一、课程基本信息
课程中文名称: 中级化学实验
课程英文名称:Secondary Chemical Experiment
课程编号:10047301
课程性质:必修
课程学时和学分:总学时:2周 总学分:2
适用专业:应用化学专业、材料化学专业
先修课程:基础化学实验A(1)、A(2)和A(3),无机与分析化学,有机化学A和物理化学
开课系部、实验室:材料科学与工程系、基础化学实验中心
二、课程的地位与作用
本课程主要针对应用化学专业即将进入专业课阶段的员工开设,其前序实验课为《基础化学实验A1、A2 和A3》,后续课程为《应用化学科学基础实验》、《化工基础实验》、《应用化学专业实验》和《毕业论文》。本课程注重实验操作的综合性,学会查阅文献和重复科技文献的实验方法,提高了员工实验的自主性,培养员工良好的科学素养、严谨的学风和创新能力,通过系列性的实验内容使员工实验技能得到提高和巩固。
三、课程教学总的目的和要求
本课程强调知识和技能的综合运用,达到实验技能的进一步扩展和提高,增强独立解决问题的能力和研究意识。
四、实验项目名称和学时分配
序号
|
实验项目名称
|
学时
|
实验类型
|
每组人数
|
必做
或选做
|
1
|
107胶粘合剂的合成与残余甲醛含量的分析
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
2
|
茶叶中咖啡因含量分析、提取分离和红外光谱鉴定
|
12
|
综合
|
1
|
必做
|
3
|
姜黄色素的提取与柱层分离
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
4
|
局部麻醉剂苯佐卡因的制备
|
12
|
综合
|
1
|
必做
|
5
|
光致变色化合物的合成与紫外/可见光谱法分析
|
12
|
创新
|
1
|
选做
|
6
|
苝系荧光染料的合成与荧光光谱分析
|
8
|
创新
|
1
|
选做
|
7
|
液晶化合物的合成与液晶性测试
|
12
|
创新
|
1
|
选做
|
8
|
从茴香籽中提取茴香油
|
10
|
综合
|
1
|
必做
|
小 计
|
2周
|
|
|
|
五、实验项目基本要求
1、107胶粘合剂的合成与装饰材料中残余甲醛含量的分析:学习聚合物改性合成胶粘剂的方法;了解查阅和使用国际标准标的一般方法;利用国家标准检测游离甲醛含量。
2、茶叶中咖啡因含量分析、提取分离和红外光谱鉴定:学习利用索氏提取器的提取有机物的方法;学习利用紫外分光光度法测定有机化合物的方法。
3、姜黄色素的提取与柱层分离:熟练薄层色谱的操作;学习利用柱层析分离化合物的方法。
4、局部麻醉剂苯佐卡因的制备:熟悉苯佐卡因多步合成(酰化、氧化、水解、酯化)的方法,学习减压过滤、重结晶的操作方法。
5、光致变色化合物的多步合成与紫外/可见光谱分析:了解光致异构化的反应机理;学习杂环化合物的合成方法;熟练微波操作技术。
6、苝系荧光染料的多步合成与紫外/荧光光谱测定:熟练掌握柱层析方法的应用;掌握紫外分光光度计的使用方法;了解荧光分光光度计的原理和使用。
7、液晶化合物的多步合成与液晶性测试:了解液晶化合物的结构特征;学习偏光显微镜的使用。
8、从茴香籽中提取茴香油:学会水蒸气蒸馏;了解茴香籽中成分。
六、实验课程考核和成绩评定方式
每个实验项目根据比例(实验方案设计30%,实验过程30%,实验结果10%,实验报告30%)分别给出实验成绩,平均后记入总成绩。
七、实验教材、指导书和参考文献
[1] 自编讲义,综合实验,2008年
[2] 浙江大学等合编,新编大学化学实验,北京,高等教育出版社,2003年
[3] 柯以侃,大学化学实验,北京,化学工业出版社,2004年
八、说明
本实验采用统一实验时间和开放实验时间两种形式。统一实验时间内集中完成规划要求的实验内容,开放实验时间主要进行实验准备和答疑。本大纲所列为基本实验内容,具体实验项目可进行不断更新、充实。
执笔人: 刘玉茹 审核:
《 基础化学实验A(1)》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称: 基础化学实验A(1)
课程英文名称:Basic Chemistry Experiment A(1)
课程编号:10042311
课程性质:学科基础课
课程学时和学分:总学时:64 总学分:4
适用专业:应用化学专业
先修课程:无机化学A,分析化学
开课系部、实验室:材料科学与工程系、基础化学实验中心
二、课程的地位与作用
本课程主要针对材料科学与工程系应用化学专业低年级员工在基础课教学的中期阶段,学习了大学物理及大学物理实验、无机与分析化学A、数学等学科基础课程后,具有一定的理论知识结构,但缺乏化学学科实践能力的特点,同时兼顾部分理论课对于验证性实验的要求,从综合教育入手,以观察实验现象和加深理解为目的定性实验为开端,以操作精细、强调严谨的定量与定性有机结合的实验为主体内容,将不同的操作单元有机地衔接起来,对员工实验室行为规范的养成和科学素养的培养奠定良好的基础。
