无机化学实验实验教学大纲
课程名称:无机化学实验
课程编码:A160004
课程性质:必修
课程类型:通识核心课程
实验指导书或实验教材名称: 《无机化学实验》
总学分: 0.5学分
课程总学时: 16学时
实验总学时: 16学时
开设实验项目数: 5项
开设实验学期: 一年级第一学期
先修课程:《无机化学》
适用专业:冶金工程、材料类、环境工程、环境科学、功能材料、新能源、矿加等
是否独立设课:是
开课单位:化学与化工学院化学化工实验中心
一、课程教学目标
本实验的目的是使学生加深理解并掌握无机化学的基本知识和原理,使学生能灵活运用所学原理和方法,分析和设计无机化学实验;通过科学系统的实验训练进一步培养学生的基本操作技能、实验数据处理能力、查阅文献能力、表达能力、分析问题解决问题能力,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力以及实事求是的科学态度,为学生今后从事化学研究或相关领域的科学研究和技术开发工作打下扎实的基础。
本课程具体教学目标为:
目标1. 培养学生掌握基本实验操作技能、常见的样品预处理方法、分析检测原理、方法及技术等能力,能独立完成本专业的实验。
目标2. 培养学生具备查阅文献设计、实施本专业领域工程实验的能力,并在对实验数据进行分析与解释的基础上得到合理有效的结论。培养其严谨、认真和实事求是的科学作风,为解决生产和科学研究中的实际问题打下坚实的基础。
目标3. 培养学生具有创新意识、实践能力,能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。
目标4. 培养学生具有团队合作精神、良好的沟通交流能力,能够在多学科背景
下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
二、实验基本要求
1.在实验准备阶段,实验前教师检查仪器设备情况,学生认真阅读实验指导书,明确本实验所使用的仪器、原理和基本操作步骤,并撰写预习报告。教师需对学生的预习情况进行检查,合格后方允许学生开始实验。
2.在实验过程中,教师应向学生示范规范的操作,讲授操作要领和实验原理,清点学生人数。向学生提问,引导学生深入思考,使学生在实验中学会分析解决问题;要求学生规范操作、认真细致观察、动脑分析问题,并准确记录原始数据。经教师检查并在实验报告的相应位置签名后,原始数据方才有效。
3.实验报告应符合实验教学大纲的要求,能体现学生正确运用所学知识和理论、分析与解决实际问题的能力。内容包含实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验内容、实验方法与步骤、数据处理、回答问题与讨论等内容。学生应按时独立完成实验报告的撰写工作,文章层次分明,语言简练,书写整齐,图表清晰、正确。
三、实验考核与成绩评定
无机化学实验B课程采用平时考核、期末考试来综合评定学生成绩。
1.最后一次实验作为考试实验,采取线上讲解+线下抽签操作的形式,包括实验部分混合离子分离与鉴定、笔答部分(实验基本操作、理论知识)简答题。与平时成绩按比例计入最终成绩。
2.平时成绩包括前4次实验报告平均成绩和点名成绩,其中前4次实验报告平均成绩占90%,点名成绩占10%。点名成绩如以10分计:迟到或事病假每次扣1分,旷课每次扣2分,扣完10分为止。前4个实验的评分标准如下表1所示。
表1 无机化学实验B报告评分标准(总分为100分,也可换算以5分计)
项目
|
成绩/分
|
项目
|
成绩/分
|
预习情况
|
10
|
实
验
报
告
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实验目的原理与内容
|
20
|
实验操作
|
20
|
实验习题与讨论
|
10
|
实验记录
|
5
|
实验结果(数据处理及现象)
|
20
|
实验态度及安全清洁
|
5
|
报告书写情况
|
10
|
3.总评成绩中考试成绩占40﹪,平时成绩占60﹪。
四、实验项目设置与内容
(一)计划内实验
实验项目一:
- 项目名称:粗食盐的提纯
(2)实验模块:基础实验
(3)实验类型:验证
(4)实验学时:3学时
(5)每组人数:2人
(6)开出要求:必做
(7)实验内容:1.溶解粗盐,过滤不溶性杂质 ;
2.沉淀法除去可溶性杂质离子 ;
3.对各离子进行检验;
4.蒸发、结晶制得成品;
5.成品检验 。
(8)实验目的:1.了解通过化学反应提纯氯化钠的方法;
2.了解去除可溶性杂质的方法;
3.学习沉淀反应条件的控制;
4.掌握溶解、过滤、加热、蒸发结晶等基本操作;
5.了解成品中间控制检验和成品限量分析法。
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数: 电炉54套、电热鼓风干燥箱3台、便携式电子天平30台、循环水泵6套
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
实验项目二:
(1)项目名称:醋酸解离度和解离常数的测定
(2)实验模块:基础实验
(3)实验类型:验证
(4)实验学时:3学时
(5)每组人数:2人
(6)开出要求:必做
(7)实验内容:1.配制不同浓度的醋酸溶液;
2.测定醋酸溶液的pH值;
3.数据记录与处理;
4.同离子效应和缓冲性能检验。
