验试管操作与离心分离操作
主族元素性质21验证与
设计本科必做13ds区与d区元素性质实验ds区与d区某些元素化合物的性质
ds区与d区某些元素配合物的生成和性质
配合物在金属离子鉴定中的应用21验证与
设计本科必做14反应自由能与反应方向化学热力学基本原理的应用
从含碘废液中提取单质碘31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31综合本科必做16从铬盐废渣中提取硫酸钠进一步提高设计实验能力
学习有关元素的性质
产品质量检验方法3+41设计本科必做17三氯化六氨合钴(III)的制备与组成测定氧化还原法制备钴(III)配合物
酸碱滴定法测定氨的含量
碘量法测定钴的含量
莫尔法测定氯的含量81综合本科必做188-羟基喹啉及其铝配合物的合成,组成分析与发光性能合成配体与金属配合物
化学分析
红外与紫外-可见光谱
X-射线衍射
荧光光谱141科学研究型本科必做19碱式碳酸铜的制备查阅文献资料,获取有关信息,设计实验方案
研究原料比例,温度等因素对碱式碳酸铜生成的影响
制备产品并分析其中铜的含量3+51设计
与
研究本科必做20由二氧化锰制备硫酸锰查阅并综合有关文献资料
运用所学知识,设计实验方案
以二氧化锰为原料制备硫酸锰3+51设计本科选做21印刷电路腐蚀废液回收铜和氯化亚铁运用所学知识设计实验方案
学习工业废液的治理方法3+51设计本科选做22系列配合物的合成与分裂能测定运用所学知识设计实验方案制备系列配合物
分光光度法测定分裂能4+101综合本科选做23荧光粉的微波辐射合成与结构表征利用微波辐射合成荧光粉
荧光光谱测量
X-射线衍射4+101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室温固相反应
X-射线衍射
红外
差热分析4+101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硫酸亚铁铵制备三草酸合铁(III)酸钾
影响三草酸合铁(III)酸钾产量的因素
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81综合本科选做26碘盐的制备与检验粗盐重结晶制备精盐
食盐加碘
重结晶质量检验
分光光度法确定碘含量
影响碘盐稳定性的因素3+51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以五氧化二钒为原料制备(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O
利用硫酸亚铁铵标准溶液测定晶体中VO2+的含量
差热分析
显微镜观察乳晶特征181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)制备三草酸合铁(III)酸钾
研究其副反应
离子交换法测定三草酸合铁(III)酸钾配阴离子的电荷
化学分析
红外光谱181研究式本科
基地班必做
七,说明
《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.
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.
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.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.
1
1