三、课程教学总的目的和要求
课程教学目的与要求是使员工对员工进行基础化学实验基本操作的培训,培养员工标准化的实验技能,为员工打下扎实的实验基本功。验证、巩固和加深理论课所学的无机化学、分析化学基本知识。培养员工良好的实验习惯,实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚韧不拔的科学品质;通过设计方案实验和综合实验,培养员工的分析归纳能力,提高分析问题、解决问题的能力, 使员工在整个实验环节结束后,初步形成良好的实验室行为习惯和和化学基本实验技能。
四、实验项目名称和学时分配
序号
|
实验项目名称
|
学时
|
实验类型
|
每组人数
|
必做或
选做
|
1
|
化学实验基础教育
仪器的认领和洗涤(I)
|
3
|
验证
|
1
|
必做
|
2
|
滴定分析基本操作练习
|
3
|
验证
|
1
|
必做
|
3
|
氧化还原反应和电化学
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
4
|
解离度和解离常数的测定
|
3
|
验证
|
1
|
选做
|
5
|
硫酸亚铁铵的制备及组成分析
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
6
|
溶液中的多相离子平衡定性实验
及碘酸铜溶液溶度积常数的测定
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
7
|
碱灰总碱度的测定
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
8
|
三草酸合铁(III)酸钾的制备和组成测定
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
9
|
邻二氮杂菲法测定铁含量
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
10
|
天然水硬度的测定
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
11
|
水泥熟料中钙镁含量的测定
|
6
|
验证
|
1
|
必做
|
12
|
氯化钠的提纯
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
13
|
常见阳离子未知液的定性分析
|
5
|
设计
|
1
|
选做
|
14
|
d区元素(铬、锰、铁、钴、镍)化合物的性质及应用
|
5
|
验证
|
1
|
必做
|
15
|
硝酸钾的制备及溶解度的测定
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
16
|
维生素C含量的测定——直接碘量法
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
17
|
硫代硫酸钠制备及定性鉴定和含量分析
|
4
|
设计
|
1
|
必做
|
18
|
配位化合物
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
19
|
ds区元素(铜、银、锌、镉、汞)化合物性质
|
5
|
验证
|
1
|
必做
|
合计
|
|
64
|
|
|
|
五、实验项目基本要求
1、化学实验基础教育和仪器的认领和洗涤(I):认识化学实验常用仪器的名称、规格与用途,了解其使用注意事项;学习并练习常用玻璃仪器的洗涤和干燥方法,掌握酒精灯的使用;学习常用仪器以及仪器装置图的绘画方法。
2、天平称量练习及滴定分析基本操作练习:学习常用的称量方法基本操作,练习电子/机械天平的使用方法;掌握滴定管、容量瓶、移液管的清洗和使用方法;初步掌握滴定分析操作基本技术;了解指示剂的变色范围及应用原理,学习使用甲基橙、酚酞做指示剂准确判断终点的方法。
3、氧化还原反应和电化学:加深理解电极电势与氧化还原反应的关系;了解介质的酸碱性对氧化还原反应和产物的影响;了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响;掌握浓度对电极电势的影响;学习用酸度计测定原电池电动的方法。
4、解离度和解离常数的测定:测定弱电解质的解离常数和解离度;加深对溶液电导等概念及有关知识的理解;学习使用酸度计、电导率仪等仪器并初步掌握它们的使用技术;熟练滴定技术。
5、硫酸亚铁铵的制备及组成分析:了结复盐复盐的一般特性及硫酸亚铁铵的制备;练习水浴加热、过滤(常压、减压)、蒸发、浓缩、结晶和干燥等技术;学习用目测比色检验产品质量的技术;学习电热恒温水浴锅的使用技术;理解高锰酸钾滴定法测定铁(II)的方法,并学习产品中Fe3+ 杂质的定量分析方法。
6、溶液中的多相离子平衡定性实验及碘酸铜溶液溶度积常数的测定:加深对多相离子平衡移动原理的理解;巩固试管操作技能,学习沉淀的洗涤与分离及电动离心机的使用;了解用分光光度计测定溶度积常数的原理和方法;学习721型(或72型、722型)分光光度计的使用方法。