(8)实验目的:1.了解测定醋酸解离度和解离常数的方法原理;
2.掌握pH计测定溶液酸度的操作方法;
3.掌握移液管、容量瓶等基本仪器的使用方法;
4.学习验证同离子效应和缓冲溶液的缓冲性能。
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数: 酸度计30套
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
实验项目三:
(1)项目名称:配合物稳定常数的测定
(2)实验模块:基础实验
(3)实验类型:验证
(4)实验学时:3学时
(5)每组人数:3人
(6)开出要求:必做
(7)实验内容:1.配制0.00100mol/LFe3+;0.00100mol/LH3L溶液;
2.不同浓度配合物溶液的配制;
3.各溶液吸光度的测定;
4.数据记录与处理。
(8)实验目的:1.了解分光光度法测定配合物的组成和稳定常数的原理和方法;
2.掌握分光光度计的使用方法。
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数: 可见分光光度计36套
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
实验项目四:
(1)项目名称:验证性实验综合练习
(2)实验模块:基础实验
(3)实验类型:设计
(4)实验学时:4学时
(5)每组人数:2人
(6)开出要求:必做
(7)实验内容:1.验证沉淀生成与溶解;
2.验证难溶物溶解度的大小;
3.验证电极电势的相对大小;
4.验证配合物稳定性的相对大小;
5.验证MnO4-的还原产物与介质酸碱性的关系;
6.验证Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的存在形态及相互转化;
7.学习Cr3+和Mn2+混合离子的分离与鉴定;
8.掌握Fe3+、Co2+、Ni2+混合离子的分离与鉴定。
(8)实验目的:1.了解溶度积规则的概念及其应用;
2.掌握沉淀生成、离心分离和沉淀洗涤等基本操作;
3.学习比较电极电势的相对大小;
4.掌握Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的存在形态及相互转化的条件;
5.了解MnO4-的还原产物与介质酸碱性的关系;
6.掌握Fe3+、Co2+、Ni2+混合离子的分离与鉴定;
7.学习Cr3+和Mn2+混合离子的分离与鉴定;
8.学习设计实验方案。
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数: 离心机30套
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
实验项目五:
(1)项目名称:考试(混合离子分离与鉴定)
(2)实验模块:基础实验
(3)实验类型:综合
(4)实验学时:3学时
(5)每组人数:1人
(6)开出要求:必做
(7)实验内容:混合离子的分离与鉴定
(8)实验目的:1.掌握混合离子的分离与鉴定方法;
2.熟悉无机化学实验基本操作,基础理论知识。
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数: 离心机30套
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
以上计划内实验项目中,必选项目≥5项。
(二)计划外实验
实验项目一:
(1)项目名称:水中花园
(2)实验模块:固定拓展性实验
(3)实验类型:验证
(4)实验学时:2学时
(5)每组人数:2人
(6)开出要求:选做
(7)实验内容:1.配制硅酸钠溶液;
2.完成水中花园。
(8)实验目的:1.了解硅酸盐的性质;
2.掌握不同金属硅酸盐的颜色。
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数:
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
实验项目二:
(1)项目名称:晴雨花
(2)实验模块:固定拓展性实验
(3)实验类型:验证
(4)实验学时:2学时
(5)每组人数:2人
(6)开出要求:选做
(7)实验内容:1.配制氯化钴溶液;
2.完成晴雨花的制作。
(8)实验目的:掌握氯化亚钴及其水合物的颜色性质
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数:电热鼓风干燥箱1套
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
实验项目三:
(1)项目名称:万紫千红
(2)实验模块:固定拓展性实验
(3)实验类型:验证
(4)实验学时:2学时
(5)每组人数:2人
(6)开出要求:选做
(7)实验内容:自己设计图案,完成铁氰化物沉淀
(8)实验目的:掌握各种金属与铁氰化物沉淀的颜色
(9)实验方式:线下(或线上讲解+线下操作)
(10)主要仪器设备及套数:
(11)所在实验室:草堂学府城无机化学实验室
(12)其它:无
五、主要参考书
《无机化学实验》,韩选利主编,高等教育出版社,2014-4
《无机化学》,大连理工大学
制定者: 校对者:
审定者: 批准者:
制定日期: 2020 年 6 月 25 日