7、碱灰总碱度的测定:了解混合碱测定的原理,学习基准物标定盐酸溶液的方法;掌握固体称量、溶液配制、滴定等基本操作。
8、三草酸合铁(III)酸钾的制备和组成测定:了解配合物制备的一般方法;理解用高锰酸钾滴定法测定C2O42-和Fe3+的原理和方法;综合训练无机合成、滴定分析的基本操作;了解确定配位化合物组成的原理和方法。
9、邻二氮杂菲法测定铁含量:巩固和提高分光光度计的使用技能,掌握分光光度法的原理;熟练标准工作曲线的绘制。
10、天然水硬度的测定及原子吸收分光光度法:理解络合滴定分析的原理和一般方法,了解水的硬度的测定方法;了解EDTA标准溶液的配制和标定方法;学习原子吸收分光光度法原理、仪器结构和使用方法;比较两种分析方法。
11、水泥熟料中Si02、Fe203、A1203、CaO和MgO的测定:学习利用络合滴定法测定水泥中金属离子含量的方法;学习重量法分析水泥中Si02的方法。
12、氯化钠的提纯:学会用化学方法提纯粗食盐,同时为进一步精制成试剂级纯度的氯化钠提供原料;练习台秤的使用、加热、溶解常压过滤、减压过滤、蒸发、浓缩、结晶、干燥等基本操作;学习食盐中Ca2+、Mg2+、SO42-的定性检验方法。
13、常见阳离子未知液的定性分析:了解混合阳离子分组鉴定的方案;掌握常见阳离子的个别鉴定方法;培养综合应用基础的能力。
14、熟悉d区元素主要氢氧化物的酸碱性及氧化还原性; 掌握d区元素主要化合物的氧化还原性; 掌握Fe、Co、Ni配合物的生成何性质及其在离子鉴定中的应用; 掌握Cr,Mn,Fe,Co,Ni混合离子的分离及鉴定方法。
15、硝酸钾的制备和溶解度的测定:学习利用温度对物质溶解度影响的不同,从而测定溶解度;学习溶解、蒸发、结晶、过滤等技术,学会用重结晶法提纯物质的技术;学习利用复分解反应制备盐类。
16、维生素C含量的测定——直接碘量法:掌握Na2S2O3标准溶液的配制及标定方法;通过本实验的测定,掌握直接碘量法及其操作。
17、硫代硫酸钠制备及定性鉴定和含量分析:初步学习化合物的制备操作(包括药品加入,加热反应,过滤等基本操作),掌握硫代硫酸钠的合成方法;参照相关实验,自行设计性质实验证实合成物的正确性,自行拟定容量分析方法测定产品的含量。(提示:可参照硫代硫酸钠溶液的标定方法进行测定);给出确定准确的实验结果。
18、了解几种配离子的生成及颜色,比较配离子的稳定性,了解酸碱平衡、沉淀平衡和氧化还原平衡与配位平衡的影响
19、了解铜、银、锌、镉、汞氧化物和氢氧化物的生成与性质,了解铜、银、锌、镉、汞硫化的生成与性质,掌握铜、银、锌、镉、汞重要的配合物,掌握铜、银、汞的氧化还原性。
六、实验课程考核和成绩评定方式
每个实验项目根据比例(实验预习10%,实验过程40%,实验结果20%,实验报告30%)分别给出实验成绩,平均后记入总成绩。
七、实验教材、指导书和参考文献
[1] 吴边鹏等,基础化学实验A(1)讲义,天津,本校自编教材,2009年
[2] 王世润等,基础化学实验,天津,南开大学出版社,2001年
[3] 袁万钟等,无机化学实验,北京,高等教育出版社,1989年
八、说明
综合性和设计型实验采用半开放(部分内容和实验时间对员工开放)和全开放(时间,内容,小型实验室仪器设备全开放)的实验室开放形式。部分要求的内容完成后,员工根据自己的实际情况预约时间完成部分内容和进行演示性的仪器分析测试。
执笔人:范二华 审核:
《基础化学实验A(2)》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称: 基础化学实验A(2)
课程英文名称:Basic Chemistry Experiment A(2)
课程编号:10042313
课程性质:学科基础课
课程学时和学分:总学时:56 总学分:3.5
适用专业:应用化学专业
先修课程:无机与分析化学,有机化学A, 基础化学实验A(1)
开课系部、实验室:材料科学与工程系、基础化学实验中心
二、课程的地位与作用
本部分实验针对材料科学与工程系应用化学专业二年级员工理论知识逐渐完备的特点,在整个实验教学中,起着承上启下的作用,为专业实验打下良好基础。
三、课程教学总的目的和要求
本课程教学目的与要求是使员工养成良好的实验室行为规范和较好的科学素养,具有一定的解决实际问题的能力。通过本课程的学习,应使员工熟悉有机化学实验的一般知识,掌握有机化学实验的基本操作技能,学会一些重要有机物的制备、分离、提纯和鉴定方法。
四、实验项目名称和学时分配
序号
|
实验项目名称
|
学时
|
实验类型
|
每组人数
|
必做或
选做
|
1
|
仪器的认领和洗涤(II)
无水乙醇的制备及沸点测定
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
2
|
环己烯的制备
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
3
|
乙酰苯胺的制备和纯化
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
4
|
己二酸的绿色合成
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
5
|
乙酰乙酸乙酯的合成
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
6
|
邻苯二甲酰亚氨基乙酸的制备及微波反应技术
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
7
|
安息香的制备
|
5
|
综合
|
1
|
选做
|
8
|
乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备
|
5
|
综合
|
1
|
必做
|
9
|
二苯乙二酮的制备
或苯乙酮的制备
|
5
|
综合
|
1
|
必做
(选一)
|
10
|
薄层色谱法分离菠菜叶色素
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
11
|
乙酸乙酯的制备
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
12
|
开放实验
|
8
|
综合
|
1
|
选做
|
13
|
苯甲酸的制备
|
8
|
综合
|
1
|
必做
|
14
|
对甲苯磺酸钠的制备
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
小 计
|
56
|
|
|
|
五、实验项目基本要求
1、仪器的认领和洗涤(II)和无水乙醇的制备及沸点测定(查文献):熟悉化学实验常用仪器(II)的名称、规格与用途,了解其使用注意事项;熟悉常用仪器的洗涤和干燥方法;通过氧化钙法制备无水乙醇,了解有机化学最基本、最常用的蒸馏技术,初步掌握回流操作;学会制备教学用无水乙醇的方法,同时通过文献了解其他无水乙醇的制备方法;学会检测无水乙醇的方法,进一步了解无水乙醇的重要性质;初步掌握实验室中易燃有机物的一般防火知识。
2、环己烯的制备:学习环己醇在酸催化作用下分子内脱水制备环己烯的原理和方法;了解分馏原理和基本操作;学习和掌握液体沸点和折光率的测定;了解气相色谱仪原理及在有机化合物分析中的应用;了解气相色谱仪操作规程。
3、乙酰苯胺的制备和纯化:学习玻璃反应装置的安装规范,学习加热回流反应操作;掌握分馏和重结晶提纯固体化合物的方法;学习熔点的测定方法(熔点仪及熔点测定装置)。
4、己二酸的绿色合成:学习一种绿色合成方法,了解相转移催化剂的原理;学习利用原始科学文献进行科学实验的方法;学习红外光谱进行产物的表征。
5、乙酰乙酸乙酯的合成:学习萃取、减压蒸馏操作;学习分水器的使用,了解无水操作方法;掌握装有干燥管的回流装置和操作;加深气相色谱仪的操作方法。
6、邻苯二甲酰亚氨基乙酸的制备及微波反应技术:了解微波促进化学反应的基本知识;学习利用微波进行化学反应的操作方法;练习和掌握半微量反应操作;了解高效液相色谱的测定原理。
7、安息香的制备:学习安息香缩合反应的原理和应用维生素B1为催化剂进行反应的实验方法。熟悉回流、重结晶等基本操作。
8、乙酰水杨酸(阿斯匹林)的制备:学习酯化反应;熟悉重结晶分离有机物。
9、二苯乙二酮的制备:了解并掌握安息香氧化制备二苯乙二酮的方法;学习用薄层色谱法追踪反应进程。
或苯乙酮的制备:了解傅-客酰基化法制备芳酮的原理和方法;熟悉并掌握无水操作。
10、薄层色谱法分离菠菜叶色素:了解薄层色谱法分离菠菜叶色素的原理和方法;掌握薄层色谱操作技术。
11、乙酸乙酯的制备:通过乙酸乙酯的制备加深对酯化反应的理解;掌握回流、洗涤、分离和干燥的操作方法。
12、开放实验:初步学习利用科技文献,进行科学研究的方法和步骤;能够利用查阅的科技文献,重复和验证实验结果;在给定的文献范围内,选择自己感兴趣的项目,独立完成实验。
13、苯甲酸的制备:学习回流反应和减压过滤的基本操作,掌握苯甲酸的基本制备方法。
14、对甲苯磺酸钠的制备:掌握芳烃磺化及形成钠盐的方法。
六、实验课程考核和成绩评定方式
每个实验项目根据比例(实验预习10%,实验过程40%,实验结果20%,实验报告30%)分别给出实验成绩,平均后记入总成绩。
七、实验教材、指导书和参考文献
1、实验教材
吴边鹏等,基础化学实验A(2)讲义,天津,本校自编教材,2009年
2、主要参考教材和参考文献
[1] 王世润等,基础化学实验,天津,南开大学出版社,2001年
[2] 浙江大学等编,新编大学化学实验,北京,高等教育出版社,2003年
[3] 柯以侃,大学化学实验,北京,化学工业出版社,2004年
[4] Kenneth M. Doxsee[美]编,任玉杰译,绿色有机化学---理念和实验,上海,华东理工大学出版社,2005年
八、说明
综合性和设计型实验采用半开放(部分内容和实验时间对员工开放)和全开放(时间,内容,小型实验室仪器设备全开放)的实验室开放形式。部分要求的内容完成后,员工根据自己的实际情况预约时间完成部分内容和进行演示性的仪器分析测试。
执笔人:雷宝莲 审核:
《基础化学实验A(3)》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称: 基础化学实验A(3)
课程英文名称:Basic Chemistry Experiment A(3)
课程编号:10042315
课程性质:学科基础课
课程学时和学分:总学时:32 总学分:2
适用专业:应用化学专业
先修课程:无机化学A,有机化学A,物理化学A,基础化学实验A(1),基础化学实验A(2)
开课系部、实验室:材料科学与工程系、 基础化学实验中心
二、课程的地位与作用
本部分实验针对材料科学与工程系应用化学专业二年级员工理论知识逐渐完备的特点,在基础化学实验A(1)和A(2)训练的基础上,进一步增加实验难度,在整个实验教学中,起着承上启下的作用。为专业实验打下良好基础。
三、课程教学总的目的和要求
本课程教学目的与要求是使员工养成良好的实验室行为规范和较好的科学素养,具有一定的解决实际问题的能力。通过本课程的学习,应使员工通过物理化学原理和基本物理量的测定试验,掌握各类成套仪器的使用方法,达到巩固并加深对化学基本原理和概念的理解,增强解决实际问题的能力之目的。
四、实验项目名称和学时分配
序号
|
实验项目名称
|
学时
|
实验类型
|
每组人数
|
必做或
选做
|
1
|
粘度法测定聚合物的分子量
|
3
|
验证
|
1
|
必做
|
2
|
液体饱和蒸汽压的测定
|
3
|
验证
|
1
|
选做
|
3
|
燃烧热的测定
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
4
|
凝固点降低法测定相对分子质量
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
5
|
电导法测弱酸的电离常数
|
3
|
综合
|
1
|
必做
|
6
|
水溶性表面活性剂的临界胶束浓度测定
|
3
|
验证
|
1
|
选做
|
7
|
胶体的制备与性质
|
5
|
综合
|
1
|
必做
|
8
|
丙酮碘化反应速率常数的测定
|
3
|
综合
|
1
|
必做
|
9
|
酸催化蔗糖水解半衰期的测定
|
3
|
综合
|
1
|
必做
|
10
|
二组分体系的气液平衡
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
11
|
反应活化能的测定
|
3
|
综合
|
1
|
必做
|
小 计
|
32
|
|
|
|
五、实验项目基本要求
1、粘度法测定聚合物的分子量:了解恒温槽的原理和构造,学会恒温槽的调节和使用;了解液体粘度的意义及测定粘度的原理和方法;了解乌氏粘度计测定聚乙烯醇在一定温度下的粘度,计算聚乙烯醇的粘均分子量。
2、液体饱和蒸汽压的测定:明确液体饱和蒸汽压的定义及气液两相平衡的概念;掌握液体沸点与蒸气压的测定方法;了解初步的真空技术、数字压力计的正确用法。
3、燃烧热的测定:了解量热计的原理、构造及其操作方法,掌握用量热法测定有机物燃烧热的实验方法;了解气体钢瓶和减压器的使用技术;学会使用弹式热量计测定萘的燃烧热;学习贝克曼温度计的使用技术。
4、凝固点降低法测定相对分子质量:理解凝固点降低法测定相对分子质量的原理和方法;通过测定萘的环己烷溶液较溶剂环己烷的凝固点降低,计算溶质萘的相对分子质量;熟练使用贝克曼温度计。
5、电导法测定弱电解质的电离平衡常数:理解电导率的物理意义和电导率仪的工作原理,学习电导率仪的使用方法,理解掌握电导法测定弱电解质电离常数的方法及原理。
6、水溶性表面活性剂的临界胶束浓度测定:用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度;了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。
7、胶体的制备与性质:学习胶体的制备方法和胶粒的电性质;观察溶胶的电泳现象;熟悉电解对溶胶的聚沉作用,验证价数规则。
8、丙酮碘化反应速率常数的测定:熟练使用分光光度法研究反应的动力学规律;学习用隔离法测定丙酮碘化反应的反应级数及速率常数;加深对复杂反应特征的理解。
9、酸催化蔗糖水解半衰期的测定:测定蔗糖转化反应的表观速率系数和半衰期;了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的操作技术。
10、二组分体系的气液平衡相图:了解二组分混合物的沸点、气液组成的测定方法;熟练使用阿贝折射仪测量液体折射率;绘制二元液相体系的气一液平衡相图,确定其恒沸点及恒沸组成。
11、反应活化能的测定:了解反应活化能的意义及其测定方法的一般原理,理解计时法原理和条件;用计时法测定一级反应的活化能。
六、实验课程考核和成绩评定方式
每个实验项目根据比例(实验预习10%,实验过程40%,实验结果20%,实验报告30%)分别给出实验成绩,平均后记入总成绩。
七、实验教材、指导书和参考文献
1、实验教材
吴边鹏等,基础化学实验A(3)讲义,天津,本校自编教材,2009年
2、主要参考教材和参考文献
[1] 王世润等,基础化学实验,天津,南开大学出版社,2001年
[2] 浙江大学等编,新编大学化学实验,北京,高等教育出版社,2003年
[3] 柯以侃,大学化学实验,北京,化学工业出版社,2004年
[4] Kenneth M. Doxsee[美]编,任玉杰译,绿色有机化学---理念和实验,上海,华东理工大学出版社,2005年
八、说明
综合性和设计型实验采用半开放(部分内容和实验时间对员工开放)和全开放(时间,内容,小型实验室仪器设备全开放)的实验室开放形式。部分要求的内容完成后,员工根据自己的实际情况预约时间完成部分内容和进行演示性的仪器分析测试。
执笔人:雷宝莲 审核:
《基础化学实验B(1)》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称: 基础化学实验 B(1)
课程英文名称: Basical Experiment 0f Chemistry B(1)
课程编号:10042309
课程性质:学科基础课
课程学时和学分:总学时:24 总学分:1.5
适用专业:材料化学专业
先修课程:无机与分析化学
开课系部、实验室:材料学与工程系、基础化学实验中心
二、课程的地位与作用
本部分实验主要针对材料科学与工程系材料科学与工程专业和材料化学专业低年级员工在基础课教学的中期阶段,学习了大学物理及大学物理实验,无机与分析化学,数学等科学基础课程后,具有一定的理论知识结构,但缺乏化学学科实践能力的特点,同时兼顾部分理论课对于验证性实验的要求,从实验室综合教育入手,以细致观察现象,加深对理论知识的理解为目的定性实验为开端,以操作精细,强调严谨的定量分析实验以及定量和定性结合的实验为实验内容的主体,形成实验项目有机地衔接,达到对员工实验室行为规范的形成和科学素养的培养。
三、课程教学总的目的和要求
通过本实验,使员工具备实验室基本知识,掌握基本操作,形成在实验预习阶段能够理解实验原理,制订个人实验计划,在实验过程中,规范实验操作,形成良好的实验技能,获得正确的实验结果,在实验报告中能够对实验进行实事求是地总结,提交格式规范,数据和结果真实可靠的使眼报告。 使员工在整个实验环节结束后,初步形成良好的实验室行为习惯和和化学基本实验技能。
四、实验项目名称和学时分配
序号
|
实验项目名称
|
学时
|
实验类型
|
每组人数
|
必做或选做
|
1
|
化学实验基础教育
|
课外
|
/
|
/
|
/
|
2
|
实验一 试管实验(无机化合物)
|
3
|
验证
|
1
|
必做
|
3
|
实验二 滴定分析基本操作训练
|
3
|
验证
|
1
|
必做
|
4
|
实验三 定量及定性分析综合实验(I)(离子平衡+碘酸铜)
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
5
|
实验四 滴定分析综合训练(碱石灰总碱度)
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
6
|
实验五 定性及定量分析综合实验(II)
|
3
|
综合
|
1
|
选做
|
7
|
实验六 分光光度法定量分析实验(邻二氮菲法测铁)
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
8
|
实验七 络合滴定及原子吸收分光光度法
|
4
|
综合
|
1
|
选做
|
9
|
实验八 氧化还原滴定分析实验(III)(Vc测定)
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
10
|
实验九 制备及定量分析综合实验(Na2S2O3)
|
3
|
综合
|
1
|
选做
|
小 计
|
24
|
|
|
|
五、实验项目基本要求
化学实验基础课前教育
目的和要求:
1.全面了解进入化学实验室前所需要的实验室基本知识。
2.明确实验考核方式
3.公布实验分组及值日安排,清点仪器,做好实验前准备工作。
实验一 试管实验和玻璃工操作
一.定性试验:元素性质实验
实验目的和要求:
1.通过试管定性实验,加深对无机化学元素性质的认识。
2.学习液体试剂的取用和试管试验操作动作规范,纠正错误的习惯性实验操作手法。
2.按照给出的模版,提前写出实验预习报告。实验原始记录,由教师认可并签字。课后,由预习报告和现场记录整理写出实验报告,预习报告和实验报告一同交。
实验二 滴定分析基本操作训练
一.酸碱滴定操作练习
实验目的和要求:
1.掌握滴定管、容量瓶、移液管的清洗和使用方法。
2.初步掌握滴定分析操作基本技术,注重纠正操作过程中不规范动作。达到滴定要求的准确度并且按要求的规范记录和处理数据。
3.了解指示剂的变色pH 范围及应用原理,学习使用甲基橙、酚酞做指示剂准确判断终点的方法。
二. 称量练习/溶液的配制与标定
实验目的和要求:
1.学习和掌握配制溶液的规范操作:容量瓶,移液管,操作动作等
2.学习常用的称量方法基本操作,练习电子/机械天平的使用方法。
3.巩固滴定基本操作。
4.为随后实验准备所需溶液。
实验三 定量及定性分析综合实验(I)
一.溶液中的多相离子平衡定性实验
实验目的和要求:
1.通过细致观察现象,加深对多相离子平衡化学原理的理解。
2.巩固试管操作技能,学习沉淀的洗涤与分离。学习电动离心机的使用。
二.碘酸铜溶液溶度积常数的测定
实验目的和要求:
1.了解分光光度法测量光密度的原理,初步学习分光光度计的使用方法。
2.学习工作曲线的制作,学会用工作曲线法测定溶液浓度的方法。
实验四 滴定分析综合训练
碱石灰总碱度的测定
实验目的和要求:
1.了解混合碱测定的原理,学习基准物标定盐酸溶液的方法
2.独立地系统完成从药品称量、溶液配制、滴定操作到数据分析和报告全过程的训练。对实验操作的规范性、数据记录和处理的准确性,提出更高的要求。
实验五 定性及定量分析综合实验(II)
一.配位化合物的形成和性质
实验目的和要求
1.加深了解几种不同类型配离子的形式及其形成过程的特征。认识简单离子与配离子的区别。
2.从配离子解离平衡及其移动,认识Kdθ和Kfθ的意义,加深理解配离子解离平衡与酸一碱平衡、沉一溶平衡、氧化一还原平衡之间的关系。
3.初步了解螫合物的形成和特性,应用螯合物鉴定几种离子的方法。
4.初步了解配合物的异构现象,拓宽知识领域。
二.乙二胺合银(I)配离子配位数及稳定常数的测定。
实验目的和要求
1.学习酸度计作为毫伏计的使用方法,熟悉有关Nernst公式的计算。
2.测定乙二胺合银(I)配离子配位数及稳定常数。
实验六 分光光度法定量分析实验
邻二氮菲法测定铁含量
实验目的和要求:
巩固和提高分光光度计的使用实验技能,掌握分光光度法的原理。
独立完成波长选择(吸收光谱曲线的绘制),标准工作曲线绘制,数据结果分析和报告全过程。
实验七 络合滴定及原子吸收分光光度法
一.天然水硬度的测定(材料化学)
实验目的和要求:
1.掌握络合滴定分析的原理和一般方法,了解水的硬度的表示方法。
2.掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法,巩固和提高滴定操作技能。
二.(水泥熟料中Si02、Fe203、A1203、CaO和MgO的测定(材料科学与工程专业)
实验目的和要求
1.学习利用络合滴定法测定水泥中金属离子含量的方法
2.学习重量法分析水泥中Si02的方法
三.原子吸收分光光度法测定钙镁离子含量
实验目的和要求
1.学习原子吸收分光光度法原理、仪器结构和使用方法。
2.比较两种分析方法的特点。
实验八 氧化还原滴定分析实验(III)
维生素C含量的测定——直接碘量法
实验目的和要求
1.掌握Na2S2O3标准溶液的配制及标定方法。
2.通过本实验的测定,掌握直接碘量法及其操作。
实验九 制备及定量分析综合实验
硫代硫酸钠制备及定性鉴定和含量分析(碘量法)
实验目的和要求
1.初步学习化合物的制备操作(包括药品加入,加热反应,过滤等基本操作),掌握硫代硫酸钠的合成方法。
2.参照相关实验,自行设计性质实验证实合成物的正确性,自行拟定容量分析方法测定产品的含量。(提示:可参照硫代硫酸钠溶液的标定方法进行测定)
3.给出确定准确的实验结果。
六、实验课程考核和成绩评定方式
本实验采取随机课堂小测验的形式与综合实验考察的性实进行考核。综合实验考察从实验预习(10分,原理的理解和掌握,员工的实验自主规划)、实验过程(40分,实验室行为规范和实验操作规范)、实验结果(20分,实验的正确性和有效性)和实验报告(30分,实验的数据处理和报告,实验的总结和讨论,实验的收益)。
七、实验教材、指导书和参考文献
实验指导书:《化学实验基础训练和技能扩展》 本校自编教材
八、说明
综合性和设计型实验采用半开放(部分内容和实验时间对员工开放)和全开放(时间,内容,小型实验室仪器设备全开放)的实验室开放形式。部分要求的内容完成后,员工根据自己的实际情况预约时间完成部分内容和进行演示性的仪器分析测试。
执笔人:刘玉茹 审核:
《基础化学实验B(2) 》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称: 基础化学实验B(2)
课程英文名称:Basic Chemistry Experiment B(2)
课程编号:10042355
课程性质:学科基础课
课程学时和学分:总学时:40 总学分:2.5
适用专业:材料化学专业
先修课程:无机与分析化学,有机化学A, 物理化学B, 基础化学实验B(1)
开课系部、实验室:材料科学与工程系、基础化学实验中心
二、课程的地位和作用
本部分实验针对材料科学与工程系材料化学专业二年级员工理论知识逐渐完备的特点,在基础化学实验B(1)的基础训练的基础上,进一步增加实验难度,在整个实验教学中,起着承上启下的作用。为专业实验打下良好基础。
三、课程教学总的目的和要求
使员工就有良好规范的实验室行为习惯和较好的科学素养。具有一定解决实际问题的能力。的通过物质的制备和结构表征实验提高员工的实验技能和动手能力,了解常用结构表征方法和常用大型仪器的结构和原理;通过物理化学原理和基本物理量的测定试验,掌握各类成套仪器的使用方法。形成一种谨慎细致和从容驾驭各类科学仪器和实验防范的良好心理素质。
四、实验项目名称和学时分配
序号
|
实验项目名称
|
学时
|
实验类型
|
每组人数
|
必做或
选做
|
1
|
环己烯的制备
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
2
|
乙酰苯胺的制备和纯化
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
3
|
己二酸的绿色合成
|
6
|
综合
|
1
|
必做
|
4
|
乙酰乙酸乙酯的合成
|
6
|
综合
|
1
|
选做
|
5
|
邻苯二甲酰亚氨基乙酸的制备及微波反应技术
|
4
|
综合
|
1
|
必做
|
6
|
乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备
|
5
|
综合
|
1
|
必做
|
7
|
粘度法测定聚合物的分子量
|
3
|
综合
|
1
|
必做
|
8
|
液体饱和蒸汽压的测定
或燃烧热的测定
|
4
|
综合
|
1
|
选做
|
9
|
电导法测定弱电解质的电离平衡常数
|
3
|
验证
|
1
|
必做
|
10
|
凝固点降低法测定分子量
|
4
|
综合
|
1
|
选做
|
11
|
双组分体系的气液平衡相图
|
4
|
验证
|
1
|
必做
|
12
|
丙酮碘化反应速率常数的测定
|
3
|
综合
|
1
|
必做
|
13
|
酸催化蔗糖水解半衰期的测定
|
3
|
综合
|
1
|
选做
|
14
|
反应活化能的测定
|
3
|
验证
|
1
|
选做
|
小 计
|
40
|
|
|
|
五、实验项目基本要求
1、环己烯的制备:学习环己醇在酸催化作用下分子内脱水制备环己烯的原理和方法;了解分馏原理和基本操作;学习和掌握液体沸点和折光率的测定。
2、乙酰苯胺的制备和纯化:学习玻璃反应装置的安装规范,学习加热回流反应操作;掌握分馏和重结晶提纯固体化合物的方法;学习熔点的测定方法(熔点仪及熔点测定装置)。
3、己二酸的绿色合成:学习一种绿色合成方法,了解相转移催化剂的原理;学习利用原始科学文献进行科学实验的方法;学习红外光谱进行产物的表征。
4、乙酰乙酸乙酯的合成:学习萃取、减压蒸馏操作;学习分水器的使用,了解无水操作方法;掌握装有干燥管的回流装置和操作。
5、邻苯二甲酰亚氨基乙酸的制备及微波反应技术:了解微波促进化学反应的基本知识;学习利用微波进行化学反应的操作方法;练习和掌握半微量反应操作;了解高效液相色谱的测定原理。
6、乙酰水杨酸(阿斯匹林)的制备:学习酯化反应;熟悉重结晶分离有机物。
7、粘度法测定聚合物的分子量:了解恒温槽的原理和构造,学会恒温槽的调节和使用;了解液体粘度的意义及测定粘度的原理和方法;了解乌氏粘度计测定聚乙烯醇在一定温度下的粘度,计算聚乙烯醇的粘均分子量。
8、液体饱和蒸汽压的测定:明确液体饱和蒸汽压的定义及气液两相平衡的概念;掌握液体沸点与蒸气压的测定方法;了解初步的真空技术、数字压力计的正确用法。
或燃烧热的测定:了解量热计的原理、构造及其操作方法,掌握用量热法测定有机物燃烧热的实验方法;了解气体钢瓶和减压器的使用技术;学会使用弹式热量计测定萘的燃烧热;学习贝克曼温度计的使用技术。
9、电导法测定弱电解质的电离平衡常数:理解电导率的物理意义和电导率仪的工作原理,学习电导率仪的使用方法,理解掌握电导法测定弱电解质电离常数的方法及原理。
10、凝固点降低法测定相对分子质量:理解凝固点降低法测定相对分子质量的原理和方法;通过测定萘的环己烷溶液较溶剂环己烷的凝固点降低,计算溶质萘的相对分子质量;熟练使用贝克曼温度计。
11、双组分体系的气液平衡相图:了解二组分混合物的沸点、气液组成的测定方法;熟练使用阿贝折射仪测量液体折射率;绘制二元液相体系的气一液平衡相图,确定其恒沸点及恒沸组成。
12、丙酮碘化反应速率常数的测定:熟练使用分光光度法研究反应的动力学规律;学习用隔离法测定丙酮碘化反应的反应级数及速率常数;加深对复杂反应特征的理解。
13、酸催化蔗糖水解半衰期的测定:测定蔗糖转化反应的表观速率系数和半衰期;了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的操作技术。
14、反应活化能的测定:了解反应活化能的意义及其测定方法的一般原理,理解计时法原理和条件;用计时法测定一级反应的活化能。
六、实验课程考核和成绩评定方式
每个实验项目根据比例(实验预习10%,实验过程40%,实验结果20%,实验报告30%)分别给出实验成绩,平均后记入总成绩。
七、实验教材、指导书和参考文献
1、实验教材
自编教材《化学实验基础训练与技能扩展》
2、主要参考教材和参考文